Kao što smo već više puta naglasili živinarstvo spada u veoma intenzivnu granu stočarstva koja se razvija velikom brzom. Pri tome se ne povećava samo ukupan broj živine, nego i koncentracija živine na farmama.
Danas u svijetu postoje farme koje imaju nekoliko desetina objekata sa više desetina hiljada životinja u jednom turnusu. To je dovelo ovu granu u poziciju da počne da predstavlja problem za životnu sredinu, jer je značajno povećana količina otpadnog materijala porijeklom sa živinarskih farmi: životinjskog đubreta, stajnjaka, biološkog materijala, otpadnih voda i gasova.
Nisu životinje te koje zagađuju životnu sredinu, već ljudi koji upravljaju proizvodnjom ne vodeći računa o ekološkim ograničenjima.
Stajnjak
Živinski stajnjak sadrži izmet, prostirku, perje i prosutu hranu. Ukoliko se uklanja iz objekata sa kaveznim sistemom ili ispod rešetkastog poda, stajnjak može biti bez prostirke i u tom slučaju govorimo o „ živinskom đubretu“.
Sadržaj vlage pH vrijednost i hemijski sastav stajnjaka mogu veoma da variraju u zavisnosti od vrste i kategorije živine, vrste i količine prostirke, ambijentalnih uslova u objektu, ishrane, postupaka sa stajnjakom. U najvećoj količini u stajnjaku se od hemijskih elemenata nalaze azot, fosfor i kalijum, a od mikroelemenata prisutni su bakar, cink, arsen. Količina stajnjaka koja se proizvede po ptici, odnosno po proizvodnoj jedinici, razlikuje se u zavisnosti od vrste proizvodnje, tipa i količine prostirke, sastava i stepena svarljivosti hrane. Količina suve materije koju će živina izlučiti zavisi od količine konzumirane hrane i svarljivosti suve materije.
Od svih komponenata koje ulaze u sastav stajnjaka, azot i fosfor su najvažniji sa aspekta zagađenja životne sredine. Azot se u stajnjaku nalazi u četiri oblika: organski azot vezan u komplekse, labilni organski azot, azot u obliku amonijuma i u obliku nitrata.
Organski azot može biti vezan u obliku amonijuma i u obliku nitrata. Organski azot može biti vezan u kompleksne, stabilne produkte kao što su perje, ostaci hrane i dio prostirke.
Labilni organski azot je u formi mokraćne kiseline, koja se odmah po izlučivanju hidrolizuje do uree pomoću enzima urikaze, a zatim se hidrolizuje do amonijuma pomoću enzima ureaze.
Nitrati se formiraju oksidacijom amonijumovih jona. Od svih ovih oblika azota, samo su neki pristupačni za biljke. Organski vezani azot ne može se iskoristiti, a azot koji se nalazi u obliku amonijuma može ispariti sa površine zemljišta prilikom aplikacije.
Aplikacija stajnjaka na zemljište
Živinski stajnjak može se aplicirati na zemljište kao kvalitetno organsko đubrivo jer sadrži azot, fosfor, kalijum i mnoge druge mikroelemente koji su značajan izvor hrane za biljke. Pored toga, stajnjak poboljšava strukturu zemljišta, njegove fizičke, hemijske i biološke osobine: kapacitet zadržavanja vode, acido-baznu ravnotežu, pH vrijednost, itd. Međutim, stajnjak zahtijeva pravilan postupak i aplikaciju na zemljište, jer u suprotnom može biti ozbiljan zagađivač.
Potrebno je da se planira količina stajnjaka koja će biti proizvedena i da se obezbijedi adekvatno skladištenje, kao i zemljište na koje će se stajnjak aplicirati. Transport stajnjaka na udaljenije parcele nije ekonomičan, jer su troškovi transporta veliki. Potrebno je ispitati kvalitet zemljišta kako bi se znao stepen zasićenosti makro i mikroelementima, posebno fosforom. Ukoliko je količina P u zemljištu visoka, narednih 2-3 godine ne treba aplicirati živinski stajnjak. U regionima gdje postoji veća koncentracija živinskih farmi, može doći do zasićenja zemljišta azotom i fosforom, te dolazi do viška nitrata i fosfora u površinskim i podzemnim vodama. Količina azota i fosfora u živinskom stajnjaku je približno ista, a mnogim usjevima, npr. Kukuruzu, potrebna je svega 1/3 do ¼ količine fosfora u odnosu na azot. To dovodi do značajnog viška fosfora u zemljištu što predstavlja poseban problem, jer dovodi do zagađenja i erozije zemljišta, kao i zagađenja i eutrofikacije površinskih voda.
Sa površine zemljišta na koje je aplicirano stajsko đubrivo dolazi do isparavanja štetnih gasova ( ugljen dioksid, amonijak, metan) koji doprinose stvaranju efekta staklene bašte. Visoka atmosferska koncentracija amonijaka može prouzrokovati povećanje kiselosti zemljišta i površinskih voda. Pored toga, amonijak i druga jedinjenja kao što su sumpor dioksid, amini, indol, skaltol i neke masne kiseline, odaju veoma neprijatan miris koji može predstavljati problem za okolinu, posebno u ljetnjim mjesecima kada je isparavanje pojačano. O ovome treba voditi računa- dakle prilikom izbora lokacije za farmu, određivanjem adekvatne udaljenosti od naselja, položajem suprotnih od pravca duvanja vjetrova, redovnim izđubravanjem i adekvatnim postupkom sa stajnjakom.
U cilju smanjenja zagađenja na životnu sredinu, mogu da se primjenjuju sljedeći tehnološki procesi, i to:
- Promjena koncepta ishrane. Postoje određene nutritivne strategije koje mogu značajnije doprinijeti smanjenju količine mineralnih materija u stajnjaku, prije svega azota i fosfora. Za smanjenje sadržaja azota potrebno je da hrana za živinu bude dobro izbalansirana i da se odredi adekvatan nivo proteina. Sav višak proteina koji se ne svari, automatski znači i veću količinu N u fecesu. U tom slučaju veoma je koristan kocept idealnog proteina, koji podrazumijeva da se nivo i kvalitet proteina, u smislu njegovog aminokiselinskog sastava, što približnije prilagodi sastavu tjelesnih proteina i jaja živine. Fazna ishrana, koja podrazumijeva upotrebu više smješa u toku proizvodnog ciklusa i smanjenje sadržaja proteina u hrani uporedo sa porastom živine, može smanjiti izlučivanje N za 10-33%. Peletiranje hrane takođe povećava svarljivost suve materije, a time i manje izlučivanje kroz feces. Korišćenje enzima takođe predstavlja dobar način da se poveća iskoristivost hranljivih materija iz hraniva i poboljša konverzija hrane. Izlučivanje potencijalno štetnih mikroelemenata preko fecesa u spoljašnju sredinu, takođe predstavlja problem. Treba upotrebljavati organski vezane mikroelemente, jer se oni bolje usvajaju u odnosu na neorganske izvore.
- Upotreba stajnjaka za ishranu preživara. Živinski stajnjak se može koristiti u ishrani preživara i riba, u čistom stanju ili pomiješan sa drugim hranivima. Preživari mogu da koriste azot iz izmeta živine, ali se stajnjak prije upotrebe mora na adekvatan način pripremiti. Mora biti očišćen od perja i ne smije sadržati primjese koje bi mogle biti štetne po zdravlje- gljivice, mikotoksine, ostatke antibiotika ili kokcidiostatika.
- Kompostiranje je jedan od preporučljivijih postupaka za obradu stajnjaka čime se povećava njegova vrijednost i smanjuje potencijalna mikrobiološka kontaminiranost.