На примере 9 хозяйств на севере Казахстана группа ученых КАТУ им.С.Сейфуллина доказала экономическую эффективность использования технологии дифференцированного применения минеральных удобренийза счет снижения расхода удобренийна 30-50%, повышения урожайности на 35-40 % и качества зерновых культур.

Почвенно-климатическиеусловия Казахстанапозволяют производить зерно, которые особенно пользуются спросом на мировом рынке. Однако при возделывании зерновых культур в Казахстане снижается плодородие почв и урожайность из-за недостаточного уровня культуры земледелия, в том числе и технологии внесения минеральных удобрений.

В сельском хозяйстве на сегодня нет более эффективного и оперативного способа сохранения плодородия почв и повышения урожайности, чем внесение минеральных удобрений. Однако эффективность применения минеральных удобрений в значительной степени снижается из-за недостаточной равномерности их распределения по площади, обусловленной не только конструктивно-технологическими недостатками машин для внесения туков, но и использованием способа внесения усредненной дозы удобрений на все поле без учета внутрипольной вариабельности параметров исходного распределения их на участках поля.

Для решения этой проблемы необходимо обеспечить внесение удобрений на одном и том же поле дифференцированно, с учетом исходного содержания их на каждом элементарном участке поля, т.е. нужен переход на более высокую ступень развития земледелия, которое принято называть точным земледелием

Следовательно, необходимость разработки новой технологии и создания автоматизированных технических средств для дифференцированного внесения минеральных удобрений в системе точного земледелия, обеспечивающих сохранение плодородия почв и повышение урожайности при высокой эффективности и окупаемости удобрений, является важнейшей научно-технической проблемой, требующей решения в кратчайшие сроки.

Повышение эффективности применения минеральных удобрений и обеспечение экологической безопасности решается посредством использования технологии внутрипочвенного дифференцированного внесения удобрений

Дифференцированное внесение удобрений- технология внесения удобрений с учетом запаса питательных веществ на каждом элементарном участке (0,4-10 га) поля и потенциально возможной урожайности.Технологический процесс дифференцированного применения удобрений в системе точного земледелия представляет собой сложную систему, включающую набор технологических операций и технических средств. Основу системы точного земледелия составляют:

- банк данных об урожайности с.-х. культуры, истории применения удобрений, которые представляются в системе координат, жестко связанной с конкретным полем;

- программное обеспечение, позволяющее графически представлять полученную информацию, анализировать ее и принимать управленческие решения по необходимому воздействию на каждый из участков поля со своимикоординатами;

- технологии и автоматизированные технические средства для дифференцированного внесения средств химизации в принятой системе позиционирования.

Для применения технологии дифференцированного применения минеральных удобрений в системе точного земледелия хозяйствам необходимо иметь:

- результаты анализа почвенных проб;

- картограммы распределения основных элементов питания;

- разработанные электронные карты дифференцированного внесения удобрений - карты-предписания;

- технические средства, оснащенные системами контроля и управления технологическим процессом дифференцированного внесения удобрений. Для внутрипочвенного дифференцированного внесения удобрений можно использовать посевные комплексы или специальные удобрители.

Многолетние исследования во многих странах мира позволяют заключить, что дифференцированное внесение позволяет сэкономить 30-50% минеральных удобрений. Если предположить, что внесение удобрений будет 500 тыс. тонн в 100% действующего вещества (рис.1.), то применение технологии дифференцированного внесения в Казахстане позволило бы сэкономить по прогнозным данным более 200 тыс. тонн минеральных удобрений в 100% д.в., что составляет более 10 млрд. тенге или более 65 млн. у.е.

Рисунок 1 – Прогноз внесения минеральных удобрений в РК

В сельском хозяйстве нашей страны широкое применение технологий внутрипочвенного внесения основной дозы удобрений осуществляется медленно из-за отсутствия необходимой техники. На плоскорезах-глубокорыхлителях КПГ-2,2 и глубокорыхлителях-удобрителях ГУН-4, предназначенных для этой цели, высевающие аппараты не в полной мере выполняли агротребования по неравномерности и устойчивости высева, а заделывающие рабочие органы – по распределению удобрений по площади внутри почвы. В результате эти машины не нашли широкого применения в производстве.

В Послании народу Казахстана от 10 января 2018 года Президент Республики Казахстан Н.А.Назарбаев подчеркивая важность реализации комплексной программы "Цифровой Казахстан" и отмечая необходимость развития аграрной науки, обратил внимание интеллектуальным системам внесения минеральных удобрений.

В рамках выполнения задач, поставленных в Послании в начале 2018 года КАТУ им.С.Сейфуллина был определен научно-методическим центром цифровизации сельского хозяйства и начал научно-методическое руководство процессами внедрения элементов точного земледелия в 9 базовых хозяйствах Акмолинской, Карагандинской, Костанайской и Северо-Казахстанской областей

В первую очередь на опытных полях пилотных хозяйств был проведен отбор почвенных проб в конце апреля и в начале мая 2018 года. Результаты агрохимического анализа показали, что от 80 до 100 % площадей имеют низкую и очень низкую обеспеченность легкогидролизуемым азотом. По фосфору ситуация оказалось еще сложнее, от 92 до 100% площадей опытных полей имеют очень низкую и низкую обеспеченность. Надо учесть, что пилотные хозяйства считаются передовыми в своих районах и ежегодно вносили стартовые дозы минеральных удобрений во время посева. Анализ состояния некоторых полей пилотных хозяйств показал, что появляются лиманы на отдельных участках полей, где их никогда не было. Это свидетельствует об уплотнении почвы.

Из вышеизложенного можно сделать очень печальный вывод - вынесли из почвы все основные питательные элементы - азот и фосфор. Отсюда и ответ на вопрос: почему снижается качество и количество урожая? Потому что очень низкое содержание фосфора. Стартовые дозы удобрений не решают проблему. Без внесения основной дозы минеральных удобрений невозможно добиться оптимального уровня содержания элементов питания в наших полях. Одним из главных сдерживающих факторов решения этого вопроса является отсутствие необходимой техники для внутрипочвенного внесения основной дозы минеральных удобрений и рыхления почвы. Для решения этих проблем необходимо организовать собственное производство техники. Нужна специальная техника.

Консультационное сопровождение 9 пилотных хозяйств:

- ТОО "Найдоровское" и ТОО "Шахтерское"Карагандинской области;

- АО "Акмола-Феникс», ТОО "Логос Трейд" и ТОО "Дихан Агро"Акмолинской области;

- ТОО "Олжа-Садчиковское" и ТОО "Трояна"Костанайской области;

- ТОО "Шагала Агро" иТОО "Петерфельд Агро" Северо-Казахстанской области по вопросам модернизации посевных комплексов системами дифференцированного внесения минеральных удобрений была начата с консультации их специалистов по объяснению основных задач элементов точного земледелия.

Им были доведены понятие точного земледелия (ТЗ), цель, концепция, основные задачи потребителей.Были даны основные понятия по получению информации о сельскохозяйственном объекте - почве, растений, окружающей среде посредством отбора и анализа почвенных проб, определения электропроводности почвы и урожайности культур с использованием системы мониторинга урожайности. Была дана информация о структуре способов получения данных о состоянии системы "почва-растение".

Детально рассмотрены основные элементы ТЗ:

- Параллельное вождение и автопилотирование, котороепомогает точно соблюдать расстояния между проходами машин при выполнении полевых работ. При их использовании технологические операции выполняются с минимальными перекрытиями, экономится рабочее и машинное время, ГСМ, семена, удобрения и средства защиты растений. Также преимуществами систем параллельного вождения являются:

- точность движения агрегатов по междурядьям;

- разгрузка водителя;

- возможность работы в темное время суток и в условиях плохой видимости. Были обсуждены характеристики систем параллельного вождения и даны рекомендации по их выбору в зависимости от финансового состояния хозяйств.

- Дифференцированное внутрипочвенное внесение удобрений;

- Дифференцированное опрыскивание по карте сорняков;

- Мониторинг урожайности.

Основное внимание было уделено использованию сеялок для дифференцированного внесения минеральных удобрений.

Если в хозяйстве имеются посевные комплексы с функциями дифференциации доз (VRT - variableratetechnology), то потребность в инвестициях на техническое оснащение внедрения технологии дифференцированного внесения минеральных удобрений отсутствует. Необходимо будет только оплачивать услуги отбора, анализа почвенных проб (1500-3000 тенге/проба) и услуги разработки карт-предписаний

Ревизия технического оснащения пилотных хозяйств показал, что ТОО "Найдоровское" и ТОО "Шахтерское" Карагандинской области, АО "Акмола-Феникс" и ТОО "Журавлевка" Акмолинской области, ТОО "Шагала Агро" Северо-Казахстанской области имеют импортные посевные комплексы JohnDeere выпуска после 2010 года с функциональными возможностями автоматического изменения нормы высева семян или дозы внесения минеральных удобрений согласно заданий электронных карт, т.е. - дифференцированного дозирования, рис.2, 3.

Рисунок 2 - Обслуживание исполнительного механизма изменения доз удобрений посевного комплекса JohnDeere

Рисунок 3 - Вид карты-предписания на мониторе

посевного комплекса JohnDeere

Эти комплексы были применены для дифференцированного внесения стартовых доз минеральных удобрений при посеве.

В двух пилотных хозяйствах (ТОО «Трояна» и ТОО "Петерфельд Агро") парк посевных машин составляют комплексы Bourgault, не имеющие функцию дифференциации доз. В ТОО «Трояна» была модернизирована одна сеялка, установлена система дифференцированного внесения минеральных удобрений и параллельного вождения «Агронавигатор-Дозатор», рис.4. Система показала свою работоспособность, простоту настройки. Этой же системой был модернизированпосевной комплекс JohnDeere в ТОО "Олжа-Садчиковское", не имеющий функцию дифференциации доз удобрений, рис.5.

 

Рисунок 4 - Модернизация посевного комплекса Bourgault

НК обеспечивает выполнение технологии дифференцированного внесения удобрений по карте – заданию с автоматическим регулированием расходов 2-х препаратов по скорости и местоположению агрегата на поле. Без подключения дополнительного оборудования программа позволяет выполнять следующие операции:

-подготовка карты-задания на дифференцированное внесение 2-х препаратов с прямоугольными ячейками поля;

-загрузка и отображение подготовленных в программе Google Планета Земля карт-заданий на дифференцированное внесение до 2-х препаратов с ячейками поля произвольной формы;

-загрузка и отображение подготовленных в программе Google Планета Земля точек мест планируемого забора проб;

- автономная, или по сигналу почвоотборника, фиксация координат места забора проб;

- визуализация и сохранение в файл координат меток забора проб (широта + долгота + высота + дата и время) с привязкой номера пробы к номеру ячейки.

При подключении дополнительного оборудования программа позволяет выполнять следующие операции:

-калибровка заслонок дозаторов по расходу 1-го или 2-х препаратов;

-автоматическое совместное или раздельное регулирование расхода до 2-х препаратов по скорости движения для внесения заданной нормы;

-автоматическое совместное или раздельное регулирование расхода до 2-х препаратов для выдерживания требуемой нормы по карте-заданию (дифференцированное внесение).

Рисунок 5 - Модернизация посевного комплекса JohnDeere

Для установки НК экспертами были проведены замеры, расчеты конструктивных изменений в бункере. Были изготовлены дополнительные детали для установки.

Минимальный размер стоимости внедрения технологии дифференцированного внутрипочвенного внесения минеральных удобрений с учетом только модернизации одного посевного комплекса на 2500-3000 га составил 1 800 тыс. тенге. При этом себестоимость использования технологии дифференцированного применения удобрений варьирует от 600 до 720 тенге/га

Таким образом, для внедрения основного элемента точного земледелия - дифференцированного внесения удобрений можно использовать существующие посевные комплексы. Для посевных комплексов, не имеющих функцию дифференциации доз удобрений предложены пути модернизации.

Экономический эффект при использовании технологии дифференцированного применения минеральных удобрений достигается за счет снижения расхода удобрений на 30-50%, повышения урожайности на 35-40 % и качества зерновых культур

Дополнительный экономический эффект достигаетсятакже за счет применения системы параллельного вождения, которое позволяет минимизировать перекрытия при посеве и внесении удобрений, то есть исключает пересевы и огрехи и тем самым способствует экономии рабочего и машинного времени, ГСМ, семян, удобрений и средства защиты растений.

Поставщиками оборудования для внедрения систем параллельного вождения, мониторинга урожайности в Республике Казахстан являются ТОО "NavistarAsia" - официальный дистрибутор компании "Trimble", представители фирм "JohnDeere", ''Claas'', ''Horsh''. Поставку системы дифференцированного применения минеральных удобрений "Агронавигатор-Дозатор" для модернизации посевных комплексов и удобрителей без функции дифференциации доз удобрений осуществляет ТОО "AGRITECH-KATU".

Саяхат НУКЕШОВ,

д.т.н.,профессор КАТУ им. С.Сейфуллина

0 КОММЕНТАРИЕВ

    Чтобы оставить комментарий, пожалуйста, авторизуйтесь

    Рекомендуем