Биологизация сельского хозяйства через управляемую гумификацию отходов

Текст: Вячеслав Величко, директор ООО «ЗООТЕХНИКОФФ»

Биологизация сельскохозяйственного производства - это модель ведения сельскохозяйственного производства, использующая природные модифицированные человеком технологии повышения продуктивности растений и животных, улучшения качества продукции, её экологичности и безопасности для окружающей среды с одновременной циклизацией оборота органоминеральных веществ.

Биологизация - цели и задачи

Биологизация сельскохозяйственного производства имеет целью перехода отрасли на более высокий качественный и количественный уровень, которого невозможно достичь химизацией сельского хозяйства в силу свойств биологических объектов. Только это позволит обеспечить продовольственную безопасность государства. Решается задача обеспечения максимальной продуктивности животных и растений с получением от них сельскохозяйственной продукции более высокого качества. Это достигается путем создания особых биологически активных сред в которых вырабатываются вещества способные ускорять биохимические реакции, будучи одновременно источником элементов питания. Эти среды содержат полный набор биологических веществ, которые после попадания в растения и животных способны обеспечить прирост и привес без использования искусственных стимуляторов и гормонов, что в конечном итоге приведет к качественному изменению уровня жизни населения.

Биологизация животноводства

Пора изменить отношение к сельскохозяйственным животным. Животные фактически являются симбиозом между кислородной и бескислородной формами жизни. Кислородная форма жизни обеспечивает взаимодействие животного с окружающей средой, а бескислородная форма жизни занимается извлечением энергии из пищи и доставкой её в кислородную часть организма - так что опорно-двигательная система животным необходима для создания концентрированного биологического «бульона». Это имеет целью максимально сократить расстояние между молекулами, чтобы началось химическое взаимодействие. Из этого «бульона» анаэробная форма – пищеварительная система извлекает питательные вещества и разносит их по всему организму через кровеносную систему. Таким образом в клетки кислородной части организма кровь доставляет питательные вещества и кислород в неактивной связанной гемоглобином и гормонами форме. И основное выделение энергии происходит в кислородной части организма так как она в 12 раз более активна чем в бескислородная форма.

Следствием понимания сущности животных должна стать организация специальных кормовых площадок, на которых животные имеют круглосуточный видовой выбор кормов. Они сами должны решать, что им есть, так как пищевое поведение обусловлено избытком или недостатком в организме тех или иных питательных веществ и элементов питания. Под щелевым полом такой площадки находится биологическая среда, которая поглощает и превращает все отходы в высококонцентрированные удобрения законченного вида (гуминовые удобрения). Прямое использование фекалий для удобрения почвы приводит к развитию в ней гнилостной микрофлоры, которая является возбудителем всевозможных болезней растений и животных.

Биологизация растениеводства

Создание в корнеобитаемом слое биологической среды способной обеспечить питательными веществами процесс накопления растениями солнечной энергии в форме химических связей, защитить растения от болезней и вредителей. Также эта среда должна воздействовать на материнскую породу (кристаллическую решетку алюмосиликатов) с извлечением из неё и введением в биологический оборот ионов минеральных веществ накопленных там древними биоценозами с одновременной трансформацией калия и фосфора из внесенных ранее удобрений. Эта классическая реакция ионного обмена в присутствии катализатора (ферментов). Но ионный обмен возможен только в присутствии гуминовых кислот, которые принимают и удерживают на своей поверхности калий, фосфор, азот. В противном случае при применении минеральных удобрений резко увеличивается подвижность указанных ионов ( подвижность калия увеличивается в 23 раза) и они просто вымываются с почвенного горизонта. Такую среду создают гуминовые удобрения, полученные путем переработки отходов сельскохозяйственного производства одомашненными формами червей и насекомых, а также личинками аборигенной макрофауны насекомых. Молекулы гуминовых соединений состоят на 10% из аминокислот, 20% из моносахаров, а также из низкомолекулярных органических кислот, фосфолипидов, ароматических бензольных колец и т.д.

В кишечнике червя происходят два процесса не связанные с пищеварением:

1. размножение почвенных бактерий

2. формирование запаса питательных веществ для них в форме гуминовых кислот.

Поэтому молекула гуминовой кислоты изнутри своеобразный «сухой паек» для бактерий. А снаружи для растений эта молекула являются «сухой водой» так как содержит на своей поверхности ионы минерального питания в доступной для усвоения форме без присутствия воды. Данное вещество способно извлекать воду прямо из атмосферы и она нужна в ризосферной зоне растений не как растворитель минеральных веществ, а как среда обитания аэробных бактерий и ферментов отщепляющих ионы от молекулы гуминовой кислоты и доставляющих их во внутрь растений. Именно в этом секрет экономии минеральных веществ при наличии гуминовых удобрений. Они доступны для растений, но не переходят в водный раствор и поэтому не вымываются из почвы. Без гуминовых веществ невозможно полноценное развитие растений так как у них нет желудка и им негде хранить питательные вещества.

Биологизация переработки отходов сельскохозяйственного производства

Нами решена задача создания биологической среды, которая бы превращала любые отходы сельскохозяйственного производства в высокотехнологические концентрированные гуминовые удобрения. Последовательная комбинация тепловых и питательных сред (тепловые и пищевые сборки) позволяет макрофауне буртов выбирать такое положение, которое обеспечивает в процессе межвидовой борьбы за пищевые, тепловые и пространственные ресурсы, вместе с термофильными и почвенными бактериями быстрое и качественное гумифицирование отходов сельскохозяйственного производства. Ярко выраженная ярусность размещения различных видов насекомых и червей позволяет получить от них гуминовые вещества различного состава, эффективно дополняющие друг друга при обеспечении роста и развития растений. Так соотношение гуминовых и фульвокислот в копролитах технологических червей примерно одинаковое и они покрыты крепкой белковой оболочкой, обуславливающей длительный срок распада этого удобрения (три – пять лет). В то же время копролиты насекомых (зоогумус) не покрыты белковыми оболочками и состоят на семь восьмых из фульвокислот. То есть это удобрение крайне необходимо растениям на первом этапе роста, так как оно способно обеспечить высокую начальную концентрацию питательных веществ. Потом, исчерпав запасы питательных веществ из зоогумуса, растения переходят на биогумус, как надежный источник минерального питания ризосферной зоны растений.

Вермикультивирование

Наша компания, занимаясь технологиями животноводства, пришла к выводу, что в период кризиса узкая специализация приводит к банкротству любое предприятие. Мы нашли выход из этой ситуации. Он заключается в создании производства, в котором могли бы принимать участие все товаропроизводители и в итоге получали продукт, который нужен всем.

Этим производством стало вермикультивирование. Но не то, что пропагандируется в интернете и с телеэкранов, а имеющая научное обоснование технология переработки отходов сельскохозяйственного производства с использованием бактерий, грибков, технологических червей, личинок насекомых, которые все отходы превращают в гуминовые удобрения законченного типа. Именно из этой среды растения способны потреблять питательные вещества показывая максимальную продуктивность и качество продукции.

Технологическая цепочка начинается на поле, с которого вывозятся на переработку все неликвидные продукты, потом вывозятся вторичные отходы уже с плодоовощных баз, заводов по глубокой переработке сельскохозяйственной продукции, утиль из продовольственных магазинов. Эта масса загружается в специально приготовленные по нашей технологии бурты. Через два-три месяца это все превращается в вермикомпост из которого, опять же по нашей технологии вырабатывается десять наименований гуминовых удобрений. Которые, применяются в растениеводстве, животноводстве, рыбоводстве.

Техническая реализация подобного проекта заключается в следующем.

Подыскивается животноводческое хозяйство с площадкой для хранения отходов. Потом туда с ближайших овощных баз свозятся отходы. На площадке они сортируются на те которые можно скармливать сельскохозяйственным животным и на те, которые пойдут только червям и насекомым. На этой площадке под открытым небом или высоким навесом при помощи погрузчиков и бульдозеров осуществляется формирование буртов. По мере созревания буртов осуществляется разделение их на фракции методом механического сепарирования, готовятся растворы гуминовых кислот. Полученная продукция после лабораторных анализов отправляется обратно в хозяйства.

Экономические выгоды 

Животноводы получают доступ к кормам, за которые не нужно платить от реализации молока и мяса, так как коровы, овцы становятся участниками другого производства (производства гуминовых удобрений). Это значительно повышает рентабельность животноводства, потому что стоимость кормов в себестоимости молока и мяса занимает 50% и более. И если сейчас рентабельность животноводства составляет 5-9%, то замена рациона съедобными отходами хотя бы на 20% удвоит его рентабельность. И данная кооперация позволит или снизить цены на молоко и мясо или привлечь инвестиции в развитие отрасли.

Растениеводы фактически получают обратно свои отходы (которые они жгли и зарывали в ямы), но уже в форме гуминовых удобрений (основа плодородия земли). Наши удобрения высокотехнологичны и могут применяться как в тепличных хозяйствах, так и в садах, ягодниках, виноградниках. Удобрения вносятся тем же комплектом оборудования, которым вносятся минеральные удобрения жидкая и сухая фракции. Растениеводство быстро достигнет мирового уровня продуктивности по зерновым 100 центнерам с гектара, по плодам и овощам 50 тонн с гектара, так как гуминовые удобрения позволяют внести в почву любое количество минерального питания растений без изменения её кислотности. Минеральные вещества, прикрепленные к гуминовым кислотам (хелатные формы) не переходят в водный раствор.

Переработчики и овощные базы получают страховку на случай проблем с качеством товара, технологическим сбоем, снижением спроса на скоропортящиеся продукты. Это все можно переработать в удобрения расфасовать и заложить на хранение, срок которого не ограничен. И в нужный момент выгодно продать или поменять на свежую партию сельскохозяйственной продукции.

Фактически данная технология позволяет сформировать рынок отходов сельскохозяйственного производства. Он в России имеет размер 500 миллионов тонн в год. И можно с уверенностью говорить, что если на рынке удобрений будет происходить выравнивание цен до мировых через курсы валют (о чем мечтают производители минеральных удобрений), то они его потеряют в силу экономической неэффективности цен. Их место займут производители гуминовых удобрений с более дешевой и экологически безопасной технологией утилизации отходов и возврата минеральных веществ в производственный цикл.

Тенденция перехода сельского хозяйства на природные постиндустриальные технологии наблюдается во всех развитых странах. И Россия не исключение. Использование гуминовых удобрений не только восполняет запасы питательности почвы, но и позволяет извлекать и вводить в оборот ранее внесенные фосфорные и калийные удобрения, нейтрализовывать накопившиеся в почве яды, снижать кислотность почв. Это своеобразная вторичная экологически чистая переработка минеральных удобрений. И мало кто из специалистов говорит о том, что внесение одного килограмма действующего вещества минеральных удобрений приводит к разрушению двух килограммов гуминовых кислот состоящих в основном из углерода. А так как в конечном итоге образуется углекислый газ, то не трудно посчитать сколько углекислоты помимо выхлопных газов трактора попадает в атмосферу уже из почвы. Речь идет о десятках миллионов тонн в год только в масштабах России. И следует учесть, что устойчивые почвенные гуминовые вещества вырабатываются только дождевыми червями, которые уже 50 лет как благополучно уничтожены в пахотном слое знаменитым инсектицидом ДДТ. И именно термофильные гибриды этих червей (продукт Российского ВПК) адаптированные к переработке отходов сельскохозяйственных производств сейчас неустанно трудятся на площадках, организованных нами в ЮФО.

Гумификация

Управляемая гумификация отходов более эффективна, чем природная в десятки тысяч раз, так как для неё специально создаются условия и модифицированы животные. И она экологична хотя бы потому, что биохимические реакции идут с поглощением всех токсичных соединений и в том числе углекислого газа с образованием гуминовых веществ. А они являются природным хранилищем углерода и минерального ризосферного питания растений, не являясь минеральными удобрениями.

Приходится признать, что гумификация – процесс превращения органических остатков в ГВ (гуминовые вещества) – одно из величайших изобретений природы. Если бы не было такого механизма, то можно было бы ожидать осуществления двух прямо противоположных процессов: 1) полной минерализации органических остатков до оксидов - тогда не было бы основы для существования непрерывной жизни на Земле; 2) полной сохранности таких остатков - тогда Земля должна была бы ими полностью покрыться.

Природа избрала иной путь – частично идет минерализация органических остатков, причем СО2 возвращается в атмосферу, вода - растениям. Часть остатков трансформируется в ГВ, устойчивые отчасти еще и потому, что для их разложения в природе нет специфических ферментов. Образующиеся ГВ находятся на грани живого и мертвого, поэтому академик В.И. Вернадский называл почвы биокосными телами, то есть телами, в образовании которых одновременно присутствует как живое начало “био”, так и неживое, минеральное – “косное”. Только их взаимодействие приводит к формированию тех сред, в которых возникают благоприятные условия для развития живых организмов. Многочисленные функции ГВ в биосфере обусловлены их молекулярным разнообразием как по составу, свойствам, так и по молекулярным массам. Разнообразие ГВ объясняет и их устойчивость к действию различных природных факторов. Гуминовые вещества это то, что может противопоставить анаэробная форма жизни (господствовавшая на планете миллиарды лет) враждебной ей кислородной атмосфере. По видимому первичной реакцией колоний анаэробных бактерий на появление кислорода в атмосфере стали белковые оболочки, которые потом эволюционировали в животных и растений. Возможно теперь гигантские молекулы гуминовых кислот являются своеобразным щитом для неподвижных форм почвенных бактерий от неблагоприятных факторов окружающей среды с одной стороны и гарантирует им питание с другой стороны, являясь биологическим стимулятором роста растений и животных.

Внесение гниющих отходов сельскохозяйственного производства в почву приводит к размножению болезнетворных микроорганизмов, из-за которых ухудшается как качество почвы, так и качество урожая. А использование отходов сельскохозяйственного производства прошедших гумификацию блокирует размножение болезнетворных микроорганизмов, не дает развиваться вредителям и обеспечивает высокий и качественный урожай сельскохозяйственной продукции.

Внешне перегнившие остатки растений практически не отличаются от отходов, прошедших гумификацию. Гуминовые вещества тонут в воде и не окрашивают её потому что не растворяются в ней. Сельхоз товаропроизводители должны сделать правильный выбор для выхода отрасли из кризиса, создав новую индустрию – циклизирующую оборот органоминеральных веществ, и тем самым заложив основу биологизации сельского хозяйства.