CC BY
102
ОСОБЕННОСТИ КОМПОСТИРОВАНИЯ НАВОЗА КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА И ФОСФОРИТНОГО ШЛАМА С ДОБАВКОЙ ФОСФОГИПСА
Темиров Уктам Шавкатович
базовый докторант, Институт общей и неорганической химии АНРУз, 100170, Узбекистан, Ташкент, ул. Мирзо Улугбек, 77-а
E-mail: temirov-2012@mail. ru
Ганиев Пирназар Худойназарович
младший научный сотрудник, Институт общей и неорганической химии АН РУз, 100170, Узбекистан, Ташкент, ул. Мирзо Улугбек, 77-а
E-mail: [email protected]
Намазов Шафоат Саттарович
заведующий лабораторией, Институт общей и неорганической химии АН РУз, 100170, Узбекистан, Ташкент, ул. Мирзо Улугбек, 77-а
E-mail: [email protected]
Усанбаев Нажимуддин Халмурзаевич
старший научный сотрудник, Институт общей и неорганической химии АН РУз, 100170, Узбекистан, Ташкент, ул. Мирзо Улугбек, 77-а
E-mail: [email protected]
PECULIARITIES THE COMPOSTING OF CATTLE MANURE AND PHOSPHORITE SLUDGE
WITH PHOSPHOGYPSUM ADDITIVE
Uktam Temirov
PhD student,
Institute of general and inorganic chemistry AN RUZ, 100170, Uzbekistan, Tashkent, Mirzo Ulugbek St., 77-a
Pirnazar Ganiyev
Junior research Scientist, Institute of general and inorganic chemistry AN RUZ, 100170, Uzbekistan, Tashkent, Mirzo Ulugbek St., 77-a
Shafoat Namazov
Head of laboratory, Institute of general and inorganic chemistry AN RUZ, 100170, Uzbekistan, Tashkent, Mirzo Ulugbek St., 77-a
Najimuddin Usanbaev
Senior research Scientist, Institute of general and inorganic chemistry, 100170, Uzbekistan, Tashkent, Mirzo Ulugbek St., 77-a
АННОТАЦИЯ
Изучены процессы получения фосфорногумусовых удобрений путем компостирования навоза крупного рогатого скота (КРС) с шламовым фосфоритом (ШФ) Центральных Кызылкумов с добавкой фосфогипса (ФГ) при массовых соотношениях Навоз : ШФ : ФГ= 100 : 10 : (2-20). Показано, что в изученных соотношениях, чем больше массовой доли ФГ в смеси и чем больше время компостирования, тем выше степени превращения органической части навоза в гумусовые вещества и перехода неусвояемой формы фосфора фосфатного сырья в
Библиографическое описание: Особенности компостирования навоза крупного рогатого скота и фосфоритного шлама с добавкой фосфогипса // Universum: Химия и биология : электрон. научн. журн. Темиров У.Ш. [и др.]. 2018. № 8(50).
URL: http://7universum. com/ru/nature/archive/item/6202
усвояемую для растений форму. Показано, что с повышением содержания фосфогипса в компосте от 2 до 20 % потеря азота снижается от 14,68 % до 9,89 %, а органических веществ от 18,65 % до 11,08 %.
ABSTRACT
Studied the processes of obtaining phosphorus-humic fertilizers by composting cattle manure (CM) with slurry phosphorite (SP) of the Central Kyzyl Kum with phosphogypsum (PG) at mass ratios. Manure: SP: FG = 100: 10: (2-20). It is shown that in the studied ratios, the greater the mass fraction of FG in the mixture and the longer the composting time, the higher the degree of conversion of the organic part of the manure to humic substances and the transition of the unassembled phosphorus form of phosphate raw material into the form that is assimilated for plants. It is shown that with the increase in phosphogypsum content in the compost from 2 to 20% nitrogen loss decreases from 14.68% to 9.89%, and organic substances from 18.65% to 11.08%.
Ключевые слова: навоз, шламовый фосфорит, компостирование, фосфор, гумусовые вещества, фосфогипс, фосфорногумусовое удобрение.
Keywords: manure, slime phosphorite, composting, phosphorus, humic substances, phosphogypsum, phosphoric hu-mic fertilizer.
Введение. Главная перспектива развития сельского хозяйства связана с повышением урожайности за счет внедрения новейших технологий, обработки почвы, создания высокоурожайных сортов сельскохозяйственных культур и комплексного применения минеральных и органических удобрений. Благодаря применению минеральных удобрений обеспечивается в среднем 40-50% прироста урожая сельскохозяйственных культур. Поэтому во всем мире наблюдается рост производства минеральных удобрений. В Узбекистане создана отрасль химической промышленности, работающая на сельское хозяйство. Три завода производят азотные удобрений, три завода - фосфорсодержащие и один завод - калийные удобрения.
В 2017 г. промышленность Узбекистана произвела 942,72 тыс. тонн азотных удобрений, 148,42 тыс. тонн фосфорных и 183,0 тыс. тонн калийных в расчете на 100 % питательных компонентов. А потребность сельского хозяйства Республики составляет 839,58 тыс. тонн в год азотных удобрений, 525,21 тыс. тонн фосфорных и 278,92 тыс. тонн калийных. Отсюда видно, что промышленность удовлетворяет потребность сельского хозяйства Республики только по азотным удобрениям, а по калийным удобрениям всего лишь на 65%. В ближайшее время заработает на полную мощность вторая очередь Дехканабад-ского калийного завода, и он будет производить уже 360 тыс. тонн К2О в год, тем самым, будет удовлетворена потребность сельского хозяйства в калийсодер-жащих удобрениях. Как видно, фосфорными удобрениями, промышленность удовлетворяет потребность сельского хозяйства только на 28%. Это связано с нехваткой обогащённого фосфатного сырья.
Предприятия, производящие фосфорные удобрения, фосфатным сырьем обеспечивает Кызылкумский фосфоритовый комбинат. Для этого комбинат осуществляет многостадийное обогащение зернистых фосфоритов Кызылкумского месторождения: дробление, сухое обогащение с получением рядовой фосфоритовой муки, отмывку фосфоритовой муки от хлора, сушку и обжиг для удаления СО2. Таким образом, комбинат ежегодно выпускает 716 тыс. тонн (или 186,16 тыс. тонн Р2О5) мытого обожженного фосфоконцен-трата. При этом объем добываемой сырой фосфоритной руды составляет 1 млн. 650 тыс. тонн (287,1 тыс. тонн Р2О5) со средним содержанием 17,4%
Р2О5. При обогащении происходят большие потери фосфора. Валовый выход Р2О5 в фосфоконцентрат составляет всего ~ 65% от исходного сырья. При сухой сортировке руды из процесса обогащения выводится забалансовая руда, так называемая минерализованная масса (12-14% Р2О5). А при промывке фосфоритовой муки от хлора образуется шламовый фосфорит (8-12%), который также выбрасывается в отвал. А на стадии обжига отмытой фосфоритовой муки выделяется пылевидная фракция (18-20% Р2О5). В общем случае с ними ежегодно теряется 100,94 тыс. тонн Р2О5.
В условиях снижения доступности для сельского хозяйства концентрированных фосфорных удобрений представляет большой интерес вовлечение отходов обогащения фосфоритов, как источника фосфора. Так как традиционные методы переработки фосфоритов-азотно-, соляно- и сернокислотные, для некондиционных фосфоритов не приемлемы.
Эффективным способом использования некондиционных фосфоритов для получения фосфорсодержащих удобрений является компостирование их с отходами животноводческих ферм- навозом крупного рогатого скота или птичьим помётом. Навозно-фосфо-ритные компосты позволяют наиболее эффективно использовать некондиционные фосфориты, как источник фосфора. При компостировании навоза с фосфатным сырьем повышается скорость гумификации органического вещества навоза, сокращаются потери из него органических веществ и азотных соединений, к тому же, за счет взаимодействия с гуминовыми веществами фосфор фосфатного сырья переходит из неусвояемой в усвояемую форму [1].
В работе [2] приведены основные принципы компостирования по которому основной научный принцип компостирования заключается в том, что после его завершения необходимо достигнуть: максимальной степени гумификации; наименьших потерь органического вещества; максимального сохранения питательных веществ N P, K и минимальных их потерь; максимальной гибели семян сорняков; максимальной стерилизации компоста от патогенной флоры и гельминтофауны. Основными условиями, которые обеспечивают нормальный процесс компостирования, являются: влажность, кислотность, соотношение С/Ы, плотность смеси, равномерность
перемешивания, температура окружающей среды, аэрация, микробиологические и биохимические факторы.
Для создания вышеуказанных условий в компо-стах и получения высококачественного удобрения, сбалансированного по элементам питания, с минимальной потерей органических веществ и аммиачного азота, а также для интенсификации процессов гумификации при приготовлении компостов кроме фосфатов также вводятся различные добавки. Одной из таких добавок является промышленный отход - фосфогипс. Введение фосфогипса необходимо для поддержания рН, также он способствует сокращению потерь органических веществ и азота при взаимодействии навоза с фосфогипсом в котором содержится сернокислый кальций. Значительная часть аммиака навоза превращается в сернокислый аммоний. Органические кислоты образуют нерастворимые соли кальция.
Мировая практика производства фосфорных удобрений показывает, что во всех странах мира, где осуществляется переработка природных фосфоритов и апатитов в качестве многотоннажного отхода образуется фосфогипс. При получении 1 тонны фосфорной кислоты образуется 3,6- 6,2 тонн фосфогипса в пересчете на сухое вещество или 7,5- 8,4 т влажного фосфогипса. Только на Алмалыкском АО «Аммофос-Максам» в отвалах скопилось свыше 65 млн. тонн фосфогипса.
Несмотря на многочисленные исследования и разработки по его утилизации, широкомасштабного использования в народном хозяйстве он ещё не получил. В сельском хозяйстве фосфогипс используется главным образом для мелиорации природных солонцов, ликвидации вторичного осолонцевания орошаемых почв, повышения плодородия солонцеватых почв и уменьшения кислотности почв нечерноземной зоны в смеси с карбонатом кальция [3-5].
Необходимо отметить, что в целях получения высоких урожаев из сельскохозяйственных культур интенсивно используются орошаемые почвы Республики, применяются большие нормы минеральных удобрений, химические средства защиты растений и т. д. В связи с этим почвенный покров орошаемых почв претерпевает большие изменения. Это связано с ухудшением структуры пахотного слоя, изменением ее гранулометрического и валового составов, соотношения микро- и макроагрегатов, аэрации, во-доудерживающей способности, повышением плотности, снижением содержания запасов питательных и гумусовых веществ. Все эти процессы способствуют снижению плодородия почвы и урожайности сельскохозяйственных культур. В тоже время в Республике, как и другие отрасли, развивается и животноводство. В настоящее время поголовье крупного рогатого скота (КРС) достигло до 11,5 млн. голов. Известно, что одним из высокоценных органических ресурсов для получения органических и органомине-ральных удобрений путем компостирования, является навоз КРС. Полученные органические и органомине-ральные удобрения путем компостирования навоза КРС широко используются для мелиорации и восстановления экологических функций почвенного
покрова во многих странах мира. Также в настоящее время намного эффективнее проявила себя подготовка сложных компостов. Для этого используются отходы животноводства, а также сельскохозяйственных и промышленных производств (навоз КРС, растительные остатки и фосфогипс).
В работе [6] показано, что в процессе компостирования органических отходов (навоз, осадки сточных вод и др.) с различными минеральными добавками (фосфогипс, отходы производства калийных удобрений и др.) вредные микроорганизмы погибают за счет колебания реакции среды и действия высоких температур (экзотермические реакции разложения), в результате чего компостируемый материал становится непригодной средой для обитания микроорганизмов - патогенов. Известны результаты эксперимента со спорами сибирской язвы, способные сохраняться в почве до 100 лет. По данным Knoll K.H. (1964), при влажности 40-60 % и аэробном разложении бациллы сибирской язвы в компосте погибают уже через 17 дней. Иными словами, в процессе компостирования органических и минеральных отходов происходит обеззараживание органических отходов, обладающих опасными свойствами, с образованием субстрата, пригодного для дальнейшего использования без риска для здоровья населения.
В работе [7] запатентован способ утилизации отходов животных. В состав средства входят 50-90% Са8й4; 3-10% Na2CÜ3 или NaHCOs 2-10% очищенного мела; 1-10% целлюлозосодержащих веществ; 2-10% глинистых минералов, а также добавки и микроэлементы. В качестве сульфата кальция рекомендовано использовать гипс или ангидрит, а в качестве глинистых минералов - бентонит. Экскременты животных смешивают с 1-10 % указанного средства и далее используют для получения удобрений.
Согласно способу [8] органоминеральный компост получают следующим образом. В летний период в условиях среднесуточных температур смешивают фосфогипс, свиной навоз, осадки сточных вод и навоз крупного рогатого скота при следующем их соотношении (мас.%): фосфогипс - 10-13, свиной навоз - 11-13, осадки сточных вод - 6-8, навоз крупного скота - остальное. Затем ежемесячно перемешивают в течение 3 месяцев до созревания. Свойства сложного компоста были сравнены с органическим удобрением (навозом КРС). При компостировании навоза КРС совместно со свиным навозом, осадками сточных вод (органическая составляющая) и фосфо-гипсом (минеральная составляющая) удобрение приобрело ряд положительных качеств. Использование в компосте фосфогипса рН 5,0-5,5 способствовало нейтрализации щелочной реакции среды органических отходов (рН 7,5-8,0). На момент созревания сложного компоста реакция среды составила от 6,5 до 7,5. При хранении чистого навоза КРС отмечены большие потери в нем азота (до двух третей и больше от первоначального его содержания) и органического вещества. При совместном компостировании навоза крупного рогатого скота, свиного навоза, осадков сточных вод с фосфогипсом потеря сокращалась до 40% за счет поглощения аммиака в
связи с обменов катионов фосфогипса на ионы аммония. Вместе с азотной частью в сложном компосте также сохранялись и органические вещества в силу агрегирования фосфогипса с органической составляющей. Использование в компосте фосфогипса способствовало обеззараживанию органической составляющей. Это связано с влиянием серной, фосфорной и других кислот фосфогипса на гельминты, которые в кислой среде погибают в связи с мацерацией их оболочки. Использование данного компоста на опытных полях повлияло на агрофизические характеристики почвы: по сравнению с контрольным вариантом (без внесения компоста) на 12% увеличилось содержание мелкодисперсных фракций (<0,005мм); плотность почвы снизилась на 20%; пористость почвы увеличилась на 15-19, а влагоемкость - на 40-45%. Это приводит к улучшению структуры корнеобитаемого слоя почвы, что в свою очередь создает благоприятные условия для интенсивного роста и развития сельскохозяйственных культур. Процесс агрегирования почвы при внесении органоминерального компоста, полученного с добавкой фосфогипса, усиливал стабильность органического вещества в почве, поскольку основным центром аккумуляции органического азота и углерода являются микроагрегаты, представляющие собой комплексы коллоидных частиц фосфогипса с органическими коллоидами почвы и органических отходов (навоза КРС, свиного навоза, осадков сточных вод). Совмещение органических минеральных составляющих сложного компоста благоприятствует улучшению аэрации почвы, обогащению ее кислородом, повышению порозно-сти и снижению плотности, активному поглощению и более экономному расходованию влаги. На опытном участке, где вносился данный компост, повысилось содержание дождевых червей и энхитреид -важнейших производителей гумуса, которое связано с повышением в почве органического вещества и продуктивной влаги. Увеличение численности популяции дождевых червей говорит о благоприятных условиях питания и развития при совместном внесении в почву сложного компоста. Так, численность дождевых червей на контроле составила 2, на опытном участке -65 экз/м3 , а энхитреид соответственно -115 и 227 экз/м3. Через год после внесения органоми-нерального компоста в дозе 60 т/га также наблюдалось снижение содержания подвижных форм тяжелых металлов. Это обусловлено усилением сорб-ционного потенциала состава испытываемого орга-номинерального компоста и, следовательно, связыванием подвижных форм тяжёлых металлов в труднодоступные для растений соединения.
Также известен способ [9] получения органомине-рального удобрения, включающий компостирование безподстилочного навоза крупного рогатого скота, внутрифермерских отходов, почвы, соломы и отхода химического производства - фосфогипса. Согласно которому, указанные компоненты послойно укладывают на уплотнённой глиняной площадке с заглубленным днищем при следующем соотношении (мас.%): безподстилочный навоз КРС - 65-70, почва -5-8, внутрифермерские отходы - 2-5, фосфогипс - 15-
20, а остальное - солома. Ежемесячно в течение 4-4,5 месяцев до созревания осуществляют перемешивание. Опытный компост приготовили на глиняной площадке объёмом 600 м3 с заглубленным днищем на 0,4 м (высота компоста - 2,0 м, ширина площадки 5 м, длина площадки - 50 м), предусмотренной для 500 т органоминерального удобрения из расчета 0,80,9 т/м3. Безподстилочный навоз КРС, как основной органический компонент, размещали послойно с почвой, внутрифермерскими отходами и фосфогип-сом на соломенную подушку со следующей последовательностью и толщиной: 1) солома - 25-30 см, 2) безподстилочный навоз КРС - 25-25 см, 3) почва - 510 см, 4) фосфогипс - 10-15 см, 5) бесподстилочный навоз КРС - 25-25 см, 6) почва - 5-10 см, 7) фосфогипс - 10-15 см, 8) безподстилочный навоз КРС - 2525 см, 9) почва - 5-10 см, 10) внутрифермерские отходы - 25-35 см, 11) фосфогипс - 10-15 см, 12) солома - 15-25 см. Компосты опытного (смешанного) и контрольного вариантов созданы одновременно; период их созревания 4,0-4,5 месяцев (с середины апреля до середины сентября). Перемешивание смеси опытного варианта и их контроль осуществлялись через 1,5 месяца после закладки с целью улучшения аэрации во всей массе в обоих вариантах в одно время (в конце мая). Далее ежемесячно проводилось перемешивание компоста. В сентябре проанализированы и сравнены некоторые физические и агрохимические характеристики полученных удобрений. Основным физическим показателем явилась агрегированность составляющих компонентов удобрений. По сравнению с контролем уровень агрегированности увеличился на 15% при одновременном улучшении аэрации и поддержания увлажненности около 40%, а также снижении потерь органического вещества и азота. В фосфогипсе емкость катионного обмена представлена минеральной частью, а в навозе в основном - органической. При компостировании чистого навоза без минеральной добавки (фосфогипса) в нем отмечены большие потери азотных соединений, особенно аммиака, а также органического вещества. Сохранение азота в навозе является важной практической и экологической задачей и поэтому представленная технология направлена на использование приемов, предупреждающих его бесполезные потери. Установлено, что потери азота в смеси без использования фосфогипса достигают двух третьих и больше его первоначального содержания. При чередовании слоев навоза КРС и остальных сельскохозяйственных отходов с фосфогипсом происходило поглощение аммиака в связи с обменом катионов фосфо-гипса на ионы аммония. В расчете на 100 т навоза в сложной органоминеральной смеси (сельскохозяйственные - отходы + промышленный отход - фосфогипс) сохраняется до 500 кг азота. Высокая емкость катионного обмена фосфогипса и органических веществ сельскохозяйственных отходов определяет поглощение большей части аммония и его закрепление. Сумма поглощённых оснований фосфогипса составляет от 30 до 40 мг-экв./100 г; при замещении 30% емкости поглощения фосфогипсом в смеси удерживается аммония в среднем 12-15 мг-экв./100 г субстрата
или 120-150 кг на 1 т фосфогипса. Вместе с азотной частью в удобрении с фосфогипсом сохраняются органические вещества (потери сокращаются до 40%) из-за его агрегирования с навозом.
В работе [10] показано, что применение органоми-нерального компоста, полученного на основе навоза КРС и фосфогипса, способствует улучшению физико-механических свойств выщелоченного чернозема, структурности почвы, увеличивает содержание устойчивых агрономически ценных микроагрегатов в среднем на 8-10%, повышает их водоустойчивость, уменьшает плотность почвы. Это существенно повышает ее пористость, улучшает ее влагоемкость, структуру, способствует поддержанию влаги и улучшает в целом условия развития растений кукурузы. Внесение органоминерального компоста способствует повышению количества органического вещества, увеличивает биологическую активность почвы, существенно изменяет популяционный состав микроорганизмов. В условиях применения органоми-нерального компоста значительно увеличивался урожай зерна кукурузы - на 39,6%, при этом заметно повышается качество урожая, увеличивается содержание белка в зерне и масса зерен.
Все вышеперечисленные особенности показывают перспективность использования фосфогипса в качестве добавки при приготовлении компостов на основе отходов животноводческих ферм.
Целью настоящего исследования явилось изучение влияния совместного компостирования навоза КРС, ШФ с ФГ на состав получаемых органомине-ральных удобрений.
Методология. В качестве исходного сырья была взяты ШФ состава (вес. %): Р2О5общ. - 11,57; Р2О5усв. - 4,43; Р2О5усв. : Р2О5общ. = 38,29; СаО - 41,08; AI2O3 - 1,84; Fe2Ü3 - 1,42; MgO - 0,61; CO2 - 20,91; F - 1,52, навоз КРС состава (вес. %): влага - 72,74; зола - 4,19; органические вещества - 23,07; гуминовые кислоты - 2,24; фульвокислоты - 2,77; водорастворимые органические вещества - 2,11; гумусовые вещества - 7,12; Р2О5 - 0,21; N - 0,48; К2О - 0,74; СаО - 0,41 и ФГ состава (вес.,%): Р2О5общ - 1,59.; Р2О5усв - 1,48.; Р2О5водн - 1,12.; СаОобщ - 37,47.; СаОусв - 19,08.; СаО-водн - 11,26.; 80эобщ - 54,49.; 80эусв.- 27,4; 80эводн.-16,88; S0w:S0w=31,0%.
Компосты приготовили при массовых соотношениях Навоз : ШФ : ФГ = 100 : 10 : (2-20). В приготовленную смесь добавили воду до содержания влаги 70%. Смесь помещали в полиэтиленовый сосуд емкостью 0,5 л. Чтобы условие приготовления компоста приближалось к естественному, сверху компост покрывался тонким слоем почвы. После чего сосуды помещали в термостат и выдерживали при 25 °С в течение трёх месяцев. Через каждые 15 дней отбирали из них пробы для определения состава. В отобранных пробах содержание различных форм
Р2О5 определяли согласно известной методике [11]. Зольность определяли по ГОСТ 26714-85, влажность по ГОСТ 26712-85, органическую часть по ГОСТ 27980-80. Водорастворимую фракцию органических веществ извлекали из продуктов водой, отфильтровывали и её количество определяли путем выпаривания фильтрата в водяной бане и высушиванием твердого остатка до постоянного веса, с последующим его сжиганием для определения зольности и её вычитания. Гуминовые кислоты выделяли обработкой продуктов 0,1 н раствором щелочи и подкисле-нием раствора соляной кислотой. Твердая фаза после отделения из нее щелочерастворимых органических веществ представляет собой остаточную органику. Её тщательно промывали дистиллированной водой, затем высушивали до постоянного веса и определяли выход на органическую массу. Разница между количествами щелочерастворимых органических веществ и гуминовых кислот дает нам содержание фульвокислот в компосте.
Результаты. В таблице 1 приведены результаты изменения в компостах содержания общей и относительной усвояемой формы Р2О5 в зависимости от весовых соотношений исходных компонентов и продолжительности компостирования. Из неё видно, чем продолжительнее период компостирования навоза с фосфатным сырьем, как без добавки фосфо-гипса, так и с добавкой, тем выше в смеси степень перехода неусвояемой формы фосфора в усвояемую. Так, если при массовом соотношении навоз : ШФ = 100 : 10, то есть без добавки фосфогипса через 45 дней выдерживания в компосте относительное содержание Р2О5усв. увеличивается с исходного 38,29% до 55,93% в продукте, то после 60 дней - до 68,56%, а после 90 дней уже - до 72,03%, то есть в 1,9 раза. С добавлением фосфогипса в компостах содержание Р2О5общ. меняется в сторону увеличения от 1,181 до 1,197 %. С увеличением времени компостирования в сложной компостной смеси от 15 до 90 дней содержание Р2О5усв. по отношению к общей его форме повышается: при соотношении навоз : ШФ : ФГ = 100 : 10 : 2 от 44,18 до 72,37%, при 100 : 10 : 10 от 46,80 до 73,76% и при 100 : 10 : 20 от 49,50 до 74,87%.
Установлено, что как шламовый фосфорит, так и фосфогипс при компостировании увеличивает в навозе содержание гуминовых кислот, фульвокислот и водорастворимых органических веществ (таблицы 2-4). Причем с увеличением количества добавки фосфогипса их содержание неуклонно растет. Так, если в компостах без добавок фосфогипса через 90 дней содержание гуминовых кислот, фульвокислот и водорастворимых органических веществ составляет 3,49%, 4,17% и 3,26 %, то с 2 %-ной добавкой ФГ -3,78%, 4,22% и 3,38%, а с 10 %-ной добавкой -3,72 %, 4,19% и 3,30% соответственно.
и1М1УЕР5иМ:
. химия и биология_август, 2018 г
Таблица 1.
Изменение усвояемых форм фосфора компостов в зависимости от времени выдержки и массовых соотношений навоз: ШФ : ФГ
Навоз: ШФ : ФГ Р2О5общ. , % Р2О5усв. / Р2О5общ (%) в образцах компостов, выдержанных в течение, сутки
15 30 45 60 75 90
100 : 10 :0 1,181 40,68 47,46 55,93 63,56 68,64 72,03
100 : 10 :2 1,183 44,18 52,47 59,1 64,07 69,04 72,37
100 : 10 :5 1,186 45,3 54,21 60,82 65,44 70,06 73,03
100 : 10 : 10 1,190 46,8 55,9 62,71 67,26 71,16 73,76
100 : 10 : 15 1,194 48,15 57,33 63,98 68,1 71,9 74,12
100 : 10 : 20 1,197 49,5 58,9 65,79 69,55 72,99 74,87
Таблица 2.
Изменение содержания гуминовых кислот в компостах в зависимости от времени выдержки
и массовых соотношений Навоз: ШФ : ФГ
Навоз: ШФ : ФГ Содержание гуминовых кислот в компостах на общую массу %, сутки
15 30 45 60 75 90
100 : 10 :0 2,16 2,45 2,81 3,15 3,37 3,49
100 : 10 :2 2,12 2,52 2,97 3,40 3,67 3,78
100 : 10 :5 2,07 2,46 2,92 3,35 3,61 3,72
100 : 10 : 10 1,99 2,38 2,83 3,26 3,52 3,63
100 : 10 : 15 1,92 2,31 2,75 3,17 3,43 3,54
100 : 10 : 20 1,86 2,25 2,69 3,11 3,37 3,48
Таблица 3.
Изменение содержания фульвокислот в компостах в зависимости от времени выдержки и массовых соотношений Навоз: ШФ : ФГ
Навоз: ШФ : ФГ Содержание фульвокислот в компостах на общую массу %, сутки
15 30 45 60 75 90
100 : 10 :0 2,61 2,93 3,38 3,77 4,02 4,17
100 : 10 :2 2,57 2,96 3,41 3,84 4,11 4,22
100 : 10 :5 2,51 2,91 3,37 3,81 4,08 4,19
100 : 10 : 10 2,43 2,84 3,31 3,76 4,03 4,15
100 : 10 : 15 2,34 2,76 3,23 3,69 3,96 4,08
100 : 10 : 20 2,27 2,70 3,18 3,64 3,93 4,05
Таблица 4.
Изменение содержания водорастворимых органических веществ в компостах в зависимости от времени выдержки и массовых соотношений Навоз: ШФ : ФГ
Навоз: ШФ : ФГ Содержание водорастворимые органические вещества в компостах на общую массу, %
Время выдержки, сутки
15 30 45 60 75 90
100 : 10 :0 2,01 2,29 2,65 2,96 3,14 3,26
100 : 10 :2 1,98 2,31 2,70 3,06 3,29 3,38
100 : 10 :5 1,94 2,27 2,66 3,03 3,25 3,35
100 : 10 : 10 1,87 2,21 2,60 2,98 3,20 3,30
100 : 10 : 15 1,81 2,14 2,53 2,90 3,13 3,22
100 : 10 : 20 1,75 2,08 2,47 2,84 3,07 3,16
Рисунок 1. Потеря азота (А) и органических веществ (Б) в компостах в зависимости от времени выдержки и массовых соотношений Навоз: ШФ : ФГ
На рисунках 1 приведены изменения общего содержания органических веществ и азота в компостах в зависимости от весовых соотношений навоз : ШФ :ФГ. Так, при весовом соотношении навоз : ШФ :ФГ=100 : 10 т. е. без добавки фосфогипса при продолжительности 90 суток потеря органических веществ и азота в газовую фазу составляет 18,65 и 14,68 %, а с добавкой фосфогипса при соотношении навоз : ШФ :ФГ=100 : 10 : 20 потеря органических веществ и азота составляет 11,08 и 9,89 %, т. е. с увеличением содержания фосфогипса в компосте потеря органических веществ и азота в газовую фазу уменьшается.
При изучаемых соотношениях Навоз : ШФ : ФГ (100 : 10 : 20) были получены фосфорногумусовые удобрения, содержащие (вес. %): Р2О5общ. от 1,19; Р2О5усв. : Р2О5общ. 74,87; гуминовые кислоты 3,48; фульвокислоты 4,05; водорастворимые органические вещества 3,16.
Заключение
Изучен состав фосфорногумусовых удобрений, приготовленных на основе компостирования навоза
КРС и ШФ с добавкой ФГ, в зависимости продолжительности и от массовых соотношений исходных компонентов. Показано, что при добавлении к навозу фосфатного сырья и фосфогипса в нем повышается концентрация фосфора, усиливаются микробиологические процессы и ускоряется гумификация навоза. Под влиянием органических кислот, образующихся при разложениии навоза, фосфор, входящий состав фосфатного сырья, становится доступным растениям. Чем продолжительнее период компостирования, тем интенсивнее происходят эти процессы. Фосфогипсная добавка к навозно-фосфоритной смеси значительно интенсифицирует процесс гумификации навоза, то есть, в фосфорногумусовых удобрениях увеличивает содержание гуминовых кислот, фульвокислот и водорастворимых органических веществ, причем с увеличением его количества их содержание неуклонно растет.
Список литературы:
1. Мамченков И.П. Компосты, их приготовление и применение - М.: Сельхозиздат, 1962. - С. 22-23.
2. Медведева С.А. Биодеградация гидролизного лигнина микробной ассоциацией / С.А. Медведева, Е.Л. Имранова, И.В. Волчатова, Тен Хак Мун // Сибирский экологический журнал. - 2004. - № 2. - С. 167-172.
3. Любимова И.Н. Использование фосфогипса в сельском хозяйстве // Фосфогипс: хранение и направления использования как крупнотоннажного вторичного сырья. - Москва, 2010. - С. 143-148.
4. Комплексная мелиорация солончаковых и солонцовых почв при орошении / А.А. Сидько, С.И. Мясищев, В.П. Баякина, Т.И. Симонова. - М.: Агропромиздат, 1985. - 136 с.
5. Фосфогипс и его использование / В.В. Иваницкий, П.В. Классен, А.А. Новиков и др. - М.: Химия, 1990. - 224 с.
6. Сложный компост и его влияние на свойства почвы и продуктивность сельскохозяйственных культур / И.С. Белюченко - Краснодар КубГАУ, 2015. - С. 58-59.
7. Заявка 4114370 ФРГ, МКИ С 05 П 1/00, А 01 С 05 F 3/00 / Fisher R. Unternehmungsberatung GmbH.
8. Патент № 2516454 Россия. Кл. СО5 F 3/00, Способ получения органоминерального компоста / И.С. Белюченко, О.А. Мельник, Ю.Ю. Петух, Д.А. Славгородская. - 2014, № 14.
9. Патент № 2423335 Россия. Кл. СО5 F 3/00, Способ получения органоминерального удобрения / И.С. Белюченко, Е.П. Добрыднев, В.Н.Гукалов, О.А.Мельник, Л.Ю.Ткаченко - 2011, № 19.
10. Сергей Ж., Аканова Н., Винничек Л. Агроэкономическая эффективность применения новых форм удобрений на основе фосфогипса в посевах кукурузы // Международный сельскохозяйственный журнал. - 2016. - № 2. - C. 55-59.
11. Методы анализа фосфатного сырья, фосфорных и комплексных удобрений, кормовых фосфатов / М.М. Винник, Л.М. Ербанова, П.М. Зайцев и др. - М.: Химия, 1975. - 218 с.
