Органические удобрения
Органи́ческие удобре́ния, удобрения, содержащие органические вещества растительного или животного происхождения. Самые разнообразные по составу из всех других известных удобрений.
Исторический очерк
Органические удобрения начали применять в 3–2-м тыс. до н. э. в Китае, Корее и Японии. В странах Западной Европы и на территории Европейской части России в 13–14 вв. использовали навоз, в Средней Азии более 3 тыс. лет назад – зелёное удобрение.
В Древнем Египте основным источником органических удобрений была река Нил. Во время разлива её воды, затоплявшего поля, увлажняли и удобряли почву речным илом. Также широко использовали речной и болотный ил для удобрения полей Древней Месопотамии.
Впервые об использовании органических удобрений упоминается в трудах Теофраста (около 371–287 до н. э). Он указал на необходимость удобрения почвы навозом при возделывании пшеницы и овощных культур.
Классификация органических удобрений
В сельском хозяйстве применяют несколько видов органических удобрений.
Удобрения на основе отходов животноводства и птицеводства: подстилочный и бесподстилочный навоз разной степени микробиологического разложения (от свежего до перепревшего); навозные стоки (навозная жижа); птичий помёт.
Удобрения из природного органического сырья: торф; торфотуф; сапропель; компост; перегной; эффлюент (органическое удобрение, полученное в результате анаэробной переработки органических отходов в ферментерах-метантенках); биогумус (гуминовые препараты); биочар; зола.
Сидераты и побочные продукты растениеводства: сидераты; солома; лузга; остатки растений и т. д.
Отходы промышленности и коммунального хозяйства: опилки; жмых; костра́; мездра; меласса; гидролизный лигнин; жом; барда; осадки сточных вод и т. д.
Применение органических удобрений
Воспроизводство плодородия почв, создание положительного бездефицитного баланса питательных веществ для растений и сохранения гумуса в почве – важнейшие задачи в условиях интенсивного земледелия, решаемые систематическим научно обоснованным применением органических удобрений. Чем выше уровень земледельческой культуры, тем больше внимания уделяется накоплению, правильному хранению и использованию органических удобрений.
Органические удобрения вносят под вспашку (иногда под культивацию), в лунки при посадке (картофеля, капусты), в подкормку, используют как биотопливо, для приготовления почвосмесей, смесей с минеральными удобрениями, для мульчирования посевов.
Дозы органических удобрений: от 15 до 60 т/га (под овощные и коноплю до 80–100 т/га); при внесении в лунки – 5–10 т/га; при применении совместно с минеральными – значительно ниже, до 2 т/га.
Влияние органических удобрений на почву
Систематическое применение органических удобрений способствует накоплению гумуса, улучшает физико-химические свойства почвы, увеличивает запас питательных веществ, понижает кислотность, повышает содержание поглощённых оснований, поглотительную способность и буферность, влагоёмкость, скважность и водопроницаемость, обогащает почву микроорганизмами, усиливает её биологическую активность и выделение углекислого газа, уменьшает сопротивление почвы при механической обработке, создаёт оптимальные условия для минерального питания растений, повышает устойчивость растений при неблагоприятных погодных условиях.
Выделение органическими удобрениями углекислого газа
Органические удобрения являются источником углекислого газа, который насыщает не только почвенный воздух, но и приземный слой атмосферы. После внесения органических удобрений воздух над полем обогащается углекислым газом, что существенно улучшает воздушное питание растений. Углекислый газ, выделяющийся при разложении навоза, положительно действует и на процессы, протекающие в почве. Повышается подвижность почвенных фосфатов. При мощном развитии растений и густом травостое углекислый газ, образующийся при разложении органических удобрений, почти полностью усваивается растениями. Особенное значение это имеет для защищённого грунта.
Эффективность использования органических удобрений
Около 75 % органических удобрений от внесённого количества минерализуется и участвует в питании растений, 25 % гумифицируется и идёт на восполнение потерь почвенного гумуса (см. таблицу 1). Содержание питательных элементов в органических удобрениях различно в зависимости от сырья, из которого они были получены (см. таблицу 2). Например, с навозом крупного рогатого скота (КРС) в почву возвращается часть питательных элементов, поглощённых растениями. В 1 т подстилочного навоза в среднем содержится 5 кг азота, 2,5 кг фосфора, 6 кг калия, а также ряд микроэлементов (15 г марганца, 1,1 г бора, 2,5 г меди, 10 г цинка, 0,15 г кобальта). Куриный помёт по своим удобрительным качествам превосходит навоз КРС и не уступает минеральным удобрениям по быстроте действия. В 1 т куриного помёта, при естественной влажности, в среднем содержится 7–8 кг азота, 7 кг фосфора, 4 кг калия, а также ряд микроэлементов (150–380 г марганца, 10–250 г меди, 120–390 г цинка, 1–12 г кобальта, в пересчёте на сухое вещество). Значительная часть элементов питания в птичьем помёте находится в водорастворимом виде.
Таблица 1. Дозы органических удобрений, необходимые для сдвига содержания гумуса на 0,01 %
Удобрение | Влажность, % | Образование гумуса из 1 т удобрения, кг | Необходимое количество удобрений для изменения содержания гумуса на 0,01 %, т |
Подстилочный навоз | 75 | 40 | 8,1 |
Полужидкий навоз | 90 | 20 | 16,3 |
Жидкий навоз | 95 | 8 | 40,6 |
Навозные стоки | 98 | 2,4 | 135,4 |
Куриный помёт | 55 | 68 | 4,8 |
Солома | 16 | 146 | 2,2 |
Таблица 2. Содержание питательных веществ в органических удобрениях (в % на сухое вещество; навоз, навозная жижа, компост в % на сырое вещество)
Удобрение | N | P2O5 | K2O | CaO |
Навоз | 0,5 | 0,25 | 0,6 | 0,35 |
Навозная жижа | 0,25–0,5 | 0,1–0,12 | 0,4–0,6 | 0,06–0,08 |
Торф верховой | 0,8–1,5 | 0,1 | 0,06–0,1 | 0,3–0,5 |
Торф низинный | 2,0–3,0 | 0,2–0,4 | 0,1–0,3 | 2,0–3,0 |
Компост сборный | 0,3–0,5 | 0,2–0,4 | 0,3–0,6 | 0,5–3,0 |
Птичий помёт (куриный) | 4,0–6,0 | 3,5–5,0 | 2,5–3,5 | – |
Солома | 0,3–0,8 | 0,2–0,4 | 0,8–1,5 | 0,2–0,4 |
Статистика
По оценкам агентства исследований Discovery Research Group, в 2016 г. объём внесения органических удобрений сельскохозяйственными организациями в России составил 65 тыс. т. Под зерновые и зернобобовые культуры вносилось около 50 % от общего объёма используемых органических удобрений, под кормовые культуры – около 25–30 % от всего объёма органических удобрений. Объём импорта в 2015 г. составил 9 210 т, что на 57 % меньше, чем в 2014 г. По оценкам разработчика обзоров BusinesStat, за 2017–2019 гг. производство органических удобрений в России увеличилось на 7 % – с 91,9 до 98,3 млн т. Производство росло под влиянием стабильного спроса на удобрения животного и растительного происхождения. Интерес к органическим удобрениям связан с необходимостью воспроизводства плодородия земель сельскохозяйственного назначения, поскольку постоянное применение минеральных удобрений истощает почву.
В 2020 г. в России производство органических удобрений относительно 2019 г. снизилось на 2 % и составило 96,6 млн т. Спад в 2020 г. был вызван сокращением поголовья птицы, КРС, а также овец и коз в животноводческих предприятиях – производителях компостированного навоза и помёта. В 2021 г. выпуск органических удобрений в стране восстановился до 100,7 млн т, что на 4 % превысило значение 2020 г.
Объём мирового рынка органических удобрений оценивается в 2748,6 млн долл. в 2022 г. и, по прогнозам, к 2028 г. может составить около 4459,5 млн долл. при среднегодовом темпе роста 8,4 %.