Высокоэффективный комплекс для обработки почвы и посева c одновременным внесением жидких удобрений агрегатом-интегратором FDC

Размещено на http://www.allbest.ru/

Высокоэффективный комплекс для обработки почвы и посева c одновременным внесением жидких удобрений агрегатом-интегратором FDC

В.А. Милюткин 1,

А.С. Овчинников

Аннотация

Актуальность. Прогрессивное реформирование агропромышленного комплекса - АПК РФ, обеспечивающее в основном продовольственную безопасность страны и значительный прибыльный для России экспорт сельскохозяйственной продукции, во многом основано на широко используемых высокоэффективных инновационных технологиях и инновационной сельскохозяйственной технике для повышения, в частности и за счет восстановления плодородия почвы, урожайности и качества растениеводческой продукции. Объект исследований. Комплекс FDC-6000 для обработки почвы и посева с одновременным внесением жидких минеральных удобрений (КАС, ЖКУ, растворы твердых удобрений), созданный на инновационном интегрирующем различные технико-технологические агрегаты ведущем в России сельхозмашиностроительном предприятии по прицепной технике - АО "Евротехника". Материалы и методы. Экспертная, сравнительная, аналитическая оценка конструктивных и технологических преимуществ инновационного почвообрабатывающе-удобрительно-посевного комплекса, интегрируемого агрегатом FDC-6000. Также проводится широкая производственная оценка в различных регионах РФ (в настоящее время данных комплексов произведено более 200 экземпляров), так как из наиболее востребованных элементов технологий большое значение имеют агрохимические мероприятия (применение минеральных удобрений в жидкой форме с макро-, мезо- и микроэлементами: сера, бор, цинк, медь и др.), а по технике - комбинированные, насыщенные основными технологическими операциями - комбинированные комплексы. Причем конструктивно-технологическая схема агрегата должна быть оптимальной и обеспечивать максимально-возможные условия для развития и формирования урожая возделываемых сельскохозяйственных культур. Примером такого решения является интегрированный агрегатом FDC-6000 комплекс для обработки почвы и посева c одновременным внесением жидких и твердых удобрений, производства АО "Евротехника" (г. Самара, Россия). Результаты и выводы. Проведен анализ особенностей разработанных на базе АО "Евротехника" инновационных машин и эффективность различных известных и применяемых технологий для внесения также инновационных жидких минеральных удобрений на основе карбамидно-аммиачной смеси КАС с различными мезо- и микроэлементами ПАО "КуйбышевАзот" под основные сельскохозяйственные культуры: пшеница яровая, озимая, кукуруза, подсолнечник, соя. В результате обоснованы наиболее перспективные агрохимические приемы повышения продуктивности возделываемых сельскохозяйственных культур с учетом особенностей удобрений КАС (три формы азота) поверхностно-по "листу" и внекорневыми подкормками, а также внутрипочвенно-комбинированными почвообрабатывающими и сеялочными агрегатами, а также инъекторно-ликвилайзерами.

Ключевые слова: технологии посева сельхозкультур, инновационные технологии посева, агрохимия, жидкие удобрения, интеграторы, комбинированные агрегаты. посевной агрегат инновационный

HIGHLY EFFICIENT COMPLEX FOR TILLAGE AND SOWING WITH SIMULTANEOUS APPLICATION OF LIQUID FERTILIZERS BY THE FDC INTEGRATOR UNIT

V.A. Milyutkin¹, А-S. Ovchinnikov²

Abstract

Introduction. The progressive reformation of the agro-industrial complex of the Agro-Industrial Complex of the Russian Federation, which mainly ensures the country's food security and significant profitable export of agricultural products for Russia, is largely based on widely used highly efficient innovative technologies and innovative agricultural machinery to increase, in particular, and for by restoring soil fertility, productivity and quality of crop production. Object. Innovative integrating various technical and technological units of the leading agricultural machine-building enterprise in Russia for trailed equipment - Joint Stock Company "Eurotechnika" for tillage and sowing with simultaneous application of liquid mineral fertilizers (urea ammonia mixture, liquid complex fertilizers, solutions of solid fertilizers) FDC-6000 complex . Materials and methods. Expert, comparative, analytical evaluation of the design and technological advantages of the innovative soil-cultivating-fertilizing-sowing complex integrated with the FDC-6000 unit. A wide production assessment is also being carried out in various regions of the Russian Federation (at present, more than 200 copies of these complexes have been produced), since agrochemical measures are of great importance among the most demanded elements of technologies (the use of mineral fertilizers in liquid form with macro -, meso- and micro-elements: sulfur, boron, zinc, copper, etc.), and in terms of technology - combined saturated with basic technological operations - combined complexes. Moreover, the constructive-technological scheme of the unit should be optimal and provide the maximum possible conditions for the development and formation of the crop of cultivated crops. An example of such a solution is the FDC-6000 integrated unit for tillage and sowing with the simultaneous application of liquid and solid fertilizers, produced by Joint Stock Company "Eurotechnika" (Samara, Russia). Results and conclusions. The analysis of the features of innovative machines developed on the basis of the Joint Stock Company "Eurotechnika" and the effectiveness of various known and applied technologies for introducing also innovative liquid mineral fertilizers based on a carbamide-ammonia mixture of urea ammonia mixture with various meso- and microelements of the Public Joint Stock Company "KuibyshevAzot" - main agricultural crops: spring wheat, winter wheat, corn, sunflower, soybeans. As a result, the most promising agrochemical methods for increasing the productivity of cultivated crops are substantiated, taking into account the characteristics of urea ammonia mixture fertilizers (three forms of nitrogen) surface-by-leaf and foliar top dressing, as well as intrasoil-combined soil-cultivating and seeding units, as well as injector liquidizers.

Key words: crops, productivity, innovations, technologies, agrochemistry, fertilizers, integrator, combined aggregates, application.

Введение

Черноземные почвы России, обладающие наивысшим плодородием, из 80 млн. га посевных площадей достигают 40% от общемирового состава. Угодья с наиболее благоприятными факторами для ведения сельского хозяйства, в том числе выращивания зерна, располагаются на Северном Кавказе, в Центральном Черноземье и Среднем и Нижнем Поволжье. В последние годы плодородие почв как в мире, так и в России неуклонно снижается, что требует повсеместного расширения культур - технических мероприятий и насыщение технологий инновационными агрохимическими мероприятиями [1, 3, 5, 10-12, 14]. Самарская область Поволжского региона благодаря широко развитой химической отрасли (ПАО "КуйбышевАзот, ПАО "Тольяттиазот" (г. Тольятти)) и современному сельхозмашиностроению-АО "Евротехника", ООО "Пегас- Агро" (г. Самара), ООО "Сельмаш" (г. Сызрань) имеет большой потенциал в целом для РФ по решению данной проблемы. Более 20 лет Самарский государственный аграрный университет сотрудничает с АО "Евротехника" по адаптации разрабатываемой и выпускаемой новейшей высокопроизводительной техники к часто повторяющимся засушливым условиям Поволжья [2, 15]. И не случайно по инициативе АО "Евротехника" и ПАО "КуйбышевАзот" Самарский ГАУ с 2018 года проводит исследования эффективности инновационных азотных жидких минеральных удобрений на основе карбамидно-аммиачной смеси КАС-32 с мезо элементом - серой-S и другими макро-и микроэлементами на продуктивность и качество основных сельскохозяйственных культур [4, 6-9].

Материалы и методы. Жидкое азотное минеральное удобрение КАС имеет много преимущественных технологических свойств как за счет 3-х форм азота (нитратный - 8 %, аммонийный - 8 %, амидный - 16 %), обеспечивающих пролонгированное действие, так и за счет более удобной и технологичной жидкой формы. Дополнительным и очень важным преимущественным свойством жидкого удобрения КАС является возможность значительного повышения эффективности азотного (макроэлемент питания) удобрения за счет его насыщения дефицитными в природе и остро необходимыми для сельхозкультур мезоэлементом - сера-S и микроэлементами, в зависимости от культур: бор, цинк, медь и др. Данную работу с оценкой инновационных удобрений Самарского (г. Тольятти) предприятия ПАО "Куйбышев Азот" при постоянном их совершенствовании, как жидких КАС+S, так и твердых: традиционное - сульфат аммония и инновационные-карбамид+S и нитросульфат в течение 5 лет проводит Самарский ГАУ в Самарской области и регионах Поволжья (в Саратовской и Волгоградской областях) [4, 6-9].

Результаты и обсуждение. Исследование эффективности применения жидких удобрений на первом этапе проводилось известными техническими средствами - опрыскивателями (например, широкая линейка опрыскивателей АО "Евротехника" (г. Самара)), оборудованными специальными устройствами для внесения удобрений, исключающих такой неблагоприятный фактор, как "ожог" растений удобрениями КАС за счет специальных крупнокапельных струйных и дефлекторных форсунок, как правило, на зерновых культурах в ранних стадиях их развития-кущение (рисунок 1).

Рисунок 1 - Опрыскиватель АО "Евротехника" для КАС-а); обработка посевов дефлекторными форсунками-б); работа крупнокапельных пятиструйных форсунок-в)

При внесении КАС в более поздние сроки развития сельхозкультур применяются шланги-удлинители для внекорневой подкормки (рисунок 2).

Рисунок 2: а, б-опрыскиватель АО "Евротехника" с удлинительными шлангами

Проведенные Самарским ГАУ исследования эффективности КАС в 2018-2021 годах показали значительное повышение урожайности основных сельскохозяйственных культур: яровая твердая пшеница, кукуруза, подсолнечник, соя (рисунок 3) [4, 6-9]. Так, в различные годы наших опытов (2018-2021 гг.) на всех исследованных культурах: пшеница яровая твердая, соя, кукуруза, подсолнечник, сложилась общая тенденция роста средней урожайности за пять лет от всех инновационных технологий применения КАС-32 с нормой внесения 75 кг азота N в действующем веществе (д.в.) одноразово: перед посевом; дробно: перед посевом и внекорневая подкормка; а также в опытах с КАС+S (сера) с нормой 75 кг/га азота N и 0,18 кг/га серы-S (2,5-7,0 %) в действующем веществе (д.в.) перед посевом и внекорневая подкормка в сравнении с традиционными, широко используемыми твердыми азотными удобрениями - аммиачная селитра в том же азотном эквиваленте. По твердой яровой пшенице - это рост урожайности от 20 до 26 ц/га (30 %), по кукурузе - от 63 до 84 ц/га (33 %), по подсолнечнику - от 25 до 31 ц/га (48 %), по сое - от 17 до 25 ц/га (47 %). При таком значительном росте урожайности исследуемых культур от действия жидких азотных удобрений на основе КАС (КАС-32 и КАС+S) качество продукции не ухудшилось, а улучшилось, особенно дробное внесение КАС на яровой твердой пшенице сорта "Марина" селекции Самарского НИИСХ в неблагоприятном по увлажнению 2021 году улучшило ее качество с III до I класс.

Рисунок 3 - Урожайность (ц/га): яровая твердая пшеница; соя; кукуруза; подсолнечник при внесении КАС в сравнении с аммиачной селитройПолученная высокая эффективность инновационных жидких азотных удобрений КАС при возделывании сельхозкультур с использованием достаточно простых широко применяемых в сельском хозяйстве опрыскивателей позволила ученым и сельхозмашиностроителям создать более сложные многофункциональные комбинированные агрегаты для внесения КАС значительно эффективнее-внутрипочвенно, как при обработке почвы, так и при посеве. В частности, к таким комбинированным агрегатам для посева зерновых и пропашных культур с одновременным внесением твердых и жидких минеральных удобрений (КАС, ЖКУ, растворов карбамида и др.) можно отнести "Horsche-Агро-Союз", "Быстрица" (рисунок 4) и др.

Рисунок 4 - Комбинированные агрегаты-сеялки для посева зерновых и пропашных культур с одновременным внесением жидких и твердых минеральных удобрений: а) "Horsche-Агро-Союз", б) "Быстрица"

Однако более совершенным, с более широкими технологическими возможностями является на сегодня инновационный интегральный агрегатный комплекс, разработанный АО "Евротехника" - FDC-6000 (рисунок 5) с емкостями под КАС, ЖКУ и др. - 6000 л и системой подачи жидких удобрений к технологическим агрегатам: культиваторам, дисковым боронам, сеялкам АО "Евротехника" (рисунок 6).

Рисунок 5 - Агрегат FDC-6000 c основными рабочими узлами

Однако более совершенным, с более широкими технологическими возможностями является на сегодня инновационный интегральный агрегатный комплекс, разработанный АО "Евротехника" - FDC-6000 (рисунок 5) с емкостями под КАС, ЖКУ и др. - 6000 л и системой подачи жидких удобрений к технологическим агрегатам: культиваторам, дисковым боронам, сеялкам АО "Евротехника" (рисунок 6).

Рисунок 6 - Агрегатирование FDC-6000: а)-с пропашной сеялкой EDX 9000-TC и зерновыми-Primera DMC 9000/12000, Condor 12000/15000; б)-сошник сеялки Primera DMC с продуктопроводом для карбамидно-аммиачной смеси-КАСПринятый нами термин "интегральный агрегат" для FDC-6000 соответствует классическому определению: "интегратор - орган, который обеспечивает, осуществляет сборку интегрированной производственной системы и несет ответственность за интересы управления и взаимоувязку системы управления", также данный термин имеет синонимы в соответствии с "Орфографическим словарем русского языка": единый, неразрывно связанный, совокупный, цельный. Агрегат FDC-6000 на собственной ходовой раме с прицепным и навесным устройствами для агрегатирования с различными сельхозмашинами фирмы АО "Евротехника": сеялками Primer DMC (рис. 6), Condor с подачей жидких удобрений внутрипочвенно за долотовидные сошники для посева зерновых культур по традиционной технологии и энергоресурсо-влагосберегающих-No- Till и Mini-Till, а также сеялкой точного высева EDX в открытую дисковыми сошниками зону для посева пропашных культур (рисунок 6).

При внесении почвообрабатывающими агрегатами - дисковыми боронами средними Catros и тяжелыми Certos КАС через форсунки, установленными перед дисками, впрыскивается КАС в верхний обработанный почвенный слой и - зерновых культур по традиционной технологии и энерго-ресурсо-влагосберегающих - NO-Till и MINI-Till, а также сеялками точного высева EDX в открытую дисковыми сошниками зону для посева пропашных культур.

Для внесения жидких удобрений при обработке почвы дисковыми боронами средними Catros и тяжелыми Certos АО "Евротехника" оборудовала их распылителями-форсунками, установленными перед дисками и вспрыскивающими КАС в верхний обработанный рабочими органами почвенный слой и - внутрипочвенно, на различную глубину рыхлящими рабочими органами внутрипочвенно культиватором Cenius, а также внутрипочвенно инновационным агрегатом-ликвилайзером шириной захвата 13 м (рисунок 7).

Рисунок 7 - Агрегат ликвилайзер с FDC-6000 для внесения жидких удобрений (АО "Евротехника): а) - ликвилайзер б) - технология внесения; в) - рабочие органы

В результате проведенных Самарским ГАУ исследований эффективности агрегата для внутрипочвенного-инъекторного внесения жидких удобрений КАС в сравнении с внесением КАС поверхностно-по "листу" в фазу кущения при норме внесения КАС+S (азота-N - 26 %; серы - 2,4 %) 200 л/га получена более высокая урожайность озимой пшеницы сорта "Базис" - на 20 % с 48,4 до 56,1 ц/га и на 40 % с 39,9 до 56,1 ц/га по сравнению с контролем (рисунок 8).

Рисунок 8- Урожайность (ц/га) озимой пшеницы "Базис" при применении жидких минеральных удобрений КАС+S ликвилайзером (М) и поверхностно опрыскивателем в фазу кущения (О) по сравнению с контролем-без удобрений

При листовой обработке озимой пшеницы опрыскивателем в фазу кущения с одновременной внутрипочвенной обработкой мультиинжектором и опрыскивателем при нормах внесения 200+200 л/га урожайность составила 63,8 ц/га, что на 60% выше по сравнению с контролем (рисунок 7).

Выводы

Проведенными исследованиями доказано преимущественное влияние азотных жидких удобрений на основе карбамидно-аммиачной смеси КАС-32 на урожайность основных продовольственных культур - пшеница, подсолнечник, кукуруза, соя по сравнению с твердыми - аммиачная селитра, особенно в засушливых почвенноклиматических условиях, на что оказывают влияние различные факторы: жидкий вид КАС не зависит от влаги, как у твердых минеральных удобрений для их растворения; наличие в составе КАС трех форм азота: нитратная, аммонийная и амидная имеют пролонгированное действие удобрений; амидная форма азота, составляющая 16% в КАС- 32, позволяет поглощать азот через листья растений, что усиливает эффект азотного питания; КАС вносится более точно и по различным технологиям, в том числе инновационным; особая ценность КАС производства ПАО "КуйбышевАзот" состоит в возможности добавления в него мезоэлемента серы-S и составления баковых смесей с макроэлементами и гербицидами с более высокой эффективностью от их применения.

Библиографический список

1. Айдаров И.П., Завалин А.А. Обоснование потребности сельскохозяйственных растений в азотных удобрениях в системе комплексных мелиораций земель //Агрохимия. 2017. № 5. С. 56-65.

2. Багринцева В.Н., Ивашененко И.Н. Влияние погодных условий в Ставропольском крае на эффективность доз азотных удобрений на кукурузе // Агрохимия. 2020. № 2. С. 77-83.

3. Завалин А.А., Соколов О.А. Азот и качество зерна пшеницы // Плодородие. 2018. № 1 (100). С. 14-17.

4. Исследование эффективности жидких азотных и азото-серосодержащих минеральных удобрений на урожайность и качество подсолнечника в засушливых условиях Приволжского федерального округа / В.А. Милюткин, Н.Г. Длужевский, О.Н. Длужевский, Г.В. Левченко // Аграрный научный журнал. 2021. № 3. С. 73-77.

5. Мерзликин А.С. Ценовая политика, эффективность химизации сельскохозяйственного производства России // Проблемы агрохимии и экологии. 2010. № 1. С. 45-54.

6. Милюткин В.А., Длужевский Н.Г., Длужевский О.Н. Технико-технологическое обоснование эффективности жидких минеральных удобрений на базе КАС-32, целесообразность и возможность расширения их использования // АгроФорум. 2020. № 2. С. 47-51.

7. Милюткин В.А., Буксман В.Э. Инновационные технические решения для внесения жидких и твердых минеральных удобрений одновременно с посевом // Техника и оборудование для села. 2018. № 10. С. 16-21.

8. Милюткин В.А. Инновационные техника и технологии применения жидких удобрений КАС в регионах с недостаточным увлажнением при прогнозируемом глобальном потеплении: монография. Кинель. Изд-во: ФГБОУ ВО Самарский ГАУ, 2021. 182 с.

9. Милюткин В.А., Милюткин А.В., Беляев М.А. Эффективность дифференцированного внесения минеральных удобрений комбинированным агрегатом при энергоресурсосберегающих технологиях // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. 2011. № 4. С. 73-74.

10. Минеев В.Г. Актуальные задачи агрохимии в условиях современного земледелия // Проблемы агрохимии и экологии. 2011. № 1. С. 3-8.

11. Овчинников А.С., Иванова Н.В., Дятленко С.А. Оценка фактического состояния и тенденций развития рынка зернобобовых Волгоградской области в условиях импортозамеще- ния // Актуальные направления научных исследований в АПК: от теории к практике: материалы Национальной научно-практической конференции. Волгоград, 2017. С. 230-238.

12. Преимущества и проблемы применения жидких азотных удобрений в земледелии / А.А. Завалин, Е.Н. Ефремов, А.А. Алферов, Л.Н. Самойлов, Л.С. Чернова, Г.Г. Благовещенская // Агрохимия. 2014. № 5. С. 20-26.

13. Прокопчук Р.Е., Беляев В.И. Энергооценка машинно-тракторных агрегатов для внутрипочвенного внесения жидких минеральных удобрений // Вестник АПК Верхневолжья. 2021. № 3 (55). С. 71-75.

14. Состояние производства и применения жидких минеральных удобрений в сельском хозяйстве / Л.А. Марченко, Т.В. Мочкова, В.А. Колесникова, А.И. Козлова // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2015. № 6. С. 36-41.

15. Эффективность внекорневой подкормки кукурузы агрохимикатами / В.Н. Багринцева, В.В. Букарев, С.В. Никитин, М.А. Черкасова // Кукуруза и сорго. 2019. № 2. С. 3-8.

Размещено на Allbest.ru