Úvod / Informácie / Rastlinná výroba / Rastlinná výroba všeobecne

Strata hmoty a dusíka v maštaľnom hnoji

19-09-2019
Ing. Vojtech Brestenský, CSc. | brestensky@vuzv.sk
NPPC - Výskumný ústav živočíšnej výroby Nitra

Maštaľný hnoj je zmes exkrementov (výkaly a moč vylúčené zvieratami), s podstielkou, vodou a zvyškami krmiva. V klasických ustajneniach s priväzovaním je spravidla produkovaný maštaľný hnoj ochudobnený o tekutú močovku, ktorá odteká z maštale do skladovacích nádrží na močovku. V novších technológiách s voľným ustajnením býva už súčasťou maštaľného hnoja. Maštaľný hnoj je cenným organickým hnojivom. Je zdrojom živín a organických látok podporujúcim tvorbu humusu v pôde.

Maštaľný hnoj už v maštali podlieha procesom, pri ktorých vznikajú straty na hmote aj živinách, hlavne dusíka. Ďalšia strata vzniká pri doprave z maštale do skladovacích priestorov, skladovaní a pri jeho aplikácii na pole.

Strata hmoty

Najväčšia strata hmoty v maštaľnom hnoji vniká pri skladovaní. Samozrejme o tieto straty sa zmenšuje objem skladovaného hnoja. Počas skladovania sa z maštaľného hnoja uvoľňuje hnojovka. Je to prebytočná tekutina, ktorá z hnoja najprv odteká samovoľne, potom po vrstvení je vytláčaná vznikajúcim tlakom. Výtok hnojovky z hnoja je ovplyvnený obsahom tekutín a veľkosťou tlaku v uloženom hnoji. Jej množstvo, ktoré je veľmi variabilne sa pohybuje od 8 do 20 % z uskladneného množstva maštaľného hnoja. Závisí od obsahu vody v odstraňovanom hnoji, množstva zrážok ale i od výšky naskladneného hnoja. V presnom pokuse Výskumného ústavu živočíšnej výroby bolo zistené, že výtok hnojovky bol zo zastrešeného hnojiska (bez atmosférických zrážok), kde sa hnoj skladoval pri výške 6 m, 21,7 % z množstva naskladneného hnoja.

Maštaľný hnoj obsahuje ľahko rozložiteľné organické látky, ktoré sa počas skladovania rozkladajú. Za prístupu vzduchu z nich vniká oxid uhličitý a amoniak, ktoré z hnoja unikajú a voda, ktorá z neho odteká. To znamená, že strata hnoja nie je len v množstve odtečenej hnojovky, ale vzniká aj oxidačno-redukčnými reakciami, ktorých výsledkom je zníženie objemu hmoty maštaľného hnoja.

Pri dozrievaní maštaľného hnoja v neodpovedajúcich podmienkach dochádza k vysokým stratám na organickej hmote i živinách. Uvádza sa, že pri dlhodobom skladovaní sa takto, za prístupu vzduchu, rozkladnými procesmi stráca až 70 % organickej hmoty. Pri štvormesačnom skladovaní maštaľného hnoja v hnojisku, kde sa vrstvil do výšky 3 m, čo je najčastejšia výška skladovania maštaľného hnoja na Slovensku, bola strata 27 %. Pri skladovaní hnoja na neupravenej skládke bola strata za 4 mesiace 36 %. Je množstvo literárnych údajov, ktoré hovoria o strate hmoty pri skladovaní maštaľného hnoja. Všetky sa zhodujú na tom, že pri skladovaní maštaľného hnoja vznikajú nemalé straty, od 30 až do 55 %. Pri exaktnom experimente Výskumného ústavu živočíšnej výroby, pri ktorom sa maštaľný hnoj od hovädzieho dobytka skladoval 10 mesiacov v zastrešenom hnojisku pri skladovacej výške 6 m a hnoj sa pravidelne vrstvil mostovým žeriavom, bola celková strata na hmote 47 %, pričom odtečená hnojovka tvorila 21,7 %. Z toho vidieť, že strata hmoty maštaľného hnoja vzniknutá pri dozrievaní oxidačno-redukčnými reakciami tvorí okolo 25 %. Pri tomto pokuse bol maštaľný hnoj skladovaný v dobrých podmienkach pri optimálnej manipulácii a uvedenú stratu hmoty môžeme považovať za minimálnu pri skladovaní maštaľného hnoja. Pri bežnej skladovacej výške maštaľného hnoja 3 m je treba považovať stratu hmoty 50 % za minimálnu. Keď vysokoúžitková dojnica vyprodukuje 23 t maštaľného hnoja ročne (60 kg exkrementov a 3 kg podstielky denne), na pole sa od nej do kolobehu živín pôda-rastlina-zviera-pôda dostane 11,5 t.

Obr. 1

Strata dusíka

Dusík podávaný zvieratám v krmive sa využije na tvorbu živočíšnych bielkovín iba z malej časti. Vysokoúžitková dojnica s ročnou produkciou 9000 l mlieka a teľaťa prijme ročne 200 kg dusíka. Na záchovu sa z toho spotrebuje 1 % a produkciu mlieka 21 %. Z toho vyplýva že v exkrementoch vylúči za rok 156 kg dusíka (51 % v moči a 49 % vo výkaloch). Amónny dusík, ktorý emituje do ovzdušia sa nachádza hlavne v moči, vo výkaloch je zväčša organický dusík.

Dusík vo forme amoniaku sa začína strácať z exkrementov už v maštali. Veľkosť straty závisí od mnohých faktorov. Prvom rade je to plocha, na ktorej sú exkrementy vylučované, teda emisná plocha, teplota a rýchlosť prúdenia vzduchu nad plochou exkrementov. Vyššia emisná plocha, teplota vzduch a prúdenie vzduchu nad hnojom zvyšuje stratu dusíka. Ďalšími faktormi, ktoré ovplyvňujú stratu dusíka v maštali je vlhkosť a pH hnoja, konštrukcia podlahy, typu použitej podstielky a spôsob odstraňovania hnoja. V maštali kde väčšia časť močovky odteká z maštale do močovkovej nádrže a kde sa maštaľný hnoj odstraňuje častejšie, je strata dusíka nižšia, na druhej strane z ustajnení kde sa odstraňuje maštaľný hnoj zriedka (hlboká podstielka) je vysoká. V boxovom ustajnení s vyhrňovaním maštaľného hnoja 2 x denne (najčastejšie využívaný ustajňovací systém pre dojnice) je to v priemere 35 %. To znamená že do hnojiska sa od vysokoúžitkovej kravy dostane ročne iba 101 kg dusíka. Samozrejme pri odstraňovaní hnoja z maštale viackrát denne je strata amoniaku z hnoja nižšia.

Počas skladovania a dozrievania hnoja mikrobiologickými a chemickými procesmi vzniká ďalšia strata dusíka. Táto strata je veľmi variabilná, od 10 do 40 % Veľkosť závisí od emitovanej plochy, zásobovania hnoja vzduchom, prúdenia vzduchu nad hnojom a lúhovania dažďovou vodou. Čím skôr po odstránení z maštale je hnoj navrstvený na vyššiu výšku s menšou emisnou plochou a menším prístupom vzduchu do hnoja tým je strata dusíka nižšia. Rovnako sa strata dusíka podstatne zníži keď sa hromada maštaľného hnoja zakryje. V pevnom hnojisku pri správnom ošetrovaní vzniká strata v priemere 30 %. To znamená že z produkcie dusíka vysokoúžitkovej dojnice zostane pre aplikáciu na pôdu iba 71 kg, deda iba 46 % z produkcie.

Obr. 2

Aplikácia hnoja je operácia, pri ktorej vzniká ďalšia strata dusíka. Je najviac ovplyvniteľná manipuláciou. Pri aplikácii sa hnoj rozhadzuje na pole a vytvára obrovskú emisnú plochu, z ktorej amoniak uniká, preto ho treba čo najrýchlejšie zapracovať do pôdy. Čím rýchlejšie po rozmetení sa maštaľný hnoj zaorie do pôdy tým viac dusíka v ňom zostáva pre rastliny. Emisie sú vyššie pri veternom a teplom počasí, takémuto počasiu sa treba pri aplikácii hnoja vyhnúť. Pri rozmetaní hnoja je strata dusíka okolo 20 %. To znamená že zo 71 kg vyvezeného dusíka na pole od vysokoúžitkovej kravy zostane k dispozícii pre rastliny asi 57 kg.

Z predchádzajúceho textu vyplýva, že pri chove kráv v kolobehu dusíka pôda-rastlina-zviera-pôda sa dostáva späť do pôdy iba 28 % dusíka využitého na produkciu krmív, 22 % dojnice využijú na produkciu mlieka a teľaťa vylúčeného dusíka vysokoúžitkovou kravu a 36 % z prijatého dusíka v rastlinnej potrave.