Спецвозможности
Техника и оборудование

Резервы минерального питания зерновых культур

01.10.2018
606
Резервы минерального питания зерновых культур фото, иллюстрация
посівний комплекс Alcor 7,5
Высокие урожаи зерновых культур возможны при условии обеспечения их полноценным питанием. Для развития растения нуждаются в свете, тепле, воде и питательных веществах. В составе культур содержится около 70 химических элементов. Главные среди них - углерод, кислород и водород. Следующие по значимости - азот, фосфор и калий.
 
Несмотря на наличие этих элементов в составе самых полезных для почвы и растений органических удобрений, их концентрация в последних настолько незначительна, что для достижения высоких урожаев их нужно вносить по 50-60 т/га, что при нынешнем упадке у нас животноводства побуждает к применению минеральных удобрений химического происхождения.
 
Однако применение минеральных удобрений имеет две существенных оговорки: во-первых, они загрязняют окружающую среду (ежегодно с ними на поля Украины поступает около 133 тыс. т фтора, 1,6 тыс. т цинка, меди и других экологически опасных элементов). Во-вторых, стоимость минеральных удобрений с каждым годом стремительно растет. Это побуждает сельхозпроизводителей к бережному и экономному использованию минеральных удобрений.
 
До недавнего времени из-за невысоких цен и физико-механические свойств минеральные удобрения вносили в почву на 80% поверхностным способом, 10% - одновременно с посевом и 10% - при подкормке посевов. Широкое применение поверхностного способа определяло то, что удобрения выпускали преимущественно в порошкообразном и мелкокристаллическом виде и требовали тщательного перемешивания и длительного контакта с грунтом.
 
Такие удобрения заделывали в почву обычными почвообрабатывающими орудиями во время пахоты, культивации или боронования. Эти средства в той или иной степени локализуют удобрения в почве, однако глубина их заделки для каждого случая отличается и не всегда отвечает потребностям растений.

Во время культивации основная масса удобрений остаєтся на поверхности почвы и в слое до 5 см.

Дисковая борона является более пригодной для этого, однако она осуществляет широкополосное расмещение удобрений путем отбрасывания последних задними секциями к середине бороны (в случае Х-образного расположения дисковых батарей). При этом с обеих сторон орудия остаются неудобренные полосы шириной до 30 см.
 
При вспашке без предплужника на глубину 25 см количество удобрений растет в направлении от верхнего слоя к нижнему и достигает максимума в слое 16-20 см. При вспашке с предплужником количество удобрений возрастает от верхнего слоя (4 см) к нижнему. В слое до 16 см остается лишь 14% удобрений, что не обеспечивает надлежащего питания молодых растений в начале вегетации. На глубине 16-25 см содержится до 86% удобрений, 37% из них концентрируются у дна борозды в слое 24-25 см, что не обеспечивает полной эффективности удобрений.
Следует отметить, что при описанной выше технологии применения минеральных удобрений используют только 28% азота, 20% фосфора и 32% калия. Значительно более эффективным способом является внесение удобрений непосредственно в почву узкими полосами на нужном расстоянии от ряда растений, что позволяет повысить вышеназванные показатели, соответственно, до 50, 20 и 50% и сэкономить до 30% минеральных удобрений.

сівалка Vaderstad Rapid

Лучшим агротехническим средством, которое позволяет это реализовать, является внесение основной дозы удобрений одновременно с посевом. Во время припосевного (стартового) внесения удобрения (преимущественно фосфорных форм) располагают или непосредственно в посевном рядке вместе с семенами, или на расстоянии 2-3 см от рядка семян, как в сторону так и вглубь. При этом

фосфорные удобрения стоит размещать как можно ближе к семенам,

потому что корни растений используют лишь незначительное количество общей внутренней поверхности почвы, а содержание фосфора в почвенных растворах составляет лишь 0,2-2,5 кг/га. Водорастворимые фосфаты из удобрений почти не перемещаются в почве и при поверхностном способе внесения первая культура использует их только на 10-20%. Установлено, что запасов фосфора в семенах, которые высеваются, недостаточно, и потребность молодых растений в этом элементе превышает потребность в азоте и калия в несколько раз. Получив повышенное количество стартового фосфора, молодые растения ускоренно формируют корневую систему, что способствует более полному усвоению элементов питания и влаги. Как следствие, средняя прибавка урожая озимых от стартового удобрения фосфором дозой 10-15 кг/га составляет 2,9 ц/га при урожайности на контроле 22,6 ц/га.

Что касается азотных удобрений, то агрономические данные свидетельствуют об обязательной необходимости отделения удобрений от семян.

сівалка Vaderstad Spirit 400CПри этом смещение их на 6 см ниже семян или в сторону от них недостаточно эффективно. При таком расположение прибавки урожая зерновых составляют, соответственно, 2,8 и 2,4 ц/га. Сочетание этих мероприятий при размещении на 3 см в сторону от рядка семян и на 3-6 см вглубь от семян позволяет повысить урожайность зерновых по сравнению с поверхностным способом на 3,7-3,8 ц/га, а при смещении в сторону на 6 см - соответственно на 4,2–4,6 ц/га.

Эти характеристики соответствуют зерно-туковым сеялкам скандинавских стран с междурядьями между зерновыми сошниками 12-13,2 см. Минеральные удобрения в них высевают через специальные туковые сошники внутрь междурядья.
 
В Швеции установлена равнозначная эффективность расположения полосы удобрений при посеве зерновых культур в каждое междурядье и через междурядье, что позволяет вдвое сократить количество туковых сошников, уменьшить тяговое сопротивление и металлоемкость сеялки.
В результате многолетних опытов Полтавского СГИ на черноземах при выращивании зерновых с ленточным внесением основных удобрений пришли к выводу о возможности внесения удобрений через междурядье зерновых культур и на глубину, вдвое большую, чем полоса семян.

сівалка John Deere 730

Сеяли переоборудованной сеялкой СЗ-3,6, в которой было предусмотрено внесение полной дозы минеральных удобрений полосами через междурядья с интервалом 30 см на глубину 10 см, что дало прибавку урожая по сравнению с поверхностным внесением и заделкой удобрений культиватором на 3–6 ц/га.
Следует заметить, что ряд исследователей считает такое расположение полосы основного удобрения слишком далеким от рядков семян, а для начального развития корневой системы растений нужно одновременно добавлять в рядок семян небольшую дозу фосфорных удобрений.
 
Для пропашных культур поверхностное внесение удобрений создает ощутимую позиционную удаленность основной массы удобрений от семян и всходов растений. Чем шире междурядья, тем больше период от прорастания семян до начала питания корнями молодых растений. Поэтому локализация удобрений при широкорядном посеве значительно эффективнее, чем на культурах с междурядьями 8–15 см.
В Великобритании для культур с широкорядным посевом придерживаются схемы расположения полосы удобрений на расстоянии 5 см сбоку рядка растений и на 2,5 см глубже их.
 
В Германии после многолетних опытов внесения удобрений под кукурузу пришли к выводу о целесообразности расположения полосы основного удобрения на 5 см в сторону и в глубину от рядка растений, дало прибавку урожая зерна по сравнению с поверхностным внесением 7,9 ц/га.
Следует отметить, что ряд исследователей считает целесообразным на тяжелых почвах вносить фосфорные и особенно калийные удобрения при осенней обработке почвы. Как вариант, под кукурузу по технологии Strip-till их можно вносить во время чизелевания в борозду, которую оставляет чизельная лапа. Весной сеялка движется маркерным следом, который оставляет осенью чизель, семена высевают в борозду, а стартовые удобрения - на расстоянии 2-3 см от рядка семян.
 
Ведущие зарубежные фирмы широко применяют такую технологию минерального питания зерновых культур.

 

Фирма Vаderstad предлагает технологию сева с мелкой обработкой почвы и различными схемами взаимного расположения семян и удобрений (рис. 1). При первой минеральные удобрения заделывают в рядок между двумя рядками семена на расстоянии от семени 6-7 см и глубиной внесения на 2-3 см ниже уровня заделки семян (рис. 1а). При второй минеральные удобрения вносят в полосы на глубину 2-3 см ниже уровня посева между рядками семян, которые закладывают с междурядным расстоянием 12,5 см (рис. 1б). Указанную технологию реализуют механическими сеялками марки Rаpиd и сеялками с централизованными пневмомеханическими высевающими системами Spirit 400С.

Сеялка - полуприцепная. На мощной центральной раме установлены комбинированный бункер для семян и туков, дозаторы, вентилятор и пневмопроводы с двумя распределительными головками. Одна из них распределяет удобрения, которые по тукопроводам транспортируются сжатым воздухом под диски двухрядного дискатора, который сплошь обрабатывает почву на глубину от 3 до 6 см. За дискатором идут пневматические колеса, которые уплотняют разрыхленную дискатором почву и готовят посевное ложе с нужной плотностью почвы (0,9–1,1 г/см3).

Со второй распределительной головки семена по семяпроводам направляется в двухдисковые сошники, расположенные в два ряда и имеющие индивидуальные прикатывающие каточки. Позади них шарнирно закреплены штригель-бороны, которые боронуют и выравнивают засеянную площадь.
 
Благодаря широкому спектру опций, доступных для установки на сеялку, ее можно настроить под различные типы почв и требований по их обработке. Большой бункер обеспечивает значительную производительность. Сеялка оборудована широкими колесами большого диаметра, что вместе с их размещением в шахматном порядке позволяет достичь эффективного уплотнения почвы перед высевающими секциями и уменьшить усилие. Доступная ширина междурядий составляет 12,5 и 16,7 см.
 
Сеялка может быть адаптирована к различным условиям сева благодаря работе трех наборов передних почвообрабатывающих рабочих органов, которые достаточно легко настроить и регулировать из кабины трактора. Для хозяйств, использующих вспашку на большинстве площадей, рекомендуют применять выравнивающую планку Cross Board, которая разбивает комки и выравнивает борозды после вспашки.
 
Если в хозяйстве большинство площадей обрабатывают культиваторами или дисковыми боронами по технологии Mini-till, на сеялке Spirit целесообразно использовать систему дисков System Disc Aggressive. В этом случае 45-сантиметровые диски конической формы, закрепленные на индивидуальных стойках, обеспечивают высокую точность работы и образуют мелкокомковую структуру обработанной почвы. Коническая форма дисков обеспечивает постоянный угол атаки, который не зависит от степени его износа и глубины обработки. Х-образное размещение дисков нейтрализует силы бокового смещения и улучшает их проникающую способность.
 
Электронная система контроля сеялок проверяет процесс перемещения семян от бункера к сошников. Она сразу информирует тракториста об уменьшении потока семян в конкретной секции, поэтому риск сева с забитым сошником сведен к минимуму. Есть функция перекрытия высева половины ширины сеялки из кабины трактора, что важно для экономии семян и удобрений во время сева на клиновидных участках и обсеве поля. По заказу агрегат комплектуют оборудованием для точного вождения с использованием GPS.
 
Технологию дисковой предпосевной обработки почвы одновременно со строчным севом с междурядьями 12,5 см, внесением в рядки стартовых минеральных удобрений, а в междурядья - их основных доз по схеме, показанной на рис. 1а, предлагает известная фирма Lemken. Но техническое обеспечение этой технологии иное, чем у Vaderstad. Посевной агрегат Jantar-12 состоит из прицепного трехсекционного бункера на отдельном колесном ходу, оборудованном катушечными дозаторами, вентилятором высокого давления и пневмопроводов для технологических материалов. К нему подцеплена короткая дисковая борона (дискаторы) с катком, по которому в ряд на подпружиненной подвеске расположены двухдисковые сошники для высева основных удобрений. Позади колесного хода дискаторы в два ряда навешены с помощью параллелограммных механизмов двухдисковые сошники с прикатывающими катками. В эти сошники пневматически транспортируются семена и стартовые минеральные удобрения.

Агрегат оснащен маркерами, системой контроля высева, механизмами быстрой настройки норм высева и глубины посева семян и, отдельно, основных удобрений. Благодаря широкому расстоянию между рабочими органами агрегат способен надежно работать почти по всем технологиям обработки почвы. Дискаторы, входящие в состав агрегата, можно использовать отдельно для обработки.

 

При использовании техники фирмы John Deere во время выращивания злаковых культур удобрения закладывают в каждое второе междурядье. При посеве с междурядьями 25,4 см расстояние между полосами основных удобрений составляет 50,8 см (рис. 2).

Фирма предлагает несколько моделей комбинированных машин для реализации этой технологии. Пневматическая сеялка-культиватор модели 730LL имеет в составе культиватор модели 2210, позади которого на раме установлены двухдисковые сошники (фото 3а), что строчным способом с междурядьями 15 или 19 см высевают семена. Перед ними идут в пять рядов культиваторные рабочие органы с подпружиненными стойками (фото 3б). Они подрезают и рыхлят почву на глубину 6-12 см и заделывают основные удобрения, которые с помощью пневматической системы транспортируют от высевающего модуля. Стартовые удобрения высевают в рядок с семенами. Подаются они также сжатым воздухом от высевающего модуля, к которому прицеплена сеялка-культиватор. Ширина захвата посевного комплекса составляет от 8,5 до 13,4 м.

Для выполнения несколько иной технологии Mini-Drill рассчитана модель посевного комплекса 1835 фирмы John Deere. Семена высевают полосами 10 см с расстоянием между ними 25 см. При этом в полосы с семенами подают стартовые минудобрения. Основные удобрения вносят узкими рядами между засеянными полосами с междурядьями 51 см и на 2-3 см глубже семян.

Основой посевного комплекса 1835 является четырехрядный культиватор с катками. Семена и стартовые удобрения высевают под лапы рабочих органов. Для заделки в почву основных удобрений спереди на раме культиватора установлены с междурядьями 51 см специальные однодисковые сошники. Семена и туки дозируются и пневмотранспортируются высевающим модулем модели 1910, что агрегатируется позади культиватора.

Модель 1835 выпускается с шириной захвата от 10,2 до 18,3 м.

 

Посевные комплексы канадской фирмы Salford созданы по технологии культиваторной мелкой обработки почвы, совместимой с посевом полосами семян и стартовых удобрений (под культиваторные лапы) (фото 4) и внесением основных удобрений между полосами (рис. 3). Для высева основных удобрений между полосами семян фирма разработала приставку к лапам рабочих органов в виде дополнительного наральника. Ее поставляют как опцию к посевному комплексу Salford 580. Подобные технологические и технические решения предлагают известные американские фирмы Flexi-Coil і Bourgault.

 

Немецкая фирма Horsch разработала способ внесения стартовых удобрений в полосу с семенами и закладкой жидких основных удобрений под семенные полосы (рис. 4). Глубина заделки семян со стартовыми удобрениями составляет 2-3 см, а жидкие удобрения вносят на 2-3 см ниже семян. Ширина двух полос семян с междурядьями - до 20 см. Разработан также вариант технологии, когда основные удобрения вносят в почву в твердом гранулированном виде.
 
Эту технологию и технические средства для нее взял на вооружение и внедряет в Украине холдинг «Агро-Союз». Сельхозпроизводителям предлагают модельный ряд широкозахватных посевных комплексов марки АТD.

 

Среди отечественных разработок наиболее приближенными к рассмотренным технологиям и средствам механизации почвообрабатывающе-посевных работ являются посевные комплексы ALCOR, которые разработало и серийно выпускает ОАО «Эльворти». Предназначены они для посева зерновых, зернобобовых и других культур по традиционной, минимальномй и консервирующей допосевной обработке почвы.

На легких почвах могут осуществлять прямой посев без предварительной обработки почвы. Выполняют за один проход сплошную предпосевную культивацию на глубину посева и 100% -ное подрезание сорняков, полосовой подпочвенноразбрасывающий высев семян и стартовых минудобрений, вычесывание срезанных сорняков и прикатывание засеянных полос. Выпускают две модели таких комплексов - ALCOR 7,5 и ALCOR 10 - с рабочей шириной захвата, соответственно, 7,5 и 10 м.

 
Агрегатируются данные комплексы с тракторами мощностью от 180 и 280 л. с. соответственно.

 

Ю. Вожик, д-р техн. наук,  В. Насонов, канд. техн. наук, ННЦ «ИМЭСХ»

журнал "Пропозиція", №2, 2017 р.

Интервью
ВВП Венгрии в 2016 году выросло на 3,5-5% и она попала в число 7 стран ЕС, чей дефицит бюджета составил менее 3%. «Украина – одно из крупнейших наших соседних государств. В 2016 году двусторонние
В развитых странах агрострахование уже давно применяется как эффективный инструмент развития агробизнеса, в Украине страхование рисков сельского хозяйства все еще находится на стадии развития. Что

1
0