Вихлопні гази трактора як добриво: практичне застосування

Минулого місяця наш сайт писав про ідею використання вихлопних газів трактора для удобрення грунту, її теоретичне обґрунтування і перші результати досліджень. Але непосидюча підприємлива англосаксонська натура підштовхнула деяких фермерів випробувати нову ідею на своїх полях раніше, ніж науковці проведуть відповідні дослідження в їхній грунтово-кліматичній зоні. Тож знайомимо читачів з їхнім досвідом.

Канада

Вважається, що першим у країні спробував реалізувати цю ідею на практиці ще на самому початку нинішнього століття фермер Гері Льюіс з провінції Альберта, вклавши в переобладнання техніки понад 40 тис. канадських доларів. Сам він розповідає, що запозичив ідею використання вуглекислого газу для стимулювання рослту рослин у тепличників. З 2005 р. він продає комплекти обладнання та технологію використання вихлопних газів у рослинництві, беручи за останню ще 15 тис. канадських доларів одноразово і ще 1500 канадських доларів щорічно у якості роялті. За перших 5 років йому вдалося знайти півтори сотні клієнтів у Північній Америці, Європі та Австралії. Гері Льюіс обіцяв фермерам не лише суттєве зменшення витрат на добрива, а й зниження плати за викиди вуглецю з розрахунку 125 доларів на гектар. Його фірма існує й досі.

Одним з клієнтів фірми став фермер Дастін Вільямс з провінції Манітоба. Він поставив обладнання, яке вносить вихлопні гази в грунт не разом з насінням, а через сошники для внесення добрив посівного комплексу канадського виробника SeedMaster шириною захвату 15 м. Протягом трьох років він досліджував вплив різних норм азотних добрив, що вносилися разом з вихлопними газами в грунт. «Коли я зовсім не вносив азотних добрив, результату не було», — говорить фермер. Однак витрати азотних добрив за їх внесення разом з вихлопними газами трактора вдалося знизити на 30% без зниження врожайності і вмісту органічної речовини в грунті.

Його земляк Даррел Карлайл був одним з перших 9 фермерів у країні, які випробували цю технологію. Він розповідає, що вихлопними газами трактора можна повністю замінити добрива, і при цьому врожайність буде не нижчою, а інколи навіть вищою. У нього вихлопні гази надходять від глушника до камери охолодження розміром 420х60х60 см, розташованої позаду трактора. Потім вони нагнітаються вентилятором пневматичної сівалки через ті самі шланги, якими в грунт надходять насіння й добрива. «Велика проблема — ефективно охолодити вихлопні гази. Їх треба охолодити з 1000 до 150 градусів», — говорить Даррел Карлайл.

Він працює пневматичною сівалкою SeedMaster шириною захвату 18 м з міжряддями 30 см, яку тягне трактор John Deere 9520 з двигуном потужністю 450 к. с. Фермер розповів, що повністю припинив вносити в грунт азотні добрива, натомість удобрює тільки незначними кількостями по листу. В такий спосіб він знизив норму внесення азоту в 8 разів. «Ми проводили дослідження на горосі, пшениці, ріпаку, вівсі, сої й картоплі, проводячи аналіз рослинних тканин кожні 10–14 днів», — говорить фермер.

«Я не говорю, що можна повністю відмовитися від добрив. Але можна суттєво зменшити їх використання. Багато фермерів бачать позитивний ефект від внесення вуглекислого газу, навіть якщо не вдається зменшити обсяги використання добрив. Нагадаю, що сполуки вуглецю входять до складу гумінових кислот, карбонату кальцію, деяких продуктів для внесення по листу», — продовжує Даррел Карлайл. Він обіцяє швидку окупність обладнання, яке коштує близько 30 тис. канадських доларів, якщо витрати можна знизити на 75 канадських дол./га, а фермер обробляє 400–600 га.

Найбільшим позитивним ефектом від внесення у грунт вихлопних газів Д. Карлайл називає зростання активності мікробіоти в грунті, що сприяє переходу поживних елементів з добрив у засвоювану для культури форму. Він зазначив, що аналіз тканин рослин показав, що високий рівень сірки зберігається навіть якщо вносити разом із сівбою вдвічі менше сірчаних добрив, ніж вносилося раніше. А вміст азоту й калію навіть зростав. «Вихлопні гази стимулюють азотофіксуючі бактерії, не знищуючи мікробіоту, на відміну від безводного аміаку», — говорить пан Карлайл. На останок він додав, що внесення вихлопних газів у грунт — це не просто надіти на вихлопну трубу шланг і вивести його в грунт, це дуже складна система, яка вимагає, зокрема, переобладнання двигуна. «Я працював над втіленням у життя цієї ідеї 5 років», — наголосив він.

Великобританія

Першим у країні  фермером, який впровадив вищезгадану ідею на практиці, став Стів Хард, інженер-самоук, який обробляє 1000 га, вирощуючи овес, пшеницю, бобові й ріпак. Він розповідає, що витратив півроку і 10 тис. фунтів стерлінгів, зате став витрачати на добрива на третину менше.

Він обладнав свій трактор «Джон Дір» системою, яка за допомогою вентиляторів охолоджує вихлопні гази і за допомогою культиватора вносить їх у грунт. Отвори 27 шлангів, через які вносяться вихлопні гази, розташовані на рівні грунту. Вихлопні гази примусово нагнітаються у вузькі борозни, утворені культиватором.

Як розповів фермер, він розташував позаду трактора газоаналізатор, і той показав, що 98% вихлопних газів потрапляють у грунт. Як розповів фермер, після впровадження цієї технології культури самі виробляють азот (за допомогою симбіотичних азотофіксуючих бактерій), формують кращу кореневу систему і потребують менше добрив. Також внесення вуглекислого газу в кислі грунти дало змогу розкислити їх, що покращило умови для вегетації і підвищило врожайність.

Австралія

Фермер Колін Харпер зі шт. Південна Австралія, який обробляє 2230 га, теж розповідає, що суттєво знизив обсяги внесення добрив, нагнітаючи вихлопні гази трактора в насіннєве ложе під час сівби. Він нагадує, що вихлопні гази містять не тільки вуглець, а ще й кальцій, азот, фосфор, залізо й цинк.

Фермер розповідає, що йому вдалося поліпшити стан грунтової мікробіоти, покращити розвиток культур і їх кореневої системи і знизити обсяги використання добрив за рахунок того, що мікробіота «годує» рослини, а краще розкладені пожнивні рештки «годують» грунт. «Схожість підвищилася на 10–15%, зросли кількість черв’яків та вологоутримуюча здатність грунту”, — додав Колін Харпер. «Всю весну не було дощів, але я отримав, мабуть, найкращі показники маси 1000 зерен і якості зерна за увесь час, що працюю. Тоді як усі сусіди скаржаться на велику кількість плюсклого зерна», — продовжує він. Організація «Біологічні фермери Австралії» дозволила використовувати цю технологію в органічному виробництві.

Охолоджувальна система для вихлопних газів досить компактна і розташовується на даху кабіни трактора. Прилад, який нагадує радіатор і обладнаний п’ятьма електровентиляторами, знижує температуру вихлопних газів з 300 до 80°С менш ніж за півсекунди. Потім вони спрямовуються в герметичний шланг і в пневматичному висівному апараті обгортають насіння теплим вологим повітрям, яке нагнітається в насіннєве ложе. Фермер пояснює, що завдяки цьому покращується схожість насіння. «Це краще, ніж викидати гази в атмосферу», — додає він.

Згідно його розрахунків, чимала австралійська ферма окупить обладнання за рік-два за рахунок економії на добривах. Сам Колін Харпер у перший рік знизив норму внесення моноамонійфосфату зі 100 до 75 кг/га, а згодом знижував витрати й далі. На сьогодні єдине добриво, яке він вносить на 800 га польових культур — це рідке біодобриво (екстракт з черв’яків), яке йому обходиться з розрахунку 25 австралійських доларів га гектар. Позаяк під час сівозміни у нього чергуються рілля і пасовище (ріпак, потім пшениця, потім дворічні бобові трави на випасі), фермер відзначає не тільки підвищення якості зерна та грунту, а й те, що навіть вівці виглядають здоровішими після випасу на цьому пасовищі. «Я дуже вражений покращенням стану грунту і хорошими результатами, яких я досяг, увійшовши в другий цикл сівозміни», — підсумував Колін Харпер.

Переклав Богдан Малиновський, b.malinovskiy@univest-media.com