Внутрипочвенное внесение жидких органических удобрений

Добавил пользователь Morpheus
Обновлено: 19.09.2024

Агрономы распределили по эффективности на урожайность (в порядке убывания):

Птичий помет;
Конский навоз;
Навоз КРС;
Овечий навоз;
Свиной навоз.

🔷 Все они делятся на подстилочные, бесподстилочные и компостированные. Если первые два варианта связаны с типом содержания животных, то последний вариант –увеличение выхода навоза без потери в качестве.

🔷 Компостирование больше подходит для жидких-пастообразных форм навоза/помёта и позволяет значительно уменьшить потери питательных веществ при хранении данного типа навоза. Сейчас редко кто пользуется данным приёмом.

🔷 Специалисты отмечают, что в большинстве случаев выбор того или иного вида навоза продиктован близостью ферм/птичников к тем или иным полям.

🔷 Также в последние годы стали появляться гранулированные органические удобрения. Есть мнение, что это наиболее эффективное органическое удобрение. Эффект в 15-20 раз выше обычной органики. Кусается только цена, но здесь необходимо считать экономическую составляющую. Есть другое мнение, что гранулированные удобрения имеют низкую рентабельность применения.

Дозы органических удобрений.

🔶 Дозы удобрений сильно зависят от качества хранения навоза/помёта. Есть такие примеры хранения как: свалили где-нибудь на пустыре в большие кучи и через пару лет начинают вывозить в поля. Качество такого навоза довольно низкое, и дозы такого навоза нужно увеличивать в 1,5 раза.

🔶 Если же хранилось нормально (в бурте на краю поля пол года или год и далее вносилось, или в навозохранилище), то дозы будут такими:

Навоз КРС 40-70 тонн/га;
Конский навоз 30-40 тонн/га;
Птичий помёт 20-25 тонн/га, подсушенный 5-8 тонн/га;
Свиной навоз 40-60 тонн/га.

🔶 Более точную дозу внесения необходимо рассчитать под культуру. Примерное содержание элементов питания в различных видах навоза указано в прикрепленной таблице. Однако содержание элементов может сильно варьироваться в зависимости от доли воды, поэтому лучше сделать анализ органических удобрений, чтобы было понимание, сколько вноситься NPK в почву, дабы не навредить будущим посевам.

🔶 Овечьего, козьего и конского навоза сейчас практически в промышленных масштабах нет. Передовые свинокомплексы вносят на близлежащие поля жидкую форму навоза по системе временных трубопроводов.

🔶 Стоит учитывать, что азот навоза включается в баланс не полностью, так как, например, зерновыми культурами, он используется в зависимости от условий и времени внесения только на 30-70 %.

🔶 Азот в жидком навозе в зависимости от вида животных находится на 50-70 % в легкодоступной аммонийной минеральной форме, другая часть – в органической связанной форме, которая при минерализации освобождается и становится доступной для растений от 1 до 3 % жидкого навоза в год.

🔶 Фосфор и калий навоза, как и минеральные удобрения, можно полностью включить в баланс.

🔶 В жидком навозе от свиней и помете от кур отмечается низкое содержание калия. Его недостаток необходимо компенсировать внесением калийных минеральных удобрений.

Технология внесение навоза.

🔷 Навоз КРС, свиной, овечий, птичий лучше всего вносить перепревшим под вспашку или под дискование осенью. Это с организационной точки зрения, чтобы подготовить поле к весеннему посеву или в паровое поле под посев озимых культур. С точки зрения микробиологии лучше вносить созревший навоз под подсолнечник, кукурузу весной под предпосевное дискование.

🔷 Навоз также хорошо вносить в пару (много времени для внесения) или после уборки ранних колосовых/технических культур.

🔷 Навоз нужно обязательно заделать (запахать, задисковать (дискование на глубину 10-15 см, а не 5-7 см), закультивировать тяжёлым стерневым культиватором). Заделать нужно в идеале сразу или хотя бы через 1-3 дня после внесения. И чем жарче погода, тем быстрее нужно заделать навоз, так как возрастают потери азота в виде улетучивания аммиака.

🔷 Учитывая, что внесение навоза – довольно затратный приём, рекомендуют вносить на близлежащих полях, куда вносить навоз КРС рентабельно — это в радиусе 5 км от места дислоцирования навоза. Для помёта это расстояние побольше – 20 км.

🔷 Вносить гранулированную органику можно разбрасывателями минеральных удобрений или же сеялками. Нормы внесения под пропашные культуры для кукурузы, подсолнечника - 0,5 - 2 тонны, для сахарной свеклы и картофеля-2-3 т. Вносить можно под основную обработку, так и под предпосевную.

🔷 Если пропашная культура – картофель, нужно очень аккуратно вносить помёт или навоз КРС бесподстилочный, так как есть опасность перенасыщения культуры азотом и как следствия очень большие проблемы (очень большая вегетативная масса, множество болезней, гниение клубней, потемнение мякоти при хранении). В случае с кукурузой и подсолнечником можно без опаски вносить даже двойные дозы навоза.

🔷 Внесение навоза под картофель может дать прибавки урожая на 40-60 ц/га (1 тонна внесённого навоза в среднем дает прибавки 1-2 ц).

🔷 Сельхозтехника. Внесение твердых форм органики разбрасывателями РОУМ-20 "Хозяин" или Бергманн, ПРТ, TSW 6240S, вместительные и производительные. Норма выработки зависит от качества приготовления, чтобы не было камней, проволоки, досок и других различных предметов, могущих вызвать неисправность разбрасывателя. Жидкие органические удобрения можно вносить машинами РЖТ-8, РЖТ-10, FST-10000, FST-20000.

Опыт агрономов:

1. Сами вносим навоз под озимую пшеницу в пару или под яровые колосовые и кукурузу после уборки предшественника. Доза 60-80 тонн/га (старые запасы навоза КРС) и 50-60 тонн/га полуперепревший "нормальный" навоз. При этом вносим стартовые дозы удобрений при посеве (аммофос 50 кг/га) и по черепку (озимые) аммиачная селитра 100-150 кг/га. Аммиачную селитру вносим, потому что биологический азот начинает работать при прогревании почвы выше 14 градусов и очень медленно разгоняется (пик июнь-июль), что нас не устраивает. Чтобы закрыть потребность азота на ранних стадиях нужно компенсировать минеральными удобрениями.

2. В нашем хозяйстве (и не только, у соседей также) органика вносится либо после многолетних трав (выводные поля) под озимую пшеницу (далее переходит под сахарную свёклу), либо после зерновых (пшеница или ячмень) под кукурузу. Норма внесения около 40-50 т/га. Навоз только от КРС. Вносим различными агрегатами. Есть ПРТ, есть МТУ-15, есть роторные разбрасыватели Берман. ПРТ и МТУ разбрасывают по полю небольшие кучи, дальше эти кучи растаскивает по полю Топ Даун с предварительной заделкой. Берман разбрасывает примерно на 24 м (аналогично Флигелю). Весь навоз вносится под зяблевую обработку.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для внутрипочвенного удобрения различных сельскохозяйственных культур преимущественно в засушливых условиях. Способ включает подачу жидкого удобрения в направлении корневой системы растений. На глубину, ниже максимальной глубины основной обработки почвы, закапывают параллельные перфорированные трубы, одни концы которых перекрывают, а вторые - выводят на дневную поверхность и соединяют с емкостями с жидким удобрением, находящимся под регулируемым давлением. В качестве жидкого удобрения используют угольную кислоту Н₂СО₃, которую в период вегетации растений периодически подают из указанных емкостей в перфорированные трубы, выдавливая оттуда углекислый газ, который поднимается по пустотам в почве и преобразуется при взаимодействии с почвенной микрофлорой в питательные для растений вещества. Способ обеспечивает возможность внесения удобрений непосредственно под корневую систему растений в период их вегетации и способствует выработке в почве питательных для растений веществ преимущественно в засушливых условиях. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству, а именно к способам внутрипочвенного удобрения различных сельскохозяйственных культур преимущественно в засушливых условиях.

Известен способ (в составе комплексного изобретения) внесения жидких и суспензированных удобрений одновременно со вспашкой почвы, включающий, в частности, подачу удобрения на поверхность поля, формирование борозды и закрытие борозды почвой из последующей борозды с одновременной послойной заделкой удобрения (RU №2080042 С1, МПК А01C 21/00, 23/00, А01В 49/06, 27.05.1997).

Технический недостаток подобных способов: ограниченные возможности, в том числе внесение только определенных удобрений на ограниченную глубину и только при основной обработке (зяблевой вспашке) почвы; невозможность удобрения (подкормки) сельскохозяйственных культур в процессе их вегетации.

Известен также рабочий орган для внесения жидких удобрений и гербицидов, содержащий культиваторную лапу с устройствами для подвода жидкости в почву и другие элементы (см. RU №2269885 С1, А01С 23/02 (2006.01), А01В 49/06 (2006.01), 20.02.2006). По принципу действия данный рабочий орган условно можно трактовать как соответствующий способ, включающий подачу жидкого удобрения в направлении корневой системы растений.

Технический недостаток данного способа: внесение жидких удобрений на ограниченную глубину и в удалении от корневой системы растений; затруднение с внесением удобрений после увеличения стеблей растений, несмотря на наличие устройств, уменьшающих "размах" листостебельной массы; невозможность внесения летучих удобрений; не решаются проблемы гумусообразования и плодородия почвы.

Техническая задача: расширение возможностей удобрения сельскохозяйственных культур в процессе их вегетации с решением проблемы гумусообразования и плодородия почвы преимущественно в засушливых условиях.

Технический результат: обеспечение возможности внесения удобрений непосредственно под корневую систему растений с учетом их потребности в период вегетации; развитие процессов выработки в почве питательных для растений веществ преимущественно в засушливых условиях на бедных гумусом полях.

Согласно изобретению в способе внутрипочвенного удобрения сельскохозяйственных культур, включающем подачу жидкого удобрения в направлении корневой системы растений, на глубину, ниже максимальной глубины основной обработки почвы, закапывают параллельные перфорированные трубы, одни концы которых перекрывают, а вторые концы выводят на дневную поверхность и соединяют с емкостями с жидким удобрением, находящимся под регулируемым давлением, в качестве жидкого удобрения используют угольную кислоту Н₂СО₃, которую в период вегетации растений периодически подают из указанных емкостей в перфорированные трубы, выдавливая оттуда углекислый газ, который поднимается по пустотам в почве и преобразуется при взаимодействии с почвенной микрофлорой в питательные для растений вещества.

Наряду с этим основную обработку почвы выполняют посредством чизельно-отвального орудия, формирующего гребнистое дно борозды с углублениями, расположенными над перфорированными трубами, над которыми размещают ряды растений.

Способ иллюстрируется схемами-чертежами, где на фиг.1 изображена схема размещения перфорированных труб с емкостями для углекислоты; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - поперечный разрез пахотного горизонта с гребнистым дном борозды и с расположенными ниже углублений перфорированными трубами; на фиг.4 - выноска I из фиг.3; на фиг.5 - схема вегетации растений и поступления углекислого газа из перфорированных труб.

Способ внутрипочвенного удобрения сельскохозяйственных культур реализуют следующим образом.

На этапе подготовки поля к внутрипочвенному удобрению сельскохозяйственных культур закапывают параллельные перфорированные трубы 1 (фиг.1 и 2). Глубину Н расположения в почве труб определяют из условия (фиг.2 и 3):

где h - максимальная глубина основной обработки (зяблевой вспашки) почвы; d - диаметр труб; h₁ - гарантированный запас (расстояние) между углублениями на дне борозды и верхней кромкой труб.

После укладки перфорированных труб и запуска их в эксплуатацию основную обработку почвы выполняют посредством чизельно-отвального орудия, формирующего гребнистое дно борозды с углублениями 2, расположенными над трубами (фиг.3). Глубина h при чизелевании почвы в засушливых условиях 36-42 см; принимаем максимальное значение 420 мм. Диаметры d перфорированных труб ≈100 мм; гарантированный запас (расстояние) h₁ между углублениями 2 и верней кромкой труб 1 принимаем 80 мм. Тогда Н=420-0,5·100+800=550 мм. Перфорацию - отверстия 3 в трубах 1 - располагают в сторону дневной поверхности (фиг.4). Трубы выполняют, как правило, из полимерного материала.

Количество труб 1 в блоке равно числу рабочих органов чизельно-отвального орудия или, что равносильно, числу сошников сеялки для широкорядного посева сельхозкультур. Предпочтительное количество труб в одном блоке, как показано на фиг.1, равно шести. Одни концы перфорированных труб 1 перекрывают - снабжают торцовыми заглушками 4 (фиг.1 и 2). Вторые концы труб посредством изогнутых трубопроводов 5 меньшего диаметра (без перфорации) выводят на дневную поверхность и соединяют с поперечным коллектором 6, который, в свою очередь, соединяют с емкостями 7 для жидкого удобрения. Трубопроводы 5 выполняют из известной деформируемой полимерно-металлической композиции. В качестве емкостей 7 могут применяться баллоны высокого давления - на 16 и более МПа. Баллоны снабжают регулятором давления (редуктором) 8 и манометром 9. На фиг.1 показано два баллона, по расчетам их может быть больше, для чего на коллекторе 6 предусмотрены соответствующие посадочные гнезда 10. Для оптимальной металлоемкости системы и удобства эксплуатации общее количество баллонов определяют из расчета одного выпуска жидкого удобрения в трубы 1. Между баллонами (емкостями) 7 - после их редукторов 8 - и коллектором 6 устанавливают вентили 11. Коллектор снабжают своими манометрами 12 для контроля сбалансированного давления после редукторов 8.

В качестве жидкого удобрения используют угольную кислоту Н₂СО₃. Известно, что на растения, в том числе их корневую систему, весьма благоприятно воздействует углекислый газ СО₂ - носитель углерода - источника жизни растений. Но на практике для хранения газа СО₂ под давлением (в баллонах под давлением ≥16 МПа, на ряде предприятий - в рессиверах большой вместимости под давлением ≈0,8 МПа) предпочитают иметь дело с кислотой Н₂СО₃. Это объясняется технологией ее получения, безопасностью и весьма простым ("автоматическим") отделением от кислоты углекислого газа СО₂ по схеме:

В кислоте вода содержится в небольших количествах (с наличием СО₂ в газообразном состоянии), тем не менее Н₂СО₃ - это экологическая, сжимаемая, удобная и безопасная в хранении жидкость. Применительно к предлагаемому способу подача удобрения в виде углекислоты обеспечивает ее поступление на всю длину перфорированных труб 1, и лишь после этого газ СО₂ отделяется - выдавливается и через отверстия в трубах поступает в почву.

После монтажа и запуска в эксплуатацию системы производят с помощью чизельно-отвального орудия с наклонными стойками основную обработку (зяблевую вспашку) почвы, выставляя долота стоек по оси перфорированных труб. Указанное орудие формирует гребнистое дно борозды (фиг.3) с упомянутыми углублениями 2 и гребнями 13. Ширина междуследия пахоты равна расстоянию L между осями перфорированных труб. Чизельно-отвальное орудие с наклонными стойками исключает вертикальную щель в почве, которая остается в случае использования прямых стоек; оборачивает верхний взрыхленный слой 14 почвы на глубину h_от=15-20 см. Последняя операция окончательно закрывает пустоты и щели в верхнем пахотном горизонте; удаляет с поля и "закапывает" на указанную глубину h_от органику - сорняки, остатки культуры-предшественницы, поверхностный мульчирующий слой, традиционные удобрения, желательно навоз. Известно, что в верхнем слое почвы - на глубине до 20 см - происходит наиболее интенсивная переработка органики посредством почвенной микрофлоры и червей с образованием питательных для растений веществ и с гумусообразованием.

Основную обработку почвы проводили, как обычно, поздним летом или осенью - в сентябре-октябре. После выпадения осадков или таяния снега вода, проникая через рыхлую почву, скатывается в углубления 2, а при интенсивном (кратковременном) поступлении воды влага накапливается и в межгребневых взрыхленных понижениях 15 (фиг.3). При некотором уклоне поля трубы 1 укладывают, а вспашку производят поперек уклона. Благодаря этому предотвращают или существенно уменьшают наружный и внутрипочвенный стоки воды и смыв почвы, т.е. сводят к минимуму водную эрозию почвы. С учетом указанной глубины h чизелевания и в результате накопления влаги в углублениях 2 и в понижениях 15 почва по пути проникновения центрального ствола корневой системы имеет повышенную влажность даже в жаркое время года. По этой причине снижается и внутренняя температура пахотного горизонта.

Проводили внутрипочвенное удобрение сахарной и кормовой свеклы в засушливых условиях на бедной гумусом светло- каштановой почве. Посев семян проводили в оптимальные сроки. Ширину междурядий принимали равной ширине L=70 см междуследия орудия, располагая ряды растений по одной оси I-I, проходящей через ось перфорированной трубы 1 и углубления 2 в гребнистом дне борозды; на этой оси располагали и посевные ложе 16 для семян. После развития растений в фазе 5-7 листьев проводили первое удобрение (подкормку) растений. С помощью манометров 9 проверяли наличие давления углекислоты в баллонах 7. Давление на выходе из баллонов посредством редукторов 8 устанавливали в диапазоне 0,2-0,3 МПа. Открывая вентили 11, углекислоту подавали в коллектор 6, откуда под давлением кислота поступала в трубопроводы 5 и далее - в перфорированные проложенные в почве трубы 1. Прохождение кислоты контролировали манометрами 12, при необходимости с помощью редукторов 8 давление на выходе из баллонов 7 повышали. Процесс подачи углекислоты в трубы 1 завершали, как правило, после полной разрядки баллонов, после чего вентили 11 закрывали.

Находясь в трубах 1 (сечение труб полностью не заполняется), от углекислоты относительно быстро отделяется углекислый газ CO₂, который через отверстия 3 в трубах выходит (выдавливается) наружу труб и по пустотам в почве поднимается к корневой системе растений 17 (фиг.5). Быстрый уход газа CO₂ в атмосферу предотвращается названными техническими и технологическими приемами: глубоким залеганием труб ниже обработанной почвы; исключением вертикальной щели при почвообработке; оборотом верхнего слоя почвы. Углекислый газ сам по себе оказывает благоприятное воздействие на корни, стимулируя их интенсивное развитие, что передается и надземной части растений; эффективность этого процесса повышается и расположением труб непосредственно под корнями растений, и наличием "раструба" для корней повышенной влажности в виде углублений 2 и межгребневых понижений 15 в борозде.

Как известно, углекислый газ относится к природным экологическим биологическим ингредиентам, которые являются составной частью биомассы почвы и, в частности, гумуса. Находящиеся в почве - в основном на указанной глубине (до 20 см) - микроорганизмы перерабатывают часть газа СО₂ и не только отщепляют углерод - основу жизнедеятельности микрофлоры, но и перерабатывают и его. Отсоединившийся кислород О₂ является окислителем биологического материала, что способствует его ускоренному разложению. В результате этого в почве возрастает содержание питательных веществ, прежде всего соединений азота NO₃ и частично другой формы азота NH₄, соединений фосфора P₂O₅ и калия К₂О, причем эти вещества находятся в почве в форме, легкодоступной корням растений. Этот процесс весьма активно протекает в первые дни после подачи в перфорированные трубы 1 углекислоты, в дальнейшем, например через 21 день, процесс замедляется, и количество соединений азота NO₃ несколько уменьшается. Несмотря на это, после внесения углекислоты органические вещества в почве накапливаются в различных формах.

Повышению плодородия почвы способствует также возрастание гуминовых кислот - высокомолекулярных органических веществ, образующихся при бактериальном разложении внутрипочвенного органического материала. Этому способствует углекислый газ СО₂ и отделившийся от него кислород. Гуминовые кислоты являются, как известно, высокоэффективной составной частью гумуса. Кроме показанного выше преобразования углекислоты, в полном объеме ее образование и разложение может проходить по следующей схеме:

Углекислота может давать два ряда солей: карбонаты с анионом СО₃ 2- и гидрокарбонаты НСО₃ - . Несмотря на бедные гумусом светло-каштановые почвы, в поле, где проводили опыты, почва была богата калием. В этих условиях реально образование калийных солей - карбонатов К₂СО₃ и гидрокарбонатов (бикарбонатов) КНСО₃. Карбонат К₂СО₃ - это одна из разновидностей калийного удобрения. Гидрокарбонаты выполняют важную физиологическую роль. Обе разновидности калиевых карбонатов растворимы в воде, при разложении выделяется СО₂. Эти процессы, протекающие в почве после внесения углекислоты, дополнительно подтверждают ее благоприятное влияние на плодородие почвы.

Приведенных данных достаточно, чтобы судить о повышении плодородия бедных гумусом почв за счет их обогащения углекислым газом - посредством подачи углекислоты в стационарные перфорированные трубы, расположенные на большой глубине (≈550 мм). Этому способствует и оригинальная чизельно-отвальная глубокая основная обработка почвы. Выше показана первая подкормка сахарной и кормовой свеклы. В процессе вегетации растений - в периоды их наибольшей потребности в питательных веществах - таких подкормок может быть 3-4. Углекислый газ в сочетании с названной почвообработкой (с накоплением почвенной влаги) обеспечивает возделывание влаголюбивых культур в засушливых условиях без орошения. Для сахарной свеклы иногда потребуется разовая поверхностная подкормка фосфорным удобрением (при достаточном наличии в почве калийных удобрений).

Полевые опыты показали, что при внедрении предлагаемого способа корневая система свеклы более интенсивно развивается вглубь (достигая двух метров) и "обрастает" боковыми корнями. А это дополнительный источник пополнения и влагой, и элементами питания, что весьма важно в засушливых условиях на бедных почвах. По предварительным данным, крупность корнеплодов увеличивается в 2,5-3,0 раза (по сравнению с контролем) при соответствующем увеличении урожайности. Мощная листостебельная масса - это дополнительный источник ценных зеленых кормов, а развитая корневая система - это в дальнейшем дополнительное накопление в почве органических веществ и разуплотнение почвы в глубоких горизонтах.

1. Способ внутрипочвенного удобрения сельскохозяйственных культур, включающий подачу жидкого удобрения в направлении корневой системы растений, отличающийся тем, что на глубину, ниже максимальной глубины основной обработки почвы, закапывают параллельные перфорированные трубы, одни концы которых перекрывают, а вторые концы выводят на дневную поверхность и соединяют с емкостями с жидким удобрением, находящимся под регулируемым давлением, в качестве жидкого удобрения используют угольную кислоту Н₂СО₃, которую в период вегетации растений периодически подают из указанных емкостей в перфорированные трубы, выдавливая оттуда углекислый газ, который поднимается по пустотам в почве и преобразуется при взаимодействии с почвенной микрофлорой в питательные для растения вещества.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что основную обработку почвы выполняют посредством чизельно-отвального орудия, формирующего гребнистое дно борозды с углублениями, расположенными над перфорированными трубами, над которыми размещают ряды растений.

В комплексной системе утилизации жидкого навоза наиболее затратным является внесение его на поля. Это связано с перемещением больших объемов отходов на значительные расстояния, необходимостью применения мощной техники, ограниченными интервалами времени, когда можно осуществлять внесение и т. д.

Ощутимого снижения расходов можно достичь за счет предварительного разделения навоза на жидкую и твердую фракции.

Краеугольный камень

Предварительное разделение навоза на фракции является основой любой экономически обоснованной технологии его утилизации. Главными ее преимуществами считаются сокращение периода выдерживания навоза с 12 до 6 – 9 месяцев, уменьшение объема лагун в 1,5 – 2 раза, снижение инвестиций, исключение заиливания лагун и уход от регулярного перемешивания отходов.

При перекачке жидкой фракции навоза производительность шланговых систем (ШС) увеличивается на 30 – 40 %, объем внесения возрастает до 300 м3 / га, появляется возможность использовать для перекачки насосы без измельчителей, что обеспечивает значительное снижение прямых производственных затрат на внесение.

При разделении навоза питательные вещества перераспределяются между твердой и жидкой фракциями. В жидкой фракции остаются растворенные вещества, а так-же часть нерастворимых, содержащихся в мелких частицах, прошедших через ячейки сит сепараторов. Концентрация питательных веществ зависит от применяемого оборудования для разделения.

Меньшая – в случае использования декантеров, а большая – шнековых сепараторов.

Поскольку в жидкой фракции количество азота значительно меньше, чем в неразделенном навозе, появляется возможность увеличения ее внесения на 1 га. В связи с этим она в большем объеме вносится на ближних полях, а твердую фракцию после компостирования перевозят на дальние поля. А так как твердой фракции по объему в 6 – 7 раз меньше, чем жидкого навоза, транспортные затраты существенно снижаются.

Внесение жидкой фракции на ближние поля обеспечивает уменьшение длины шланговых линий, повышает производительность системы перекачивания и уменьшает сроки внесения удобрений в почву. Это сокращает и прямые удельные затраты на внесение.

В таблице представлены годовые производственные затраты, возникающие при применении различных вариантов оборудования для внесения жидкого навоза, получаемого на площадке доращивания и откорма свинокомплекса на 4800 основных свиноматок.

Для транспортировки неразделенного навоза использовалась ШС максимальной длиной до 6 км, а жидкой фракции из разделенного навоза – 3,6 км.

Твердая фракция вывозилась на поля, удаленные до 6 км. Максимальное расстояние доставки неразделенного жидкого навоза тракторными цистернами составляло до 6 км.

В технологическом процессе в первом случае было занято шесть механизаторов, во втором – четыре и один работник цеха разделения, в третьем – шесть механизаторов. Для вывоза неразделенного навоза использовалось пять цистерн емкостью 20 м3 каждая. Расчет производился без учета амортизации.

Исследование показало, что минимальная сумма прямых затрат была у ШС, имевшей длину 3,6 км и использовавшейся для транспортировки жидкой фракции. У этой системы минимальными оказались также и удельные затраты на внесение навоза – 24,19 руб / м3. Выше они были у ШС для перекачивания неразделенного навоза – 33,49 руб / м3. Самые высокие удельные затраты получились у системы с использованием тракторных цистерн – 49,74 руб / м3.

При этом следует оговориться, что хотя стоимость ресурсов (ГСМ, электроэнергии, рабочей силы) в разных хозяйствах различная и цифры могут отличаться от приведенных в таблице, но соотношение между ними останется аналогичным.

Таблица. Производственные затраты на внесение жидкого навоза с применением различного оборудования, в год*

На любое расстояние

Шланговые системы представляют собой наименее затратный способ транспортировки больших объемов жидкого навоза на дальние расстояния и его внесения на поля. Стандартная система c использованием одной дизельной насосной станции (ДНС) эффективно работает на расстоянии до 4 км.

Для поддержания необходимой производительности при большей длине устанавливается дополнительная (бустерная) ДНС. В зависимости от ее мощности и диаметра используемых шлангов одна ШС дает возможность вносить на поля за смену от 1 до 3 тыс. м3 жидкого навоза.

При применении же тракторных цистерн рабочее время используется менее рационально, так как внесение в почву навоза занимает мало времени, а большая его часть тратится на загрузку и транспортировку.

Чем дальше поле находится от хранилищ, тем ниже производительность цистерн.

Поверхностное внесение: за и против

Если говорить о способах внесения жидкого навоза, то выделяют его поверхностное распределение и внутрипочвенное внесение. При подаче навоза на поля по системе шлангов способы внесения удобрения остаются те же.

Поверхностное внесение жидкого навоза осуществляется при помощи разбрызгивателей, имеющих сопла, струя из которых может направляться или на специальные тарелки, или в свисающие пластиковые трубки. Изменяя положение сопел и тарелок, есть возможность направлять жидкий навоз вниз или вверх. Кроме того, трубки могут опускаться до земли, в прикорневую зону растений.

Этот способ имеет ряд недостатков. К ним относятся чувствительность к ветру, сильный неприятный запах, значительные потери азота (до 50 %), риск образования стока и попадания навоза в водоемы, неравномерность и ограниченное время внесения.

Наиболее простым и дешевым решением для разбрызгивания жидкого навоза является использование разбрызгивателя с двумя тарелками.

Внесение осуществляется полосой, ширина которой зависит от создаваемого на входе разбрызгивателя давления жидкости. При давлении на входе не менее 4 атм, рабочая ширина может составить до 15 м. В этом случае сопла и тарелки должны находиться в верхнем положении. Наиболее приемлема рабочая ширина 8 м при давлении на входе 3 атм.

Низкопрофильные многотарельчатые разбрызгиватели (не менее 10 – 12 тарелок) дают возможность избежать или уменьшить влияние большинства недостатков, присущих двухтарельчатым разбрызгивателям.

Минимальное давление, необходимое для их работы, составляет всего 1,5 атм.

Помимо этого, уменьшается распространение запаха, значительно увеличивается производительность, возрастает равномерность распределения органики по ширине рабочей зоны.

Альтернативным вариантом может служить так называемый дриббл-бар – многошланговая система, позволяющая вносить навоз по рядкам непосредственно в прикорневую зону. Применение системы допускает также работу в вегетационный период (в зависимости от культур), позволяет равномерно распределять навоз, соблюдать и контролировать нормы внесения. Технология уменьшает потери азота и снижает интенсивность запахов.

Агрегат для поверхностного внесения разделенного жидкого навоза со шланговой системой. Фото: фирмы

От экономии к доходу

Разбрызгиватели дают возможность сократить затраты на утилизацию жидкого навоза, однако при поверхностном внесении теряется большое количество азота. Кроме того, из навоза в атмосферу поступает значительное количество парниковых газов. Такой подход вряд ли можно назвать приемлемым.

Как правило, системы инжектирования подразделяют на пахотные и пастбищные (они отличаются глубиной внесения). При работе с инжектором контакт жидкого навоза с воздухом сведен к минимуму, благодаря чему азот в нем сохраняется в максимальном объеме. Также внутрипочвенное внесение гарантирует равномерное распределение питательных веществ на глубину пахотного слоя и почти исключает поверхностный сток.

Внутрипочвенное внесение обеспечивает минимальные потери азота (не более 15 %), возможность работы при сильном ветре, исключает риск попадания навоза в водоемы, отсутствие запахов и риска повреждения растений, равномерность внесения жидкого навоза и уменьшение нагрузки на почву.

В противоположность этому трактор с цистерной проезжает по одной и той же колее несколько раз (объема цистерны не хватает для удобрения всего прогона), и, учитывая большое количество колес у трактора с цистерной, почва достаточно плотно укатывается. Опыты показали, что на участках с уплотненной колесами почвой урожайность снижается на 15 – 20 %.

Правильный выбор

В настоящее время на рынке представлено большое количество различных рабочих органов инжекторов, как отечественного, так и иностранного производства. Выбор той или иной системы зависит от типа почвы, выращиваемых культур, объемов внесения удобрений, принятой в хозяйстве технологии почвообработки и других факторов.

Инжекторы могут укомплектовываться культиваторными стрельчатыми лапами, плугами - плоскорезами, дисками, стойками глубокорыхлителя. При этом важнейшими параметрами для выбора рабочих органов инжекторов являются: угол атаки, возможная глубина обработки почвы, объем внесения жидкого навоза, ширина борозды, износостойкость, коррозионная стойкость и т. д.

При выборе инжекторов с дисками следует учитывать, что, несмотря на меньшую требуемую мощность трактора (на 25 % меньше мощности при использовании культиваторных стрельчатых лап), дисковые рабочие органы менее приспособлены к эксплуатации в тяжелых условиях, например на влажном черноземе. В этом случае между дисками набиваются растительные остатки и грунт, они перестают вращаться.

А вот при работе на песчанистых почвах дисковые инжекторы весьма эффективны.

Хороших результатов можно добиться, используя инжектор - культиватор со стрельчатыми лапами, перед которыми стоят диски (например, культиватор Dietrich 70MSD), предназначенные для рыхления почвы и подрезания пожнивных остатков.

Совместный продукт компаний Claas и Bauer SGT ST 16000 для внесения жидкого навоза был представлен в 2018 г. на Международной выставке EuroTier в Ганновере.

Альтернативное решение

Кроме разбрызгивателей и инжекторов, в сельском хозяйстве используется вариант системы, совмещающий достоинства этих решений. Речь идет о моноблочной системе Aerway, включающей в себя ножевую вращающуюся борону и сопла для внесения жидкого навоза.

Поверхностно - внутрипочвенный способ внесения органики имеет практически все преимущества инжекторного метода, такие как равномерность внесения, снижение нагрузки на почву, совмещение операций внесения и почвообработки и т. д. К его недостаткам следует отнести высокую стоимость моноблока, а также частичную потерю азота (до 20 %) из‑за попадания части навоза на почву между отверстиями.

Своими глазами

В России некоторые свиноводческие комплексы в 90-е годы ХХ в. были построены без наличия полей для утилизации отходов.

Поэтому не имеющие собственной земли предприятия вынуждены обращаться в соседние хозяйства с просьбой о внесении навоза на их поля. Часто получить согласие непросто – сельхозпредприятия не только скептически относятся к перспективе повышения урожайности при внесении свиного навоза, но и опасаются, что культурам будет нанесен ущерб в результате чрезмерного уплотнения почвы колесами тракторов.

Весомым аргументом в таком случае является возможность оценить эффективность внесения навоза на собственном опыте.

Результат оказался положительным: урожайность пшеницы на удобренном органикой поле по сравнению с контролем повысилась в 3,1 раза и составила около 40 ц / га, количество зерен в одном колосе увеличилось в среднем в два раза.

Поэтому в последнее время все больше сельскохозяйственных предприятий внедряют различные системы для внесения навоза. Это помогает увеличить урожайность культур за счет сокращения потерь азота, а также уменьшить расходы на доставку жидкого навоза на поля.

(с) НОВОЕ СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО

Внесение навоза на поля довольно энерго- и трудоёмкий процесс. Успех его реализации закладывается на этапе проектирования свинокомплекса – нужно выбрать такую площадку для строительства чтобы поля на которых будет организовано внесение находились на расстоянии не более 15 км от хранилища. С увеличением дистанции перевозки – её стоимость растёт в геометрической прогрессии.

Для полей в радиусе до 6 км от резервуара с навозом экономически наиболее эффективны:

Шланговые системы [Шланговые машины]. Рассчитаны на работу перед весенней или зяблевой обработкой почвы.
Барабанные установки дождевального типа [Шланговые машины]. Стандартные установки необходимо переоборудовать под внесение жидкого навоза, установив на них дополнительный двигатель – увеличивающий скорость движения тележки. Являются наиболее бюджетным вариантом – их можно использовать также для полива посадок. Возможна комплектация как дождевальной тележкой так и консолью.
Широкозахватные системы дождевального типа [Многоопорные машины]. В период орошения полей можно добавлять мелко сепарированный навоз в систему полива полей. Это позволит совместить полив с подкормкой растений жидким навозом. При отсутствии на поле посадок можно подавать неразбавленный навоз.

Перечисленные комплекты машин позволяют распределять по полю 2-4 тысячи кубометров навоза в сутки двумя работниками использующими один трактор.

Для полей на расстоянии 5-15 км предпочтительны буксируемые цистерны [Ёмкости для жидких органических удобрений].

Объём цистерны выбирают исходя из расстояния перевозки:

до 5 км – 3-18 т;
до 7 км – 5-18 т;
до 10 км – до 24 т;
более 10 км – 15-24 т.

Затраты на транспортировку обратнопро порциональны объёму цистерны.

На незанятых полях цистерны можно оснащать насадками для внутрипочвенного внесения жидкого навоза [Машины для внутрипочвенного внесения жидких органических удобрений]. Такие насадки увеличивают положительный эффект от внесения и снижают выделение неприятного запаха, что очень актуально вблизи населённых пунктов.

Для внесения по посадкам используют устройства для поверхностного внесения [Поверхностные распределители жидких органических удобрений].

По результатам исследований внесение 300 кубометров на гектар в год жидкой фракции свиного навоза приводит к увеличению урожая пшеницы на 600 килограмм с гектара. Кроме того снижение использования минеральных удобрений приводит к уменьшению содержания вредных химических соединений, нитратов и тяжёлых металлов в урожае.

Читайте также: