Ленточное внесение жидкого навоза с применением плуга

Ленточка и плуг

В своей дипломной работе бакалавра Кристиан Виcманн проанализировал преимущества ленточного внесения органических удобрений с применением плуга.

Вы скажете: где Strip-Till, а где плуг? Вроде бы эти два понятия ну никак не вяжутся. Ведь технология Strip-Till предполагает, что землю нужно оставить в покое, обрабатывается только узкая полоска, необходимая для роста растений («Оставьте землю в покое!», profi 8/2012).

То, что внесенное лентой под растение органическое удобрение сработает эффективно, давно доказано на практике — вот почему эта технология так полюбилась в некоторых регионах Германии. Выброс азота в виде паров аммиака при таком подходе сокращается до минимума, а обогащенная аммиаком почва позволяет окрепнуть и возмужать тонким корням едва народившихся растений.

Кристиан Висманн совместно с Университетом прикладных наук Оснабрюка, Сельскохозяйственной палатой земли Северный Рейн — Вестфалия и подрядным предприятием из Фелена (Мюнстерланд) проанализировал ленточное внесение жидкой органики в комбинации с оборотом пласта. Специально для этого эксперимента был разработан эдакий «плуг-навозник». В работе Кристиана Висманна речь также идет о ризосфере вокруг корней, которая высвобождает такие питательные вещества, как фосфор, и призвана усилить рост корней.

Преимущества плуга

Благодаря такому методу внесения удобрений в ход идут фитосанитарные «козыри» плуга. Также в условиях экологического возделывания кукурузы на силос без применения гербицидов данная система может представлять большой интерес. Здесь, правда, технология Strip-Till достигает предела своих возможностей, поскольку натиск со стороны сорных растений между рядами — напористая конкурентная среда для зародышей культурных растений. К тому же почва должна прогреваться как можно быстрее. Ленточное внесение жидких удобрений после плужной обработки, причем как отдельная технологическая операция, могло бы стать вполне достойной альтернативой. Имеющиеся в наличии традиционные орудия для внесения в ряды, расположенные за трактором в агрегате с цистерной, оказались для этих целей непригодны, поскольку уплотнение почвы в процессе внесения препятствует росту молодых растений кукурузы. Именно по этой причине данный метод в рамках дипломной работы не рассматривался и не подвергался анализу.

Полезно знать

— Ленточное внесение органических удобрений даже при обороте пласта может иметь преимущества.

— Из фронтального полуторакубового бака жидкая органика подавалась к каждому второму лемеху.

— Проведенный на примере кукурузы эксперимент доказал, что молодые растения при использовании данной технологии развиваются быстрее.

Специальная комбинация: «плуг-навозник» был разработан при Университете прикладных наук Оснабрюка специально для защиты дипломной работы

Жидкая органика закладывается в виде лент с 75-сантиметровым расстояниям друг от друга на глубину 15 см

Эта система была реализована исключительно в целях эксперимента. О какой-то производительности в данном конкретном случае не могло быть и речи — такие технологии, как внесение жидких органических удобрений посредством шлангов в комбинации с плугом, вероятнее всего, представляют собой более адекватные решения. Поскольку плуг обеспечивает бесступенчатую настройку ширины обработки одним корпусом, было решено установить ширину захвата 37,5 см на отвал. Вместе с тем осуществлялся периодический контроль ширины захвата передней борозды. Это было сделано для того, чтобы значения ширины захвата и ленты с вносимым удобрением строго соответствовали следующей технологической операции — посеву сеялкой точного высева производства компании Kuhn. Для идеального выравнивания плуга при проведении заделки удобрений на участке площадью 4,44 га, расположенном в Альпене (в районе Нижнего Рейна) было решено воспользоваться технологией Onland. Посредством системы рулевого управления RTK расстояния от колеи до колеи выдерживались в пределах ±1,5 см.

По шлангу, пропущенному под трактором, жидкий навоз подавался насосом к распределителю-измельчителю, который, в свою очередь, распределял его на три трубки для внесения в почву. Чтобы плуг мог свободно переворачиваться, экспериментаторы обеспечили подвижность шланга под трактором. «Инжекторы» длиной 75 см были намертво закреплены с помощью тяги к корпусу плуга, чтобы жидкий навоз закладывался в поднятый грунт на глубину около 15–17 см. В целом глубина обработки с разрыхлением почвы составляла 23 см.

«Лента в плужной упаковке» vs сплошная заделка дисками

Предприятию в округе Везель с пятипольным севооборотом, которое занимается возделыванием сельскохозяйственных культур в соответствии со строгими экологическими нормами, посчастливилось сравнить «плуг-навозник» с традиционной системой для внесения жидких органических удобрений. И на контрольную, и на экспериментальную клетку было внесено по 20 кубов жидкого навоза крупного рогатого скота, содержание азота при этом составило 2,5 кг/м³.

А теперь пару слов по поводу того, что мы подразумеваем под словосочетанием «традиционное внесение»: дисковая борона, навешенная на цистерну для навозоудаления, применяется для заделки жидкой органики примерно на 5-сантиметровую глубину. Данная технологическая операция проводилась 7 мая на суглинистой почве. Спустя несколько дней клетку перепахали и подготовили к посеву комбинацией, состоящей из фронтальной ротационной бороны и задненавесного ротационного культиватора. Экспериментальную клетку с применением «плуга-навозника» Висманн заложил 9 мая, последующая предпосевная подготовка производилась аналогичным способом.

Сев осуществлялся 12 мая 2020 года на 6-сантиметровую глубину без минеральной подножной подкормки.

Более интенсивное развитие молодых растений

Перед повторным внесением жидких органических удобрений, теперь уже по всходам, Кристиан с помощью датчика GreenSeeker производства компании Trimble проанализировал снабжение растений кукурузы питательными веществами. Ручной датчик GreenSeeker располагает чувствительным элементом, который отправляет короткие импульсы красного/инфракрасного цвета и измеряет величину излучения, отраженного от растений. Полученные по итогам измерений нормализованного относительного индекса растений значения исследователь сравнил, а затем проанализировал в лаборатории содержание таких питательных веществ, как азот и фосфор. В первую очередь Кристиану бросилось в глаза, что на экспериментальной клетке развитие растений проходило более интенсивно.

Визуально корневая масса оказалась значительно мощнее именно у растений, оказавшихся над лентами с внесенной органикой. Они продемонстрировали в значительной степени более высокое содержание азота, что подтвердили результаты лабораторных исследований.

А вот по содержанию фосфора существенных отличий между растениями, выращенными на разных экспериментальных площадках, лабораторный анализ не выявил. Так что на содержание азота способ внесения жидких органических удобрений особенно не влияет.

Основные результаты дипломной работы

Тонкие корни растения с участка без плужной заделки жидкой органики оказались менее выраженными.

Степень насыщенности растений кукурузы азотом

Ручной датчик урожайности GreenSeeker

Результаты измерений с помощью датчика GreenSeeker доказали, что на начальном этапе снабжение азотом растений, стоящих над заделанной плугом лентой жидкой органики, осуществляется интенсивнее. Со временем эта разница нивелируется.

Молодые растения с заделанной плугом ленточной жидкоорганической подкормкой на вид более развитые и крупные.

Поле было разделено на зоны роста, для того чтобы заложить экспериментальные площадки на сопоставимых участках.

Распределитель-измельчитель дозирует навозную жидкость на три выводящие трубки, расстояние между которыми 75 см.

 Несущественная разница в урожайности

Второго октября на экспериментальном поле была произведена уборка кормовой массы. Урожайность на участке с ленточной подкормкой оказалась на 4 т с гектара выше (содержание сухого вещества 35 %). Такое увеличение в силу климатических условий и ввиду отсутствия повторений эксперимента нельзя считать научно доказанным.

В перспективе могут быть приняты во внимание и другие методы внесения жидкой органики с той же целью — предположим, Strip-Till-инжектор с последующим применением плуга-лущильника. Кроме того, в качестве альтернативы жидкий навоз можно вносить на поля шланговыми системами, в том числе после плужной обработки.

Итак.

Кристиан Висманн в своей дипломной работе доказал, что ленточное внесение удобрений даже с оборотом пласта способно обеспечить хороший результат. Так что опробованная в 2020 году технология доказала свою состоятельность в сравнении с внесением жидких удобрений посредством цистерны, укомплектованной дисковой бороной, что особенно заметно на начальном этапе развития растений.

Результаты измерения урожайности выявили победу (правда, с небольшим отрывом) ленточного метода внесения удобрений с последующей заделкой плугом. Статистически это, увы, доказать пока невозможно. Зато самое время проводить более тщательные исследования, готовить к серийному выпуску «плуг-навозник» и улучшать его производительность, например, с помощью шланговой системы внесения удобрений.

Текст: Тобиас Бенсинг
Фото: Кристиан Висманн, Ханте