Смесь сидератов состав: Сидераты в теплице, подбор смеси трав для посева, видео

Содержание

Сидераты в теплице, подбор смеси трав для посева, видео

Сидераты – зеленое удобрение, которое обогащает почву микроэлементами и минеральными веществами. В тепличных хозяйствах природные удобрения сеют в начале августа, еще до сбора урожая овощей. Сидераты выполняют покровную функцию и вступают в симбиоз с тепличными растениями. Этот симбиоз выражается в том, что сидераты не дают развиваться сорнякам, а культурные растения, в свою очередь, защищают неокрепшие ростки сидеративных культур от палящих солнечных лучей.

При посеве сидератов используйте смесь культур, таким образом, вы насытите почву всеми минеральными веществами, которые необходимы культурным растениям. Используйте смесь злаковых, бобовых и крестоцветных культур.

Состав смеси сидератов для высаживания в теплице

В состав семенной смеси сидератов входит:

  • 60% овса;
  • 10% вики полевой;
  • 15% белой горчицы;
  • 10% фацелии или гречихи;
  • 5% рапса.

Злаковые культуры должны составлять основу смеси, так как эти сидераты в процессе роста обогащают почву калием. Полевая вика принадлежит к семейству бобовых культур, поэтому увеличивает количество азота в грунте. Белая горчица вносит в почву фосфор, и обеззараживает её: убивает возбудителей фитофтороза. Фацелия хорошо раскисляет почву.

Также в состав семенной смеси вносят бокаши. Это микроорганизмы, которые помогают перерабатывать органические удобрения. Почву засевают сидератами, а затем мульчируют древесными опилками, пропитанными куриным пометом.

Обработка растений биопрепаратами

Для лучшей всхожести сидератов, почву под культурными растениями поливают раствором биологического М-препарата.  Можно использовать любой биологический М-препарат, например, «Восток М1». В 10 л воды растворяют 15-20 мл препарата. Биологическими средствами можно смело поливать плоды культурных растений. Никакого вреда здоровью человека эти средства не нанесут, так как в их составе находятся полезные бактерии.

После сбора урожая томатов или других овощей срежьте зеленую массу культурных растений под корень вместе с сидератами.

Их корневая система образует дополнительные каналы, по которым влага будет поступать к корням овощных культур, высаженных в теплице на следующий год. Кроме того, корни культурных растений, перегнивая, обогатят почву дополнительными питательными веществами.

что это такое, какие лучшие, под какие растения сеять, таблица сравнения

Чтобы сад и огород радовал вкусными богатыми урожаями, применяют зеленые биоудобрения. В природном земледелии сидераты — основа для выращивания любой агрокультуры и создания живой земли без химии.

Сидеральные растения вносят в землю природную органику, насыщают питательными компонентами и минералами. Прибавка продуктивности может доходить от 30% до 60%. Их садят и на открытых грядках, и в теплицах.

Что значит «зеленые удобрения»?

Что такое сидераты, как их выращивать и для чего — этот вопрос интересует всех, кто стремится к высоким урожаям, экологичным и безопасным. Растения-сидераты, экоземледелие и плодородие почвы — неразрывные понятия.

Главное, что с помощью сидеральных культур можно полностью отказаться от химикатов на даче.

Их выращивают ради органической массы, которая станет субстратом для жизни и питания почвенных обитателей — бактерий, грибков, червей, полезных насекомых. Или превратится в мульчу, обогреет, притенит, защитит.

Зеленые санитары, биоплуг — это все синонимы сидеральных помощников. Они обладают фитосанитарными свойствами. Им дают подрасти, а затем запахивают в поверхностный слой.

Виды сидеральных культур

К сидеральным относят более 300 видов растений сидератов. Среди них наиболее востребованы следующие группы:

ВидыОсобенностиПримеры
Бобовые
  • Фиксируют азот в огромных количествах
  • Приближаются по питательной ценности к навозу
  • Отличаются холодостойкостью и устойчивостью к морозам
  • Люпин
  • Соя
  • Фасоль
  • Клевер
  • Чечевица
Капустные
  • Быстро создают густую зеленую массу
  • Вносят в почву фосфор и серу
  • Служат защитой от проволочника
  • Привлекают пчел
Злаковые
  • Благодаря густой развитой корневой системе улучшают физические показатели почвы.
  • Применение на землях с повышенной влажностью для подсушивающего эффекта

Сидераты: три в одном

  • Издания
    • Беларусь сегодня
    • Рэспублiка
    • Народная газета
    • Сельская газета
    • Знамя юности
    • Журнал СПЕЦНАЗ
    • Газета СОЮЗ
    • Союзное вече
    • The Minsk Times
    • Вести потребкооперации
  • Издательский дом
  • Рекламодателям
    • Медиакит
    • Реклама в газете
    • Реклама на сайте
    • Реклама на Альфа радио
    • Рекламные игры
    • Аукционы
  • Проекты
    • Партизаны Беларуси
    • Проект 25. by
    • Необычайные деревни
    • Беларусь помнит
    • На контроле Президента
    • Разговор у Президента
    • Аверс и реверс
    • Мая краіна.by
    • Сапраўдныя каштоўнасці
  • ТВ-програм

Зеленые удобрения (сидераты) ⋆ Агрохимия

1. Зелёное удобрение — источник органического вещества и азота в почве. При запашке зеленой массы сидератов 35-40 т/га в почву попадает 150-200 кг азота, что равноценно 30-40 т навоза. Коэффициент использования азота зеленого удобрения в первый год в 2 раза выше, чем коэффициент навоза. Бобовые сидераты обогащают пахотный слой доступным фосфором, калием и другими элементами. Например, на легких почвах в Вуберне (Великобритания) ежегодное запахивание сидератов на протяжении 7 лет увеличило содержание органического вещества на 10%, на Ротамстедской опытной станции применение зеленого удобрения в течение 30 лет накопило органического вещества в почве 35 т/га. В Баварии (Германия) применение зеленого удобрения на суглинистой почве в течение 25 лет повысило содержание гумуса с 2,2-2,3% до 2,8%, тогда как при внесение только минеральных удобрений снизило содержание гумуса до 1,9%.

Зеленое удобрение влияет на фракционный состав гумуса. Например, в длительных опытах на дерново-среднеподзолистой среднесуглинистой почве зеленая масса люпина повысила содержание гуминовых кислот на 20-30%, абсолютное и относительное содержание фульвокислот уменьшалось. В условиях Средней Азии на типичных сероземах промежуточные культуры на зеленое удобрение вместе с посевами люцерны в хлопково-люцерновых севооборотах улучшили баланс гумуса, способствовали мобилизации и накоплению доступного для растений фосфора из малорастворимых фосфатов.

2. Зелёное удобрение улучшает агрохимические, физико-химические и физические свойства почвы: нейтрализуется избыточная кислотность почв, повышается сумма поглощенных оснований, снижаются гидролитическая кислотность и содержание подвижного алюминия, повышается связность песчаных и супесчаных почв.

На серой лесной среднесуглинистой почве Северного Зауралья запашка сидератов снижает объемный вес почвы 10-сантиметрового слоя на 0,07-0,11 г/см3, в слое 10-20 см — на 0,06-0,12 г/см3. Согласно данным Донского зонального НИИСХ, по снижению объемного веса сидераты эквивалентны 20-30 т навоза на 1 га. В Дагестане зеленые удобрения при террасировании склонов за 4 года в среднем уменьшили объемный вес в слое 40 см на 9,5%, содержание гумуса в пахотном слое повысилось на 0,54-0,71%.

3. За счет повышение содержания гумуса и улучшение агрохимических и агрофизических свойств почвы усиливается биологическая активность почв, почвенный и надпочвенный воздух обогащается углекислым газом, улучшается воздушное питание растений, активизируется деятельность почвенной микрофлоры. Количество микроорганизмов в 30-сантиметровом слое от запашки сидератов увеличивается в 1,5-2 раза по сравнению с контролем, при сочетании с минеральными удобрениями — в 2-3 раза.

Запашка пожнивной гречихи на зеленое удобрение на дерново-слабоподзолистой среднесуглинистой слабоокультуренной почве Московской области с массой 200-300 ц/га повысила биологическую активность почвы, увеличила содержание нитратного азота в результате интенсивной минерализации органического вещества.

Положительный эффект от посева под зиму рапса, горчицы, ржи, ячменя, вики туркменской получен в условиях Узбекистана. Посеянные в сентябре-октябре, к началу апреля они накапливают свыше 25-40 т/га надземной зеленой массы, запашка такого количества органической массы улучшает свойства почвы, активизирует микробиологическую активность, повышается содержание нитратов, сапрофитных микроорганизмов и актиномицетов.

Все это способствует улучшению фитосанитарного состояния почвы, в том числе борьбе с вилтом, поэтому рекомендованы зимние посевы промежуточных культур в растущий хлопчатник, в первую очередь на зараженных вилтом полях.

По данным полевых опытов Тимирязевской сельскохозяйственной академии, применение зеленых удобрений в чистом виде и в сочетании с соломой приводит к изменению видового состава спорообразующих бактерий: растет доля бацилл, использующих минеральный азот почвы, что является показателем интенсивного разложения органического материала.

4. Зелёное удобрение — звено интенсивного земледелия, выполняющее функцию защиты окружающей среды от загрязнения. С развитием химизации земледелия, увеличением применения минеральных удобрений возрастают потери биогенных элементов в результате смыва с поверхности, миграции в глубокие слои почвы, усиления денитрификации. Причем, чем больше пашня не занята растительностью, тем больше эти потери. Промежуточные сидераты, прежде всего многолетний люпин, вегетирующий осенью и весной между культурами севооборота, предотвращают потери питательных элементов, защищают от процессов водной и ветровой эрозии, являясь таким образом элементами почвозащитной системы земледелия.

Пожнивные посевы применяются в орошаемых районах Средней Азии, во влажных субтропиках побережья Кавказа и Закавказье.

5. Зелёное удобрение выполняет фитосанитарную роль. Например, запаханная растительная масса многолетнего люпина уменьшает поражение клубней картофеля паршой, что особенно важно при выращивании семенного картофеля. В опытах НИИ земледелия и животноводства западных районов Украины на участках, на которых запахивали люпин в годы с большим количеством осадков, доля пораженных клубней составляла 1-2%, тогда как на участках без люпина — 7-8%.

Большой вред сельскохозяйственным культурам наносят фитопатогенные грибы, вызывающие корневые гнили. Носителями инфекции корневых гнилей являются растительные остатки и семена. Чем быстрее происходит разложение органических остатков в почве, тем быстрее гриб выводится из состояния покоя, а почва освобождается от инфекции. Пожнивные сидераты способствуют увеличению количества актиномицетов, которые являются антагонистами возбудителя корневой гнили, а также сапрофитной микрофлоры, ускоряющей минерализацию растительных остатков.

Систематическое научно обоснованное использование зелёного удобрения в комплексе с другими агротехническими приемами способствует повышению рентабельности сельскохозяйственного производства. Особенно высокая эффективность от зеленых удобрений отмечается на легких песчаных почвах с плохими агрохимическими, физико-химическими, биологическими и водными свойствами. В районах Центральной Нечерноземной зоны на долю легких почв приходится около 20% пашни, в отдельных областях, например, Брянской и Владимирской — до 50-60%.

когда сеять и когда закапывать

Все садовые культуры нуждаются в регулярных подкормках. Это необходимо для полноценного роста и развития, цветения и плодоношения. Дорогостоящие химические препараты не всегда доступны или негативно влияют на качество продукции.

Для получения органической, экологически чистой продукции, необходимо применение природных методов, использование натуральных ингредиентов для агротехнических работ. Поэтому метод сидерации признан наиболее эффективным и доступным способом обогащения почвы.

Что такое сидераты

Зеленое удобрение, выращиваемые специально для нормализации качественной структуры почвы называются сидератами. После окончания вегетационного периода такие культуры выполняют несколько функций:

  • насыщение грунта азотом;
  • обеспечение питательными элементами;
  • препятствие прорастания сорной травы.

Выбирают растения – сидераты с наиболее ранними сроками созревания. После скашивания их оставляют в первозданном виде или заделывают в землю. Биомасса, получаемая после гниения, насыщает землю. Защищая участки от сорняков, растения выполняют еще одну функцию: почва не пересыхает. Корни значительно разрыхляют почву, а перегнивший состав увеличивает способность ее впитывания влаги, положительно влияя на аэрацию.

Бобовые растения – в приоритете, преимущество отдается однолетникам, благодаря мощной надземной части и фитосанитарными свойствам. Практикуется использование быстрорастущих злаковых культур с повышенной зимостойкостью.

Польза сидератов

Применение сидератов – распространенный агротехнический прием, его выбирают по разным причинам:

  • формирование компостного слоя;
  • увлажнение;
  • рыхление;
  • обогащение азотом, крахмалом, сахаром и белками;
  • препятствие росту сорняков;
  • мульчевание;
  • восстановление земли после эрозии;
  • профилактика заболеваний и поражения вредителями садовых и огородных культур;
  • улучшение качества плодов;
  • предотвращение выветривания грунта.

Справка! Многие виды сидератов являются отличным медоносами.

Это универсальный вид корма для полезных бактерий и земляных червей, что способствует улучшения структуры почвы. Нужны ли сидераты? Сторонники природного земледелия утверждают, что они необходимы, но важно учитывать сроки посевов и эффективность их применения в зависимости от этого.

Из скошенной травянистой массы получается отличный компост. Практикуется традиционная технология:

  • растительные остатки смешивают с торфом, лесным опадом, измельченной соломой;
  • слои чередуют, добавляя древесную золу и фомфоритную муку;
  • проливают при необходимости.

Компостные кучи формируются до высоты до 1,5 метров. Через полгода такой компост готов к применению.

Видео по теме:

Когда сеять сидераты

Сидеральные растения рекомендуется высевать в период, начиная с ранней весны и после уборки урожая. Работы планируются индивидуально, с учетом наличия подходящих участков и необходимости.

Осенью

Осенние посевы надежно укрывают поверхность земли, предотвращая ее от вымывания в период дождей. Предотвращается риск возникновения эрозии. Перед наступлением зимы, после уборочных работ, начинается посев сидеральных культур. Чтобы растения успели нарастить зеленую массу, работы заканчивают в октябре.

Способов сажать сидераты несколько, обычно используется самый распространенный, требующий небольших усилий и затрат, с помощью ручных инструментов.

Практикуется метод сидерации в теплице, срок высева – не менее 5-6 недель до запланированных работ. Высеянные растения перед зимой перекапываются, в таком виде оставляют участок до весны.

Совет! Чтобы всходы были равномерными, семена рекомендуется смешивать с песком или опилками.

Сеять сидераты осенью – самый распространенный прием у владельцев приусадебных участков и крупных сельскохозяйственных предприятий.

Под зиму

Сидераты под зиму – метод, не предусматривающий перекапывание грунта. Обычно высаженные растения в поздние сроки оставляют до весны и после наступления тепла перекапывают. Такой метод практикуется в случаях, когда участок не планируется засаживать весной. Можно сеять между грядками, чтобы не допустить прорастания сорной травы, или размещать посевы между предполагаемыми рядками овощей и садовых культур.

Преимущества предзимних сидеральных посевов:

  • отводится больше времени для весенних полевых работ;
  • благодаря длительному сроку нахождения в земле сидератов, почва получает максимальное количество питательных веществ;
  • с наступлением весны сохраняется влага.

Весной зеленую массу эффективно используют для мульчевания и для закладки в компост. В парнике, где планируется выращивание ранней рассады, не рекомендуется поздний посев. Сидераты должны быть перекопаны еще осенью.

Весной

После таяния снегов, когда прогревается почва, наступает время посева зимостойких сортов сидеральных растений:

  • ярового и озимого рапса;
  • ржи;
  • овса;
  • горчицы;
  • фацелии.

Азота в их составе сохраняется в земле после перегнивания. К майским посадкам сидераты успевают разложиться. Рекомендуется заделывать растения, высаженные, как минимум, за 3 недели до начала полевых работ. Посадка сидератов весной предполагает только сорта с самым ранним сроком созревания.

Какие сидераты лучше

Сидеральные культуры делятся на несколько групп, каждая их которых имеет множественные достоинства и недостатки. Они частично компенсируют концентрацию азота и способствуют накоплению гумуса.

Сидераты разделяются на несколько категорий:

  • злаковые;
  • бобовые;
  • гречишные;
  • крестоцветные.

Выбор семян определяется с учетом совместимости, климатических условий и качества грунта.

Горчица

Применение горчицы в качестве сидерата предусматривает заделывание зеленой массы в почву.

Преимущественные достоинства:

  • очищение грунта от фитофтороза, парши, гнилостных бактерий;
  • борьба с вредителями: проволочником, слизнями и плодожеркой;
  • улучшение качества грунта;
  • препятствование выщелачиванию;
  • защита грунта от вымерзания.

Горчица неприхотлива, растет на любом виде грунта, в любых климатических условиях. Высокая всхожесть и морозоустойчивость обеспечили этой культуре лидерскую позицию среди сидеральных растений.

Фацелия

Популярное однолетнее растение как сидерат практикуется для улучшения и повышения урожайности несколькими способами. Для увеличения плодородности почвы высевают семена по несколько раз за вегетацию.

Наиболее эффективный период – ранняя весна и поздняя осень. Немаловажно, чтобы семена успевали прорастать до начала первых заморозков. С наступлением весны к посеву приступают сразу после таяния снегов.

Мелкие семена смешивают с песком и заделывают на глубину 2-3 см. Для ускорения прорастания грунт дополнительно увлажняют. После начала цветения важно вовремя скосить фацелию, пока зеленая масса нежная и мягкая и не успела загрубеть. Если процесс разложения затягивается, в сидеральной массе скапливаются патогенных микроэлементов.

Совет! Рекомендуется применение специальных растворов, ускоряющих разложение сидератов.

После заделки в почву сразу же высевается следующая порция семян. В зависимости от климата, процедуру можно повторять несколько раз без перерыва, до самых морозов.

Рожь

Неприхотливость к качеству почвы обеспечивает ржи популярность среди других сидератов, она растет и плодоносит практически на любом грунте.

Рожь как зеленое удобрение продуктивна при подзимних посевах. После уборки овощных культур позднего срока созревания, сеять большинство сидератов уже бесполезно.

Высеянные в сентябре – октябре семена злака успевают полноценно развиться. Весной ростки начинают активно расти и зеленеть, а к маю рожь уже можно заделать в землю.

Злак имеет характерные преимущества:

  • ускоренные темпы роста;
  • развитое кущение;
  • утепление грунта;
  • задержка влаги.

Справка! Рожь способствует иссушению грунта, поэтому ее не рекомендуется использовать как сидерат в жарких засушливых регионах.

При скашивании зеленой массы, рожь быстро восстанавливается.

Пшеница

Благодаря большому количеству зелени и способности куститься и отрастать, пшеницу как сидерат высевают за 1,5 месяца до запланированного скашивания.

Преимущество отдается озимой пшенице, она более морозоустойчивая, неприхотливая и устойчивая к заболеваниям и вредителям. Для обогащения бедных истощенных почв посев проводится трижды за вегетацию.

Редька масляничная

Этот сорт редьки имеет характерную особенность – у растения не формирует корнеплод. Корни углубляются в землю, развивая корневую систему, за счет чего формируется пышная надземная часть из зеленых листьев.

Овощная культура достаточно неприхотлива к условиям выращивания, отличается засухоустойчивостью и морозостойкостью. Период до скашивания ботвы – 40 дней, что позволяет использовать ее в районах с коротким летом и суровой зимой.

Гречиха

Период вегетации гречихи – до 80 дней. Культура требовательна к погодным условиям и поливу. В засушливый период она просто не принесет ожидаемого результата.

Теплолюбивую гречиху для сидерации целесообразно высеевать в весенний период, когда минует угроза заморозков.

Ячмень

Ячмень скашивается перед цветением, когда он набирает максимальное количество питательных веществ. До полной зрелости его выдерживать нельзя – стебли становятся грубыми, долго разлагаются в грунте после перекопки.

Совет! Не рекомендуется использовать ячмень перед посадкой корнеплодных культур – велика вероятность размножения проволочника.

Колос начинает формироваться после 8 недель, поэтому ячмень нужно успеть вовремя скосить. В теплых регионах можно использовать метод дважды за сезон.

Горох

Горох снижает кислотность грунта, восстанавливает баланс и структуру. Благодаря наличию глубоких корней, он способен достать питательные вещества из нижних слоев почвы. Максимальное количество питательных веществ накапливается во время формирования стручков. Заделывается при достижении 15 см в высоту.

Справка! Горох – незаменимая культура, богатая белком. Эффективно используется для компостирования.

После заделывания в почву должно пройти не менее 2 недель. Осенью сеют в конце августа – начале сентября, после уборки урожая.

Клевер

Этот многолетний сидерат высаживается на участках, отведенных для выращивания овощей. Клевер выращивают на протяжении двух лет, затем участок перекапывается. В качестве сидерального растения также высаживают его вокруг деревьев и кустарников.

Растение неприхотливое, растет на любых грунтах, в любых климатических условиях. За вегетационный период скашивается неоднократно. Сено также отличается высокими качествами в кормлении скота.

Донник

Быстрорастущее растение заделывается, когда стебли достигают высоты 30-40 см. неприхотливая культура иногда поражается мучнистой росой.

Лен

Зеленой массы у льна немного, его ценность – в фитосанитарных свойствах. Танин, выделяемый его листвой, отпугивает вредителей.

Практикуется посев льна рядом с картофелем. Это выполняет защитную функцию от паразитов, без применения химических средств. Зелень закладывают для компостирования. Скашивать лен необходимо вовремя, в период бутонизации, до начала цветения.

Одно из преимуществ льна – морозоустойчивость. Высаживают лен в апреле, когда минует угроза заморозков и температура воздуха не менее 7 градусов. Хотя лен прорастает даже при 2-5° С. Ранний посев предпочтителен, пока в грунте достаточно влаги, которая необходима для стимуляции роста.

Соя

Соя, как органическое удобрение, пользуется популярностью у овощеводов благодаря особенностям и техническим характеристикам.

Сидерат имеет преимущественные отличия:

  • извлекает и накапливает в грунте азот;
  • извлекает питательные элементы из нижних слоев почвы;
  • способствует усваиванию полезных веществ: азота, фосфора, калия, кальция.

После нарастания зеленой массы, ее заделывают в землю.

Просо

Засухоустойчивое просо используется повсеместно и без ограничений. Растение скашивают, пока зеленая масса еще мягкая, а колос не сформирован. Можно заделывать зеленые части, скашивать для компоста или корма скоту, оставляя для перегнивания только корни.

Цветы сидераты

Цветы с коротким сроком созревания также рекомендуются для сидерации:

  • бархатцы;
  • цинния;
  • календула;
  • настурция.

Интесное видео по теме:

Справка! Цветочные культуры активно используются и благодаря резкому запаху, отпугивающему паразитов.

Украшая участок декоративными растениями, после цветения их перекапывают, оставляя как удобрение для грунта.

Применение сидератов

Использование сидератов позволяет отказаться от вредных химических составов. Практикуется выращивание большинства разновидностей однолетних растений. Сроки высева семян: апрель – октябрь.

Какие сидераты под какие культуры сеять. Таблица:

Сидераты Совместимость с овощами
Горчица
Масляничная редька
Рапс
Сурепица
Помидоры
Картофель
Баклажаны
Кабачковые
Огурцы
Укроп
Морковь
Петрушка
Злаковые Кабачки
Огурцы
Тыква
Помидоры
Баклажаны
Картофель
Клевер
Люпин
Чечевица
Люцерна
Бобовые
Капуста
Редька
Редис
Огурцы
Кабачковые
Перец

Сидеральные культуры рекомендуется периодически менять или высевать комплексно.

Для картофеля

Популярный картофель выращивается повсеместно, его урожайность зависит от нескольких факторов. Для получения качественного урожая выбирают несколько видов сидератов:

  • горох;
  • вика;
  • люпин;
  • донник;
  • люцерна.

Люпин

Рекомендуемые сроки – осенний период. Их заделывают в землю до морозов. Можно засеять междурядья, чтобы воспрепятствовать вымыванию земли, защитить посадки от паразитов.

Под лук

Для лука наиболее подходят такие культуры:

  • горох;
  • фацелия
  • желтый люпин;
  • боб садовый;
  • репа.

Для выполнения защитной функции от сорной травы используют посевы в весенний и летний период. Для насыщения почвы рекомендуется выполнять манипуляции с осени.

Под чеснок

Выращивая чеснок, следует учитывать, что от момента заделки в почву до посадки ярового чеснока должно пройти не менее 2 недель. Распространенные культуры для чеснока: фацелия и горчица.

Для томатов

Для нежных и прихотливых томатов подходят не все сидераты. В приоритете:

  • горчица белая;
  • вика;
  • фацелия;
  • люцерна;
  • люпин.

Люцерна

Использование одновременно сразу несколько видов сидератов значительно повышает эффективность.

Для огурцов

Высеваются до начала огородных работ или уборки урожая практикуется использование таких растений:

  • горчицы белой;
  • фацелии;
  • редьки масляничной.

Они не только выполняют функцию удобрения, но и применяются для профилактики поражения вредителями.

Для малины

Высевают сидераты в конце летнего сезона. Наиболее распространенные:

  • люпин синий;
  • овес;
  • гороха;
  • горчица.

Высеянные в июле – августе, они наращивают к концу осени достаточное количество зелени.

Под свеклу

Корнеплоды отлично растут после цветочных культур. Не рекомендуется использовать зерновые.

Под виноград

Для виноградников эффективно применять метод сидерации на глинистых, тяжелых почвах. Практикуется выращивание в междурядьях, реже – высевая сплошными рядами по всей площади виноградника.

Сидерация эффективна с использованием рапса, горчицы, озимой ржи. Бобовые высеваются в конце лета, а озимые растения в августе – сентябре.

Под капусту

Для сидерации под капусту семена высеваются весной и осенью с использованием семян:

  • однолетнего люпина;
  • фасоли;
  • клевера;
  • гороха;
  • нута;
  • вики;
  • донника;
  • люцерны.

Вика

Нужно учитывать, что стебли злаков разлагаются медленно и капуста не успевает нарастить листву. Сидераты рекомендуется комбинировать между собой.

Капуста сильно истощает землю, поэтому сидерация должна проводится круглый год.

Для кабачков

Для неприхотливых кабачков подходят практически любые однолетники:

  • горчица;
  • овес;
  • вика;
  • горох;
  • люпин.

Сроки высевания любые, весь вегетационный период, с весны до поздней осени.

Для укропа

Предшественниками укропа могут быть любые однолетние растения. А сам укроп отлично походит как сидерат, благодаря быстрому темпу роста, обильной зелени и неприхотливости.

Под клубнику

Участок готовится заранее, как минимум за полгода – год. Летние посадочные работы сидератов рекомендуются, если ягодные кусты будут высажены с осени.

Лучшие сидеральные растения в весенний период:

  • гречиха;
  • вика;
  • календула;
  • горчица;
  • укроп;
  • рапс;
  • бархатцы;
  • шпинат;
  • редька;
  • люпин.

Рапс

Срезают надземную зелень за 12-14 дней по посадки. Для посадок в весенний период требуется холодоустойчивые растения, чтобы до холодов успела нарасти зелёная масса. После сбора ягод допускается высевание ржи, горчицы, овса, фацелии и рапса.

Для садовой земляники

Отличный вариант для садовой земляники – цветы:

  • ноготки;
  • тюльпаны;
  • нарциссы;
  • бархатцы.

Подходят злаковые и зелень: петрушка, укроп, сельдерей, салат.

Бобовые сидераты

Бобовые делают грунт более рыхлым, их преимущественные отличия:

  • снабжение азотом и фосфором;
  • обеспечение гумусом;
  • снижение кислотности.

Сидераты из бобовых растений холодоустойчивы, но влаголюбивы.

По своим питательным свойствам сидераты аналогичны навозу: улучшают почву органикой и гумусом.

Сидераты от сорняков

Метод сидерации для борьбы с сорняками оправдано и доказано многолетними испытаниями. Подавление сорняков очевидно уже после первых всходов – корневая система выступает в роли барьера.

После набора достаточного количества зелени, ее заделывают для перегнивания.

Сидераты для почвы

Улучшение почвы сидератами позволяет значительно улучшить ее состав. Этот распространенный метод не требует больших затрат, повышает урожайность и качество плодоовощной продукции.

Наиболее эффективно использовать смесь сидератов. Высеваются культуры весной, летом и осенью. Учитываются совместимость с овощными культурами, характерные особенности:

  • морозостойкость;
  • засухоустойчивость;
  • количество надземной зеленой части;
  • сроки созревания и уборки.

Для кислой почвы наиболее подходящие такие растения:

  • люпин;
  • рожь;
  • горчица белая;
  • донник;
  • фацелия;
  • люцерна.

Перед использованием одной из сидеральных культур, следует учитывать, что, каждая из них не только понижает кислотность, но может повлиять на рост и состояние овощей.

Сидераты: за и против

Польза сидератов доказана практикой, их большой выбор позволяет подбирать сорта по совместимости.

Стоит учитывать, что садовые растения, относятся к определенным семействам. После крестоцветных сидеральных культур противопоказано размещать на этом участке крестоцветные овощные культуры. А при использовании зерновых велика вероятность появления проволочника.

Перенасыщение сидератами почвы невозможно. Хотя существуют рекомендованные нормы высева. У каждого растения есть свои плюсы и минусы, поэтому необходимо учитывать совместимость и технические характеристики.

Какие сидераты лучше выращивать садоводу-любителю в своем саду

Существует определенная группа растений, которые содержат в своих тканях большое количество минералов и полезных веществ, необходимых сельскохозяйственным культурам для нормального роста и развития.

По питательной ценности они способны полностью заменить любые химические удобрения, поэтому их широко применяют в органическом земледелии для обогащения почвы питательными веществами, а также для улучшения ее состава и структуры.

Растения эти называют сидератами или зелеными удобрениями. Есть несколько версий возникновения этого названия. Скорее всего, его дал растениям французский ученый-биолог Ж. Виль, который в конце XIX века активно занимался исследованиями культурных и дикорастущих трав, богатых органикой и другими полезными веществами.

В переводе с французского слово «sidérant» обозначает «необыкновенный», «удивительный», что вполне соответствует действительности.

Главная задача сидератов – улучшение механического и химического сотава почвы и обогащение ее всеми необходимыми полезными веществами и элементами питания.

С древних времен люди использовали перепревшие травы как естественную органику для выращивания овощей и фруктов. Однако после массового производства химических удобрений о сидератах надолго забыли.

Быстрый эффект от внесения минеральных туков открывал огромные возможности для резкого повышения урожайности плодовых, овощных и зерновых культур. Только мало кто задумывался о последствиях.

Овощи и фрукты потеряли свой естественный вкус, а сложные химические соединения, всасываемые корнями, откладывались в тканях растений, а затем вместе с плодами, овощами и зеленью попадали в организм человека, накапливаясь в различных органах и разрушая их.

Поэтому в последнее время все больше садоводов-любителей отказывается от химии, стараясь заменить их полезными сидератами.

Сегодня мы поговорим о том, какие сидераты выращивать садоводу любителю на своем участке и как за ними ухаживать, чтобы получить максимальный эффект от их применения.

КОГДА СЕЯТЬ СИДЕРАТЫ?

Сидеральные культуры используют с ранней весны до поздней осени. Они относятся к разным семействам и сильно отличаются друг от друга по своим биологическим свойствами и характеристикам.

По срокам различают: ранне-весенний, весенне-летний, осенний и подзимний посевы.

Ранне-весенний посев. Его проводят в закрытом грунте – теплицах, зимних садах, оранжереях.Чаще всего – конечно, в неотапливаемых теплицах.

Как только солнце начнет хорошо прогревать внутреннее помещение, необходимо провести обильную влагозарядку посадочного грунта на грядках.

Идеально было бы набросать туда снега слоем не меньше 1 м. Под воздействием тепла он быстро растает и хорошо промочит землю.

Можно хорошо пролить грядки колодезной водой на глубину не менее 50 см, а затем землю можно сразу засевать сидератом (но не раньше 15 марта).

Лучше всего использовать для этого горчицу. Она начинает расти при температуре + 3 градуса, и уже через три недели зацветет.

Тогда ее следует скосить и либо заделать в почву на глубину 6 см, либо оставить перегнивать на грядке.

Через две – три недели в теплицу уже можно сажать рассаду томатов, огурцов, перцев или баклажан.

Можно делать лунки прямо по растительным остаткам сидерата. Они дадут овощам хорошее питание и будут препятствовать росту сорняков на грядках.

Весенне-летний посев. Ранней весной сразу после схода снега (середина – конец апреля) высевают быстрорастущие травянистые сидераты с коротким срокам вегетации. Самые популярные весенние сидераты – горчица, клевер, донник, рапс, редька, овес, фацелия, горох, вика, люцерна.

Опытные садоводы сеют их по всему участку: на огороде – перед посевом овощных и ягодных культур, в приствольных кругах плодовых и декоративных деревьев и кустарников, на новых участках, где пока еще ничего не растет, а только планируется закладка огорода, сада или цветника.

Высевая сидераты в теплицы, парники и на грядки учтите, что процесс разложения зеленого удобрения занимает не менее двух недель.

Раньше этого срока высевать семена или сажать рассаду овощей и ягод нельзя, так как в это время происходят определенные химические процессы, которые могут угнетать культурные растения.

Один посев быстро вегетирующих сидератов увеличивает толщину плодородного слоя на 2 см. Поэтому если с весны до осени повторить эту операцию пять раз, то только за одно лето вы доведете его до 10 см.

Поэтому, получив новый участок, в первую очередь засевайте его сидеральными культурами. Скашивайте их через 3 недели и снова засевайте прямо по скошенной траве.

Осенний посев. По мере уборки урожая с грядок, садоводы-любители засевают их различными сидератами с коротким периодом вегетации. Иногда они успевают провести два таких сева.

Первый – скашивают, второй – сеют прямо по нему и уже оставляют на зиму не убранным. К весне травы перепреют и образуют рыхлую, плодородную почву.

Подзимний посев. По окончанию дачного сезона специалисты рекомендуют высевать озимые – рожь, овес, пшеницу и другие злаковые культуры, причем лучше в смесях с викой, люпином, клевером, горчицей и фацелией.

Отросшую до наступления зимы зеленую массу не скашивают – она будет прекрасно задерживать снег и предохранит корни растений от сильного промерзания.

КАК «РАБОТАЮТ» СИДЕРАТЫ

Сегодня существует более 300 видов сидератов, которые можно разделить на группы. Каждая – оказывает на культурные растения различное воздействие.

Бобовые (люпин, соя, фасоль, клевер, чечевица, вика, люцерна, донник и др. ) — оставляют после себя в почве большое количество азота. Бобовыми можно засевать любую почву: от легкой песчаной до очень тяжелой и плотной. Эти растения делают грунт рыхлым и насыщают его азотом, препятствуют разрастанию сорняков и очищают участок от насекомых-вредителей, живущих в почве. По своему влиянию на качество почвы эти растения можно приравнять к свежему навозу.

Крестоцветные (горчица, рапс, редька масличная и др.) – быстро наращивают зеленую массу, богатую калием, азотом и фосфором, а также микроэлементами и полезными веществами. По питательной ценности, перегнившие растения в почве в два раза превосходят конский навоз.

Кроме того, рапс и горчица – прекрасные медоносы, привлекающие пчел в сад, и еще – санитары почвы. Их используют для борьбы с проволочником и другими вредными насекомыми.

Крестоцветные сидераты улучшают качество любых почв кроме кислых. На таких нужно провести предварительное раскисление доломитовой мукой. Они наращивают пышную зеленую массу, а их корни действуют как естественный разрыхлитель. Кроме того, они перерабатывают находящийся в связанном виде в почве фосфор, недоступный для культурных растений, и он легко всасывается корнями овощей и плодовых культур. Кроме того, крестоцветные сидераты препятствуют вымыванию из грунта других минералов.

Злаковые (овес, ячмень, озимые пшеница, рожь, сорго и др.). Злаковые «работают» на любых типах почв, в том числе на суглинистых и с высоким содержанием песка. Эти растения улучшают водопроницаемость грунта, восполняют содержание в нем калия и азота, предотвращают эрозию почвы. Наиболее предпочтительна посадка злаковых сидератов на кислых почвах.

Разветвленная и мощная корневая система злаковых сидератов подавляет рост сорняков. Разрастаясь вглубь, она разрыхляет землю, а, перегнивая зимой под снежным покровом вместе с жесткой надземной частью, улучшает структуру земли и делает ее более рыхлой.

Злаковые сидераты потребляют много воды, поэтому их еще используют для осушения низин и переувлажненных земель.

Зимой скошенные злаки способствуют снегозадержанию в приствольных кругах плодовых деревьев и кустарников.

Гречишные (гречиха) улучшают структуру глинистых почв, делая их более рыхлыми, оставляют после себя много фосфора и калия.

В качестве сидератов садоводы обычно используют однолетние, и намного реже – многолетние культуры, чаще всего из семейства бобовых.

Выбирая сидерат-предшественник для основной культуры, нельзя использовать растения одного семейства, так как они потребляют из почвы одни и те же элементы питания и к тому же имеют общих возбудителей болезней и вредителей!

Садоводы-любители сами выбирают себе 5 – 6 сидеральных культур, которые и сеют в течение всего сезона.

Мы советуем вам ограничиться следующими: горчица, люпин, амарант, фацелия, подсолнечник, фасоль.

Семена всех этих растений сидератов вы можете купить у нас уже сегодня.

В этой статье мы рассказали, какие сидераты и как выращивать садоводу-любителю на своем участке. Теперь вы знаете, как можно быстро и без применения химии повысить плодородие своей земли!

Желаем вам успехов!

Зеленые удобрения как компонент управления питательными веществами (INM)

Презентация на тему: «Зеленые удобрения как компонент управления питательными веществами (INM)» — стенограмма презентации:

1 Зеленые удобрения как компонент управления питательными веществами (INM)
Далее

2 Зеленые удобрения как компонент INM
Введение Зеленые удобрения, такие как Dhaincha (Sesbania spp.) подсолнечника (Crotalaria juncea) и т. д. можно выращивать до начала рисового сезона. Эти культуры обеспечивают достаточное количество азота. Зеленые удобрения помогают повысить очевидную эффективность использования калия в сочетании с 50% рекомендуемой дозы NPK. Он также оказывает остаточное воздействие на следующую культуру и сводит к минимуму неблагоприятное воздействие AI3 + и / или Fe 2+ в кислых латеритных почвах за счет хелатирования этих ионов органическими молекулами, высвобождаемыми из FYM в процессе минерализации. Они обеспечивают достаточное количество органического вещества, которое, в свою очередь, способствует развитию хорошей структуры почвы.Конец Далее

3 Зеленые удобрения как компонент INM
Зеленые удобрения улучшают эффективность использования питательных веществ различными способами: Зеленые удобрения через Sesbania aculeata эквивалентны 60 кг неорганического N / га. Внесение маша после сбора стручков приводит к экономии 60 кг неорганического N / га для рисовых культур. Посевы аллей Leucaena leucocephala, Gliricidia sepium и Acacia mangium могут обеспечить кг N / га в год. т / га сухого вещества после разложения выделяет в среднем 70 кг N / га. Конец Предыдущая Следующая

4 Зеленые удобрения как компонент INM
Помимо вышеизложенного, сидераты помогают в повышении очевидной эффективности использования K в сочетании с 50% рекомендованного NPK.Оказывает остаточное влияние на следующий урожай. Сведение к минимуму неблагоприятного воздействия AI3 + и / или Fe 2+ в кислых латеритных почвах за счет хелатирования этих ионов органическими молекулами, высвобождающимися из FYM в процессе минерализации. Конец Предыдущая Следующая

5 Сидеральные удобрения как компонент ИНМ
Использование сидератов в севообороте перед пересадкой риса. Дополняет около 50% общей потребности риса в азоте. Обеспечивает примерно% потребности культуры в случае богарных низин, когда потребность в азоте относительно низкая (60-80 кг N / га).Обладает мобилизующим действием на ПК и питательные микроэлементы в почве. Уменьшает вымывание и газовые потери N, тем самым повышая эффективность применяемых питательных веществ для растений. Можно пропустить внесение фосфора в рис при внесении 30 кг P2O5 / га на сидеральные культуры. Конец Предыдущая Следующая


6 Сидеральные удобрения как компонент INM
* Обеспечивает кг N / га * Улучшает содержание органических веществ в почве. * Улучшает физико-химическое и биологическое состояние почвы. Весьма интересно то, что заделка растительных остатков перед рисом Включение зерновых / кормовых / бобовых культур в севооборот способствует: внесению целых кг N / га в следующий урожай риса Внесение около 60 кг N / га при внесении в почву всего растения маша после сбора стручков в летний сезон Конец Предыдущая Следующая

7 Сидеральные удобрения как компонент INM
Выращивайте сидераты, такие как Dhaincha (Sesbania spp.) конопля подсолнечная (Crotalaria juncea) и т. д. перед рисовым сезоном. Зеленые удобрения Acacia mangium и Sesbania rostrata в качестве живых изгородей на аллее. Перед пересадкой рисового урожая после сбора стручков засевайте целые растения бобовых культур, выращенных летом (например, гринграм, блэкграм и вигнум). Зеленые удобрения Конец Предыдущая Следующая

8 Сидеральные удобрения как компонент ИНМ
Как ИНМ приносит счастье? INM приносит счастье фермерам, производя высокие урожаи и сохраняя почву в хорошем состоянии.Конец Предыдущий

Infogalactic: ядро ​​планетарного знания

Эта статья об органическом материале, используемом в качестве почвенного удобрения. Чтобы узнать о навозе животных, используемом для других целей, см. Фекалии. Сюда перенаправляются «отходы животноводства». Для других видов отходов животноводства см. Метаболические отходы. Навоз животных часто представляет собой смесь фекалий животных и подстилки, как в этом примере из стойла.

Навоз — это органическое вещество, главным образом полученное из фекалий животных, за исключением сидератов, которые можно использовать в качестве органических удобрений в сельском хозяйстве.Навоз вносит свой вклад в плодородие почвы, добавляя органические вещества и питательные вещества, такие как азот, которые задерживаются бактериями в почве. Затем высшие организмы питаются грибами и бактериями в жизненной цепи, которая включает почвенную пищевую сеть. Это также продукт, получаемый после разложения органических веществ, таких как коровий навоз, которые пополняют почву необходимыми элементами и добавляют в нее гумус.

В прошлом термин «навоз» включал неорганические удобрения, но сейчас такое использование встречается очень редко.

Типы

Существует три основных класса удобрений, используемых в управлении почвами:

Навоз

Цементные резервуары, один новый, и один, содержащий смешанный с водой коровий навоз. Это распространено в сельской провинции Хайнань, Китай.

Большинство навоза животных состоит из фекалий. Обычные формы навоза животных включают навоз со двора (FYM) или жидкий навоз (жидкий навоз). FYM также содержит растительный материал (часто солому), который использовался в качестве подстилки для животных и поглощал фекалии и мочу.Сельскохозяйственный навоз в жидкой форме, известный как навозная жижа, производится более интенсивными системами животноводства, в которых вместо подстилки из соломы используются бетон или решетки. Навоз разных животных имеет разное качество и требует разной нормы внесения при использовании в качестве удобрения. Например, лошади, крупный рогатый скот, свиньи, овцы, куры, индейки, кролики и гуано морских птиц и летучих мышей имеют разные свойства. [1] Например, овечий навоз богат азотом и калием, тогда как в навозе свиней относительно мало и того, и другого.Лошади в основном едят траву и несколько сорняков, поэтому конский навоз может содержать семена травы и сорняков, поскольку лошади не переваривают семена так, как это делают крупный рогатый скот. Куриный помет, полученный от птицы, очень богат азотом и фосфатом и ценится за оба свойства.

Навоз животных может быть фальсифицирован или загрязнен другими продуктами животного происхождения, такими как шерсть (дрянной и другой волос), перья, кровь и кости. Корм для скота может смешиваться с навозом из-за просыпания. Например, цыплят часто кормят мясокостной мукой — продуктом животного происхождения, который в конечном итоге может смешиваться с куриным пометом.

Человеческий навоз
Основная статья: Повторное использование экскрементов

Некоторые люди называют человеческие экскременты человеческим навозом, также используется слово «человеческий». Так же, как и навоз, он может применяться в качестве кондиционера почвы (повторное использование экскрементов в сельском хозяйстве). Осадок сточных вод представляет собой материал, содержащий человеческие экскременты, поскольку он образуется после смешивания экскрементов с водой и очистки сточных вод на очистных сооружениях.

Компост, содержащий навоз индейки и древесную щепу из подстилки, сушат, а затем вносят на пастбища для удобрения.

Компост

Компост — это разложившиеся остатки органических материалов. Обычно он растительного происхождения, но часто включает в себя навоз или подстилку животных.

Сидераты

Зеленые удобрения — это культуры, выращиваемые специально для их вспашки, что способствует повышению плодородия за счет включения в почву питательных веществ и органических веществ. Для этого часто используются бобовые растения, такие как клевер, так как они фиксируют азот с помощью бактерий Rhizobia в специализированных узлах корневой структуры.

Другие типы растительных веществ, используемых в качестве навоза, включают содержимое рубцов убитых жвачных животных, отработанное зерно (оставшееся после пивоварения) и водоросли.

Использование навоза

Навоз

Навоз, такой как куриный и коровий помет, веками использовался в качестве удобрения в сельском хозяйстве. Он может улучшить структуру почвы (агрегацию), так что почва удерживает больше питательных веществ и воды и, следовательно, становится более плодородной. Навоз также стимулирует микробную активность почвы, что способствует пополнению почвы микроэлементами, улучшая питание растений.Он также содержит азот и другие питательные вещества, которые способствуют росту растений.

Навоз с особенно неприятным запахом (например, навозная жижа от интенсивного свиноводства) обычно режется (впрыскивается) непосредственно в почву, чтобы уменьшить выделение запаха. Навоз свиней и крупного рогатого скота обычно разбрасывают на поля с помощью разбрасывателя навоза. Из-за относительно низкого уровня белков в растительном веществе навоз травоядных имеет более мягкий запах, чем навоз плотоядных или всеядных. Однако суспензия травоядных животных, подвергшаяся анаэробной ферментации, может иметь более неприятный запах, и это может быть проблемой в некоторых сельскохозяйственных регионах.Помет домашней птицы вреден для растений в свежем виде, но после периода компостирования становится ценным удобрением.

Навоз также коммерчески компостируется, упаковывается в мешки и продается в розницу в качестве улучшения почвы. [ необходима ссылка ]

До того, как автомобили стали обычным явлением, конский помет был значительной частью мусора, который общинам необходимо было убирать с дорог.

Меры предосторожности

При разложении навоз выделяет тепло, и при хранении в очень большой куче навоз может самовоспламеняться. [2] Когда такая большая куча навоза загорится, она загрязнит воздух на большой площади, и для ее тушения потребуются значительные усилия. Поэтому на больших откормочных площадках необходимо следить за тем, чтобы кучи свежего навоза не становились слишком большими. При небольших операциях нет серьезного риска самовозгорания. [ необходима ссылка ]

Существует также риск попадания насекомых в пищу и воду, что делает их непригодными для употребления в пищу.

Антибиотики для домашнего скота

В 2007 году исследование [3] Университета Миннесоты показало, что такие продукты, как кукуруза, салат и картофель, накапливают антибиотики из почв, внесенных навозом животных, содержащим эти препараты.

Органические продукты могут содержать гораздо больше или меньше антибиотиков, в зависимости от их источников и обработки навоза. Например, согласно Стандарту 4.7.38 Ассоциации почв, большинство фермеров, занимающихся органической обработкой сельскохозяйственных культур, либо имеют собственные запасы навоза (который, следовательно, обычно не содержит остатков лекарств), либо полагаются на зеленые удобрения для повышения плодородия (если есть неорганические удобрения). используется фермерами, выращивающими органические продукты, затем его обычно нужно сгнивать или компостировать, чтобы разложить остатки лекарств и уничтожить любые патогенные бактерии — Стандарт 4.7.38, Стандарты органического земледелия Почвенной ассоциации). С другой стороны, как показало исследование Университета Миннесоты, отказ от использования искусственных удобрений и, как следствие, исключительное использование навоза в качестве удобрения, органическими фермерами может привести к значительно большему накоплению антибиотиков в органических продуктах питания. [3]

См. Также

Банкноты

Дополнительная литература

  • Винтерхолдер Б., Р. Ларсен и Р. Б. Томас. (1974). «Навоз как важный ресурс в высокогорном перуанском сообществе». Экология человека . 2 (2): 89–104. DOI: 10.1007 / BF01558115. CS1 maint: несколько имен: список авторов (ссылка)

Внешние ссылки

Найдите навоз в Викисловаре, бесплатном словаре.
Викискладе есть медиафайлы, связанные с Навоз .

17. Органическое садоводство | Публикации о расширении штата Северная Каролина

Эта глава учит людей:

  1. Понимание принципов органического садоводства
  2. Определяйте органическое садоводство как систематический подход, а не простую замену синтетики органическими продуктами
  3. Внедрение органических стратегий борьбы с вредителями, болезнями и сорняками

Интерес к домашнему садоводству, устойчивому использованию природных ресурсов и экологически чистым технологиям продолжает расти, поскольку растет беспокойство о здоровье и безопасности семей, домашних животных и окружающей среды.Как правило, садоводы-органики сосредотачиваются на методах улучшения здоровья почвы и питания растений, а также подавления сорняков. Садоводы-органики борются с сорняками и другими вредителями (включая болезнетворные организмы) без использования синтетических удобрений или пестицидов. Органическое и традиционное садоводство во многом схожи, поэтому в других главах этого руководства представлена ​​более подробная информация по многим из затронутых здесь тем.

Определение органических методов варьируется, поскольку не существует стандарта органического садоводства для приусадебных участков.Сертифицированные органические фермеры должны соответствовать органическим стандартам Национальной органической программы (NOP) Министерства сельского хозяйства США и использовать Национальный список разрешенных и запрещенных веществ. Институт обзора органических материалов (OMRI) — некоммерческая организация, которая проводит профессиональные независимые обзоры материалов и процессов на предмет пригодности для производства органических продуктов питания и волокна (рис. 17–1). Домашние садовники могут ознакомиться со списком продуктов OMRI © , чтобы найти продукты, которые, по определению OMRI, разрешены к использованию в соответствии с органическими стандартами NOP.

Рисунок 17–1. Логотип OMRI.

×

Рисунок 17–1.Логотип OMRI.

Органическое садоводство началось в 1940-х годах в Англии во время войны, когда лорд Уолтер Нортборн ввел в обращение словосочетание «органическое земледелие» в своей книге Look to the Land . Публикация работ сэра Альберта Ховарда «Сельскохозяйственное завещание » и «Живая почва » леди Евы Бальфур в течение того же десятилетия вдохновила Дж.И. Родейл, популяризировавший органическое садоводство в США (рис. 17–2). Книги и журналы Родейла продвигали теорию о том, что мы

вносимых на фермах органических поправок по поддержанию и повышению плодородия почвы и доступности азота в органическом или малозатратном сельском хозяйстве

1. Введение

Органическое хозяйство или ферма с низким потреблением затрат — это производственная система, которая поддерживает продуктивность сельского хозяйства, избегая или ограничивая использование синтетических удобрений и пестицидов. Плодородие почвы, от которого зависит продуктивность растений, является ключевым критерием для получения оптимального урожая с долгосрочной точки зрения.Установление и поддержание плодородия почвы является серьезной проблемой в системах органического земледелия или земледелия с низким уровнем затрат.

Внесение органических остатков и навоза является ключевым подходом ко многим комплексным стратегиям управления почвами [1], включая азот, одно из ключевых питательных веществ для растений в системах ведения сельского хозяйства с органическими или низкими затратами. Зеленые удобрения, навоз и подстилка от животноводства считаются почвенными добавками и основными источниками минеральных питательных веществ после минерализации.Увеличение содержания органического вещества в почве (ПОВ) является ключевым фактором в поддержании плодородия почвы и обеспечивает растения питательными веществами. Таким образом, наличие ПОВ и азота являются важными показателями плодородия почвы [2]. Однако, принимая во внимание экономические вопросы, промышленные азотные удобрения приносят больше пользы, чем биологическая фиксация азота при нынешнем ведении сельского хозяйства [3]. В 1987 году Джеймс указал, что с 1960 по 1977 год (во время «зеленой революции») производство семян бобовых во всем мире резко сократилось с 170 000 до 70 000 тонн [4].Поскольку для посадки бобовых культур требуются земля, вода и другие ресурсы, способность фиксировать азот ограничена сельскохозяйственными условиями.

Однако, из-за вклада в плодородие почвы за счет его воздействия на физические, химические и биологические свойства почв, роль сидератов была открыта заново, и фермерам, агрономам, агрономам, агрономам, агрономам и агрономам уделяется больше внимания в поддержании и повышении плодородия почвы. и правительства по всему миру. В текущих условиях существует несколько возможностей для использования бобовых культур в краткосрочных ситуациях, таких как простой севооборот, двойной или промежуточный урожай, а также покровные культуры [5].

Метод выращивания смеси более чем одного сельскохозяйственного вида вместе, как промежуточных культур, обычно рассматривается как одна из мер повышения продуктивности систем растениеводства. Покровное растениеводство может уменьшить почвенную и водную эрозию, процесс, в результате которого частицы, отделяемые от массы почвы, переносятся проточной водой и ветром. Совместное возделывание сельскохозяйственных культур улучшает экосистемные услуги, включая урожайность сельскохозяйственных культур, эффективность использования азота, борьбу с вредителями и сорняками, и снижает потери азота в окружающую среду [6]. Таким образом, метод смешивания культур с сидератами представляет интерес для систем органического земледелия или земледелия с низким уровнем затрат, особенно в системах хозяйств, не связанных с животноводством.

Относительно вопроса приемлемой долгосрочной продуктивности с использованием основных севооборотов или совместных посевов с бобовыми [7], в этой статье обсуждается плодородие почвы и функции ПОВ, зернобобовых культур как источника ПОВ, а также их способность изменять C : Соотношение добавленных органических веществ. Также учитываются повышение доступности азота и других питательных веществ для растений, эффективность совмещения культур и живой мульчи, а также сохранение почвы и воды. Цель обзора — представить способ поддержания и повышения плодородия почвы с помощью пересева зеленых удобрений в органически управляемой системе земледелия.

2. Комплексное плодородие почвы и функции СОМ

2.1. Аспекты плодородия почвы

Плодородие почвы — это продуктивность почвы за счет поступления питательных веществ для растений и питательной среды. Вместо урожайности за один вегетационный период или год можно учитывать долгосрочную продуктивность. Плодородие почвы включает устойчивую доступность и сбалансированные формы питательных веществ для растений, сохранение воды в почве и аэрацию. Он охватывает три аспекта: физические, химические и биологические свойства.Аспекты физических свойств, упомянутые в таблице 1 [8], связаны с текстурой и структурой почвы, которые связаны с организацией частиц и пор, отражающими влияние на рост корней, скорость роста растений и инфильтрацию воды. Физические показатели включают глубину, насыпную плотность, пористость, агрегативную стабильность, текстуру и уплотнение [9]. Нарушение структуры почвы может происходить из-за гашения и диспергирования, что часто связано с интенсивным культивированием [10], уплотнением и существенной потерей распределения пор по размерам, необходимой для поддержания плодородия почвы [1].Агрегаты являются наиболее прибыльными структурными единицами почвы, предлагая воду, баланс воздуха для развития корней, а синтез сложных органических соединений, связывающих частицы почвы в структурные единицы, напрямую помогает создать рыхлое, открытое, зернистое состояние со средними и крупными размерами. поры [11].

Химические аспекты включают pH, соленость, содержание органических веществ, доступность фосфора (P), емкость катионного обмена, круговорот питательных веществ и присутствие загрязнителей, таких как тяжелые металлы, органические соединения и радиоактивные вещества.Эти индикаторы определяют наличие организмов, связанных с почвой и растением, доступность питательных веществ, воды для растений и других организмов, а также подвижность загрязняющих веществ [9].

Физический Химический Биологический
Текстура,
Глубина верхнего слоя почвы,
Насыпная плотность,
покрывает аэрацию почвы,
удерживающая способность воды и питательных веществ,
инфильтрация воды,
инфильтрация воды,
,
состояние обработки почвы.
Органический C,
общий N,
pH,
Электропроводность,
Извлекаемые N, P, K,
Доступность микро- и макронутриентов,
Соленость.
Микробная биомасса C и N,
Потенциально минерализуемый N,
Дыхание почвы,
Подавление патогенов, переносимых почвой.

Таблица 1.

Физические, химические и биологические индикаторы почвы, которые могут быть включены в минимальный набор данных для оценки качества почвы.

(Изменено из Wienhold et al.[8] ..)

Биологические индикаторы включают биомассу микро- и макроорганизмов, их активность и функции. Концентрации или популяции дождевых червей, нематод, термитов и муравьев, а также микробная биомасса, грибы, актиномицеты или лишайники могут использоваться в качестве индикаторов [9]. Биологические свойства почвы основаны на том, что она является живой системой; многие виды организмов участвуют в сложных биологических, химических и физических процессах. Живая почва считается здоровой почвой и благоприятной для роста растений из-за роли организмов в развитии и сохранении почвы, в частности круговороте питательных веществ и определении плодородия почвы.

2.2. Роль органического вещества почвы в плодородии почвы

Органическое сельское хозяйство с низким уровнем затрат рассматривается как процедура для поддержания ПОВ и плодородия почвы. В Швейцарии долгосрочное испытание биодинамической системы показало стабильное содержание C, в то время как потеря C составила 15% за 21 год для контроля традиционной системы. В Соединенных Штатах полевые испытания показали, что секвестрация C в органической системе в пять раз выше (т. Е. 1218 кг C га –1 год –1 ) по сравнению с традиционным лечением [12,13].Лал заявил, что скорость связывания органического углерода в почве с применением рекомендованных технологий зависит от текстуры почвы, структуры почвы, количества осадков, температуры, системы земледелия и управления ею [14]. Он также обнаружил, что добавление 1 тонны деградировавшего органического вещества сельскохозяйственных культур в почву может повысить урожайность сельскохозяйственных культур на 20-40 кг га –1 для пшеницы, 10-20 кг га –1 для кукурузы и 0,5–1 кг. га –1 для коровьего гороха. Помимо повышения продовольственной безопасности, секвестрация углерода также может компенсировать выбросы ископаемого топлива на 0%.4–12 тонн C в год –1 или 5–15% мировых выбросов от ископаемого топлива [14].

Кроме того, органическое вещество имеет прямое и косвенное влияние на доступность питательных веществ для роста растений. Распад органического вещества высвобождает эти питательные элементы, делая их доступными для последующих культур. Это основной источник фосфора и серы (S) и, по сути, единственный источник азота за счет его минерализации почвенными микроорганизмами. Органическое вещество служит источником энергии как для макро-, так и для микрофауны.На дождевых червей и других организмов фауны сильно влияет количество растительных остатков, возвращаемых в почву. В процессе разложения органических тканей частицы почвы соединяются в агрегаты. ПОВ увеличивает буферную способность питательных веществ и микробную активность, что увеличивает плодородие почвы [15]. Кроме того, органическое вещество на 30–70% способствует катионообменной способности, что позволяет частицам почвы удерживать питательные вещества, предотвращая их вымывание.Кроме того, в качестве буфера гумус обладает буферизацией в широком диапазоне pH [16].

Инфильтрации воды и росту корней способствует более низкая насыпная плотность, которая имеет тенденцию к снижению при добавлении органических веществ [11]. Органическое вещество обладает большей водоудерживающей способностью (в 20 раз) по сравнению с глиной. Стабильность агрегата и инфильтрация воды увеличиваются за счет добавления органических веществ. Это положительное влияние на способность почвы улавливать воду, вероятно, возрастет с изменением климата [15], потому что более высокая способность улавливания воды повышает устойчивость к засухе и снижает риск наводнений [17].Таким образом, снижается потребность в орошении, что имеет дополнительный эффект адаптации и смягчения последствий [15,18].

ПОВ усиливает буферную способность питательных веществ и микробную активность, что увеличивает плодородие почвы [15]. Добавление органических веществ помогает защитить почву от эрозии, действует как буфер против резких изменений кислотности, щелочности и засоления. Общие эффекты органического вещества намного больше, чем простой анализ составляющих его питательных веществ; действительно, это двигатель, который управляет всеми биологическими процессами в почве [19].Повышение ПОВ и микробной активности в почвах, возделываемых органическими методами, является результатом комбинации повышенного поступления углерода во время удобрения и увеличения травяного покрова [20].

Рис. 1.

Органическое вещество почвы способствует ее плодородию.

3. Органические добавки, произведенные в хозяйстве

3.1. Источник ПОВ и модифицированное соотношение C: N в добавленных остатках

Бобовые сидераты давно используются в качестве источника ПОВ в качестве компонента системы земледелия в Африке, Азии и Латинской Америке.Покровные культуры и промежуточные посевы увеличивают секвестрацию углерода в почве [21]. Еще одно возможное преимущество бобовых — результат фиксации азота корневыми клубеньками, количество биологически фиксированного азота является спорным вопросом в некоторых тематических исследованиях, но большая часть органического азота может быть доступна растениям после компостирования остатков [ 22]. Обычно сидеральные удобрения могут давать сухой вес 5-9 тонн биомассы или более га –1 год –1 ; около 40% сухого вещества составляет C и 2-4% — N.В то время как урожайность азота некоторых основных культивируемых зернобобовых культур составляет от 80 кг (клевер берсем) до 190 кг (субклевер) га –1 [23-25]. Способность к биологической фиксации азота колеблется от 40 до 200 кг в надземных тканях, га –1 в зависимости от вида бобовых, бактериального штамма и сельскохозяйственных условий, таких как климат и почва (Таблица 2).

Факторы, которые влияют на способность микроорганизмов расщеплять добавленный растительный материал, включают соотношение C: N органического вещества и компонентов органических C и N [26].Отношение C: N в растительной ткани отражает вид и возраст растения, из которого она была получена. Не бобовые растения могут иметь высокое соотношение C: N, от 60 (коровья солома) до даже 250 (древесная ткань) [27,28]. Небобовые сидераты с высоким соотношением C: N (более 25) заставят микроорганизмы связывать доступный азот в почве. Таким образом, добавление материалов с соотношением C: N выше 25: 1 может привести к связыванию азота почвенными микробами при расщеплении богатых углеродом пожнивных остатков, тем самым отводя азот от корневой зоны сельскохозяйственных культур.Бобовые обычно имеют низкое соотношение C: N (около 10-15) и могут помочь изменить соотношение C: N SOM до адекватного уровня. Оптимальное соотношение C: N для быстрого разложения органических веществ составляет от 15: 1 до 25: 1 [29]. Добавление богатых азотом растительных остатков, таких как бобовые, для ускорения процесса разложения может быть рекомендовано с этими остатками с высоким содержанием углерода: чем ниже соотношение C: N, тем больше азота будет выброшено в почву для немедленного использования культур [30].

Клевер сладкий .3 4 118–40 4 118
Урожай Биомасса *
(т / га –1 )
Азот
(кг / га –1 )
130
Клевер Berseem 2,7 75
Клевер малиновый 3,5 108
Вика для волос
184

Таблица 2.

Среднегодовые урожаи биомассы и азота некоторых бобовых культур.

* Сухая масса надземного растительного материала (источники: [2325])

3.2. Совместное выращивание зеленых удобрений

Совместное выращивание культур означает одновременное выращивание нескольких культур на одной и той же земле, которые растут и взаимодействуют друг с другом в течение всего или части вегетационного периода в рамках системы сельскохозяйственных культур [31,32]. Промежуточные посевы или смешанные культуры влияют на систему земледелия, включая более низкую плотность каждого вида, помогая снизить возможности заражения растений патогенами, повышая продуктивность земель в результате уменьшения воздействия неподходящих условий, которые могут быть не столь непригодными для других промежуточных культур влияние на борьбу с сорняками, пограничные эффекты и повышение эффективности использования питательных веществ и влажности почвы.Пересечение культур можно рассматривать как метод подавления сорняков и создание среды обитания для полезных организмов. В соответствии с расположением площадей и временными практиками, промежуточные посевы обычно делятся на четыре подкатегории [31]:

  1. Межрядное совмещение : одновременное выращивание двух или более культур, по крайней мере, одной культуры, посаженной рядами.

  2. Пересечение полос : выращивание нескольких культур вместе полосами, достаточной шириной, чтобы можно было выращивать отдельные культуры с использованием машин, но достаточно близко, чтобы культуры взаимодействовали друг с другом.

  3. Смешанное совмещение культур : выращивание двух или более культур без четкого расположения рядков.

  4. Эстафетное выращивание : посадка второй культуры на корню в то время, когда стоячая культура находится на репродуктивной стадии, но до сбора урожая. В соответствии с густотой посевов или особенностями земли культура с высокой нормой высева называется основной культурой, а другая культура — вторичной культурой.

Смеси культур могут собирать больше света и питательных веществ для растений, чем чистые культуры на корню, из-за разной глубины корней и высоты стебля.Как правило, коэффициент земельного эквивалента (LER) является одним из основных критериев оценки того, насколько дополнительные культуры подвергаются пересадке. Математическое уравнение имеет вид [33]:

LER = (Yij + Yji / Yjj + Yii), E1

, где Yij — урожай зерна с единицы площади вида i, выращенного в смеси с видом j, Yii — урожай зерна с единицы площади вида i, выращенного в чистом насаждении, Yji — это урожай зерна с единицы площади вида j, выращенного в смеси с видом i, а Yjj — урожай зерна с единицы площади вида j, выращенного в чистом насаждении.

Когда LER ниже 1, это указывает на то, что существует конкуренция между различными компонентами, а не они дополняют друг друга. Как правило, при хорошо управляемой системе промежуточного посева LER составляет 1,2–1,5, а иногда даже превышает 1,5. Эти результаты обусловлены рациональным использованием природных ресурсов для выращивания сельскохозяйственных культур. Как отмечает Паолини и др. Сообщается, что после двухлетних исследований по смешанным культурам подсолнечника и нута общие показатели LER составили в среднем 1,16 по урожайности надземной биомассы и 1,25 по урожайности зерна [34].Они также отметили, что неблагоприятный климат для одного вида не настолько неблагоприятен для другого. Можно сделать вывод, что когда климат или другой сельскохозяйственный фактор становится ключевым ограничивающим фактором для одной культуры, другая культура, вероятно, будет получать достаточное количество питательных веществ для растений и водоснабжения почвы; один вид будет более терпим к неблагоприятным условиям, чем другой.

Альтиери обнаружил, что в Мексике 1,73 га земли должны были быть засеяны кукурузой для производства такого же количества пищи, как 1 га засеян смесью кукурузы, кабачков и бобов [35].Кроме того, поликультура кукуруза + кабачки + фасоль может производить до 4 тонн га –1 сухого вещества для вспашки почвы по сравнению с 2 тоннами в монокультуре кукурузы. В Бразилии смесь кукурузы или сорго с вигновым горохом или фасолью может привести к значению LER 1,25–1,58 [35]. Иногда при совмещении посевов основная культура не может получить максимальный урожай, достигаемый при монокультуре, из-за конкуренции со стороны другой культуры или более низкой плотности по сравнению с чистым древостояом. Путем пересадки посевов фермеры одновременно достигают нескольких производственных и природоохранных целей [36].Поликультуры дают больше комбинированного урожая на данной территории, чем можно было бы получить от монокультуры компонентов вида; иногда LER может быть выше 1,5, хотя вариабельность урожайности поликультуры зерновых + бобовых намного ниже, чем у монокультуры компонентов [37]. Обработки между посевами представляли самый высокий LER, равный 1,52 для системы промежуточного посева кукурузы / гороха [38]. При пересадке кукурузы и фасоли в другие культуры достигнутые значения LER составили 1,76 и 1,92 [39]. Покровное земледелие также рассматривается как практика выращивания чистых или смешанных ветвей бобовых, зерновых или естественной растительности для защиты почвы от эрозии, улучшения структуры почвы, повышения плодородия почвы и подавления вредителей, включая сорняки, насекомых и патогены. [31].Подход к покровным культурам применялся тысячи лет назад и считается устойчивым методом сельскохозяйственного производства.

3.3. Живая мульча

Живая мульча — это покровная культура бобовых культур, которую засевают под однолетней культурой. Обычная живая мульча включает белый клевер, волосатую вику и красный клевер. Живая мульча может улучшить структуру почвы и проникновение воды, предотвратить эрозию почвы, изменить микроклимат и уменьшить конкуренцию сорняков [40]. Идеальный урожай занимает малоиспользуемое время или пространство в существующей системе.Он не конкурирует с товарной культурой за свет, воду или питательные вещества и привлекает полезные организмы, удерживая вредных вредителей. Он должен быть легко установлен и быстро расти. Он должен давать обильный рост как побегов, так и корней за короткое время, а его привычки роста должны способствовать развитию почвенного покрова вскоре после его укоренения [41]. Обычная живая мульча может обеспечить почвенный покров, особенно в период проращивания рассады и после сбора урожая целевой культуры, когда культурное растение не покрывает большую часть поверхности почвы.Субклевер, посаженный в качестве живой мульчи, смог восстановить и обеспечить последующий урожай обильными и богатыми азотом остатками [42]. Основные преимущества живой мульчи включают улучшение структуры почвы, повышение плодородия почвы и положительное влияние на борьбу с вредителями и качество окружающей среды [43].

Переход от монокультуры к системе промежуточного возделывания требует нескольких важных методов управления, основанных на законах природы. Успешное управление требует инвестиций в опыт и исследования для преобразования системы в экономически приемлемую, экологически устойчивую и технологически осуществимую.Что касается озимой пшеницы, основной культуры во всем мире, зернобобовых культур в качестве севооборотов или промежуточных культур были протестированы для создания систем земледелия. По словам Капорали и Кампилья, в поисках стратегий повышения устойчивости систем земледелия они в течение 10 лет сосредотачивались на использовании растительных ресурсов, таких как самосев зимних однолетних бобовых ( Trifolium и Medicago видов). в средиземноморскую среду [44]. Хотя субклевер и однолетние лекарственные культуры являются хорошо известными кормовыми культурами в системах зернового земледелия в условиях средиземноморского климата во всем мире, их использование практически неизвестно в более интенсивных последовательностях товарных культур, таких как двухлетний севооборот между озимыми зерновыми ( пшеница, ячмень) и яровой культуры (богарный подсолнечник, поливная кукуруза), как это принято в центральной Италии.В этом севообороте однолетние бобовые растения используются в качестве живой мульчи для озимых зерновых, а после их самоподсева — как сидераты или живая мульча для последующих летних культур. Доказано, что эта альтернативная система земледелия может вызвать значительный сдвиг в сторону менее энергоемкого и более экологически безопасного типа управления при сохранении той же последовательности товарных культур, что и традиционная [44].

Создание системы началось с скрининга самосевных видов и сортов бобовых и закончилось внедрением и оценкой эффективности всей альтернативной системы возделывания (севооборот озимых зерновых / яровых культур).Урожайность озимой пшеницы, совмещенной с субклевером, существенно не отличалась от урожая чистой пшеницы в более сухой урожайный год, в то время как в более влажный год урожай зерна системы промежуточного посева был значительно выше, чем у чистого насаждения. Однако в оба сельскохозяйственных года урожайность зерна была значительно ниже, чем при использовании минеральных азотных удобрений в размере 130 кг га –1 , на 11% и 23% соответственно. Кроме того, была обнаружена положительная корреляция между количеством вспаханной биомассы субклевера и вегетативными и продуктивными характеристиками подсолнечника в засушливые и влажные годы.Зеленые удобрения субклевера были настолько эффективны, что урожай подсолнечника в альтернативной системе был выше, чем у традиционной системы, удобренной 130 кг га –1 неорганического N. Зеленые удобрения субклевера также повлияли на биомассу и состав сорняков подсолнечника. урожай. Субклеверная мульча из системы пересечения дерновой полосы с пшеницей также оказала положительное влияние на производство надземной биомассы последующих культур, причем эффект зависел от количества сухой мульчи, оставленной различными видами и сортами субклевера [44].

3.4. Конкуренция между посевами и принципами совмещения культур

Борьба за природные ресурсы всегда является проблемой в рамках любой системы растениеводства, потому что для роста растений требуется не только пространство и время, но также свет, минеральные вещества и вода. Можно считать, что конкуренция имеет два основных аспекта: наземная конкуренция и конкуренция корневой системы. В богарном земледелии при ограниченных водных условиях может возникнуть серьезная конкуренция между целевой культурой и бобовыми за водные ресурсы.Урожайность пшеницы в условиях совмещения с бобовыми культурами, как сообщается, снижается при меньшей доступности воды по сравнению с чистым древостояом, хотя совмещение бобовых культур с основной культурой может повысить содержание азота в почве [45]. Мак-Гоуэн и Уильямс обнаружили, что субклевер истощает почву больше, чем ячмень. Через 19 недель после посева максимальная влажность почвы наблюдалась при высокой плотности ячменя и чистом насаждении, 7,5% на глубине 5-15 см и 9,9% на глубине 15-30 см, тогда как для субклевера в чистом насаждении она составляла 6.2% на глубине 5-15 см и 8% на глубине 15-30 см [46]. Принимая во внимание отрицательные эффекты между промежуточными культурами, вопрос о том, как наилучшим образом сбалансировать эффекты конкуренции и компаньонов, является задачей экспериментального исследования.

Как указали Алтьери и Россет, производственная система должна быть спроектирована таким образом, чтобы уменьшить потери питательных веществ за счет эффективного сдерживания выщелачивания, стока и эрозии, а также улучшения механизмов рециркуляции питательных веществ [40]. Разнообразие — это естественный дизайн, в то время как монокультура — это антропогенное творение. Так что интеркропсирование должно быть организовано по законам природы.Сорта в системе возделывания должны соответствовать местному климату и почвенным условиям. В условиях скрещивания также требуется сотрудничество между разными видами; по крайней мере, конкуренция должна быть устранена в максимально возможной степени. Поскольку основная конкуренция между двумя культурами — это конкуренция между растениями и корневой системой, принципы хорошо управляемой системы промежуточных культур можно резюмировать следующим образом:

Высокие и низкорослые культуры растут вместе, чтобы минимизировать борьбу за солнечный свет и снизить влажность воздуха микроклимат.Культуры с глубокой и сильной корневой системой, пересекаемые с видами с желтоватой корневой системой, могут снизить подземную конкуренцию. Плотность основной культуры следует уменьшить, чтобы отрегулировать ее рост и оставить оптимальное пространство для других промежуточных культур.

Выберите разные даты погашения, чтобы минимизировать конкуренцию в максимально возможной степени [47].

Когда культуры высаживаются вместе в соответствии с этими принципами, конкуренция между разными видами будет меньше, чем существовала бы внутри одного вида.Успех систем посева при низком уровне межвидовой конкуренции также объясняется более сбалансированным и эффективным использованием влаги в почве за счет временных дополнительных потребностей в воде двух видов [48]. В случае посева бобовых, сильные сопутствующие эффекты между двумя культурами вызваны биологической фиксацией азота, производящей азот, который приносит пользу целевой культуре и обеспечивает почвенный покров. В то же время негативное воздействие бобовых на основные культуры должно быть уменьшено с помощью хорошо управляемой системы.

4. Повышение доступности азота в почве и других питательных веществ для растений

Азот играет важную роль в определении урожайности, когда существуют относительно адекватные уровни других сельскохозяйственных факторов. Продолжающееся использование неорганических удобрений не только изменило почвенный p H, структуру и текстуру почвы, но также разрушило ниши для микро- и мезофауны, которые необходимы для повторного использования питательных веществ [49]. В качестве альтернативы, в системах управления органическим земледелием, когда промышленные азотные удобрения не используются, исходный азот органического вещества после биологического разложения превращается в минеральные формы азота, аммоний и нитрат, и становится основным фактором в растениеводстве.Однако по мере того, как содержание минерального азота в почве увеличивается сверх способности растений поглощать его, это вызывает вымывание азота и увеличивает другие виды потерь азота в окружающую среду. В этом случае важно понимать цикл азота и баланс азота в почве в агроэкосистеме.

Общеизвестно, что источником всех видов азота является воздух N 2 , 79% объема земной атмосферы. Почвенные микроорганизмы, свободноживущие или связанные с бобовыми, фиксируют атмосферный N. Этот сложный биологический процесс начинается с атмосферного азота и заканчивается органическим азотом.После разложения органического вещества выделяется NH 4 + , готовый к использованию высшими растениями. NH 4 + может быть преобразован в NO 3 нитрифицирующими бактериями, и, как правило, большая часть NH 4 + превращается в NO 3 в почве. Таким образом, более 90% почвенного азота обычно представляет собой NO 3 , а не NH 4 + , хотя NH 4 + может быть образован из NO 3 в процессе денитрификация в почвах [50].

Процесс денитрификации начинается с NO 3 и преобразует его в NH 4 + , монооксиды N (NOx, парниковые газы) и N 2 . Денитрификация нитрата дает около 90% N 2 и 10% NOx. Однако на естественный баланс азота повлияла промышленная фиксация азота со времен зеленой революции. В 1970-х годах во всем мире количество симбиотического азота составляло примерно 100-175 миллионов тонн, при этом промышленная фиксация азота составляла 3,5 миллиона тонн, а молния может зафиксировать 10 миллионов тонн азота, значение, которое, вероятно, не изменилось со временем [51].В 1989 г. промышленно фиксированный азот увеличился до 80 миллионов тонн в связи с потребностями в высокоурожайных культурах [22].

Ожидается, что к 2050 году население мира удвоится с уровня более 5 миллиардов. Разумно ожидать, что потребность в фиксированном азоте для растениеводства также как минимум удвоится. Если это будет поставляться из промышленных источников, использование азота в синтетических удобрениях увеличится примерно до 160 миллионов тонн азота в год [51]. Следовательно, из-за относительно низкого уровня поглощения растениями, обычно около 50% или меньше, существует несколько основных экологических причин для поиска альтернативных удобрений с фиксированным азотом, в том числе тот факт, что они влияют на баланс глобального цикла азота, загрязняют грунтовые воды, повышают риск разливается химикат и увеличивает содержание закиси азота (N 2 O), сильнодействующего парникового газа.Глобальный бюджет для N 2 O кажется несбалансированным, превышая поглотители на 30-40% и увеличиваясь на 0,25% каждый год [7]. В этом случае биологической фиксации азота следует уделять больше внимания, потому что около 2 тонн фиксированного азота в промышленности необходимо в качестве удобрения для растениеводства, чтобы сравняться с эффектом 1 тонны азота, биологически фиксированного в бобовых культурах [51].

На пахотных землях баланс азота почвы представляет собой сложную систему, охватывающую последовательные биологические процессы, а также физические и химические процессы.Он включает поглощение растениями азота, фиксацию азота, органическую минерализацию азота, нитрификацию и денитрификацию, выщелачивание нитратов и другие потери, такие как N 2 или NOx, выбрасываемые в атмосферу [52]. В случае органических ферм доступный азот в почве поступает в основном из бобовых культур в качестве сидерата и органических удобрений. Сообщается, что SOM обеспечивает большую часть азота и серы и половину поглощения P растениями в системе органического земледелия [53,54]. Растительные ткани зеленых удобрений содержат большую часть питательных веществ для микро- и макро-растений, включая азот, калий (K), P и S.Фосфаты, калий, кальций (Ca), магний (Mg), S и другие питательные вещества микрорастений накапливаются покровными культурами в течение вегетационного периода. Хойт указал содержание питательных веществ в покровных культурах; см. Таблицу 3 [55]. Эти питательные вещества сохраняются в остатках зеленых удобрений; позже они становятся доступными для последующих культур после заделки в почву.

9022

902 902

1173314 9033 9033 9033 902 9025 900

Продуктивность биомассы сидератов и содержание питательных веществ (кг / га –1 ) [55].

В процессе компостирования зеленых удобрений некоторые углекислые и другие органические кислоты образуются как побочные продукты микробной деятельности. Эти органические кислоты реагируют с нерастворимыми минеральными породами и фосфатными осадками, высвобождая фосфаты и обмениваемые питательные вещества [29]. Гарднер и Баунди обнаружили, что пшеница, посеянная белым люпином ( Lupine albus L. ), имеет доступ к большему количеству P, Mg и N, чем пшеница, выращенная в монокультуре [30].Первые два питательных вещества, вероятно, были мобилизованы экссудатами органических кислот из корня люпина, а затем поглощены корнями пшеницы.

Содержание питательных веществ в различных бобовых можно оценить с помощью математической формулы, описанной Питом [56]:

  1. Рожь: N = 0,0194 × биомасса — 17,4

  2. Вика волосатая: N = 0,0409 × биомасса — 3,1

  3. Клевер малиновый: N = 0,0204 × биомасса + 13,8

  4. Австрийский озимый горох: N = 0.0402 × биомасса — 9,2

  5. Горох кейли: N = 0,0426 × биомасса — 6,1

  6. Субклевер: N = 0,0280 × биомасса + 2,9,

где «биомасса» — это сухой вес в кг га — 1 , а содержание N, N, также находится в кг / акре –1 .

Для бобовых в среднем фунты K = фунты N и фунты P = 10% N.

Исследование совмещения культур вигны / кукурузы показало, что вигна использовала атмосферный азот для роста сельскохозяйственных культур, а также фиксировала питательные вещества. в почву для последующего посева.Остаточный минеральный азот в почве был увеличен на 82% по сравнению с исходным почвенным N. Это продемонстрировало, что биологическая фиксация N 2 коровьим горохом восполняла доступный азот для обеих культур, а также для последующих культур [57].

5. Сохранение почв и водных ресурсов с помощью покровных культур

Сохранение почв является важным вопросом в устойчивом управлении, особенно на склонах холмов. Покровные культуры или живая мульча обеспечивают важные преимущества для сохранения почвы и воды. Основная функция обработки аллей на склонах — борьба с эрозией и сохранение почвы [51,54].Существуют две формы эрозии почвы: пластовая и ручейковая. Листовой поток — это удаление относительно однородной толщины почвы и обычно вызывается брызгами дождя, поверхностным стоком и ветром. При эрозии ручьев вода течет с частицами почвы в небольших каналах [58]. Эрозия почвы снижает доступность воды, скорость инфильтрации, водоудерживающую способность, питательные вещества, органические вещества и глубину почвы. Эрозия почвы вызывает не только потерю питательных веществ растениями, но и потерю ПОВ. Последнее влияет на полевую продуктивность и структуру агрегации почвы.Эрозия почв отрицательно влияет на продуктивность почв (табл. 4) [59]. Эродированная почва обычно содержит примерно в три раза больше питательных веществ, чем оставшаяся почва, и в 1,5–5 раз больше органических веществ. Основные расходы фермы, связанные с эрозией почвы, связаны с заменой потерянных питательных веществ и снижением водоудерживающей способности, что приводит к потере продуктивности на 50-75% [60].

Урожай N K P Mg Ca Ca 144 19 19 56 3520
Клевер малиновый 124 154 17 12 67 18 9 24 6057
Горох озимый австрийский 156 172 21 14 49 4443
9014 [59].

Эрозия почвы связана с водной эрозией. Водная эрозия увеличивает количество стока, поэтому меньше воды может попасть в матрицу почвы и стать доступным для сельскохозяйственных культур. В сильно деградированных почвах инфильтрация воды может быть уменьшена на целых 93%, и поэтому сохранение воды связано с сохранением почвы [61].Повышенное содержание ПОВ может повысить продуктивность поля и, как следствие, снизить эрозию почвы. Еще один эффект снижения потерь влаги в почве заключается в том, что почвенный покров уменьшает испарение с полей. Растительность действует как буфер для почвы, потому что брызги дождя являются важным процессом отделения при эрозии почвы. Капли дождя, ударяющиеся о голую почву, могут разбрасывать частицы почвы по воздуху на расстояние в несколько сантиметров [62]. Растительный покров также способствует устойчивости склонов. В Нигерии, на земле с уклоном 14% и под общим количеством осадков 1412 мм в течение 3-месячного периода исследований, выращивание кукурузных аллей с контурными живыми изгородями из Lucaena leucocephala и Gliricidia sepium , заложенных на 6-метровом расстоянии с обрезки, используемые в качестве мульчи, эффективно сдерживали эрозию на 85% и 73% соответственно [63].Надземные компоненты растения, такие как листья и стебли, поглощают часть энергии падающих капель дождя, проточной воды и ветра. Подземные компоненты, корневая система, вносят свой вклад в прочность почвы, удерживая частицы почвы на месте. Живая мульча может значительно снизить почвенную и водную эрозию, так как наличие навеса замедляет образование дождевых капель, уменьшая поверхностный сток и улучшая фильтрацию воды. Хорошо развитая корневая система удерживает частицы почвы вместе, уменьшая эрозию почвы.Более того, эвапотранспирация растений создает более сухую почвенную среду из-за способности выдерживать более высокую интенсивность и более длительную продолжительность дождя по сравнению со склоном, на котором отсутствует растительность [63].

6. Выводы

Сельскохозяйственные системы развивались в течение длительных периодов времени в результате изменений климата, сельскохозяйственных технологий и социально-экономических условий [64]. В последние десятилетия системы земледелия, как в развитых, так и в развивающихся странах, стали все более упрощенными, что привело к заметному сокращению разнообразия растительности с течением времени и по всему ландшафту.Одновременно произошло значительное увеличение использования синтетических удобрений и пестицидов [65]. Следовательно, сельское хозяйство испытывает стресс из-за экологических проблем, таких как выщелачивание нитратов в грунтовые воды, выброс оксида азота в воздух и выброс CO 2 от производства удобрений в атмосферу [66]. Таким образом, создание адекватной системы растениеводства, которая является экономически приемлемой, экологически устойчивой и технически осуществимой, является задачей агрономов и фермеров.

Органическое сельское хозяйство рассматривается как устойчивая сельскохозяйственная система, принимая во внимание сохранение плодородия почвы, которое охватывает физические свойства почвы, доступность питательных веществ для растений и борьбу с эрозией в качестве ключевых вопросов [67]. В практике органического сельского хозяйства биологическая фиксация азота привлекает повышенное внимание сельскохозяйственных агрономов и производителей. Хотя экономическая ценность биологической фиксации азота бобовыми культурами варьируется в широких пределах, если принять во внимание стоимость производства бобовых, все еще остаются возможности для выращивания бобовых в качестве краткосрочных севооборотных культур или промежуточных культур или живой мульчи [68].Семена зернобобовых культур можно использовать в качестве удобрения, быстро усваиваемого азотом, в органическом производстве при низких температурах ранней весной [26]. Управление междурядным выращиванием существует давно и играет решающую роль в устойчивом сельском хозяйстве. Одним из основных преимуществ системы промежуточного посева является рациональное использование природных ресурсов. Управление междурядным выращиванием в агроэкосистеме осуществляется в основном в соответствии с законами природы. Постановление о том, что основные культуры не могут покрывать всю поверхность почвы в течение всего вегетационного периода, дает возможность другим растениям расти как смешанные культуры, временно или пространственно.Хотя конкуренция между промежуточными культурами наблюдается всегда, хорошо управляемая система поликультуры может обеспечить более высокий общий урожай, чем все культуры, высаженные как чистые насаждения. Разнообразие сельскохозяйственных культур как во времени, так и в пространстве, по-видимому, является критическим элементом устойчивых агроэкосистем, требующих небольшого количества внешних ресурсов. Зеленые удобрения, основная мера для самодостаточного поддержания плодородия почвы, вносят в почву органические вещества и фиксируют N 2 в органической форме в случае бобовых культур.

Благодарности

Мы благодарим проф.Фабио Капорали, г-ну Нино Дубла и профессору Теодоро Миано за их полезные комментарии. Мы благодарны за финансовую поддержку проекту Пекинского инновационного консорциума системы сельскохозяйственных исследований BAIC01-2016, проект № GCTDZJ2014033007.

Исследования кинетического и термодинамического моделирования

1. ВВЕДЕНИЕ

Биомасса и их отходы, в зависимости от их характеристик, могут быть преобразованы в энергию и / или топливо путем сжигания, газификации, совместного сжигания с другими видами топлива и, в конечном итоге, путем анаэробного сбраживания [1].Анаэробное сбраживание преобразует биологические материалы или материалы биомассы (органические вещества) в биогаз посредством следующих четырех этапов: гидролиз, ацидогенез, ацетогенез и метаногенез [2-5]. Процесс и механизм анаэробного сбраживания (биометанизации) осуществляется консорциумом микроорганизмов, а также активность процесса биометанизации и выход биогаза зависят от различных факторов, таких как температура, pH, концентрация субстрата / питательных веществ, перемешивание, предварительная обработка. сырья, время гидравлического удерживания, общее содержание твердых веществ, скорость загрузки органических веществ и соотношение углерод: азот (C / N) [5, 6].Все эти факторы нуждаются в надлежащем мониторинге и контроле для достижения максимального выхода биогаза [7].

Анаэробное сбраживание происходит в основном при мезофильных (25-40 ° C) или термофильных температурах (45-60 ° C) [8, 9]. Однако исследований влияния температуры на производство биогаза было немного [10-13]. Перемешивание жизненно важно для поддержания тесного контакта между бактериями и субстратом, чтобы способствовать более активному метаболизму [14]. Это также полезно для выделения свободных газов, которые будут задерживаться в субстратах, и для воздействия на свежие субстраты свежих бактерий.Наиболее важные цели агитации: удаление метаболитов, продуцируемых метаногенами (газом), смешивание свежего субстрата и бактериальной популяции (инокуляция), предотвращение образования накипи или пены и осаждения, предотвращение явных температурных градиентов внутри варочного котла ( т.е. равномерное распределение тепла или температуры), обеспечение равномерной плотности бактериальной популяции и предотвращения образования мертвых зон, которые уменьшили бы эффективный объем варочного котла [15-17].Существуют различные методы перемешивания или перемешивания / перемешивания, в том числе использование механических мешалок или мешалок, пневматических мешалок / мешалок, гидравлических мешалок, рециркуляция содержимого метантенков или рециркуляция произведенного биогаза с использованием рециркуляционных насосов [18, 19] . Основными факторами, влияющими на перемешивание / перемешивание, являются стратегия перемешивания, интенсивность и продолжительность перемешивания, а также расположение мешалки или мешалки [17]. Многие рабочие сообщали о влиянии перемешивания / перемешивания на выход биогаза и производительность анаэробных биореакторов.Некоторые из этих сотрудников, например Desai et al. , Карим и др. , Angelidaki, Kaparaju et al. и Эль-Бахшван и др. , соответственно, сообщили о положительном влиянии перемешивания или перемешивания в минимальной или периодической форме на производство биогаза, в то время как другие сообщили об отрицательном влиянии и отсутствии значительного или значительного влияния на выход биогаза, когда перемешивание осуществляется в непрерывной форме [17-26]. Hoffmann et al. также сообщил, что непрерывное перемешивание отрицательно сказывается на характеристиках анаэробного биодигестера [25].Однако из-за этих противоречивых или противоречивых результатов, представленных в литературе о влиянии перемешивания / перемешивания на выход биогаза, таким образом, существует необходимость в обширных исследованиях перемешивания содержимого биодигестера.

Сообщалось, что анаэробное совместное сбраживание отходов биомассы увеличивает и / или улучшает совокупный выход биогаза, чем моно-сбраживание [27-30]. Сообщалось о совместном сбраживании отходов животноводства с другими биоразлагаемыми органическими отходами в качестве вспомогательного субстрата. Например, совместное переваривание навоза крупного рогатого скота с пищевыми отходами, коровьего навоза с фруктовыми отходами, пищевых и овощных отходов, свиного / свиного навоза с травяным силосом и обрезками травы и куриным пометом / пометом с Cymbopogon citratus , водяным гиацинтом и муниципальным осадок сточных вод [28, 29, 31-36].Все вышеперечисленные рабочие использовали отходы животноводства в индивидуальной форме, не смешиваясь с другими формами отходов животноводства, а тип фруктовых отходов, используемых некоторыми из этих рабочих в качестве вспомогательного субстрата, не был указан. Пракаш и Сингх сообщили, что совместное переваривание коровьего навоза с растительными отходами в соотношении 1: 1 и его совместное переваривание с фруктовыми отходами в соотношении 2: 1 соответственно дает самый высокий выход биогаза [28]. Однако о совместном переваривании коровьего навоза, куриного навоза, свиного навоза и сточных вод сообщили Sebola et al., и они отметили, что соотношение 1: 1: 1: 1 дает самый высокий выход биогаза [37].

При запуске производства биогаза в биореакторах необходимо сбалансированное соотношение микробной популяции ацетогенных и метаногенных бактерий. Это требование сбалансированной микробной популяции и медленная скорость роста метаногенных бактерий являются фундаментальными проблемами при запуске биодеструктора [38]. Низкая скорость метаногенных бактерий увеличивает время, необходимое для установления равновесия между ацетогенными бактериями и метаногенными бактериями, и, таким образом, приводит к накоплению промежуточных продуктов биоразложения ( e.грамм. летучая жирная кислота и растворенный водород) [39]. Присутствие избытка летучих жирных кислот приводит к снижению pH и, таким образом, замедляет скорость роста метаногенных бактерий [38], что впоследствии приводит к задержке запуска или отказу биодигестера, а также к снижению / низкому выходу биогаза. Следовательно, чтобы избежать этих проблем, бактериальное сообщество должно содержать достаточный уровень метаногенных бактерий. В нескольких исследованиях подчеркивалась важность инокулята для анаэробного биопереваривания [40, 41].В очень небольшом количестве работ сообщалось о влиянии вспомогательного субстрата в сочетании с использованием инокулятов на выход производства биогаза и запуск анаэробного биопереработчика с использованием навоза в качестве основного сырья [5, 42]. Продолжительность фазы запуска и выход биогаза зависят от типа сырья и инокулята. Было обнаружено, что использование куриного рубца или содержимого куриного желудка и рубцовой жидкости с бойни подходит для увеличения производства биогаза из навоза [5, 42]. Однако в большинстве этих исследований моделирование кинетики и определение термодинамических свойств генерации биогаза не проводилось.

Эти наблюдения из вышеупомянутых исследований послужили основой для нашего решения изучить влияние биологических добавок, pH и общего содержания твердых веществ на биометанирование отходов животного происхождения, состоящих из смеси коровьего навоза, свиного навоза и птичьего помета при совместном переваривании с фруктовыми отходами ( манго, апельсин и ананас) и куриный рубец в качестве инокулята, о котором сообщалось в другом месте [5]. В ходе исследования было обнаружено, что совместное переваривание отходов животноводства с отходами плодов ананаса при различном pH и общем содержании твердых веществ обеспечивает самый высокий выход биометана по сравнению с таковым из манго, апельсина и смеси отходов апельсина, манго и ананаса. соответственно.

Тем не менее, по-прежнему необходима дополнительная информация о влиянии соотношения корм / инокулят и скорости перемешивания на выход биометана / биогаза и время запуска производства биогаза. Информация о кинетике биометанизации возобновляемых отходов / анаэробного сбраживания имеет первостепенное значение и является ключевым фактором для понимания процесса биометанизации или метаногенеза, измерения скорости биометанизации, проектирования и разработки эффективного анаэробного варочного котла для переработки возобновляемых отходов.Таким образом, в продолжение наших предыдущих исследований, цели этого исследования заключаются в изучении и оценке отдельных или отдельных эффектов соотношения корм-инокулят, температуры и скорости перемешивания (с использованием метода одного фактора за раз (OFAT)) на биометанизацию смесь навоза крупного рогатого скота, свиного навоза и помета домашней птицы (смешанные отходы животных), совместно переваренные с отходами плодов ананаса и содержанием куриного желудка (инокуляты), а также для моделирования кинетики биометанизации при этих различных рабочих переменных и определения термодинамические свойства процесса биометанизации.Было установлено, что навоз подходит для использования в качестве субстрата-носителя из-за его высокой буферной способности, которая регулирует оптимальный pH в реакторе, а также высокого уровня питательных веществ, микроэлементов и других микроэлементов, которые способствуют оптимальному росту бактерий [43]. Более того, большая часть сельскохозяйственного сектора как в развивающихся, так и в развитых странах связана с животноводством и птицеводством, что приводит к образованию большого количества навоза и других отходов, что вызывает общественные, экологические и социальные проблемы [44, 45].

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

2.1. Сбор и подготовка сырья

Отходы животных, состоящие из навоза крупного рогатого скота, свиного навоза и птичьего помета, были собраны на сельскохозяйственной ферме LAUTECH, Огбомосо, штат Ойо, Нигерия. Отходы плодов ананаса были собраны на рынке Бодиджа, Ибадан, штат Ойо, Нигерия. В то время как содержимое куриного желудка (использованного в качестве инокулята) было собрано на рынке Мокола, Ибадан, штат Ойо, Нигерия. Собранные образцы хранили в холодильнике при 4 ° C, чтобы избежать микробного воздействия до дальнейшего использования.Субстраты (смешанные отходы животных) и совместные субстраты (отходы плодов ананаса и куриный инокулят) были приготовлены в соответствии с методом Iyagba et al. [46]. Подложки и вспомогательный субстрат промывали, сушили на солнце в течение двадцати дней; сушили в печи при 105 ° C в течение 24 часов, а затем механически измельчали ​​с помощью ступки и пестика для обеспечения однородности. В таблице 1 показаны физические и химические характеристики отходов животноводства, отходов плодов ананаса и инокулята. Характеризацию проводили стандартными методами [47, 48].Параметр, который можно использовать для описания пригодности субстрата для анаэробной ферментации или разложения, — это соотношение углерод-азот (C / N). Сообщалось, что очень высокое отношение C / N в анаэробном варочном котле может привести к слишком низкой концентрации азота для роста микробов [49], а также к потреблению азота метаногенами для производства белка, в то время как некоторое количество оставшегося углерода останется не прореагировала, что приводит к низкому образованию биогаза [50]. Напротив, низкое соотношение C / N может привести к накоплению аммиачного азота, что может привести к ингибированию процесса пищеварения [49].Таким образом, сообщалось, что оптимальное соотношение C / N для анаэробного пищеварения составляет от 20 до 30: 1 [49]. Таблица 1 показывает, что отношения C / N в навозе крупного рогатого скота, свином навозе и курином помете ниже требуемого оптимума, в то время как соотношение C / N в отходах плодов ананаса выше и, таким образом, может служить дополнительным субстратом для улучшения общее соотношение C / N в кормовом ингредиенте анаэробного биодеструктора. Виды микробов, присутствующие в сырье, также были охарактеризованы и идентифицированы стандартными методами.Результаты характеристики и выявление микроорганизмов в каждом из исходных отходов; Отходы плодов ананаса, навоз крупного рогатого скота, навоз свиней и навоз домашней птицы были преимущественно бактериями, и это видов Escherichia coli, Staphylococcus видов, видов Salmonella, видов, видов Bacillus, Lactobacillus видов, видов Flavobacterium и видов метанобактерий, видов Pseudomonas видов. Присутствие этих организмов в отходах может быть результатом типа питательного вещества в отходах и физико-химических свойств отходов [7, 11].Содержимое куриного желудка в качестве инокулята и источника излишка микроорганизмов использовалось для улучшения работы биоперерабатывающего комплекса. Микроорганизмы, идентифицированные в содержимом желудка курицы, включают видов Escherichia coli, видов Bacillus, видов Lactobacillus и видов Flavobacterium .

Таблица 1. Физико-химическая характеристика отходов животноводства, отходов плодов ананаса и инокулята.
Уровень эрозии Органические вещества
(%)
Фосфор
(кг га –1 )
Вода, доступная для растений (%)
Незначительная 3.0 67 7,4
Умеренный 2,5 66 6,2
Серьезный 1,9 43 3,6
Параметры (%) Навоз крупного рогатого скота Свиной навоз Птичий помет Отходы ананаса Инокулят
Сухое вещество 91.85 87,79 88,95 93,26 85,68
Органическое сухое вещество 95,97 95,29 94,74 96,88 94,08
Азот a 1,69 1,627 0,508 0,204 0,539
Нитрит аммония a 0,911 0,825 0,407 0.256 0,479
Фосфор a 0,029 0,038 0,034 0,042 0,027
pH a * 6,11 6,49 6,35 5,03 6,18
Влажность a 8,15 12,21 11,05 6,74 14,32
Сырой протеин 12.68 16,89 25,79 4,15 9,89
Сырой жир 1,51 2,02 1,81 1,84 2,69
Углеводы 25,94 21,88 23,72 63,81 8,75
Углерод / азот * 17,62 14,58 9,63 42,80 17,08
Общая уксусная кислота a 0.285 0,217 0,264 0,481 0,279
Сырая клетчатка 38,29 14,85 0,471 11,64 1,86
Калий

Гомогенная смесь — Science Struck

Что такое гомогенные смеси? Солевой раствор, сахарный раствор, безалкогольные напитки, свежевыжатые фруктовые соки, воздух, которым мы дышим, и многие другие вещества, с которыми мы сталкиваемся ежедневно, на самом деле представляют собой однородные смеси.

Мы используем термин «смесь» множество раз в день. Смесь — это комбинация двух или более веществ. Слово «смесь» используется только для обозначения комбинации двух или более соединений, которые не вступают в химическую реакцию друг с другом. Физические свойства смеси могут незначительно отличаться от исходных веществ. Одним из простых примеров смеси является атмосферный воздух, который содержит различные газы, такие как азот, кислород, диоксид углерода и т. Д. Смеси могут быть двух типов: гомогенная смесь или гетерогенная смесь.

Определение гетерогенной смеси

Хотели бы вы написать нам? Что ж, мы ищем хороших писателей, которые хотят распространять информацию. Свяжитесь с нами, и мы поговорим …

Давайте работать вместе!

Вещества в гетерогенных смесях можно рассматривать отдельно при наблюдении. Они не смешиваются друг с другом и сохраняют свою физическую идентичность. Например, если вы смешаете порошок серы и железную пыль вместе, вы сможете различить желтые частицы серы и красновато-коричневые частицы железной пыли.Более того, когда вы держите магнит близко к смеси, частицы железа притягиваются, оставляя желтые частицы серы.

Определение однородной смеси

Это смесь, состоящая только из одной фазы, то есть компоненты этой смеси имеют однородный состав и не могут рассматриваться отдельно в смеси. Он проявляет однородность внешнего вида и свойств по всей смеси. Приставка «гомо» означает то же самое и указывает на то, что два вещества, соединенные вместе, хорошо смешиваются с образованием одной однородной смеси, в которой невозможно различить отдельные частицы.Растворы и коллоиды представляют собой однородные смеси.

Примеры однородных смесей

Раствор сахара
Сахар при добавлении в стакан воды полностью растворяется в воде. Мы не можем увидеть сахарные гранулы по отдельности. Он образовал единый гомогенный раствор. Сахар хорошо смешивается с водой и придает ей сладость. Однако сахар не вступил в химическую реакцию с водой с образованием другого раствора.

Солевой раствор
Как и сахарные гранулы, частицы соли также хорошо растворяются в стакане воды.Частицы соли соединяются с молекулами воды, образуя однородный солевой раствор. Это смесь, потому что мы не можем разбить солевой раствор на отдельные молекулы солевого раствора.

Воздух
Воздух представляет собой смесь различных газов, таких как кислород, диоксид углерода, азот, инертные газы и т. Д., Которые присутствуют только в одной фазе. Надо быть благодарным, что воздух представляет собой однородную смесь. Если бы воздух не был единым целым, а компоненты не были бы распределены равномерно, нам пришлось бы искать регионы на планете, где концентрировался кислород.Мы так много сражаемся за землю и воду, к счастью, воздух доступен везде!

Кроме того, кукурузное масло, белый уксус, безалкогольные напитки, сваренный чай, кофе, молоко, алкоголь, сплавы (латунь) и т. Д. Также являются однородными.

Можно ли разделить гомогенные смеси дистилляцией

Дистилляция — это процесс физического разделения, с помощью которого гомогенные смеси могут быть разделены на отдельные вещества. Он включает использование тепла для разделения компонентов жидкости или газа.Этим методом отделяется соль, присутствующая в морской воде. Кроме того, при перегонке воздуха выделяются отдельные газы, необходимые для промышленного использования. Помимо дистилляции, фильтрация — это еще один метод, который можно использовать для разделения гомогенных растворов. Процесс фильтрации используется для отделения твердых частиц от жидкостей или газов, позволяя смеси проходить через фильтр. Более крупные частицы одного соединения остаются на сетке фильтра, в то время как более мелкие частицы другого соединения проходят через сетку.

Целый день мы сталкиваемся с гетерогенными и однородными смесями. Мы просто не понимаем, что большинство веществ, с которыми мы работаем ежедневно, либо однородны, либо разнородны.

.