Спецвозможности
Технологии

Выхлопные газы трактора как удобрение: практическое применение

04.12.2019
1904
Выхлопные газы трактора как удобрение: практическое применение фото, иллюстрация
В прошлом месяце наш сайт писал об идее использования выхлопных газов трактора для удобрения почвы, ее теоретическом обосновании и первых результатах исследований. Но непоседливая предприимчивая англосаксонская натура подтолкнула некоторых фермеров испытать новую идею на своих полях раньше, чем ученые проведут соответствующие исследования в их почвенно-климатической зоне. Поэтому знакомим читателей с их опытом.

 

 

 

Канада

Теплообмінник для охолодження вихлопних газів, який використовує канадський фермер Дастін Вільямс

Считается, что первым в стране попытался реализовать эту идею на практике еще в самом начале нынешнего века фермер Гэри Льюис из провинции Альберта, вложив в переоборудование техники более 40 тыс. канадских долларов. Сам он рассказывает, что позаимствовал идею использования углекислого газа для стимулирования роста растений у тепличников. С 2005 г. он продает комплекты оборудования и технологию использования выхлопных газов в растениеводстве, получая за последние еще 15 тыс. канадских долларов единовременно и еще 1500 канадских долларов ежегодно в качестве роялти. За первые 5 лет ему удалось найти полторы сотни клиентов в Северной Америке, Европе и Австралии. Гэри Льюис обещал фермерам не только существенное уменьшение затрат на удобрения, но и снижение платы за выбросы углерода из расчета 125 долларов на гектар. Его фирма существует до сих пор.

Одним из клиентов фирмы стал фермер Дастин Уильямс из провинции Манитоба. Он поставил оборудование, которое вносит выхлопные газы в почву не вместе с семенами, а через сошники для внесения удобрений посевного комплекса канадского производителя SeedMaster шириной захвата 15 м. В течение трех лет он исследовал влияние различных норм азотных удобрений, которые вносились вместе с выхлопными газами в почву . «Когда я совсем не вносил азотных удобрений, результата не было», - говорит фермер. Однако расходы азотных удобрений при их внесении вместе с выхлопными газами трактора удалось снизить на 30% без снижения урожайности и содержания органического вещества в почве.

Загальний вигляд агрегата, на якому працює Дастін Вільямс

Его земляк Даррел Карлайл был одним из первых 9 фермеров в стране, которые испытали эту технологию. Он рассказывает, что выхлопными газами трактора можно полностью заменить удобрения, и при этом урожайность будет не ниже, а иногда даже выше. У него выхлопные газы поступают от глушителя к камере охлаждения размером 420х60х60 см, расположенной позади трактора. Затем они нагнетаются вентилятором пневматической сеялки через те же шланги, по которым в почву поступают семена и удобрения. «Большая проблема - эффективно охладить выхлопные газы. Их надо охладить с 1000 до 150 градусов», - говорит Даррел Карлайл.
 
Он работает пневматической сеялкой SeedMaster шириной захвата 18 м с междурядьями 30 см, которую тянет трактор John Deere 9520 с двигателем мощностью 450 л. с. Фермер рассказал, что полностью прекратил вносить в почву азотные удобрения, зато удобряет только незначительными количествами по листу. Таким образом он снизил норму внесения азота в 8 раз. «Мы проводили исследования на горохе, пшеницы, рапса, овсе, сои и картофеля, проводя анализ растительных тканей каждые 10-14 дней», - говорит фермер.

Вихлопні гази через трубопроводи посівного комплексу надходять у грунт«Я не говорю, что можно полностью отказаться от удобрений. Но можно существенно уменьшить их использование. Многие фермеры видят положительный эффект от внесения углекислого газа, даже если не удается уменьшить объемы использования удобрений. Напомню, что соединения углерода входят в состав гуминовых кислот, карбоната кальция, некоторых продуктов для внесения по листу», - продолжает Даррел Карлайл. Он обещает быструю окупаемость оборудования, которое стоит около 30 тыс. канадских долларов, если расходы можно снизить на 75 канадских долл./га, а фермер обрабатывает 400–600 га.

Наибольшим положительным эффектом от внесения в почву выхлопных газов Д. Карлайл называет рост активности микробиоты в почве, что способствует переходу питательных элементов из удобрений в усваиваемую для культуры форму. Он отметил, что анализ тканей растений показал, что высокий уровень серы сохраняется, даже если вносить вместе с посевом вдвое меньше серных удобрений, чем вносилось раньше. А содержание азота и калия даже росло. «Выхлопные газы стимулируют азотфиксирующие бактерии, не уничтожая микробиоту, в отличие от безводного аммиака», - говорит г-н Карлайл. В заключение он добавил, что внесение выхлопных газов в почву - это не просто надеть на выхлопную трубу шланг и вывести его в почву, это очень сложная система, которая требует, в частности, переоборудования двигателя. «Я работал над воплощением в жизнь этой идеи 5 лет», - подчеркнул он.

 

Великобритания

Первым в стране фермером, который внедрил вышеупомянутую идею на практике, стал Стив Хард, инженер-самоучка, который обрабатывает 1000 га, выращивая овес, пшеницу, бобовые и рапс. Он говорит, что потратил полгода и 10 тыс. фунтов стерлингов, зато стал тратить на удобрения на треть меньше.
 
Он оборудовал свой трактор «Джон Дир» системой, которая с помощью вентиляторов охлаждает выхлопные газы и с помощью культиватора вносит в почву. Отверстия 27 шлангов, по которым вносятся выхлопные газы, расположены на уровне почвы. Выхлопные газы принудительно нагнетаются в узкие борозды, образованные культиватором.
 
Как рассказал фермер, он расположил сзади трактора газоанализатор, и тот показал, что 98% выхлопных газов попадают в почву. Как рассказал фермер, после внедрения этой технологии культуры сами производят азот (с помощью симбиотических азотофиксирующих бактерий), формируют лучшую корневую систему и требуют меньше удобрений. Также внесение углекислого газа в кислые почвы позволило раскислить их, что улучшило условия для вегетации и повысило урожайность.

 

Австралия

Радіатор для охолодження вихлопних газів на тракторі австралійського фермера Коліна ХарпераФермер Колин Харпер из шт. Южная Австралия, который обрабатывает 2230 га, тоже рассказывает, что существенно снизил объемы внесения удобрений, нагнетая выхлопные газы трактора в семенное ложе во время сева. Он напоминает, что выхлопные газы содержат не только углерод, но и кальций, азот, фосфор, железо и цинк.

Фермер рассказывает, что ему удалось улучшить состояние почвенной микробиоты, улучшить развитие культур и их корневой системы и снизить объемы использования удобрений за счет того, что микробиота «кормит» растения, а лучше разложенные пожнивные остатки «кормят» почву. «Всхожесть повысилась на 10-15%, выросли количество червей и влагоудерживающая способность почвы", - добавил Колин Харпер. «Всю весну не было дождей, но я получил, пожалуй, лучшие показатели массы 1000 зерен и качества зерна за все время, что работаю. Тогда как все соседи жалуются на большое количество плюсклого зерна», - продолжает он. Организация «Биологические фермеры Австралии» позволила использовать эту технологию в органическом производстве.

Охлаждающая система для выхлопных газов достаточно компактная и располагается на крыше кабины трактора. Прибор, который напоминает радиатор и оборудован пятью электровентиляторами, снижает температуру выхлопных газов с 300 до 80°С менее чем за полсекунды. Затем они направляются в герметичный шланг и в пневматическом посевном аппарате обдают семена теплым влажным воздухом, который нагнетается в семенное ложе. Фермер объясняет, что благодаря этому улучшается всхожесть семян. «Это лучше, чем выбрасывать газы в атмосферу», - добавляет он.
 
Согласно его расчетам, большая австралийская ферма окупит оборудования за год-два за счет экономии на удобрениях. Сам Колин Харпер в первый год снизил норму внесения моноамонийфосфата со 100 до 75 кг/га, а впоследствии снижал затраты и дальше. На сегодня единственное удобрение, которое он вносит на 800 га полевых культур - это жидкое биоудобрение (экстракт из червей), которое ему обходится из расчета 25 австралийских долларов га гектар. Так во время севооборота у него чередуются пашня и пастбища (рапс, потом пшеница, затем двухгодичные бобовые травы на выпасе), фермер отмечает не только повышение качества зерна и почвы, но и то, что даже овцы выглядят здоровыми после выпаса на этом пастбище. «Я очень впечатлен улучшением состояния почвы и хорошими результатами, которых я достиг, войдя во второй цикл севооборота», - подытожил Колин Харпер.

 

Перевел Богдан Малиновский, b.malinovskiy@univest-media.com

Интервью
клубника
Рынок ІТ-решений для сельского хозяйства в мире достигает $400 млрд в год. Применение ІТ-технологий значительно увеличивает производительность аграрного производства.
Владимир Яковчук, генеральный директор Евралис Семенс Украина
Генеральный директор ООО «Евралис Семенс Украина» Владимир Яковчук рассказывает о новинках французского семенного бренда в сезоне-2017 и "закулисной" жизни компании.    

1
0