Предварительная подготовка исходных материалов. Подготовка смеси из исходных материалов, которые будут затем подвергнуты компостированию, называется предварительной подготовкой исходных материалов. Этот процесс проводят на открытой бетонированной площадке, под навесом или в закрытом помещении ангарного типа. Площадка или пол должны иметь уклон до 0,5 %, емкости для сбора жижи, т. е. жидкости, которая будет вытекать из штабеля при ее увлажнении. Потери навозной жижи из штабеля нежелательны. Нежелательной является также задержка навозной жижи в емкости, так как в ней начинают протекать вредные анаэробные процессы.
Если используют однородный исходный материал, например средне — соломистый конский навоз с незначительными добавками, то бурт можно приготовить на небольшой площади (1,5 м[2] на 1 т навоза). Для увлажнения можно использовать опрыскиватель. Ферментация этим способом требует проведения нескольких перебивок материала, которые в крупном масштабе выполняются только механизированным способом с помощью экскаватора или тракторного погрузчика (рис. 13, 14 и 15). 32
|
Рис. 14. Электропогрузчик с приспособлением для перемещения субстрата на площадке для компостирования |
|
Рис. 15. Трактор с навесными фронтальными вилами |
|
|
При приготовлении синтетического или полусинтетического субстрата обычно формируют плоские кучи (рис. 16). При этом исходные материалы, включая органические азотные добавки, вносят последовательно, укладывая солому послойно и увлажняя ее. Навозную жижу, которая вытекает из бурта (обычно в значительных количествах), необходимо собирать в подземный резервуар для повторного использования, и это еще раз доказывает, что необходима бетонированная площадка или закрытое сооружение ангарного типа.
Рис. 16. Формирование кучи соломы фронтальным тракторным погрузчиком на открытой площадке для компостирования
Рис. 17. Бассейн для увлажнения соломы, расположенный в закрытом ангаре (г. Скерневице, ПНР)
Солому или сильносоломистую смесь из исходных материалов можно увлажнять и в специальном неглубоком бассейне. Допускается трамбовка соломы в бассейне трактором для того, чтобы расплющить грубые соломины и увеличить их водо удерживающую способность. Увлажненный материал выгружают из бассейна после того, как он впитал определенное количество воды, и сразу же заменяют его следующей партией соломы (рис. 17). Однако этот метод непригоден для увлажнения тяжелого конского навоза, а также навоза с короткой и мягкой соломой.
Плоская куча обычно имеет высоту 50-60 см, но в зимних условиях, чтобы избежать промерзания материа^, высота может достигать и 1 м. Следовательно, на 1 м2 площадки можно подготовить 200- 500 кг исходного материала (готового, увлажненного). После одного или нескольких перемешиваний смесь становится однородной и ее можно подвергать микробиологической ферментации. Соломины становятся более мягкими, а водоудерживающая способность исходного материала увеличивается. Последними в смесь добавляют минеральные азотные добавки — обычно непосредственно перед компостированием. Так как современные заводы производят гранулированные и стабилизированные азотные удобрения, то их добавляют в сухом состоянии, распределяя равномерно, после чего бурт поливают водой.
|
Таблица 3. Содержание общего азота в навозе из различных материалов (по результатам анализов, проведенных в химической лаборатории опытной станции по овощеводству в с. Негован), %
|
Примечание. Начинающие специалисты или грибоводы допускают меньшую ошибку, если определяют содержание азота и влаги в грубых исходных материалах по этой таблице, чем при отборе средней пробы для химического анализа. Содержание азота в аммиачной селитре указывается предприятием-изготовителем на упаковке.
Ферментация продолжается 7-14 дней в зависимости от принятой схемы компостирования. Очень часто в своих производственных графиках специалисты указывают время, необходимое для предварительной подготовки материалов, со знаком "минус".
Дозировка азотных добавок. В таблице 3 приведены данные о содержании общего азота в некоторых материалах, используемых для приготовления шампиньонного субстрата. Современные грибоводы уже не знают таких понятий, как "богатый" и "тяжелый" навоз, полученный от лошадей, которых обильно кормили сеном и зерновым фуражом (зерно овса и ячменя), содержащий более 1,6% общего азота 36 в расчете на сухое вещество. В настоящее время конский навоз почти во всех странах производится сильносоломистым, т. е. "легким", слабо пропитанным мочой, содержание азота в нем составляет 1 -1,2 %. Такой навоз невозможно подвергнуть компостированию прежним методом или с минимальным количеством азотных добавок. Получаемый конский навоз обязательно следует обогащать органическими и неорганическими азотными добавками еще до его компостирования.
Как дефицит общего азота в исходном материале, так и его избыток в смеси исходных материалов могут привести к некоторым нежелательным последствиям. Например, при содержании общего азота 2,5- 3 %, преимущественно органического (куриный помет, жмыхи, шроты), компостирование протекает интенсивно и продолжительное время. В буртах повышается температура (выше 75 °С) и непрерывно выделяется аммиак (процесс аммонификации преобладает над процессом синтезирования белковых веществ). В зонах бурта, имеющих высокую температуру, происходит карбонизация углеродсодержащих соединений. Потери сухого вещества увеличиваются и могут превысить 60%, при этом субстрат сильно уменьшается в объеме.
Если увеличены дозы минеральных азотных добавок, то концентрация водного раствора в массе может повыситься до такой степени, что будет сдерживать развитие микрофлоры и нарушит желаемый микробиологический процесс. В другом случае, особенно если внесено большое количество карбамида, воздух и водный раствор компостируемой массы могут насытиться аммиаком настолько, что вообще прекратится процесс ферментации. В насыщенном аммиаком субстрате температура не превышает 40-50 °С, в результате чего в конце компостирования субстрат приобретает неприятный резкий запах перца, а в шампиньоннице развиваются желто-зеленые плесени. Урожай в этом случае (если он вообще бывает) значительно снижается. Опыт болгарских грибоводов показывает, что к среднесоломистому конскому навозу можно добавить куриный помет вместе с подстилкой в количестве 20 % в расчете на сухое вещество, не ухудшая его структуры. Недостаток общего азота в исходном материале лучше всего компенсируется добавлением карбамида (не более 4 кг/т сухого вещества). В противном случае значительно повышается концентрация аммиака. Высокая концентрация аммиака возле компостного бурта создает антисанитарные условия для людей во время перебивки бурта вручную. Не следует пренебрегать и потерями азота вследствие выделения аммиака в воздух.
Количество общего азота в исходной смеси можно увеличить с 1,5 до 2% добавлением сульфата аммония или аммиачной селитры. Отмеченный во многих литературных источниках факт, что мицелий шампиньона не усваивает нитратный азот, не должен смущать грибовода. Азотными добавками, вносимыми в начале компостирования, "подкармливается" не шампиньонный мицелий, а микроорганизмы, принимающие участие в процессе компостирования_._ Многолетний опыт
37
Болгарских грибоводов доказывает, что аммиачная селитра является хорошей минеральной азотной добавкой.
При комбинированном применении аммиачной селитры с быстро расщепляющимся карбамидом потребности микроорганизмов в минеральном азоте, необходимом для их развития, удовлетворяются в течение длительного периода. Для определения количества вносимых в субстрат азотных добавок целесообразно пользоваться готовой таблицей о содержании азота в отдельных материалах (см. табл. 3). Грибовод может также отправить среднюю пробу субстрата в агрохимическую лабораторию и получить результат анализа. Но при использовании грубых материалов все же рекомендуется пользоваться таблицей, так как при отборе средней пробы для анализа часто допускаются серьезные ошибки.
Отбор средней пробы для анализа. Отбор пробы из навоза, особенно сильносоломистого, требует большого внимания. В 5-6 местах навозного бурта отбирают вилами большие количества навоза и на чистой площадке или полимерной пленке укладывают круглой кучей. Эту большую пробу измельчают и хорошо перемешивают вилами и руками, для того чтобы массу выровнять по составу. Затем кучу делят по радиусу на 4 равные части. Берут одну часть (т. е. */4) пробы, которую снова укладывают в кучу, манипуляцию повторяют до тех пор, пока не получат среднюю пробу массой около 1 кг. Все это делают быстро, чтобы не изменилась влажность материала. Среднюю пробу кладут в мешочек из полимерной пленки, завязывают его и направляют в лабораторию с сопроводительным письмом, в котором указывают дату, вид материала, откуда он получен и на какие виды анализа направлен. Например, 25.08.1984 г., конский навоз с ипподрома в селе (или городе)… на анализ влажности и содержания общего азота, в процентах на сухое вещество. Указывается также точный адрес отправителя.
В лаборатории влагосодержание навоза определяют путем высушивания небольшой пробы, полученной также методом разделения средней пробы на четыре части, при температуре 105 °С. Содержание общего азота определяют по методу Кьельдаля. Это более точный метод определения содержания азота в сыром материале, так как в процессе сушки образца теряется то количество азота, которое находится в летучей форме. Несмотря на указанное преимущество, этот метод применяется на практике довольно редко.
Определение содержания влаги под лампами накаливания. Любой грибовод может использовать простой метод определения влажности грубых материалов, разработанный в Голландии на опытной станции по грибоводству (Федер, 1974). В этих целях используют амальгамированную со стороны цоколя электрическую лампу накаливания (250 Вт при напряжении сети 220 В). Подготавливают также жестяную консервную банку диаметром и высотой около 15 см. Лампу монтируют на стойке на расстоянии 5-6 см’от верхней грани банки (рис. 18).
Банку предварительно просушивают под лампой (в течение 15-20 мин). За это время образец массой 1 кг измельчают, тщательно перемешивают и делением на четыре части доводят образец до 20 г. Высушенную банку взвешивают на весах и записывают ее массу. Затем в банку помещают образец массой 20 г и сушат его под лампой. Сушка продолжается около 3 ч, после чего банку вместе с образцом взвешивают и записывают массу. Сушка продолжается еще 15 мин, и образец снова взвешивают. Если масса не изменяется, то сушку прекращают. Если масса снизилась, то образец сушат еще 15 мин и снова взвешивают и таким образом продолжают сушку до достижения постоянной массы. Из постоянной массы вычитают массу банки и получают массу абсолютно сухого образца. Соде$-
Рис. 18. Приспособление для сушки проб субстрата лампами накаливания (по Федору)
Жание воды в образце определяют вычитанием из 20 г массы сухого образца.
Расчет содержания влаги и сухого вещества (в процентах) показан на следующем примере:
|
|
Влажный образец — 20 г. Постоянная масса после сушки — 8 г, т. е. 8 г сухого вещества.
Разница между массой влажного образца и постоянной массой после сушки равна 12 г, т. е. 12 г составляет вода.
8 г • 100
|
— 40 ^ |
|
20 |
Содержание сухого вещества —
12 г-100
|
= 60< |
|
20 |
Содержание воды —
Вывод: в 1 т конского навоза содержится 400 кг сухого вещества и 600 кг воды.
Пример расчета азотных добавок. Грибовод имеет в распоряжении партию среднесоломистого конского навоза, который содержит 50% воды и 1,2% общего азота в расчете на сухое вещество. Кроме того, имеется бройлерный помет, содержащий 30% воды и 2,5 % общего азота, аммиачная селитра (30 % азота) и карбамид (46 % азота).
Исходный материал должен содержать 2 % общего азота.
Задача решается с помощью уравнения.
1. Прежде всего составляется уравнение для определения сухого вещества, которое содержится віт конского навоза:
100 кг конского навоза содержат 40 кг сухого вещества
|
1000 • 40 100 |
1000 кг конского навоза — х сухого вещества
= 400 кг сухого вещества.
Следовательно, віт конского навоза содержится 400 кг сухого вещества.
2. После этого составляют уравнение для определения содержания общего азота віт конского навоза, т. е. в 400 кг сухого вещества: 100 кг сухого конского навоза содержат 1,2 % (кг) азота 400 кг сухого конского навоза — х % (кг) азота
400- 1,2
Х =————— = 4,8 кг азота.
100
Следовательно, в 1 т конского навоза или в 400 кг сухого вещества, полученного из этого количества, содержится 4,8 кг азота.
3. Для того чтобы рассчитать потребность в азоте и достичь в конском навозе содержания азота 2 % в расчете на сухое вещество, необходимо составить два уравнения:
А) 1,2 % азота — 4,8 кг азота 0,8 % азота — х кг азота
0,8-4,8
Х =————- = 3,2 кг азота;
Б) 1,2 % азота — 4,8 кг азота 2 % азота — х кг азота
2-4,8
Х = ———- = 8 кг азота
8 — 4,8 = 3,2 кг азота.
Следовательно, к 1 т конского навоза или к 400 кг сухого вещества, полученного из него, следует добавлять 3,2 кг общего азота. Это количество можно получить, например, из 182,9 кг бройлерного помета, в котором содержится 30 % воды и 2,5 % общего азота:
2,5 кг азота — 100 кг сухого бройлерного помета
3,2 кг азота — х кг сухого бройлерного помета
3,2 • 100
Х = ————- = 128 кг сухого бройлерного помета.
2,5
Однако к этим 128 кг сухого бройлерного помета следует прибавить и содержание воды, которое составляет 30 %, а именно:
70 кг сухого бройлерного помета — 100 кг влажного бройлерного
Помета
128 кг сухого бройлерного помета — х кг влажного бройлерного
Помета
128-100
Х = ————— = 182,9 кг влажного бройлерного помета.
70
Такое количество (24%) бройлерного помета в смеси с конским мелкосоломистым навозом может ухудшить его структуру. Поэтому лучше было бы немного снизить долю куриного помета, а недостаток азота восполнить минеральными добавками — карбамидом, аммиачной селитрой или комбинацией двух видов минеральных удобрений.
Те же 3,2 кг общего азота можно получить из 6,96 кг карбамида или из 10,67 кг аммиачной селитры согласно следующим уравнениям:
46 кг (%) общего азота — 100 кг карбамида
3,2 кг (%) общего азота — х кг карбамида
3,2 • 100
Х = ————— = 6,96 кг карбамида
46
ИЛИ
30 кг (%) общего азота — 100 кг аммиачной селитры
3,2 кг (%) общего азота — х кг аммиачной селитры
3,2 • 100
Х = ———— = 10,67 кг аммиачной селитры.
30
Однако если иметь в виду, что к 1000 кг сухого вещества исходного материала нельзя добавлять более 4 кг карбамида, то ясно, что при использовании свежего конского навоза, который содержит только 400 кг сухого вещества, нельзя получить необходимое количество общего азота. То же самое относится и к аммиачной селитре, так как она сильно повышает концентрацию водного раствора навоза. Грибоводу ничего другого не остается, как применять все три азотные добавки.
Количество бройлерного помета в общей смеси снижается до 20%:
400 кг сухого конского навоза — 80 %
Х кг сухого бройлерного помета — 20 %
400 • 20
Х = ———— = 100 кг сухого бройлерного помета.
80
|
Таблица 4. Вспомогательная таблица для расчета необходимых азотных добавок к конскому навозу, обогащенному бройлерным пометом
|
|
Таблица 5. Вспомогательная таблица для расчета необходимых азотных добавок к конскому навозу, обогащенному хлопчатниковым шротом
|
|
Конский навоз среднесоломистый |
1000 |
60 |
40 |
400,00 |
1,2 |
4,80 |
|
Хлопчатниковый шрот |
25 |
15 |
85 |
21,25 |
7,0 |
1,49 |
|
Карбамид |
2 |
— |
100 |
2,00 |
46,0 |
0,92 |
|
Аммиачная селитра |
5 |
— |
100 |
5,00 |
30,0 |
1,5 |
|
Всего |
— |
— |
— |
428,5 |
— |
8,71 |
|
Содержание общего азота в смеси |
— |
— |
— |
— |
2,03 |
— |
Сухое вещество бройлерного помета пересчитывается на массу влажного помета:
100 кг сухого бройлерного помета — 70 % Х кг влажного бройлерного помета — 100 %
100 100
Х ——————- — 142}9 кг влажного бройлерного помета.
70
К общей массе сухого вещества, равной 500 кг, предусматривается добавление 2 кг карбамида с содержанием общего азота 0,92 кг, а недостаток общего азота в полученной смеси компенсируется добавлением 7 кг аммиачной селитры (табл. 4).
|
Таблица 6. Вспомогательная таблица для расчета необходимых азотных добавок к конскому навозу, обогащенному хлопчатниковым шротом и солодовыми ростками
|
|
Конский навоз среднесоломистый |
1000 |
60 |
40 |
400,0 |
1,2 |
4,80 |
|
Хлопчатниковый шрот |
20 |
15 |
85 |
17,0 |
7,0 |
1,19 |
|
Солодовые ростки |
10 |
15 |
85 |
8,5 |
4,0 |
0,34 |
|
Карбамид |
1 |
— |
100 |
1,0 |
46,0 |
0,46 |
|
Аммиачная селитра |
7 |
— |
100 |
7,0 |
30,0 |
2,10 |
|
Всего |
— |
— |
— , |
433,5 |
— |
8,89 |
|
Содержание общего азота в смеси |
— |
— |
— |
— |
2,05 |
— |
Такой же результат можно получить, если использовать хлопчатниковый шрот и солодовые ростки. В таблице 5 приведен рецепт субстрата с добавлением хлопчатникового шрота, карбамида и аммиачной селитры, а в таблице 6 — хлопчатникового шрота, солодовых ростков, карбамида и аммиачной селитры. Разумеется, возможны и другие комбинации. Выбор комбинации зависит в первую очередь от технологического фактора, т. е. от цели — получить высококачественный субстрат, и во вторую очередь — от экономического фактора. Если такой же урожай с единицы площади субстрата можно получить с помощью более дешевых добавок, то им следует отдать предпочтение.