Úvod / Informácie / Rastlinná výroba / Rastlinná výroba všeobecne

Hnojenie tuhými a tekutými organickými hnojivami

07-10-2019
S použitím dostupných zdrojov spracoval: doc. Ing. Jozef Ďuďák, CSc. | jozef.dudak@uniag.sk
Slovenská poľnohospodárska univerzita v Nitre

Vysoké a stále úrody poľných plodín sa dajú dosiahnuť len pri pravidelnom prísune organickej hmoty do pôdy. Časť takejto hmoty pozostáva zo zvyškov po zbere poľných plodín, ostávajúcu potrebu organickej hmoty dopĺňajú hnojivá aplikované zámerne. Poľnohospodárske podniky s vlastnou živočíšnou výrobou aplikujú do pôdy maštaľný hnoj a hnojovicu. Okrem toho do pôdy je potrebné pridávať aj ďalšie hnojivá, predovšetkým priemyselné, ktoré vyrovnávajú potrebnú hladinu živín.

Maštaľný hnoj patrí medzi najvýznamnejšie organické hnojivá, pretože obsahuje množstvo živín. Je to pevný odpad z chovu hospodárskych zvierat. Na produkciu a akosť maštaľného hnoja má vplyv produkcia a zloženie exkrementov, druh a množstvo použitej podstielky (najčastejšie slama). V klasických ustajneniach s odtokom močovky sa v maštaľnom hnoji zachytí 40 % produkovaného moču, vo voľných ustajneniach je moč súčasťou maštaľného hnoja. Počas skladovania maštaľného hnoja na hnojiskách vznikajú straty na hmote, organických látkach i živinách, preto zloženie a výsledná kvalita maštaľného hnoja môže byť veľmi variabilná. Je ovplyvnená tak zložením čerstvého maštaľného hnoja, ktorý sa dopraví do hnojiska, ako aj spôsobom skladovania a ošetrovania. Z hnoja sa počas skladovania uvoľňuje hnojovka.

Hnojovica hovädzieho dobytka, ošípaných a hydiny je dobré organicko-minerálne tekuté hnojivo spájajúce vlastnosti maštaľného hnoja a minerálnych hnojív. To znamená, že je nositeľom organických látok a rýchlo sa uvoľňujúcich živín. Využívanie hnojovice na hnojenie priamou aplikáciou na pôdu po dozretí je jej najefektívnejšie využívanie. Minimálna doba dozrievania hnojovice je 3 mesiace. Táto doba však nepostačuje na správne časovanie aplikácie, preto je výhodnejšie budovať skladovacie nádrže pre skladovanie hnojovice na dobu 6 mesiacov, aby sa mohlo preklenúť obdobie, v ktorom sa hnojovica nemôže vyvážať na pole (zima, vegetácia).

Základom cieleného použitia hnojovice je určenie živín. Toto sa môže urobiť laboratórnym rozborom. V prípade dusíka existujú okrem toho aj iné, rýchlejšie metódy. Na báze týchto hodnôt môže byť naplánované hnojenie konkrétnej plodiny a môže byť urobená výživová bilancia. Hnojením tekutým hnojom môže byť nahradené priemyselné hnojivo. V závislosti od druhu pestovaných rastlín a pôdneho typu môže byť množstvom a správnym termínom aplikácie zabezpečená ich účinná výživa. Produkcia a kvalita hnojovice je závislá od produkcie exkrementov a prímesí, hlavne vody, ktorej má byť v hnojovici čo najmenej.

Močovka je moč hospodárskych zvierat rôzne zriedený vodou, odtekajúci z ustajňovacieho priestoru s podstielaním. Je to dobré dusíkato draselné hnojivo. Cieľom je, aby sa čo najviac moču zachytilo v podstielke. Množstvo odtečeného moču je závislé od množstva podstielky. V klasických ustajneniach s priväzovaním s podstielaním 3 kg slamy na kus a deň spravidla z maštale s kanalizáciou na močovku odteká do skladovacích nádrží 60 % vyprodukovaného moču, samozrejme s vodou, ktorá sa tu použije.

Hnojovica a močovka sú hnojivá, ktoré rýchlo uvoľňujú po aplikácii živiny pre rastliny. Treba ich aplikovať dávkovo a do pôdy dodať len také množstvo hnojovice alebo močovky s takým množstvom živín, ktoré dokážu rastliny využiť. Pri vysokých dávkach sa uvoľnené živiny nevyužijú a splavia sa do podzemných vôd.

Skladovanie organických hnojív

Na miestach, kde sa vykonáva chov zvierat a je potrebné ich ustajnenie počas zimy alebo iného obdobia, musí byť zabezpečená adekvátna skladovacia kapacita na bezpečné uskladňovanie hospodárskych hnojív.

Skladovacie priestory hospodárskych hnojív musia byť prispôsobené skutočnej produkcii hnoja v podniku na obdobie:

  • 6 mesiacov pri vyvážke hnoja dvakrát ročne,
  • 10 mesiacov pri vyvážke hnoja jedenkrát ročne.

Spôsob uskladnenia hnoja závisí od jeho konzistencie. Tekuté, tuhé, resp. polotuhé organické hnojivá sa skladujú rozdielnym spôsobom.

Súčasná legislatíva umožňuje uložiť tuhé hospodárske hnojivá na poľnohospodársku pôdu pred ich použitím, s výnimkami ustanovenými v „Programe poľnohospodárskych činností vo vyhlásených zraniteľných oblastiach“, kde možno tuhé hospodárske hnojivá a kompost skladovať, ak sa neohrozí znečistenie povrchových alebo podzemných vôd.

Skladovacie zariadenia nesmú byť vybudované takým spôsobom, ktorý by dovoľoval prenikanie znečisťujúcich látok na pôdu iných vlastníkov, a tým spôsoboval ujmu.

Trvalé skladovacie priestory pre maštaľný hnoj musia mať steny z troch strán a pevné nepriepustné podložie (prírodné, umelé). Všetky výtoky zo skládky (hnojovku) je potrebné odvádzať do vhodných nádrží (žumpy). Kapacita nádrže sa odporúča na 5 – 20 % plánovaného objemu skladovaného hnoja. Priemerné množstvá maštaľného hnoja, produkovaného počas 12 mesačného obdobia, sú závislé od kategórie zvierat, napr. dojnica vyprodukuje 14,7 tony hnoja za rok, jalovica 11,9 tony a býk 8,4 tony.

Skládka môže byť krátkodobo (do 1 mesiaca) založená aj vo voľnej prírode, alebo na vybudovaných poľných hnojiskách rôzneho typu. Skladovanie v prírode, ako aj budovanie poľných hnojísk, musí byť schválené príslušným orgánom ochrany prírody.

Podľa príslušných právnych predpisov (zákon o hnojivách) zásobníky na uskladnenie hnojovice musia stačiť minimálne na päťmesačnú produkciu v podniku, pri močovke a hnojovke je potrebná kapacita minimálne na štvormesačnú produkciu podniku.

Je nevyhnutné, aby na farme boli k dispozícii dostatočne veľké, nepriepustné skladiská, resp. nádrže pre hnojovicu. Požiadavky skladovania hnojovice závisia od:

  • počtu a druhu zvierat,
  • dĺžky skladovacieho obdobia,
  • miery rozriedenia hnojovice dažďom alebo inou vodou.

Všetky nádrže na tekuté exkrementy musia byť vodotesné. Všetky betónové hnojiská musia byť vybavené zbernými žľabmi, ktorými sa vytekajúca močovka odvádza do vhodného skladovacieho zariadenia.

Všetci pracovníci, ktorí sa budú zúčastňovať na prevádzkovaní skladísk a nádrží organických hnojív, musia byť poučení o zásadách správneho skladovania a o postupoch hospodárenia s hnojivami, aby sa tak predchádzalo vzniku škôd na okolitých vodách a životnom prostredí. Všetky skladovacie nádrže musia byť vybavené kontrolnými systémami na monitorovanie prípadných únikov znečisťujúcich látok.

Ak je to možné, je potrebné vyhýbať sa zrieďovaniu hnojovice vodou (napr. dažďovou), pretože sa tým znižuje jej živinová hodnota a zvyšujú sa nároky na skladovaciu kapacitu.

Tekutú hnojovicu možno uskladňovať buď v podzemných betónových nádržiach (tankoch, žumpách), povrchových betónových nádržiach, alebo v umelých či prírodných jamách (lagúnach) s výmurovkou z vhodného materiálu alebo inou izoláciou.

Aplikácia maštaľného hnoja, hnojovice, močovky a hnojovky

Predstavuje súbor technologických operácií, ktoré rozhodujú o stratách už vyrobených a pripravených hotovostných živín na hnojenie, hlavne dusíka a o účinnosti hnojenia. Cieľom je zapraviť aplikované hnojivo čo najskôr pod povrch pôdy. Uvedené hnojivá obsahujú prchavý amoniakálny dusík, ktorý z veľkej plochy aplikovaného maštaľného hnoja a tekutých hnojív rýchlo uniká do ovzdušia. Napríklad účinnosť hnojenia maštaľným hnojom zaoraným až na druhý deň po aplikácii (t. j. po 24 hodinách) klesá o 10 %, po 4 dňoch o 15 % oproti hnoju zaoranému hneď po rozhodení.

Strata dusíka pri aplikácii tekutých hnojív je závislá od okamžitej sorpčnej schopnosti pôdy, od klimatických podmienok (teplota a sila vetra) a od obsahu amoniakálneho dusíka. Najväčšia strata je pri rozstrekovaní cisternami na pôdu. Pri klasickom rozstrekovaní hnojovice (rozstrekovací tanier) uniká okolo 9 % dusíka, po okamžitom zapracovaní do pôdy je možné stratu obmedziť na toto množstvo. Pri zapravení po 24 hodinách unikne ďalších 9 %, po druhom dni už len 6 % a po treťom dni 3 %, po piatich dňoch predstavuje strata dusíka 30 %. Pri použití aplikátorov s vlečenými hadicami, ktoré aplikujú hnojovicu priamo na povrch pôdy, je možné stratu znížiť na 10-15 % v závislosti od sorpčnej schopnosti pôdy, rastlinného pokryvu a klimatických podmienok. Pre tento druh aplikátora je vhodné pripraviť hnojovicu tak, aby ľahko vsakovala do pôdy (separácia, riedenie). Najnižšia strata dusíka je pri použití aplikátorov na podpovrchové aplikovanie hnojovice, vtedy je možné stratu znížiť na 3 - 5 %. Znižovanie strát dusíka pri aplikácii hospodárskych hnojív prispieva nie len k efektívnemu využívaniu vyrobených živín v podniku, ale aj k zlepšeniu životného prostredia (zápach a kyslé dažde).

Technika pre rozhadzovanie tuhých organických hnojív

Na trhu sú ponúkané rozhadzovače tuhých organických hnojív (maštaľného hnoja a kompostov) s užitočnou nosnosťou do 3 do 14 ton, v niektorých prípadoch až 20 ton. Ich koncepcia - jedno- až trojnápravový podvozok zodpovedá predpokladanému ústupu od používania rozhadzovacích nadstavieb na automobilových podvozkoch, ktoré sú pre vysoké utláčanie a poškodzovanie štruktúry pôdy pre prácu v poľných podmienkach v súčasnosti už nevyhovujúce. Rozširuje sa systém výmenných nadstavieb pre traktorové podvozky.

Rozhadzovače využívajú horizontálne lopatkové rozhadzovacie ústrojenstvá rotujúce nad rozhadzovacím stolom, alebo častejšie robustné rozhadzovacie bubny. Môžu pracovať s pracovným záberom 10 až 16 metrov. Najčastejšie trojstupňová prevodovka pre pohon podlahového dopravníka umožňuje nastaviť dávkovanie od 9 do 145 t.ha-1.

Rozhadzovače so zatvárateľným zadným čelom umožňuje aj rozhadzovanie hydinového trusu so sušinou nad 12 %.

Technika pre vývoz a aplikáciu tekutých organických hnojív

Medzi tekuté organické hnojivá patrí na prvom mieste hnojovica od ošípaných a hovädzieho dobytka. S rozvojom bioplynových staníc sa presadzuje stále vo väčšom množstve tzv. digestát, ktorý svojou konzistenciou kalov pripomína organické hnojivo a ide vlastne o vedľajší produkt výroby bioplynu, respektíve elektrickej energie. Ďalej medzi tekuté organické hnojivá radíme močovku, tiež tekutú frakciu po vykonaní prípadnej separácie hnojovice a obsahy záchytných nádrží budovaných ako súčasti spevnených hnojísk. Na aplikáciu týchto hnojív sa využívajú rôzne konštrukcie cisterien, ktoré sú ponúkané ako návesy a prívesy, nadstavby nákladných automobilov a výmenných systémov a tiež sa s nimi stretneme ako s nadstavbami rôznych špeciálnych nosičov.

Základným konštrukčným prvkom strojov pre aplikáciu tekutých organických hnojív je cisterna vyrobená z ocele alebo plastu. V prípade oceľových cisterien ide o nádrže s dôkladne vykonanou antikoróznou ochranou, pričom sú využívané hlavne ušľachtilé materiály, často v kombinácii s precízne vykonaným lakovaním. Plastové nádrže sú vyrobené najmä z laminátu vystuženého sklenými vláknami alebo z ďalších typov plastov, kedy sa kladie dôraz na pevnosť, stabilitu materiálu a dlhú životnosť. Ďalšími komponentmi sú systémy plnenia, spravidla sa stretneme s vybavením cisterien aktívnymi a pasívnymi plniacimi zariadeniami.
Aktívne systémy reprezentujú rôzne typy vývev, ktoré sa líšia najmä výkonom nasávaného vzduchu a princípom plnenia, respektíve vyprázdňovania, ktoré funguje na báze nasávania podtlakom, alebo vytláčania pretlakom vzduchu a nasávané médium neprichádza do styku s prvkami vývevy.

Ďalšou možnosťou sú rôzne typy čerpadiel, ktoré sú spravidla osadené obežným kolesom a drviacim zariadením, lebo tu naopak prichádza nasávané médium do kontaktu s pracovnými prvkami čerpadla. Môžeme sa tiež stretnúť s kombináciou vývevy a akéhosi pomocného čerpadla pre zvýšenie sacieho výkonu. Ako pasívne systémy plnenia možno označiť plniace otvory, kedy ide spravidla o horný plniaci otvor alebo o bočné plniace otvory. Plnenie tekutým hnojivom zabezpečuje externé stacionárne alebo mobilné čerpadlo, prípadne prepravná cisterna, ktorej objem by mal predstavovať násobok objemu cisterny určenej pre samotnú aplikáciu. Aktívne systémy nasávania je možné doplniť o rôzne typy a priemery hadíc a nechýbajú tiež rôzne nasávacie ramená.

Menšie kategórie návesných cisterien sú osadené spravidla jedno alebo dvojnápravovým podvozkom a objemy nádrží dosahujú 2,5 až 10,5 m3. Ako strednú kategóriu možno označiť modely s dvojnápravovým podvozkom s objemom nádrže 10 až 15 m3. Cisterny vyšších tried ponúkajú dvoj a trojnápravový podvozok a objem nádrže 18 až 25 m3, ale v ponuke sú aj cisterny s väčšími objemami a niektorí výrobcovia dokonca dodávajú cisterny so štyrmi nápravami.

Ako aplikovať tekuté organické hnojivá?

Aby bolo možné tekuté organické hnojivá aplikovať pri nízkych nákladoch, s ohľadom na pôdu, ekologicky a podľa potreby rastlín, treba splniť určité požiadavky. Predovšetkým je nevyhnutné zostaviť systém tak, aby bolo možné vykonávať aplikáciu v požadovanom termíne, čo sa prejaví najmä pri hnojení počas vegetácie.

V podstate existujú dve základné možnosti. Pri aplikácii menších objemov a malých prepravných vzdialenostiach medzi skladovacími kapacitami a pozemkom všetko zabezpečuje jedna alebo viac cisterien. Pri potrebe aplikácie veľkých objemov, často v krátkom čase, sa presadzuje systém s oddelenou dopravou a aplikáciou. Tu sa využívajú prepravné cisterny, ktoré sú z hľadiska konštrukcie podvozku koncipované najmä pre cestnú prevádzku, čomu zodpovedá pojazdová rýchlosť 40 až 60 km.h-1, cestné alebo univerzálne pneumatiky, veľké objemy a relatívne jednoduchá výbava. Objem a počet prepravných cisterien závisí od aplikovanej dávky, vzdialenosti od skladovacích kapacít a od objemu aplikačnej cisterny. Naproti tomu cisterna, ktorá vykonáva aplikáciu, zodpovedá požiadavkám z hľadiska nižšej hmotnosti, obratnosti, v prípade aplikácie vo vyrastenom poraste musí byť podvozok a jeho konštrukcia zvolená s ohľadom na maximálnu šetrnosť k porastu. Takáto cisterna potom ponúka spravidla komfortnú výbavu od ovládania prípadných adaptérov pre aplikáciu tekutých hnojív až po možnosť nastavovania požadovanej dávky.

Pre samotnú aplikáciu sa využívajú rôzne adaptéry, ktoré sa s cisternou agregujú prostredníctvom upínacej konzoly alebo pomocou trojbodového závesu. Z hľadiska aplikácie môžeme rozdeliť nástavce a adaptéry na vykonanie povrchovej alebo podpovrchovej aplikácie.

Medzi najjednoduchšie spôsoby povrchovej aplikácie patria nárazové hlavy pre plošnú aplikáciu, prípadne adaptéry tvorené ramenami s usmerňovacími plechmi pre plošné „rozlievanie“ kvapalín, pričom tu je nutné hnojivo bezprostredne po aplikácii zapraviť a zabrániť nadmerným stratám dusíka. S tým súvisí aj obmedzenie nežiaduceho zápachu, a teda aspoň čiastočné upokojenie emócií mestských návštevníkov vidieka. Tieto hlavice môžu byť buď pasívne, keď ide spravidla o tzv. nárazový plech, ktorý usmerňuje tok, alebo môže ísť o aktívne hlavice, ktoré sa pohybujú, a tým napomáhajú k rozptýleniu hnojiva po povrchu pozemku.

Spôsobom plošnej aplikácie je aj využitie tzv. hnojovicového dela, ktoré slúži k plošnej aplikácii po povrchu pozemku, kedy sa cisterna pohybuje po spevnenej komunikácii a aplikuje hnojivo. Takýto systém sa často využíva pri hnojení lúk vo svahoch, kedy nie je nutné opúšťať príjazdovú cestu a podstupovať riziko jazdy po nadmerných svahoch.

Potreba ekologického prístupu

Pretože pri aplikácii tekutých organických hnojív ide predovšetkým o hnojenie dusíkom, základnou požiadavkou je, aby kvalita aplikácie bola porovnateľná s aplikáciou priemyselných hnojív, a to tak z hľadiska dávkovania, ako aj nerovnomernosti aplikácie. S tým súvisí aj obmedzenie vplyvu vetra na kvalitu. Z hľadiska ochrany životného prostredia sa požaduje čo najviac obmedziť čpavkové emisie, zápach a odkvapkávanie tekutých organických hnojív po ukončení aplikácie. Rastliny by taktiež nemali byť pri aplikácii tekutých organických hnojív znečisťované a nemalo by dochádzať k ich popáleniu, aby sa nezmenšovala ich asimilačná plocha. Pracovný záber aplikátora by mal byť tak flexibilný, aby umožňoval prispôsobenie objemu nádrže, dávky, dĺžky pozemku a sponu pestovaných rastlín.

Uvedené požiadavky je možné splniť iba pri povrchovom, alebo podpovrchovom riadkovom hnojení. Tekuté organické hnojivá sa pri ňom privádzajú priamo na povrch pôdy hadicovými zvodmi. Ešte lepší výsledok sa dosiahne, ak sú hnojivá plytko zapravené alebo zahrnuté pôdou. Pritom však nesmie dochádzať k poškodzovaniu rastlín. Povrchové zapravenie možno zabezpečiť použitím tzv. vlečných pätiek, alebo kombináciou hadicových zvodov s plecími alebo prútovými bránami. Je ale potrebné brať do úvahy, že toto náradie sa nedá nadviazať na koľajové riadky, pretože jeho pracovný záber je podstatne menší.

Aplikácia hnojovice cez hadicový aplikátor je najčastejšie využívaný spôsob z dôvodu univerzálnosti. S rastúcimi objemami fekálnych cisterien úmerne rastie aj požiadavka na zvyšovanie pracovných záberov hadicových aplikátorov. Najčastejšie používané pracovné šírky v západnej Európe sú medzi 12 – 18 m. Nie zriedka sa objavujú aj aplikátory so záberom 21 alebo až 24 m.

Radlicové, tanierové a pätkové aplikátory majú výhodu v tom, že zapravujú hnojovicu priamo do pôdy, čím znižujú straty dusíka pri aplikácii na minimum. Pracovné zábery sa pohybujú v rozmedzí od 3 m do 6 m pri tanierových až do 8,2 m. Konštrukcie týchto zariadení sú veľmi rôznorodé, pri tanierových aplikátoroch výrobcovia postupne zväčšujú priemer tanierov tak, aby bolo s nimi možné robiť dve pracovné operácie súčasne; ako napr. podmietku strniska a hnojenie.

Záver

Všetka technika pre aplikáciu tuhých a tekutých organických hnojív ponúka široké možnosti príslušenstva. U rozhadzovačov maštaľného hnoja ide predovšetkým o voľbu rozhadzovacieho ústrojenstva, rôzny počet a konštrukciu frézovacích valcov, v prípade prípojných vozidiel potom ide o rôznu konštrukciu náprav a širokú ponuku pneumatík. Technika pre aplikáciu tekutých organických hnojív ponúka okrem už popísaných adaptérov rôzne systémy ovládania a regulácie dávky a príslušenstvo zahŕňajúce rôzne hadice a plniace otvory rôznych priemerov, mechanicky, hydraulicky, alebo pneumaticky ovládané.

Ak sú rozhadzovače a cisterny agregované s podvozkami nákladných automobilov, je kladený dôraz na konštrukciu náprav, a s tým súvisiace poľnohospodárske pneumatiky zabezpečujú dostatočnú trakciu a šetrnosť k povrchu pôdy. Pokiaľ ide o charakteristiky nadstavieb z hľadiska objemov u špeciálnych nosičov a nákladných poľnohospodárskych automobilov, zodpovedajú ako v oblasti rozhadzovačov, tak aj cisterien svojou veľkosťou stredným a väčším objemom. Nákladné automobily aj prípojné vozidlá potom ponúkajú rôzne systémy regulácie tlaku v pneumatikách.

Na súčasnom trhu existuje široká ponuka základných strojov a príslušenstva, ktoré majú často stavebnicový charakter a je možné ich zostaviť tak, aby bolo možné aplikovať hnojivá v rôznych podmienkach a dosiahnuť tak požadovaný výsledok.