Производство органического удобрения в виде гранул из отработанного субстрата вешенки
ART 86588
Авторы:
С.
А. Кшникаткин, И.
В. Фомин
С.
А. Кшникаткин, И.
В. Фомин Библиографическое описание статьи для цитирования:
Кшникаткин
С.
А.,
Фомин
И.
В. Производство органического удобрения в виде гранул из отработанного субстрата вешенки // Научно-методический электронный журнал «Концепт». –
2016. – Т. 11. – С.
2786–2790. – URL:
http://e-koncept.ru/2016/86588.htm.
Аннотация. Приведена технология производства и применения органического удобрения в виде гранул, полученного из отработанного субстрата (на основе пшеничной соломы) вешенки, что позволит повысить урожайность сельскохозяйственных культур при внесении их в почву в качестве органического удобрения, расширить спектр продукции в виде органических удобрений, создать полностью безотходный цикл выращивания грибов вешенки, многократно увеличить прибыль грибоводческого предприятия, что важно в современных экономических условиях, и улучшить экологическую обстановку.
Ключевые слова:
органическое удобрение, отработанный субстрат вешенки, переработка субстрата, гранулирование, повышение плодородия почвы
Текст статьи
Фомин Иван Валерьевич,студент 3 курса инженерного факультета
ФГБОУ ВО Пензенская ГСХА, Пенза.
Кшникаткин Сергей Алексеевич, доктор с.х. наук, профессор ФГБОУ ВО Пензенская ГСХА, Пенза
Производство органического удобрения
в виде гранул из отработанного субстрата вешенки
Аннотация. Приведена технология производства и применения органического удобрения в виде гранул, полученного из отработанного субстрата (на основе пшеничной соломы) вешенки, что позволит повысить урожайность сельскохозяйственных культур при внесении их в почву в качестве органического удобрения, расширить спектр продукции в виде органических удобрений, создать полностью безотходный цикл выращивания грибов вешенки, многократно увеличить прибыль грибоводческого предприятия, что важно в современных экономических условиях и улучшить экологическую обстановку. Ключевые слова: органическое удобрение, отработанный субстрат вешенки, переработка субстрата, гранулирование, повышение плодородия почвы
В 2015 году рост отечественного производства культивируемых грибов на 22% не смог компенсировать 19% снижения импорта грибной продукции, что привело к 16% сокращению предложения культивируемых грибов на российском рынке. Освобождающиеся рыночные ниши привлекают новых отечественных инвесторов, что позволяет прогнозировать дальнейший рост отечественной грибной индустрии, в том числе и по производству вешенки. Грибная индустрия России в 2015 году впервые за последние восемь лет продемонстрировала рост объема продукции грибов вешенки. Объем культивируемых грибов по сравнению с 2014 годом увеличился на 9% и составил 12 223 тонны. За 2015 год российские грибоводы на 17% увеличили производство вешенки по сравнению с прошлым годом (свыше 300 тонн). Существует очень большая вероятность, что в 2016 году будет собран рекордный урожай этих грибов за всю историю российского грибоводства. Наибольшими темпами растет производство вешенки в ЦФО и Поволжье [1].В последние годы во всем мире наблюдается рост производства вешенки. 2015 год продолжил динамику роста производства вешенки в России, которая наблюдается уже третий год подряд. В 2015 году сборы вешенки увеличились на 315 тонн и составили 3748 тонн. Таблица 1. Динамика производства вешенки и отработанного субстрата
в России в 20142015 гг., тонн
Показатель2014 год2015 годУвеличение, тонн%Вешенка343337483159,2Отработанный субстрат вешенки
17165
18740
1575
Рисунок 1. Грибы вешенки.
Рисунок 2. Субстрат вешенкииз пшеничной соломы после плодоношения.
Лидерство по общему объему выращенной вешенки сохранило Поволжье. В этом регионе было собрано 30% всей отечественной вешенки. Но к результатам грибоводов этого региона постепенно подбираются производители вешенки Юга России и ЦФО. Их доли соответственно составляют 29% и 28% [1].Таблица 2. Динамика производства вешенки и масса отработанного субстрата
в России в 20062015 гг., тонн
Год2006200720082009201020112012201320142015Вешенка3706489932203773310827383101314834333748Прирост750270115694341951242324141686315%7231132103169Отработанный субстрат18530244951610018865155401369015505157481716518740
В связи с возросшим производством вешенкив России, возросли и объемы отходов грибного производства –отработанный субстрат вешенки, представляющих собой полуперепревшие органические материалы, в основном пшеничную солому и подсолнечную лузгу. Анализируя таблицу 2 видим, что за последнее десятилетие масса отработанного субстрата после выращивания вешенки составляет более 190 тыс.тонн, в среднем за год –18 тыс. тонн. Только за последний 2015 год масса субстрата после выращивания вешенки составила около 19 тыс. тонн.В настоящее время большая часть отработанных блоков свозится на санкционированные и несанкционированные свалки или просто выбрасываются в овраги, или рядом с основным производством, вызывая загрязнение окружающей среды. Отработанный субстрат после выращивания вешенки может использоваться в частных, подсобных и фермерских хозяйствах и других сельскохозяйственных предприятиях, как хорошее органическое удобрение, повышающее плодородие почвы и содержание гумуса в почве.Имеющаяся в литературных и других источниках информация не содержит научнообоснованных рекомендаций по виду, нормам и способам внесения субстрата в почву как органическое удобрение.Учеными кафедры биологии, экологии и химии имени А.Ф. Блинохватова ФГБОУ ВО Пензенская ГСХА профессорами Ивановым А.И. и КорягинымЮ.В., начиная с 2002 года ведутся опыты по изучению влияния отработанного субстрата после выращивания вешенки на плодородие почвы и урожайность сельскохозяйственных культур. Исследования велись на отработанном субстрате из подсолнечной лузги. Учеными установлено, что отработанные блоки должны выдерживаться в буртах для прохождения ферментации в течение 23 месяцев. В ходе ферментации лузга должна стать темно коричневой и легко крошится. В процессе ферментации блоки теряют до 30% своего объема. Влажность отработанного субстрата внутри полиэтиленового мешка при этом составляет 70 85%. Ферментация необходима для того, чтобы в блоках не оставалось легкодоступных органических соединений, которые могут активизировать развитие микроорганизмов, способных вызвать иммобилизацию азота и фосфора и делать их недоступными для растений [2].Такой предлагаемый учеными академии способ переработки отработанного субстрата вешенки, то есть хранение его в течении 2 –3 месяцев для прохождения ферментации, приводит к потребности у предприятия больших площадей для хранения этих отработанных блоков, что не рентабельно.В связи с тем, что доказана возможность применения отработанного субстрата вешенки в качестве органического удобрения, рассмотрим и разработаем технологию получения органического удобрения из отработанного субстрата вешенки (Рисунок 3).
Рисунок 3. Виды использования отработанного субстрата из пшеничной соломы после выращивания грибов вешенки.
Как было сказано, часть отработанного субстрата вешенки в виде блоков утилизируются различными способами –сбросом на несанкционированные свалки, захоронение, сброс в овраги, что приводит к ухудшению санитарноэпидемиологической, экологической обстановки (Рисунок 4). Данное направление утилизации отходов жёстко регулируется экологическим законодательством и, соответственно, влечёт административные наказания для хозяйствующих субъектов со стороны надзорных органов [2].
Рисунок 4. Несанкционированная свалка отработанного субстрата вешенки.
Ужесточение экологического законодательства заставляет грибоводческие предприятия искать пути решения проблемы утилизации отработанного субстрата вешенки, но это сопряжено с полным набором и подбором технических средств всего цикла переработки отработанного субстрата вешенки, так как оборудование для выполнения данной технологии отсутствует. Известна технология переработки отработанного субстрата вешенки калифорнийскими червями. Такая технология применяется на грибоводческом предприятиив г. Богучар Ростовской области (Рисунок 5). Объемы производства биогумуса из отработанного субстрата по такой технологии небольшие. Это связано прежде всего с необходимыми тепловыми параметрами протекания процесса переработки субстрата червями. В случае понижения температуры ниже отметки в +5 градусов по Цельсию, красные калифорнийские черви просто впадают в спячку, прекращают питаться и размножаться. Не редки случаи их гибели. Кроме того, попадание прямых солнечных лучей для червей весьма вредны и даже губительны.
Рисунок 5. Переработка субстрата калифорнийскими червями.
Простое внесение отработанного субстрата в почву. При таком способе субстрат частично разлагается, а его большая часть находится в почве в первоначальном виде (Рисунок 6).
Рисунок 6. Вид отработанного субстрата, внесенного в почву весной.
Способ применения отработанного субстрата путем измельчения субстрата с последующим внесением в почву для мульчирования поверхности почвы на дачных участках под рассадой, мало эффективен (Рисунок 7). И в настоящее время отсутствуют научно обоснованные рекомендации применения такого способа.
Рисунок 7. Мульчирование почвы отработанным субстратом.
Вместе с тем, организация полностью безотходного цикла выращивания грибов вешенки, переработки отработанного субстрата вешенки позволит не толькоулучшить экологическую обстановку, но и расширить спектр продукции в виде органических удобрений и, что важно в современных экономических условиях, многократно увеличить прибыль грибоводческого предприятия.Поэтому, рассмотрим и разработаем технологию производства органического удобрения в виде гранул из отработанного субстрата вешенки.Технология производства органического удобрения из отработанного субстрата вешенки будет содержать следующие операции:1) Приём отработанного субстрата вешенки из транспортного средства.2) Отделение от полиэтиленовой упаковки.3) Измельчение (по требованию) 4) Обезвоживание отработанного субстрата. 5) Изготовление гранул.6) Затаривание в тару (бигбеги) (Рисунок 8).
Рисунок 8. Тара (бигбеги) для хранения органическогоудобрения
в виде гранул.
Чтобы сократить транспортные расходы на доставку отработанного субстрата вешенки к пункту переработки, эти пункты необходимо устраивать непосредственно рядом с предприятием по производству вешенки. Для отделения полиэтиленовой пленки из массы отработанного субстрата вешенки будет использовано специальное оборудование. Основной операцией, определяющей производительность линии и качество выполнения технологического процесса изготовления гранул из отработанного субстрата вешенки, является обезвоживание этого субстрата. Для изготовления гранул из отработанного субстрата вешенки применим грануляторы. Специальных грануляторов для изготовления гранул из такого вида сырья не существует, поэтому будем проводить поисковые опыты. Оборудование для затаривания гранул в бигбеги широко применяется на многих предприятиях.На сегодняшний день существует несколько направлений использования отработанного субстрата вешенки, схематично представленные на рисунке 9.Продукция, получаемая из отработанного субстрата вешенки при использовании различных технологий в зависимости от назначения, имеет очень широкий спектр и большие перспективы. К этой группе относятся органические удобрения (гранулы), гранулы в сочетании с минеральными удобрениями, гранулы всочетании с гуматами, в качестве мульчированного материала и мн. др.
Рисунок 9 –Направления использования отработанного субстрата вешенки
Одним из важных, эффективных и перспективных направлений использования отработанного субстрата вешенки является производство органического удобрения (в виде гранул). Достоинства гранул: состав гранул одинаков, повышается производительность при разбрасывании разбрасывателями органических удобрений, гранулы более транспортабельны, меньше подвергаются влиянию внешней среды и занимают меньший объем.Направления использования отработанного субстрата вешенкиУтилизация, захоронениеПереработкаТехническая продукцияОрганическое удобрение (гранулы)Гранулы + минеральные удобрения
Гранулы + гуматыБиокомпост (удобрение)БиотопливоТаким образом, на сегодняшний день наиболее перспективной технологией, позволяющей переработать значительные объёмы отработанного субстрата вешенки (свыше 19 тыс. тонн в год) в органическое удобрение, является гранулирование отработанного субстрата. В пользу выбора данной технологии производства органического удобрения в виде гранул путем переработки отработанного субстрата вешенки говорит многообразие получаемых на выходе продукта (на основе гранул), возможность их использования в качестве органического удобрения не только в крупных предприятиях, различных форм собственности, но и на дачных участках. Однако высокая исходная влажность отработанного субстрата вешенки (70 85 %) не позволяет отработанный субстрат вешенки сразу гранулировать, в связи с чем, возникает необходимость в эффективных, непрерывных способах и устройствах обезвоживания, научном обеспечении этого процесса с целью оптимизации параметров процесса изготовления гранул.Для рассмотрения возможности снижения влажности отработанного субстрата вешенки до значений, при которых возможно будет произвести их гранулирование на органические удобрения, рассмотрим формы нахождения воды.Как показывают химикобиологические исследования, вода в отработанного субстрата вешенкинаходится в свободном и связном состояниях. Структурносвободная вода –это обычная вода, являющаяся растворителем минеральных и органических веществ, в которой протекают биохимические процессы. Процентное содержание структурносвободной воды составляет впределах 6…8 %. С точки зрения выделения влаги –это наиболее просто выделяемая влага, так как выделяется методом прессования и центрифугирования [3].Связанная вода, имеющая адсорбционную форму связи,удерживается в гидратных оболочках, при которой происходит присоединение молекул под влиянием молекулярного силового поля. Наибольшей энергией адсорбционной связи обладает мономолекулярный слой. Последующие слои жидкости удерживаются менее прочно, и свойства их постепенно приближаются к свойствам обычной воды.Связанная вода, будучи трудноотделимой, не принимает участия в реакциях ферментативного или микробиологического характера, она тем самым способствует консервации продукта. Не замерзает при низких температурах, не вытекает при размораживании, оставаясь постоянным агентом тканей, формирует их структуру вместе с другими составными частями. Чем больше связанной воды, тем устойчивее продукт при хранении. Имеются данные, согласно которым адсорбционная вода в растительных тканях составляет 2…6 % массы влажного вещества или 24 % абсолютного сухого вещества.Кроме того, существует осмотическая форма связи –это связь воды в виде коллоидных растворов в клеточной структуре в виде полупроницаемых мембранных оболочек. Удаление воды с данным видом связи возможно высушиванием, при этом под действием разности осмотических давлений растворимой фракции происходит последовательно по слоям перенос воды на поверхность, где она испаряется.Соотношение свободной и связанной воды в отработанном субстрате вешенки неодинаковое. Общее содержание влаги –от 52 до 85 %, из них свободной до –75,5 % и менее связанной до 9,5 % и более.Таким образом, из представленных данных видим, что отработанный субстрат вешенки является сырьём с содержанием большого количества влаги (70…85 %) и при дальнейшей переработке их в органические удобрения для сельского хозяйства неизбежно придётся снижать влажность субстрата.На сегодняшний день в аналогичных технологиях переработки подобных материалов используются различные физические методы и способы снижения влажности, проведём их анализ и определим наиболее подходящий в соответствии с концепцией нашего исследования.Итак, по способу воздействия на объект различают обезвоживание естественную и искусственную (Рисунок 10). Естественная подразумевает удалениевлаги под воздействием погодных факторов, солнечной радиации.Преимуществом данного способа является его экономичность, так как затрат энергии для этого способа не требуется. Однако время сушки при любых погодных факторах будет значительным, при этом следует учитывать возможность микробиологического заражения сырья.Искусственный способ снижения влажности отработанного субстрата вешенки предусматривает целенаправленное воздействие на обрабатываемое сырьё посредством различных технических средств, при этом,в зависимости от назначения конечного продукта, контролируется и управляется энергоподвод, влажность продукта, время обработки. Главным преимуществом данного способа является его контролируемость, управляемость, короткое время обработки, что не позволит развиться патологической микрофлоре.Широкое распространение в технологии переработки отработанного субстрата вешенки могут получть способы обезвоживания с изменением агрегатного состояния воды, содержащейся в обрабатываемом сырье. По данному принципу обработки различают способы: без изменения агрегатного состояния влаги, с изменением агрегатного состояния и комбинированный. Способ ©с изменением агрегатного состоянияª в отличие от способа ©без изменения агрегатного состоянияª предусматривает заморозку сырья и, основан на способности льда переходить, при определённых условиях, из твёрдого состояния в пар, минуя жидкую фазу. Данный вид обработки получил название сублимационной сушки.При сублимационной сушке отсутствует контакт обрабатываемого сырья с воздухом,так как для ускорения сушки создаётся вакуум, и основная часть влаги удаляется при температуре ниже точки замерзания влаги. С точки зрения сохранения качества сырья данный способ является наиболее современным из всех способов обезвоживания, но менее экономичен [4].
Рисунок 10 –Классификация принципов и методов обезвоживания отработанного субстрата вешенки
Принципы и методы обезвоживанияотработанного субстрата вешенкиПо давлению в рабочей камере
Без изменения агрегатного состояния влагиС изменением агрегатного состояния влаги
КомбинированноеАтмосферноеВакуумИзбыточноедавлениеПо наличию подвода тепла
Без подвода теплаС подводомтеплаПо способу воздействия
ЕстественнаяИскусственнаяПрессованиеИзмельчениеЦентрифугированиеСепарированиеКонвективныйКондуктивныйВолновойКомбинированныйТерморадиационныеВысокочастотныеТаким образом, каким будет наиболее эффективным методом обезвоживания отработанного субстрата вешенки покажут наши исследования по этому направлению. Кроме того, влажность субстрата из пшеничной соломы уменьшается ко второй и третьей волне плодоношения грибов вешенки. И вполне возможно, что после третьей волны плодоношения грибов влажности отработанного субстрата будет достаточно наименьшая для изготовления гранул из отработанного субстрата вешенки.Проблема утилизации, рационального использования отработанного субстрата вешенки волнует умы многих руководителей грибоводческих предприятий по выращиванию вешенки, как в нашей стране, так и за рубежом [2]. Направления исследования данной проблемы –производство органического удобрения из отработанного субстрата вешенки актуальны, так как возможный спектр продуктов, получаемых из органических удобрений в виде гранул и областей их применения обширен. Как уже отмечалось, производство органического удобрения из отработанного субстрата вешенки является перспективным направлением использования и переработки отработанного субстрата вешенки и внесение в почву в виде органического удобрения разбрасывателями органических удобрений.В связи с этим будет актуальна новая технология в данной области –гранулирование отработанного субстрата вешенки. Одним из условий (по нашему мнению и как показали предварительные исследования данного вопроса) использования процесса гранулирования в технологии производства органического удобрения при переработке отработанного субстрата вешенкиявляется снижение его влажности до 25…30% и по возможности предварительное измельчение. Органическое удобрение —важный источник элементов питания растений, его использование имеет большое значение для регулирования круговорота веществ в земледелии, сохранения и повышения содержания гумуса в почвах. Указывая на громадное значение органического удобрения, Д. Н. Прянишников писал: ©Как бы ни было велико производство минеральных удобрений в стране, органическое удобрение никогда не потеряет своего значения, как одно из главнейших удобрений в сельском хозяйствеª.В настоящее время наиболее распространенным органическим удобрением является навоз (Рисунок 11). Многочисленные опыты научноисследовательских учреждений и практика передовых хозяйств показывают, что внесение органического удобрения в виде навоза, приводитк повышению урожайности сельскохозяйственных культур и в значительной степени зависит от количества и качества применяемого навоза, правильного его хранения и использования, что неоспоримо. Средние нормы внесения навоза 20—30 тонн на 1 гектар.Нами предлагается использование органического удобрения в виде гранул из отработанного субстрата вешенки. Рассмотрим преимущества и недостатки этих двух органических удобрений: навоэа и гранул, произведенных из отработанного субстрата вешенки.
Рисунок 11 –Органическое удобрение в виде навоза.Органическое удобрение навоз. Состав навоза. Состоит из твердых и жидких выделений животных и подстилки. Состав и удобрительная ценность его зависят oт вида животных, состава кормов, качества и количества подстилки и способа хранения навоза.
В 1 тонне навоза содержится 4 5 кг азота, 2 2,5 кг фосфора и 5 7 кг калия. Рассмотрим анализ навоза по содержанию азота как наиболее важного элемента.Из 1 тонны свежего навоза получается 0,8 тонны полуперепревшего, 0,5 тонны перепревшего и 0,3 тонны перегноя, а общее содержание азота в этой массе навоза разной степени разложения составит 5 кг в свежем навозе, 4,2 кг в полуперепревшем, 3,3 кг в перепревшем и 2,5 кг в перегное. Таким образом, при доведении навоза до стадии перепревшего и перегноя теряется 40 и 60% исходного количества азота.Не рекомендуется вносить в почву и соломистый свежий навоз, так как разложение соломы в почве сопровождается развитием большого количества микроорганизмов и потреблением ими растворимых соединении азота из почвы для разложения клетчатки соломы. Внесение соломистого навоза незадолго перед посевом приводит к снижению урожая первой культуры возделывания. Кроме того, навоз любой формы содержит большое количество семян сорных растений, и если навоз пролежал под открытым небом более года, то содержание семян сорных растений возрастает в десятки и сотни раз. И эти семена в дальнейшем попадают на поля сельскохозяйственных предприятий при внесенииразбрасывателями органических удобрений.По данным ВНИИ, в 1тонне навоза содержание и количество всхожих семян сорняков достигает почти миллиона штук. Засоренность посевов в этом случае становится в десятки и сотни раз больше (Рисунок 12).
Рисунок 12. Засоренность посевов.
В связи с этим возникает необходимость применения мер борьбы с сорной растительностью, после внесения органических удобрений в виде навоза, с помощью химических препаратов гербицидов. Как известно, по характеру действия на растения гербициды делятся на две основные группы: сплошные, действующие на все виды растений, и избирательные (селективные), поражающие только одни виды растений и относительно безопасные для культурных растений.Проведем несложные расчеты. Например. Необходимо подготовить почву под посев зерновых культур после внесения навоза. Первое, что нужно сделать,это внести при предпосевной обработке почвы препарат Торнадо 500 фирмы ©Августª сплошного действия для уничтожения всех видов однолетних и многолетних двудольных и злаковых сорняков. Норма внесения данного препарата 4 литра на 1 га и стоимостью препарата,при перерасчете на 1 га –725 руб./га (по прайсу цен фирмы ©Августª на 19.02.2016 года). Второе, после посева зерновых культур необходимо применить, в лучшем случае, еще две обработки: применить препарат системного действия Балерина (той же фирмы) для борьбы с однолетними двудольными, в том числе устойчивых к 2,4Д и МЦПА, и некоторых многолетних корнеотпрысковых сорняков в посевах зерновых культур с нормой внесения 0,4 литра на 1 га и стоимостью препарата 1357 руб./га, далее, применяем препарат системногодействия Граминион (той же фирмы) для борьбы со злаковыми сорняками в посевах многих сельскохозяйственных культур с нормой внесения 0,8 литра на 1 га и стоимостью 1534 руб./га (Рисунок 13). а) б)Рисунок 13. Применение гербицидов: а –при предпосевной обработке,
б –после посева культуры.
Итого, финансовые затраты только по гербицидам составляет 3616 рублей на 1 га! А если учесть еще накладные расходы, то затраты при использовании навоза в качестве органического удобрения возрастают в несколько раз, даже если в хозяйстве есть фермы крупного рогатого скота и за навоз не придется платить.Далее рассмотрим преимущества органического удобрения, получаемого из отработанного субстрата (пшеничной соломы) вешенки. Преимущества. Отработанный субстрат после выращивания вешенки имеет ряд важных преимуществ перед навозом крупного рогатого скота: не содержит семян сорняков, яиц гельминтов и спор, опасных для здоровья человека бактерий.Таким образом. Можно сделать вывод о том, что отработанный субстрат (пшеничная солома) вешенки может служить превосходным органическим удобрением, и на его основе в сочетании с минеральными удобрениями, гуматами и другими препаратами возможно создание широкого спектра продуктов, улучшающих плодородие почвы (Рисунок 14).
Рисунок 14 –Органическое удобрение в виде гранул из отработанного субстрата (пшеничная солома) вешенки.Нами были проведены предварительные исследования отработанного сбстрата на основе пшеничной соломы после первой волны плодоношения грибов вешенки на содержание азота, фосфора и калия. В 1 тонне органического удобрения, произведенного из отработанного субстрата вешенки содержится 6,3 кг азота, 2,3 кг фосфора и 8,3 кг калия. Видим, что по содержанию основного элемента питания растений –азота, отработанныйсубстрат на основе пшеничной соломы превышает навоз. Предварительная расчетная норма внесения органического удобрения из отработанного субстрата составляет 15 –18 тонн на 1 гектар. С учетом того, что по выше приведенным данным в стране производится свыше 19 тыс. тонн субстрата и учитывая норму внесения на 1 гектар, видим, что можем внести в почву количество органических удобрений данного вида на площади более 1,2 млн. гектар. Внесение органических удобрений будем вносить в виде гранул разбрасывателями органических удобрений.
Рисунок 15 –Внесение органических удобрений в виде гранул из отработанного субстрата вешенки.
Возможно внесение органического удобрения из отработанного субстрата вешенки вместе с минеральными удобрениями. При этом действие гранул и минеральных удобрений заметно возрастет. Многочисленные опытные данные показывают, что при совместном внесении наполовину уменьшенных норм органических иминеральных удобрений получаются более высокие прибавки урожая (на 20—60%), чем при раздельном внесении полных норм этих удобрений. Объясняется это тем, что при совместном внесении создаются более благоприятные условия питания растений, чем при раздельномвнесении. За счет минеральных удобрений обеспечивается питание растений в первый период вегетации, а гранулы, постепенно разлагаясь в почве, обеспечивает растения питательными веществами ко времени наибольшей потребности в них. Кроме того, при этом вследствие уменьшения вдвое нормы минеральных удобрений исключается отрицательное действие на отдельные растения повышенной концентрации солей, особенно опасной в начальный период роста.
Рисунок 16 –Внесение минеральных удобрений.
Перед нами стоит задача разработать технологию и оборудование для производства органического удобрения в виде гранул из отработанного субстрата вешенки на основе пшеничной соломы. Но это будет следующий этап нашей работы и скорее всего это будет (НОУ ХАУ)©Способ получения органического удобрения в виде гранул из отработанного субстрата вешенкиª исключительным правом на секрет производства которого будет обладать ФГБОУ ВО Пензенская ГСХА.
Ссылки на источники1.Иванов А.И., КорягинЮ.В. Возможности использования отработанного субстрата после выращивания вешенки в качестве органического удобрения// Школа грибоводства. 2014. № 6 (90) ноябрь/декабрь. [Дата обращения 22.10.2015].2.Хренов А.В. Грибной рынок России 2014: цены выросли, спрос не уменьшился// Школа грибоводства. 2015. № 2 (92) март/апрель. [Дата обращения 02.11.2015].3.Кизеветтер И. В. Технология обработки водного сырья / И. В. Кизеветтер. Изд. 2е и доп. –Владивосток : Дальиздат, 1981. –744 с. [Дата обращения 10.11.2015].4.Агрохит. Виды сушки [Электронный ресурс]. –Режим доступа к ст.: http://агрохит72.рф/index.php/sposobysushki, свободный. [Дата обращения 10.11.2015].
ФГБОУ ВО Пензенская ГСХА, Пенза.
Кшникаткин Сергей Алексеевич, доктор с.х. наук, профессор ФГБОУ ВО Пензенская ГСХА, Пенза
Производство органического удобрения
в виде гранул из отработанного субстрата вешенки
Аннотация. Приведена технология производства и применения органического удобрения в виде гранул, полученного из отработанного субстрата (на основе пшеничной соломы) вешенки, что позволит повысить урожайность сельскохозяйственных культур при внесении их в почву в качестве органического удобрения, расширить спектр продукции в виде органических удобрений, создать полностью безотходный цикл выращивания грибов вешенки, многократно увеличить прибыль грибоводческого предприятия, что важно в современных экономических условиях и улучшить экологическую обстановку. Ключевые слова: органическое удобрение, отработанный субстрат вешенки, переработка субстрата, гранулирование, повышение плодородия почвы
В 2015 году рост отечественного производства культивируемых грибов на 22% не смог компенсировать 19% снижения импорта грибной продукции, что привело к 16% сокращению предложения культивируемых грибов на российском рынке. Освобождающиеся рыночные ниши привлекают новых отечественных инвесторов, что позволяет прогнозировать дальнейший рост отечественной грибной индустрии, в том числе и по производству вешенки. Грибная индустрия России в 2015 году впервые за последние восемь лет продемонстрировала рост объема продукции грибов вешенки. Объем культивируемых грибов по сравнению с 2014 годом увеличился на 9% и составил 12 223 тонны. За 2015 год российские грибоводы на 17% увеличили производство вешенки по сравнению с прошлым годом (свыше 300 тонн). Существует очень большая вероятность, что в 2016 году будет собран рекордный урожай этих грибов за всю историю российского грибоводства. Наибольшими темпами растет производство вешенки в ЦФО и Поволжье [1].В последние годы во всем мире наблюдается рост производства вешенки. 2015 год продолжил динамику роста производства вешенки в России, которая наблюдается уже третий год подряд. В 2015 году сборы вешенки увеличились на 315 тонн и составили 3748 тонн. Таблица 1. Динамика производства вешенки и отработанного субстрата
в России в 20142015 гг., тонн
Показатель2014 год2015 годУвеличение, тонн%Вешенка343337483159,2Отработанный субстрат вешенки
17165
18740
1575
Рисунок 1. Грибы вешенки.
Рисунок 2. Субстрат вешенкииз пшеничной соломы после плодоношения.
Лидерство по общему объему выращенной вешенки сохранило Поволжье. В этом регионе было собрано 30% всей отечественной вешенки. Но к результатам грибоводов этого региона постепенно подбираются производители вешенки Юга России и ЦФО. Их доли соответственно составляют 29% и 28% [1].Таблица 2. Динамика производства вешенки и масса отработанного субстрата
в России в 20062015 гг., тонн
Год2006200720082009201020112012201320142015Вешенка3706489932203773310827383101314834333748Прирост750270115694341951242324141686315%7231132103169Отработанный субстрат18530244951610018865155401369015505157481716518740
В связи с возросшим производством вешенкив России, возросли и объемы отходов грибного производства –отработанный субстрат вешенки, представляющих собой полуперепревшие органические материалы, в основном пшеничную солому и подсолнечную лузгу. Анализируя таблицу 2 видим, что за последнее десятилетие масса отработанного субстрата после выращивания вешенки составляет более 190 тыс.тонн, в среднем за год –18 тыс. тонн. Только за последний 2015 год масса субстрата после выращивания вешенки составила около 19 тыс. тонн.В настоящее время большая часть отработанных блоков свозится на санкционированные и несанкционированные свалки или просто выбрасываются в овраги, или рядом с основным производством, вызывая загрязнение окружающей среды. Отработанный субстрат после выращивания вешенки может использоваться в частных, подсобных и фермерских хозяйствах и других сельскохозяйственных предприятиях, как хорошее органическое удобрение, повышающее плодородие почвы и содержание гумуса в почве.Имеющаяся в литературных и других источниках информация не содержит научнообоснованных рекомендаций по виду, нормам и способам внесения субстрата в почву как органическое удобрение.Учеными кафедры биологии, экологии и химии имени А.Ф. Блинохватова ФГБОУ ВО Пензенская ГСХА профессорами Ивановым А.И. и КорягинымЮ.В., начиная с 2002 года ведутся опыты по изучению влияния отработанного субстрата после выращивания вешенки на плодородие почвы и урожайность сельскохозяйственных культур. Исследования велись на отработанном субстрате из подсолнечной лузги. Учеными установлено, что отработанные блоки должны выдерживаться в буртах для прохождения ферментации в течение 23 месяцев. В ходе ферментации лузга должна стать темно коричневой и легко крошится. В процессе ферментации блоки теряют до 30% своего объема. Влажность отработанного субстрата внутри полиэтиленового мешка при этом составляет 70 85%. Ферментация необходима для того, чтобы в блоках не оставалось легкодоступных органических соединений, которые могут активизировать развитие микроорганизмов, способных вызвать иммобилизацию азота и фосфора и делать их недоступными для растений [2].Такой предлагаемый учеными академии способ переработки отработанного субстрата вешенки, то есть хранение его в течении 2 –3 месяцев для прохождения ферментации, приводит к потребности у предприятия больших площадей для хранения этих отработанных блоков, что не рентабельно.В связи с тем, что доказана возможность применения отработанного субстрата вешенки в качестве органического удобрения, рассмотрим и разработаем технологию получения органического удобрения из отработанного субстрата вешенки (Рисунок 3).
Рисунок 3. Виды использования отработанного субстрата из пшеничной соломы после выращивания грибов вешенки.
Как было сказано, часть отработанного субстрата вешенки в виде блоков утилизируются различными способами –сбросом на несанкционированные свалки, захоронение, сброс в овраги, что приводит к ухудшению санитарноэпидемиологической, экологической обстановки (Рисунок 4). Данное направление утилизации отходов жёстко регулируется экологическим законодательством и, соответственно, влечёт административные наказания для хозяйствующих субъектов со стороны надзорных органов [2].
Рисунок 4. Несанкционированная свалка отработанного субстрата вешенки.
Ужесточение экологического законодательства заставляет грибоводческие предприятия искать пути решения проблемы утилизации отработанного субстрата вешенки, но это сопряжено с полным набором и подбором технических средств всего цикла переработки отработанного субстрата вешенки, так как оборудование для выполнения данной технологии отсутствует. Известна технология переработки отработанного субстрата вешенки калифорнийскими червями. Такая технология применяется на грибоводческом предприятиив г. Богучар Ростовской области (Рисунок 5). Объемы производства биогумуса из отработанного субстрата по такой технологии небольшие. Это связано прежде всего с необходимыми тепловыми параметрами протекания процесса переработки субстрата червями. В случае понижения температуры ниже отметки в +5 градусов по Цельсию, красные калифорнийские черви просто впадают в спячку, прекращают питаться и размножаться. Не редки случаи их гибели. Кроме того, попадание прямых солнечных лучей для червей весьма вредны и даже губительны.
Рисунок 5. Переработка субстрата калифорнийскими червями.
Простое внесение отработанного субстрата в почву. При таком способе субстрат частично разлагается, а его большая часть находится в почве в первоначальном виде (Рисунок 6).
Рисунок 6. Вид отработанного субстрата, внесенного в почву весной.
Способ применения отработанного субстрата путем измельчения субстрата с последующим внесением в почву для мульчирования поверхности почвы на дачных участках под рассадой, мало эффективен (Рисунок 7). И в настоящее время отсутствуют научно обоснованные рекомендации применения такого способа.
Рисунок 7. Мульчирование почвы отработанным субстратом.
Вместе с тем, организация полностью безотходного цикла выращивания грибов вешенки, переработки отработанного субстрата вешенки позволит не толькоулучшить экологическую обстановку, но и расширить спектр продукции в виде органических удобрений и, что важно в современных экономических условиях, многократно увеличить прибыль грибоводческого предприятия.Поэтому, рассмотрим и разработаем технологию производства органического удобрения в виде гранул из отработанного субстрата вешенки.Технология производства органического удобрения из отработанного субстрата вешенки будет содержать следующие операции:1) Приём отработанного субстрата вешенки из транспортного средства.2) Отделение от полиэтиленовой упаковки.3) Измельчение (по требованию) 4) Обезвоживание отработанного субстрата. 5) Изготовление гранул.6) Затаривание в тару (бигбеги) (Рисунок 8).
Рисунок 8. Тара (бигбеги) для хранения органическогоудобрения
в виде гранул.
Чтобы сократить транспортные расходы на доставку отработанного субстрата вешенки к пункту переработки, эти пункты необходимо устраивать непосредственно рядом с предприятием по производству вешенки. Для отделения полиэтиленовой пленки из массы отработанного субстрата вешенки будет использовано специальное оборудование. Основной операцией, определяющей производительность линии и качество выполнения технологического процесса изготовления гранул из отработанного субстрата вешенки, является обезвоживание этого субстрата. Для изготовления гранул из отработанного субстрата вешенки применим грануляторы. Специальных грануляторов для изготовления гранул из такого вида сырья не существует, поэтому будем проводить поисковые опыты. Оборудование для затаривания гранул в бигбеги широко применяется на многих предприятиях.На сегодняшний день существует несколько направлений использования отработанного субстрата вешенки, схематично представленные на рисунке 9.Продукция, получаемая из отработанного субстрата вешенки при использовании различных технологий в зависимости от назначения, имеет очень широкий спектр и большие перспективы. К этой группе относятся органические удобрения (гранулы), гранулы в сочетании с минеральными удобрениями, гранулы всочетании с гуматами, в качестве мульчированного материала и мн. др.
Рисунок 9 –Направления использования отработанного субстрата вешенки
Одним из важных, эффективных и перспективных направлений использования отработанного субстрата вешенки является производство органического удобрения (в виде гранул). Достоинства гранул: состав гранул одинаков, повышается производительность при разбрасывании разбрасывателями органических удобрений, гранулы более транспортабельны, меньше подвергаются влиянию внешней среды и занимают меньший объем.Направления использования отработанного субстрата вешенкиУтилизация, захоронениеПереработкаТехническая продукцияОрганическое удобрение (гранулы)Гранулы + минеральные удобрения
Гранулы + гуматыБиокомпост (удобрение)БиотопливоТаким образом, на сегодняшний день наиболее перспективной технологией, позволяющей переработать значительные объёмы отработанного субстрата вешенки (свыше 19 тыс. тонн в год) в органическое удобрение, является гранулирование отработанного субстрата. В пользу выбора данной технологии производства органического удобрения в виде гранул путем переработки отработанного субстрата вешенки говорит многообразие получаемых на выходе продукта (на основе гранул), возможность их использования в качестве органического удобрения не только в крупных предприятиях, различных форм собственности, но и на дачных участках. Однако высокая исходная влажность отработанного субстрата вешенки (70 85 %) не позволяет отработанный субстрат вешенки сразу гранулировать, в связи с чем, возникает необходимость в эффективных, непрерывных способах и устройствах обезвоживания, научном обеспечении этого процесса с целью оптимизации параметров процесса изготовления гранул.Для рассмотрения возможности снижения влажности отработанного субстрата вешенки до значений, при которых возможно будет произвести их гранулирование на органические удобрения, рассмотрим формы нахождения воды.Как показывают химикобиологические исследования, вода в отработанного субстрата вешенкинаходится в свободном и связном состояниях. Структурносвободная вода –это обычная вода, являющаяся растворителем минеральных и органических веществ, в которой протекают биохимические процессы. Процентное содержание структурносвободной воды составляет впределах 6…8 %. С точки зрения выделения влаги –это наиболее просто выделяемая влага, так как выделяется методом прессования и центрифугирования [3].Связанная вода, имеющая адсорбционную форму связи,удерживается в гидратных оболочках, при которой происходит присоединение молекул под влиянием молекулярного силового поля. Наибольшей энергией адсорбционной связи обладает мономолекулярный слой. Последующие слои жидкости удерживаются менее прочно, и свойства их постепенно приближаются к свойствам обычной воды.Связанная вода, будучи трудноотделимой, не принимает участия в реакциях ферментативного или микробиологического характера, она тем самым способствует консервации продукта. Не замерзает при низких температурах, не вытекает при размораживании, оставаясь постоянным агентом тканей, формирует их структуру вместе с другими составными частями. Чем больше связанной воды, тем устойчивее продукт при хранении. Имеются данные, согласно которым адсорбционная вода в растительных тканях составляет 2…6 % массы влажного вещества или 24 % абсолютного сухого вещества.Кроме того, существует осмотическая форма связи –это связь воды в виде коллоидных растворов в клеточной структуре в виде полупроницаемых мембранных оболочек. Удаление воды с данным видом связи возможно высушиванием, при этом под действием разности осмотических давлений растворимой фракции происходит последовательно по слоям перенос воды на поверхность, где она испаряется.Соотношение свободной и связанной воды в отработанном субстрате вешенки неодинаковое. Общее содержание влаги –от 52 до 85 %, из них свободной до –75,5 % и менее связанной до 9,5 % и более.Таким образом, из представленных данных видим, что отработанный субстрат вешенки является сырьём с содержанием большого количества влаги (70…85 %) и при дальнейшей переработке их в органические удобрения для сельского хозяйства неизбежно придётся снижать влажность субстрата.На сегодняшний день в аналогичных технологиях переработки подобных материалов используются различные физические методы и способы снижения влажности, проведём их анализ и определим наиболее подходящий в соответствии с концепцией нашего исследования.Итак, по способу воздействия на объект различают обезвоживание естественную и искусственную (Рисунок 10). Естественная подразумевает удалениевлаги под воздействием погодных факторов, солнечной радиации.Преимуществом данного способа является его экономичность, так как затрат энергии для этого способа не требуется. Однако время сушки при любых погодных факторах будет значительным, при этом следует учитывать возможность микробиологического заражения сырья.Искусственный способ снижения влажности отработанного субстрата вешенки предусматривает целенаправленное воздействие на обрабатываемое сырьё посредством различных технических средств, при этом,в зависимости от назначения конечного продукта, контролируется и управляется энергоподвод, влажность продукта, время обработки. Главным преимуществом данного способа является его контролируемость, управляемость, короткое время обработки, что не позволит развиться патологической микрофлоре.Широкое распространение в технологии переработки отработанного субстрата вешенки могут получть способы обезвоживания с изменением агрегатного состояния воды, содержащейся в обрабатываемом сырье. По данному принципу обработки различают способы: без изменения агрегатного состояния влаги, с изменением агрегатного состояния и комбинированный. Способ ©с изменением агрегатного состоянияª в отличие от способа ©без изменения агрегатного состоянияª предусматривает заморозку сырья и, основан на способности льда переходить, при определённых условиях, из твёрдого состояния в пар, минуя жидкую фазу. Данный вид обработки получил название сублимационной сушки.При сублимационной сушке отсутствует контакт обрабатываемого сырья с воздухом,так как для ускорения сушки создаётся вакуум, и основная часть влаги удаляется при температуре ниже точки замерзания влаги. С точки зрения сохранения качества сырья данный способ является наиболее современным из всех способов обезвоживания, но менее экономичен [4].
Рисунок 10 –Классификация принципов и методов обезвоживания отработанного субстрата вешенки
Принципы и методы обезвоживанияотработанного субстрата вешенкиПо давлению в рабочей камере
Без изменения агрегатного состояния влагиС изменением агрегатного состояния влаги
КомбинированноеАтмосферноеВакуумИзбыточноедавлениеПо наличию подвода тепла
Без подвода теплаС подводомтеплаПо способу воздействия
ЕстественнаяИскусственнаяПрессованиеИзмельчениеЦентрифугированиеСепарированиеКонвективныйКондуктивныйВолновойКомбинированныйТерморадиационныеВысокочастотныеТаким образом, каким будет наиболее эффективным методом обезвоживания отработанного субстрата вешенки покажут наши исследования по этому направлению. Кроме того, влажность субстрата из пшеничной соломы уменьшается ко второй и третьей волне плодоношения грибов вешенки. И вполне возможно, что после третьей волны плодоношения грибов влажности отработанного субстрата будет достаточно наименьшая для изготовления гранул из отработанного субстрата вешенки.Проблема утилизации, рационального использования отработанного субстрата вешенки волнует умы многих руководителей грибоводческих предприятий по выращиванию вешенки, как в нашей стране, так и за рубежом [2]. Направления исследования данной проблемы –производство органического удобрения из отработанного субстрата вешенки актуальны, так как возможный спектр продуктов, получаемых из органических удобрений в виде гранул и областей их применения обширен. Как уже отмечалось, производство органического удобрения из отработанного субстрата вешенки является перспективным направлением использования и переработки отработанного субстрата вешенки и внесение в почву в виде органического удобрения разбрасывателями органических удобрений.В связи с этим будет актуальна новая технология в данной области –гранулирование отработанного субстрата вешенки. Одним из условий (по нашему мнению и как показали предварительные исследования данного вопроса) использования процесса гранулирования в технологии производства органического удобрения при переработке отработанного субстрата вешенкиявляется снижение его влажности до 25…30% и по возможности предварительное измельчение. Органическое удобрение —важный источник элементов питания растений, его использование имеет большое значение для регулирования круговорота веществ в земледелии, сохранения и повышения содержания гумуса в почвах. Указывая на громадное значение органического удобрения, Д. Н. Прянишников писал: ©Как бы ни было велико производство минеральных удобрений в стране, органическое удобрение никогда не потеряет своего значения, как одно из главнейших удобрений в сельском хозяйствеª.В настоящее время наиболее распространенным органическим удобрением является навоз (Рисунок 11). Многочисленные опыты научноисследовательских учреждений и практика передовых хозяйств показывают, что внесение органического удобрения в виде навоза, приводитк повышению урожайности сельскохозяйственных культур и в значительной степени зависит от количества и качества применяемого навоза, правильного его хранения и использования, что неоспоримо. Средние нормы внесения навоза 20—30 тонн на 1 гектар.Нами предлагается использование органического удобрения в виде гранул из отработанного субстрата вешенки. Рассмотрим преимущества и недостатки этих двух органических удобрений: навоэа и гранул, произведенных из отработанного субстрата вешенки.
Рисунок 11 –Органическое удобрение в виде навоза.Органическое удобрение навоз. Состав навоза. Состоит из твердых и жидких выделений животных и подстилки. Состав и удобрительная ценность его зависят oт вида животных, состава кормов, качества и количества подстилки и способа хранения навоза.
В 1 тонне навоза содержится 4 5 кг азота, 2 2,5 кг фосфора и 5 7 кг калия. Рассмотрим анализ навоза по содержанию азота как наиболее важного элемента.Из 1 тонны свежего навоза получается 0,8 тонны полуперепревшего, 0,5 тонны перепревшего и 0,3 тонны перегноя, а общее содержание азота в этой массе навоза разной степени разложения составит 5 кг в свежем навозе, 4,2 кг в полуперепревшем, 3,3 кг в перепревшем и 2,5 кг в перегное. Таким образом, при доведении навоза до стадии перепревшего и перегноя теряется 40 и 60% исходного количества азота.Не рекомендуется вносить в почву и соломистый свежий навоз, так как разложение соломы в почве сопровождается развитием большого количества микроорганизмов и потреблением ими растворимых соединении азота из почвы для разложения клетчатки соломы. Внесение соломистого навоза незадолго перед посевом приводит к снижению урожая первой культуры возделывания. Кроме того, навоз любой формы содержит большое количество семян сорных растений, и если навоз пролежал под открытым небом более года, то содержание семян сорных растений возрастает в десятки и сотни раз. И эти семена в дальнейшем попадают на поля сельскохозяйственных предприятий при внесенииразбрасывателями органических удобрений.По данным ВНИИ, в 1тонне навоза содержание и количество всхожих семян сорняков достигает почти миллиона штук. Засоренность посевов в этом случае становится в десятки и сотни раз больше (Рисунок 12).
Рисунок 12. Засоренность посевов.
В связи с этим возникает необходимость применения мер борьбы с сорной растительностью, после внесения органических удобрений в виде навоза, с помощью химических препаратов гербицидов. Как известно, по характеру действия на растения гербициды делятся на две основные группы: сплошные, действующие на все виды растений, и избирательные (селективные), поражающие только одни виды растений и относительно безопасные для культурных растений.Проведем несложные расчеты. Например. Необходимо подготовить почву под посев зерновых культур после внесения навоза. Первое, что нужно сделать,это внести при предпосевной обработке почвы препарат Торнадо 500 фирмы ©Августª сплошного действия для уничтожения всех видов однолетних и многолетних двудольных и злаковых сорняков. Норма внесения данного препарата 4 литра на 1 га и стоимостью препарата,при перерасчете на 1 га –725 руб./га (по прайсу цен фирмы ©Августª на 19.02.2016 года). Второе, после посева зерновых культур необходимо применить, в лучшем случае, еще две обработки: применить препарат системного действия Балерина (той же фирмы) для борьбы с однолетними двудольными, в том числе устойчивых к 2,4Д и МЦПА, и некоторых многолетних корнеотпрысковых сорняков в посевах зерновых культур с нормой внесения 0,4 литра на 1 га и стоимостью препарата 1357 руб./га, далее, применяем препарат системногодействия Граминион (той же фирмы) для борьбы со злаковыми сорняками в посевах многих сельскохозяйственных культур с нормой внесения 0,8 литра на 1 га и стоимостью 1534 руб./га (Рисунок 13). а) б)Рисунок 13. Применение гербицидов: а –при предпосевной обработке,
б –после посева культуры.
Итого, финансовые затраты только по гербицидам составляет 3616 рублей на 1 га! А если учесть еще накладные расходы, то затраты при использовании навоза в качестве органического удобрения возрастают в несколько раз, даже если в хозяйстве есть фермы крупного рогатого скота и за навоз не придется платить.Далее рассмотрим преимущества органического удобрения, получаемого из отработанного субстрата (пшеничной соломы) вешенки. Преимущества. Отработанный субстрат после выращивания вешенки имеет ряд важных преимуществ перед навозом крупного рогатого скота: не содержит семян сорняков, яиц гельминтов и спор, опасных для здоровья человека бактерий.Таким образом. Можно сделать вывод о том, что отработанный субстрат (пшеничная солома) вешенки может служить превосходным органическим удобрением, и на его основе в сочетании с минеральными удобрениями, гуматами и другими препаратами возможно создание широкого спектра продуктов, улучшающих плодородие почвы (Рисунок 14).
Рисунок 14 –Органическое удобрение в виде гранул из отработанного субстрата (пшеничная солома) вешенки.Нами были проведены предварительные исследования отработанного сбстрата на основе пшеничной соломы после первой волны плодоношения грибов вешенки на содержание азота, фосфора и калия. В 1 тонне органического удобрения, произведенного из отработанного субстрата вешенки содержится 6,3 кг азота, 2,3 кг фосфора и 8,3 кг калия. Видим, что по содержанию основного элемента питания растений –азота, отработанныйсубстрат на основе пшеничной соломы превышает навоз. Предварительная расчетная норма внесения органического удобрения из отработанного субстрата составляет 15 –18 тонн на 1 гектар. С учетом того, что по выше приведенным данным в стране производится свыше 19 тыс. тонн субстрата и учитывая норму внесения на 1 гектар, видим, что можем внести в почву количество органических удобрений данного вида на площади более 1,2 млн. гектар. Внесение органических удобрений будем вносить в виде гранул разбрасывателями органических удобрений.
Рисунок 15 –Внесение органических удобрений в виде гранул из отработанного субстрата вешенки.
Возможно внесение органического удобрения из отработанного субстрата вешенки вместе с минеральными удобрениями. При этом действие гранул и минеральных удобрений заметно возрастет. Многочисленные опытные данные показывают, что при совместном внесении наполовину уменьшенных норм органических иминеральных удобрений получаются более высокие прибавки урожая (на 20—60%), чем при раздельном внесении полных норм этих удобрений. Объясняется это тем, что при совместном внесении создаются более благоприятные условия питания растений, чем при раздельномвнесении. За счет минеральных удобрений обеспечивается питание растений в первый период вегетации, а гранулы, постепенно разлагаясь в почве, обеспечивает растения питательными веществами ко времени наибольшей потребности в них. Кроме того, при этом вследствие уменьшения вдвое нормы минеральных удобрений исключается отрицательное действие на отдельные растения повышенной концентрации солей, особенно опасной в начальный период роста.
Рисунок 16 –Внесение минеральных удобрений.
Перед нами стоит задача разработать технологию и оборудование для производства органического удобрения в виде гранул из отработанного субстрата вешенки на основе пшеничной соломы. Но это будет следующий этап нашей работы и скорее всего это будет (НОУ ХАУ)©Способ получения органического удобрения в виде гранул из отработанного субстрата вешенкиª исключительным правом на секрет производства которого будет обладать ФГБОУ ВО Пензенская ГСХА.
Ссылки на источники1.Иванов А.И., КорягинЮ.В. Возможности использования отработанного субстрата после выращивания вешенки в качестве органического удобрения// Школа грибоводства. 2014. № 6 (90) ноябрь/декабрь. [Дата обращения 22.10.2015].2.Хренов А.В. Грибной рынок России 2014: цены выросли, спрос не уменьшился// Школа грибоводства. 2015. № 2 (92) март/апрель. [Дата обращения 02.11.2015].3.Кизеветтер И. В. Технология обработки водного сырья / И. В. Кизеветтер. Изд. 2е и доп. –Владивосток : Дальиздат, 1981. –744 с. [Дата обращения 10.11.2015].4.Агрохит. Виды сушки [Электронный ресурс]. –Режим доступа к ст.: http://агрохит72.рф/index.php/sposobysushki, свободный. [Дата обращения 10.11.2015].
