vetpressАграрная наукаAgrarian science0869-81552686-701XРедакция журнала "Аграрная наука"10.32634/0869-8155-2024-384-7-160-165vetpress-3182Research ArticleАГРОИНЖЕНЕРИЯ И ПИЩЕВЫЕ ТЕХНОЛОГИИAGROENGINEERING AND FOOD TECHNOLOGIESПрогнозное распределение технологий переработки свиного навоза и куриного помета в РФ для принятия мер по снижению выбросов парниковых газовForecast distribution of technologies for processing pig and poultry manure in the Russian Federation to take measures for GHG reductionhttps://orcid.org/0000-0003-4963-3821БрюхановА. Ю.BriukhanovA. Yu.

Александр Юрьевич Брюханов - директор, член-корреспондент РАН, доктор технических наук  

Фильтровское шоссе, 3, пос. Тярлево, Санкт-Петербург, 196634

Aleksandr Yuryevich Briukhanov - Director, Corresponding Member of the Russian Academy of Sciences, Doctor of Technical Sciences (Engineering) 

3 Filitrovskoe highway, village Tyarlevo, St. Petersburg, 196634

sznii@ya.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7345-1510ШалавинаЕ. В.ShalavinaE. V.

Екатерина Викторовна Шалавина - старший научный сотрудник, кандидат технических наук 

Фильтровское шоссе, 3, пос. Тярлево, Санкт-Петербург, 196634

Ekaterina Viktorovna Shalavina - Senior Researcher, Candidate of Technical Sciences 

3 Filitrovskoe highway, village Tyarlevo, St. Petersburg, 196634

shalavinaev@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5910-5793ВасильевЭ. В.VasilievE. V.

Эдуард Вадимович Васильев - ведущий научный сотрудник, кандидат технических наук 

Фильтровское шоссе, 3, пос. Тярлево, Санкт-Петербург, 196634

Eduard Vadimovich Vasilev - Leading Researcher, Candidate of Technical Sciences 

3 Filitrovskoe highway, village Tyarlevo, St. Petersburg, 196634

sznii6@ya.ruИнститут агроинженерных и экологических проблем сельскохозяйственного производства — филиал Федерального научного агроинженерного центра ВИМРоссияInstitute of Agroengineering and Environmental Problems of Agricultural Production — branch of the Federal Scientific Agroengineering Center VIMRussian Federation20243007202407160165Copyright © Брюханов А.Ю., Шалавина Е.В., Васильев Э.В., 20242024Брюханов А.Ю., Шалавина Е.В., Васильев Э.В.Briukhanov A.Y., Shalavina E.V., Vasiliev E.V.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vetpress.ru/jour/article/view/3182

Актуальность. Одной из важнейших проблем последних лет являются выбросы парниковых газов. Их основной источник в аграрном секторе Российской Федерации — переработка побочных продуктов животноводства. В 2021 году выбросы составили 121 285 тыс. т СО2-экв. Цель исследования — установить, как распределяются технологии переработки свиного навоза и куриного помета в различных природно-климатических условиях РФ. Методы. Были проанализированы данные обследований свиноводческих и птицеводческих комплексов, отражающие количество образующегося навоза (помета) с разбивкой по влажности и объемам размещения в хранилищах; типы систем сбора и хранения навоза (помета); соотношение их применения по федеральным округам, объединенным в три зоны с учетом природно-климатических особенностей. По результатам анализа получено базовое (по данным 2021 года) и прогнозное (на 2025 год) распределение технологий переработки свиного навоза и куриного помета. Эмиссии метана и закиси азота от систем переработки были рассчитаны для зоны 3, где наблюдались существенные отличия между базовым и прогнозным распределениями технологий. Прямой выброс закиси азота и метана в пересчете на CO2-эквивалент в регионах этой зоны, по данным Национального кадастра, составляет 752,4 тыс. т в год; при расчете на основании обновленных данных по базовому распределению технологий (2021 г.) — 1038 тыс. т в год; при расчете на основании обновленных данных по прогнозному распределению технологий (2025 г.) — 1110 тыс. т в год.Результаты. Результаты исследования показали необходимость пересмотра практики применения технологий переработки навоза (помета) для снижения выбросов парниковых газов.

Relevance. Greenhouse gas emissions have been one of the most important problems in recent years. Their main source in the agricultural sector of the Russian Federation is the processing of animal by-products. In 2021, emissions amounted to 121,285 thousand tons of CO2-eq. The purpose of the study is to establish how the technologies for processing pig manure and chicken manure are distributed in various natural and climatic conditions of the Russian Federation. Methods. The data of surveys of pig and poultry breeding complexes were analyzed, reflecting the amount of manure (manure) formed, broken down by humidity and storage volumes in storages; types of manure collection and storage systems; the ratio of their use in federal districts combined into three zones, taking into account natural and climatic characteristics. Based on the results of the analysis, the basic (according to the data of 2021) and forecast (for 2025) distribution of technologies for processing pig manure and chicken manure were obtained. Methane and nitrous oxide emissions from processing systems were calculated for zone 3, where there were significant differences between the baseline and forecast distributions of technologies. Direct emissions of nitrous oxide and methane in terms of CO2 equivalent in the regions of this zone, according to the National Cadastre, amount to 752.4 thousand tons per year; when calculated based on updated data on the basic distribution of technologies (2021) — 1038 thousand tons per year; when calculated on the basis of updated data on the projected distribution of technologies (2025) — 1110 thousand tons per year. Results. The results of the study showed the need to review the practice of using manure (manure) processing technologies to reduce greenhouse gas emissions.

парниковые газыпобочные продукты животноводстватехнологии переработкиэкологиясвиной навозкуриный пометgreenhouse gasesanimal by-productsprocessing technologyecologypig slurrypoultry manureИсследование выполнено в рамках Рабочей программы ИАЭП — филиала ФГБНУ ФНАЦ ВИМ на 2023 г. FGUN-2022-0010 «Разработать экологически чистые технологии, комплексы машин и оборудование для управления сельскохозяйственными экосистемами при интенсивном и органическом производстве сельскохозяйственной продукции».The study was performed within the framework of the Working Program of IEEP — branch of FSAC VIM for 2023 FGUN-2022-0010 “To develop environmentally friendly technologies, complexes of machinery and equipment for managing agricultural ecosystems in the intensive and organic agricultural production”.ReferencesRomanovskaya A.A., Korotkov V.N., Polumieva P.D., Trunov A.A., Vertyankina V.Yu., Karaban R.T. Greenhouse gas fluxes and mitigation potential for managed lands in the Russian Federation. Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change. 2020; 25(8): 661–687. https://doi.org/10.1007/s11027-019-09885-2Romanovskaya A.A., Korotkov V.N., Polumieva P.D., Trunov A.A., Vertyankina V.Yu., Karaban R.T. Greenhouse gas fluxes and mitigation potential for managed lands in the Russian Federation. Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change. 2020; 25(8): 661–687. https://doi.org/10.1007/s11027-019-09885-2Строков А., Депперманн А., Поташников В., Романовская А., Гавлик П. Проблемы адаптации аграрной политики России к целям устойчивого развития. Экономическая политика. 2020; 15(6): 140–165. https://elibrary.ru/iakazeStrokov A., Deppermann A., Potashnikov V., Romanovskaya A., Havlik P. Problems of agricultural policy adaptation within sustainable development goals. Economic Policy. 2020; 15(6): 140–165 (in Russian). https://elibrary.ru/iakazeСтроков А.С. Эмиссия парниковых газов при производстве растениеводческой продукции. Вестник Российской академии наук. 2021; 91(3): 265–272. https://doi.org/10.31857/S0869587321030099Strokov A.S. Greenhouse gas emissions in crop production. Vestnik Rossiyskoy akademii nauk. 2021; 91(3): 265–272 (in Russian). https://doi.org/10.31857/S0869587321030099Genstwa N., Zmyślona J. Greenhouse Gas Emissions Efficiency in Polish Agriculture. Agriculture. 2024; 14(1): 56. https://doi.org/10.3390/agriculture14010056Genstwa N., Zmyślona J. Greenhouse Gas Emissions Efficiency in Polish Agriculture. Agriculture. 2024; 14(1): 56. https://doi.org/10.3390/agriculture14010056Višković M.I., Đatkov Đ.M., Nesterović A.Ž., Martinov M.L., Cvetković S.M. Manure in Serbia — quantities and greenhouse gas emissions. Journal of Agricultural Sciences, Belgrade. 2022; 67(1): 29–46. https://doi.org/10.2298/JAS2201029VVišković M.I., Đatkov Đ.M., Nesterović A.Ž., Martinov M.L., Cvetković S.M. Manure in Serbia — quantities and greenhouse gas emissions. Journal of Agricultural Sciences, Belgrade. 2022; 67(1): 29–46. https://doi.org/10.2298/JAS2201029VWu J.-P., Li M.-L., Wang Y., Lin S., Hu R.-G., Xiang R.-B. Impact of bentonite on greenhouse gas emissions during pig manure composting and its subsequent application. Journal of Environmental Management. 2023; 344: 118453. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2023.118453Wu J.-P., Li M.-L., Wang Y., Lin S., Hu R.-G., Xiang R.-B. Impact of bentonite on greenhouse gas emissions during pig manure composting and its subsequent application. Journal of Environmental Management. 2023; 344: 118453. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2023.118453Kreidenweis U., Breier J., Herrmann C., Libra J., Prochnow A. Greenhouse gas emissions from broiler manure treatment options are lowest in wellmanaged biogas production. Journal of Cleaner Production. 2021; 280(2): 124969. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.124969Kreidenweis U., Breier J., Herrmann C., Libra J., Prochnow A. Greenhouse gas emissions from broiler manure treatment options are lowest in wellmanaged biogas production. Journal of Cleaner Production. 2021; 280(2): 124969. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.124969Bao M., Cui H., Lv Y., Wang L., Ou Y., Hussain N. Greenhouse gas emission during swine manure aerobic composting: Insight from the dissolved organic matter associated microbial community succession. Bioresource Technology. 2023; 373: 128729. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2023.128729Bao M., Cui H., Lv Y., Wang L., Ou Y., Hussain N. Greenhouse gas emission during swine manure aerobic composting: Insight from the dissolved organic matter associated microbial community succession. Bioresource Technology. 2023; 373: 128729. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2023.128729Zhu Z., Li L., Dong H., Wang Y. Ammonia and Greenhouse Gas Emissions of Different Types of Livestock and Poultry Manure During Storage. Transactions of the ASABE. 2020; 63(6): 1723–1733. https://doi.org/10.13031/trans.14079Zhu Z., Li L., Dong H., Wang Y. Ammonia and Greenhouse Gas Emissions of Different Types of Livestock and Poultry Manure During Storage. Transactions of the ASABE. 2020; 63(6): 1723–1733. https://doi.org/10.13031/trans.14079Yang Y. et al. Effects of dicyandiamide, phosphogypsum and superphosphate on greenhouse gas emissions during pig manure composting. Science of The Total Environment. 2022; 846: 157487. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.157487Yang Y. et al. Effects of dicyandiamide, phosphogypsum and superphosphate on greenhouse gas emissions during pig manure composting. Science of The Total Environment. 2022; 846: 157487. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.157487Wang C. et al. Reduction in net greenhouse gas emissions through a combination of pig manure and reduced inorganic fertilizer application in a double-rice cropping system: Three-year results. Agriculture, Ecosystems & Environment. 2022; 326: 107799. https://doi.org/10.1016/j.agee.2021.107799Wang C. et al. Reduction in net greenhouse gas emissions through a combination of pig manure and reduced inorganic fertilizer application in a double-rice cropping system: Three-year results. Agriculture, Ecosystems & Environment. 2022; 326: 107799. https://doi.org/10.1016/j.agee.2021.107799Parodi A., Gerrits W.J.J., Van Loon J.J.A., De Boer I.J.M., Aarnink A.J.A., Van Zanten H.H.E. Black soldier fly reared on pig manure: Bioconversion efficiencies, nutrients in the residual material, greenhouse gas and ammonia emissions. Waste Management. 2021; 126: 674–683. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2021.04.001Parodi A., Gerrits W.J.J., Van Loon J.J.A., De Boer I.J.M., Aarnink A.J.A., Van Zanten H.H.E. Black soldier fly reared on pig manure: Bioconversion efficiencies, nutrients in the residual material, greenhouse gas and ammonia emissions. Waste Management. 2021; 126: 674–683. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2021.04.001Кузнецов Е.В., Хаджиди А.Е., Кузнецова М.Е., Звонков Н.К. Переработка отходов животноводческих предприятий. Научные труды КубГТУ. 2019; 3: 864–873. https://elibrary.ru/vhvnmfKuznetsov E.V., Khadzhidi A.E., Kuznetsova M.E., Zvonkov N.K. Processing of waste of animal enterprises. Scientific Works of the Kuban State Technological University. 2019; 3: 864–873 (in Russian). https://elibrary.ru/vhvnmfЛипка О.Н., Романовская А.А., Семенов С.М. Прикладные аспекты адаптации к изменениям климата в России. Фундаментальная и прикладная климатология. 2020; 1: 65–90. https://doi.org/10.21513/2410-8758-2020-1-65-90Lipka O.N., Romanovskaya А.А., Semenov S.M. Applied aspects of adaptation to climate change in Russia. Fundamental and Applied Climatology. 2020; 1: 65–90 (in Russian). https://doi.org/10.21513/2410-8758-2020-1-65-90Чекмарев П.А., Родионов В.Я., Лукин С.В. Опыт использования органических удобрений в Белгородской области. Достижения науки и техники АПК. 2011; 2: 3–4. https://elibrary.ru/ntldwvChekmarev P.A., Rodionov V.Ya., Lukin S.V. Experience with organic fertilizers in Belgorod region. Achievements of science and technology in agribusiness. 2011; 2: 3–4 (in Russian). https://elibrary.ru/ntldwvВласов В.А., Воронов Г.Е. Некоторые теоретические и практические проблемы, возникающие при обращении с жидкими отходами продукции животноводства (часть первая). Право и государство: теория и практика. 2022; 3: 205–209. https://doi.org/10.47643/1815-1337_2022_3_205Vlasov V.A., Voronov G.E. Some theoretical and practical problems that arise when handling liquid waste from livestock products (Part one). Law and State: the theory and practice. 2022; 3: 205–209 (in Russian). https://doi.org/10.47643/1815-1337_2022_3_205Гузь Л.В., Петров И.Б. Об использовании отходов животноводства при осуществлении экономической деятельности. Твердые бытовые отходы. 2021; 1: 56–59. https://elibrary.ru/disdvqGuz L.V., Petrov I.B. On the use of livestock waste in economic activities. Tverdyye bytovyye otkhody. 2021; 1: 56–59 (in Russian). https://elibrary.ru/disdvqШалавина Е.В., Васильев Э.В., Папушин Э.А. Анализ технологий переработки отходов животноводства в различных природноклиматических условиях России. АгроЭкоИнженерия. 2023; 3: 110–124. https://doi.org/10.24412/2713-2641-2023-3116-110-123Shalavina E.V., Vasiliev E.V., Papushin E.A. Analysis of technologies for processing animal waste in different natural and climatic conditions of Russia. AgroEcoEngineering. 2023; 3: 110–124 (in Russian). https://doi.org/ 10.24412/2713-2641-2023-3116-110-123

The authors declare that there are no conflicts of interest present.