Норма внесения жидкого навоза: почему справочник не про вашу лагуну

Пробу зачерпнули с поверхности лагуны - мешалку в тот день не гоняли. Через две недели пришёл протокол, по нему поставили сорок кубов на гектар, и под кукурузу цифра на первый взгляд сошлась. Фосфор при этом осел на дно и в пробу сверху почти не попал, так что норму поставили с двойным запасом. Узнали об этом через год, когда пришла агрохимия поля: подвижного фосфора прибавилось вдвое против плана.

Норма внесения жидкого навоза - величина не про вид животного, а про конкретное хранилище конкретного хозяйства. Между двумя соседними фермами один и тот же «жидкий навоз КРС» расходится по аммонийному азоту в десятки раз, и разводит их количество воды, которое попадает в лагуну.

Ниже - откуда берётся справочная цифра и почему она не работает, что происходит с азотом, фосфором и калием, пока масса стоит, как отобрать пробу, чтобы анализ имел смысл, и что делать, если мешалки нет.

Обращение с навозом, кормозаготовку и кормление молочного стада разбираем с механизмом и цифрами из опытов. Свежие материалы выходят в блоге 1Корм.

Сокращения

• КОЕ - колониеобразующая единица, счётная единица живых бактерий.

Почему норма внесения жидкого навоза не берётся из справочника?

Коротко: книжное значение - это средняя по многим хозяйствам, а разброс между ними кратный, поэтому среднее не описывает ни одно из них. Вдобавок оно смещено: по свежим пробам азот и фосфор жидкого навоза КРС оказались ниже книжных. Считая по справочнику, хозяйство обычно недодаёт азот.

Лаборатории копят анализы, кто-то сводит их по видам животных и типам навоза и публикует средние. Хозяйству, у которого своей пробы нет, брать больше нечего - и книжная цифра эту дыру закрывает.

Закрывает она её одним числом. Больше четырёхсот восьмидесяти тысяч проб навоза, сведённых из пятнадцати лабораторий, дают на это прямой ответ: состав навоза меняется вместе с видом животного, типом хранилища, технологией содержания и климатом, поэтому анализ своей массы рекомендован всегда. Книжное значение - то, к чему обращаются, когда своей пробы взять нельзя.

Есть и вторая сторона, менее очевидная. Когда данные по жидкому навозу КРС пересобрали по свежим пробам, азот и фосфор в них оказались ниже книжных значений. То есть хозяйство, которое считает норму по справочнику, чаще недодаёт азот и потом докупает мочевину, чем перекармливает поле.

У справочного значения остаётся ровно одна законная работа: прикинуть площадь под вывоз, пока своего анализа нет. Основанием для дозы на конкретное поле оно не служит.

Насколько сильно расходятся хозяйства между собой?

Коротко: в замере на шестнадцати молочных хозяйствах пробы брали прямо во время перемешивания хранилища, перед откачкой на поля. Аммонийный азот между хозяйствами разошёлся в тридцать три раза, сухое вещество массы - в шесть, общий азот - в три. Справочная цифра усредняет в одно число ровно этот разброс.

Вот эти диапазоны целиком.

Фосфор и калий здесь и дальше даны по элементу. Если ваша лаборатория пишет их в пересчёте на оксиды, числа будут больше: фосфор примерно в 2,3 раза, калий в 1,2. Смешать две формы в одном расчёте - типовая арифметическая ошибка, и стоит она ровно того множителя, который забыли.

Аммонийный азот - самая ценная и самая летучая часть удобрения, то, что растение может взять в этом сезоне. Тридцатитрёхкратный разброс по нему означает, что два хозяйства, вносящие «одинаковую норму по азоту», кладут на поле совершенно разное количество работающего азота.

Отдельная строка - сухое вещество. Действующий стандарт разводит бесподстилочный навоз именно по нему: меньше трёх процентов - навозные стоки, от трёх до восьми - жидкий бесподстилочный навоз, от восьми до четырнадцати - полужидкий. Замеренный диапазон от 2,45 до 15,28 процента проходит поперёк всех трёх категорий. Одно слово в путевом листе покрывает три физически разные субстанции.

Корова к этому разбросу почти не причастна. Сухое вещество массы задают три вещи: сколько воды приходит в хранилище с мойкой и осадками, сколько органической подстилки уезжает в навоз и стоит ли перед хранилищем механическая сепарация. Все три - решения хозяйства, и ни одно из них справочная таблица не видит.

Как азот, фосфор и калий расходятся по глубине хранилища?

Коротко: три элемента ведут себя по-разному. Фосфор сидит на твёрдых частицах и оседает с ними сильнее всех. Азот разделён на две формы: органическая связана с частицами и оседает, аммонийная растворена и остаётся в жидкости. Калий растворён почти целиком. Плюс к этому сама масса за время хранения теряет около десятой части общего азота в месяц.

Физика тут школьная: то, что связано с частицами, идёт вниз; то, что растворено, распределяется по объёму. Вся разница между элементами - в том, в какой форме каждый из них в навозе находится.

Фосфор в жидком навозе почти весь связан с твёрдой фазой. Поэтому он уходит в придонный осадок первым и сильнее всех - именно по фосфору и по сухому веществу расхождение между верхом и низом хранилища получается наибольшим.

Азот сложнее: он в навозе в двух формах, и каждая ведёт себя по-своему. Органический азот связан с частицами и оседает вместе с фосфором. Аммонийный растворён и остаётся в жидкой части.

Общий азот - сумма двух форм, поэтому к дну он растёт слабее фосфора, а там, где основная часть азота приходится на аммонийную форму, по глубине выходит и вовсе ровным. Из трёх элементов азот по глубине предсказуем хуже всех.

Направление ошибки при этом обратное ожидаемому. Агроном, взявший пробу сверху, обычно думает, что переоценил азот: «сверху же вода». В действительности он его недооценил - органическая часть осталась внизу. А фосфор он недооценил ещё сильнее, и норму, посчитанную по такой пробе, поле получит завышенной по обоим элементам.

Калий осаждением почти не затрагивается: в навозе он в основном растворён, а осадок уносит вниз только то, что связано с частицами. Под этим есть прямой замер на настоящем хранилище: в годовом наблюдении пробы брали с шести горизонтов от поверхности до дна, и содержание калия в массе, как её вносят, по всей глубине оказалось одинаковым - от 0,18 до 0,21 процента. Фосфор в том же замере к дну прибавил значимо, общий азот - слабо и незначимо, калий не сдвинулся.

Расслаивается не каждое хранилище. В обследовании на товарных фермах у части хранилищ осадка почти не оказалось. Правила, которое предсказывало бы расслоение заранее - по устройству хранилища, по глубине, по сроку стояния, - никто не вывел. Единственная закономерность, которую там разглядели, идёт по системе навозоудаления: меньше расслаиваются хранилища, перед которыми стоит механическая сепарация грубых частиц, и те, куда массу закачивают насосом вместо скрепера. Закономерность предварительная, поэтому исходить всё равно приходится из худшего: считать массу расслоённой, пока не доказано обратное.

И последнее про время. В годовом наблюдении за открытым навозохранилищем расслоение оказалось главным источником изменчивости массы. Там же измерили потери: между дозаливами свежего навоза хранилище теряло около десяти процентов общего азота в месяц. Масса, простоявшая зиму, - это уже другой навоз, и книжная цифра этого не учитывает.

Смысл всего раздела в одной фразе: масса в хранилище меняется по глубине и меняется во времени, и оба изменения работают против книжного числа. Что с этим делают на ферме - перемешивают перед откачкой и обрабатывают биологически, чтобы органика разбиралась быстрее и масса шла ровнее; препараты для навозохранилищ, лагун и глубокой подстилки собраны в отдельном разделе каталога.

Почему проба сверху и проба со дна - это два разных навоза?

Коротко: в замере на настоящем хозяйственном резервуаре около 285 кубометров масса простояла без перемешивания примерно полгода. Пробы взяли тремя способами: сверху из-под корки, со дна и трубкой на всю глубину. Расхождение между верхом и низом по сухому веществу и фосфору дошло до 80-100 процентов. Четыре часа работы мешалки свели его к одному проценту.

До перемешивания и после четырёх часов мешалки:

Девяносто девять процентов здесь считаны от среднего двух проб, а значит, проба со дна показала сухого вещества почти втрое больше, чем проба сверху, взятая в том же резервуаре в тот же день. По фосфору расхождение чуть скромнее - почти в два с половиной раза. Погрешностью метода такие разницы не объяснить.

Неверно отобранная проба опасна своей убедительностью. Отсутствие анализа хотя бы оставляет сомнение: агроном понимает, что считает вслепую, и берёт запас. Зато у числа из такой пробы есть печать лаборатории, дата и два знака после запятой. По нему считают норму и в него верят.

Сколько проб нужно, чтобы попасть в среднее?

Коротко: одной не хватает даже в перемешанном хранилище. В работе на шестнадцати хозяйствах пересчитали, сколько проб нужно, чтобы среднее из них попало в истинное с точностью 20-30 процентов. По общему и по аммонийному азоту хватило трёх проб. По фосфору понадобилось девять.

Причина в том же, из-за чего фосфор оседает сильнее всех. Он живёт на частицах, а частицы даже в работающей мешалке распределены неровно - от точки к точке и от минуты к минуте. Азот, у которого большая часть растворена, ведёт себя ровнее.

То же видно и в прямом замере на одном резервуаре: разброс между повторностями уже перемешанной массы дал по общему азоту коэффициент вариации 3-6 процентов, по аммонийному 5-8, по фосфору 8-13. Фосфор капризнее вдвое, и это надо знать заранее, если норму собираются считать именно по нему.

Состав меняется и по ходу опорожнения хранилища: сначала идёт то, что стояло сверху, в конце - то, что лежало на дне. Масса первого дня откачки и масса последнего дня - два разных анализа, даже если хранилище перед началом перемешали.

Как отобрать пробу жидкого навоза, чтобы анализ имел смысл?

Коротко: перемешать хранилище, взять минимум три пробы из потока при откачке (а если норму считают по фосфору - девять), свести их в одну объединённую и довезти в лабораторию охлаждённой. Морозить нельзя: мороз уводит pH пробы, а холодильник при плюс пяти держит её четыре недели практически без изменений.

Порядок действий целиком.

1. Перемешайте хранилище перед откачкой и засеките время. В замере четыре часа пропеллерной мешалки свели расхождение верх-низ с 99 процентов до одного. Четыре часа - это результат на резервуаре около 285 кубометров; на лагуне в несколько тысяч кубов время будет другим, и его за вас никто не измерил.
2. Отбирайте пробу из потока. Проба, зачерпнутая с поверхности или добытая со дна, описывает только свой слой. Проба из напора у насоса или из заливной горловины цистерны описывает то, что реально едет на поле.
3. Наберите минимум три подпробы. Три - тот минимум, при котором среднее попадает в истинное по азоту. Если норму считаете по фосфору, три пробы вас обманут: там нужно девять.
4. Разнесите подпробы по времени откачки. Берите их из разных машин - в начале, в середине и в конце кампании. Слив всё в одно ведро, перемешайте и уже из ведра наберите лабораторную тару.
5. Держите ведро с подпробами в холоде. Аммонийный азот летуч, и в тёплом ведре он уходит, пока вы набираете остальные подпробы.
6. Довезите пробу в лабораторию в течение суток. В тепле проба не стоит и часа.
7. Не довезли сразу - холодильник, плюс пять. До четырёх недель проба держится без искажений.

Мешалки нет - что тогда?

Коротко: берите пробу трубкой на всю глубину. В замере такая профильная проба дала результат, близкий к пробе из перемешанного хранилища, - то есть она сама усредняет слои, которые мешалка усредняет физически. Тем же приёмом проверяют и качество перемешивания: разошлась профильная проба с пробой из потока - мешалка отработала формально.

Приём выручает дважды. Первый случай - когда мешалки на ферме просто нет или её не хватает под объём хранилища. Второй - когда времени на мешалку выделили меньше расчётного и нужен контроль.

У метода есть граница. Замер сделан на одном резервуаре около 285 кубометров с шестью месяцами стояния. Переносить его на лагуну в несколько тысяч кубов с плотным придонным осадком - допущение: трубка может до осадка не дойти или набрать его непропорционально. Поэтому для проверки мешалки приём годится всюду, а для замены перемешивания - только на объёмах, близких к замеренному.

Норма внесения жидкого навоза по азоту или по фосфору?

Коротко: норма внесения жидкого навоза по азоту и норма по фосфору - две разные величины из одного протокола анализа, и у молочного хозяйства они расходятся в разы. Доза, закрывающая потребность культуры в азоте, приносит на поле избыток фосфора, потому что в навозе эти два элемента стоят в совсем другой пропорции, чем их выносит культура.

Диапазоны из замера на шестнадцати хозяйствах задают порядок величин: общий азот - от 1,7 до 5,3 килограмма на тонну, общий фосфор - от 0,2 до 0,6. То есть азота в массе примерно в девять раз больше, чем фосфора. Культура выносит азот и фосфор в куда более близкой пропорции, и разница между «сколько принесли» и «сколько вынесли» каждый год остаётся в почве.

Норма по азоту закрывает потребность культуры в этом сезоне и приносит фосфор впрок. Норма по фосфору держит баланс поля, но азота под культуру не хватает, и остаток приходится давать минеральным удобрением. Обе нормы агрономически законны, и разница между ними в том, где хозяйство платит.

Последняя строка таблицы важна на практике. Норма по фосфору экологически аккуратнее, но считается она по элементу, который измеряется хуже всех: девять проб вместо трёх и коэффициент вариации 8-13 процентов вместо 3-6. При переходе на неё отбор проб приходится делать тщательнее: протокол, который работал по азоту, по фосфору даёт ошибку.

Насколько именно разойдутся две нормы на вашем поле, считается по выносу конкретной культуры и по агрохимии конкретного поля. Анализ навоза даёт только одну половину этого расчёта.

Куда девается калий, которого никто не считает?

Коротко: калий не оседает, поэтому он уезжает с осветлённой жидкостью первым - в тех самых первых машинах, которые считают «слабыми». На поле он не исчезает: травостой его накапливает. Сухостойной корове калия нужно заметно меньше, чем дойной, поэтому поля под сухостойный сенаж стоит держать отдельно от тех, куда год за годом идёт основной объём вывоза.

Азот и фосфор в хозяйстве считают. Калий в жидком навозе обычно не считает никто: он не лимитирует норму, в план внесения его не закладывают, и на анализе на него смотрят последним. При этом калия в жидком навозе КРС по массе выходит чуть меньше двух третей от общего азота - и в разы больше, чем фосфора.

Дальше начинается круг, который в хозяйстве не отслеживает никто, потому что проходит он через три разные зоны ответственности.

Навозоудаление вывозит массу. Растениеводство вносит её на многолетние травы - обычно на те, что ближе к фермам. Кормление получает готовый сенаж, в котором калия больше, чем в прошлом году, и не знает почему. Три листа бумаги лежат у трёх разных людей.

Для дойной группы высокий калий в корме не проблема. Для сухостойной - проблема: избыток калия в предотёльном рационе поднимает катионно-анионный баланс, и корова хуже готовится к отёлу. Механизм и цифры по нему разобраны в материале про гипокальцемию у коров; там же - почему калий кормов приходится измерять лабораторно.

Здесь нужна точность, потому что тему легко пересказать неверно. Прямого опыта «жидкий навоз КРС на луг - калий в траве - заболеваемость родильным парезом» не поставлено: эта связка выстроена по механизму, и замеров заболеваемости за ней нет. Больше того, единственная работа, которая сравнивала этот риск напрямую - правда, на другом виде жидкого навоза, - разницы с минеральным удобрением по риску не нашла: решала обеспеченность калием самой почвы.

Отказываться от навоза этот вывод не требует. Риск создаёт многолетнее внесение калия в любой форме - навозом или минеральным туком - на поле, которое калием уже насыщено, если с этого поля косят траву для сухостойной группы. Проверяется это агрохимией поля и анализом корма.

Почему одна проба не работает и на следующий год?

Коротко: состав навоза едет за погодой и за рационом. Сухой год без дождей поднимает концентрацию, потому что в лагуну попадает меньше воды. Смена рациона поднимает азот и оставляет его на новом уровне надолго. Поэтому анализ сдают ежегодно, работают по скользящему среднему за три-пять лет и пересдают при любом изменении.

Погодная часть механическая. Открытое хранилище собирает осадки, и в мокрый год масса разбавляется сильнее. Тот же навоз от того же стада в сухой год покажет более высокие концентрации: воды в лагуну налило меньше, а сухого вещества и питательных веществ приехало столько же.

Рационная часть работает через кормовой стол. Азот навоза - это то, что корова не использовала. Заменили часть зерна на высокобелковый побочный продукт - и азот в навозе поднялся, причём поднялся один раз и остался на новом уровне, пока рацион не поменяют снова.

Зоотехник принимал решение про рацион. Норма внесения жидкого навоза после этого решения стала другой, и узнать об этом можно только из нового анализа.

Порядок работы с анализом отсюда такой:

1. Сдавайте анализ каждый год, минимум три года подряд, чтобы собрать собственную базовую линию.
2. Считайте по скользящему среднему за три-пять лет: одна проба гуляет, среднее описывает хозяйство.
3. Выбивающийся год разберите отдельно. Сухое лето, авария на мойке, новая подстилка - у скачка почти всегда есть внятная причина, и усреднять его с остальными годами нельзя.
4. Начинайте базовую линию заново после смены рациона, подстилки или системы навозоудаления. Это уже другой навоз, и старое среднее к нему не относится.

Что даёт однородная масса, кроме верной пробы?

Коротко: верную дозу по площади поля. Из расслоённого хранилища первые машины везут осветлённую жидкость, последние - осадок, а в путевом листе на всё поле стоит одна норма. При расхождении верх-низ по фосфору до 80-100 процентов первые и последние машины различаются по фосфору почти в два с половиной раза, и путевой лист об этом не сообщает ничего.

Хранилище расслоено, мешалку прогнали для вида. Первые машины идут почти водой: азота в них меньше расчётного, фосфора тем более. Последние идут по осадку: там и сухое вещество, и фосфор кратно выше.

Гектары под последними машинами получили дозу, которой в плане не было. Гектары под первыми остались недокормленными. Средняя по полю при этом сойдётся с планом идеально, и по документам дефект не виден.

Однородность массы - инженерная задача, и подходят к ней с двух сторон: перемешиванием перед откачкой и биологической обработкой хранилища. От второй ждут, что органика будет разбираться быстрее естественного хода и масса пойдёт ровнее; сработает ли это заметно, зависит от температуры, перемешивания и того, что попадает в лагуну с мойки.

Из нашего каталога эту задачу закрывает ДЕКОМАН + - жидкая форма под навозохранилища, лагуны и стоки животноводческих комплексов. Состав: консорциум родов Bacillus и Rhodococcus, титр от 1×10¹⁰ КОЕ на миллилитр; расход - литр на тысячу кубометров. При закупке считайте объём под конкретный сезон: срок годности четыре месяца, и запас на следующий год просто пропадёт. Сухой ДЕКОМАН без плюса - отдельный препарат под глубокую подстилку в зоне лежания, со своей нормой расхода; в заказах эти два товара путают постоянно.

Границы у биологической обработки узкие. Питательных веществ в массу она не добавляет: бактерии не производят ни азот, ни фосфор, ни калий, и результат анализа от препарата лучше не становится. Её работа - форма и скорость: органика разбирается, масса идёт ровнее, перекачивать и вносить её проще.

Рецензируемых испытаний самого препарата нет, а сроки переработки, заявленные изготовителем, остаются заявлением изготовителя. Норма внесения жидкого навоза всё равно считается по анализу.

Чего анализ навоза не даёт?

Коротко: анализ навоза говорит, что лежит в хранилище, и молчит обо всём остальном. Он не считает, сколько азота возьмёт растение, не заменяет агрохимию поля, не отвечает, можно ли не перемешивать, и не закрывает правовую сторону вывоза. Каждый из этих вопросов решается отдельно, и два из них уже разобраны в блоге.

• Не говорит, сколько азота возьмёт растение. «Доступный азот» - это оценка для расчёта нормы. Урожаю она ничего не обещает. Сколько азота навоза культура действительно вынесла, меряют изотопной меткой, и это другой показатель. Путаница между ними - типовая ошибка, из которой доза уезжает кратно.
• Не заменяет агрохимию поля. Норма считается на пересечении двух анализов: массы и почвы. Один без другого даёт половину расчёта.
• Не отвечает, можно ли не перемешивать. По одному анализу поведение хранилища не предсказывается: проверенного правила нет, есть только предварительный признак по системе навозоудаления. Пока правила нет, исходить приходится из того, что масса расслоена.
• Не связывает часы мешалки с разбросом дозы по полю. Однородность самой массы после перемешивания измерена. Фактическая доза по площади в зависимости от качества перемешивания - нет: такой работы найти не удалось.
• Не даёт рублёвой арифметики. Экономику вокруг нормы внесения жидкого навоза считают - и как дорожает вывоз с ростом плеча, и с какого плеча удобрение, которое едет в этой массе, перестаёт окупать дорогу. Но считают её в чужих ценах на топливо, технику и работу, и на российское хозяйство эти суммы не переносятся, поэтому рублёвых цифр здесь нет.
• Не отвечает за правовую сторону. Что вообще разрешено вывозить на поле, чем это подтверждается и за что штрафуют - разобрано отдельно. Числовой нормы внесения на гектар обязательные требования не задают; отраслевой ориентир для предварительного расчёта площадей и окончательный расчёт по полю разобраны там же.
• Не говорит, что делать с полученным числом. Какой коэффициент доступности азота применить, в какое окно заделать массу и сколько теряется при поверхностном разбросе - разобрано в материале про выращивание кукурузы.

Что сделать по порядку

Коротко: список ниже собран так, чтобы первые три пункта уложились в одну откачку. Платный в нём только четвёртый - сам лабораторный анализ; остальные меняют порядок работы и затрат не требуют. Порядок важен: пока своей пробы нет, доза ставится вслепую, и поправочные коэффициенты этого не лечат.

1. Пустите мешалку и запишите, сколько часов она работала. Ориентир от замера - четыре часа на резервуар около 285 кубометров. Своё время подберите по результату шага 5.
2. Возьмите три подпробы из потока в начале, в середине и в конце откачки. Если норму считаете по фосфору - девять.
3. Сведите подпробы в одно ведро на холоде, перемешайте, наберите лабораторную тару и довезите в течение суток. Не морозить.
4. Закажите в анализе пять показателей: сухое вещество, общий азот, аммонийный азот, фосфор и калий. Без аммонийного азота отдельной строкой расчёт нормы не собирается.
5. Проверьте перемешивание профильной пробой трубкой на всю глубину. Разошлась с пробой из потока - перемешивание было формальным.
6. Сравните полученные цифры со справочными и посмотрите, в какую сторону и на сколько вы ошибались все предыдущие годы.
7. Решите, по какому элементу считаете норму - по азоту или по фосфору - и запишите это решение вместе с причиной. Через пять лет причина понадобится.
8. Повторяйте анализ каждый год и держите свой ряд цифр за три-пять лет. Сменили рацион, подстилку или систему навозоудаления - ряд начинается заново.

Объём препарата на сезон и порядок отбора проб считают под конкретное хранилище: глубина, срок стояния, чем и сколько перемешивают. Расчёт и заявка - на странице ДЕКОМАН +.