Наиболее распространённая в России система внесения удобрений не всегда оправдывает ожидания, но применение дифференцированного подхода при внесении гранулированных удобрений обеспечивает сокращение затрат.
Агротехнические требования, действующие сегодня в России, допускают неравномерность разбрасывания удобрений по ширине до 25%! И следует заметить, что эти требования многие машины выполняют и перевыполняют. Это, к сожалению, относится ко всем отечественным агрегатам, особенно к прицепным. Достаточно часто можно видеть темно-зеленые и светло-зеленые полосы на российских полях, указывающие на то, что минеральные удобрения были распределены неравномерно. Это объясняется в основном конструктивными недостатками. Неоптимизированная система распределения, применение материалов, подверженных коррозии (как следствие — невозможность точных регулировок), отсутствие настроечных таблиц- все это приводит к тому, что неравномерность в отдельных случаях достигает 50-ти и более процентов.
Равномерность внесения удобрений
Исследования, проведенные фирмой BASF в 2004 году, показывают, что отклонения от нормы в 10% существенно не сказываются на урожайности. Дальнейшее увеличение отклонений в ту или иную сторону приводит к снижению урожайности и качества продукции.
По данным Всероссийского научно-исследовательского института удобрений и агропочвоведения им.Д.Н.Прянишникова, неравномерность внесения удобрений снижает их эффективность. На зерновых культурах неравномерное внесение азотных удобрений может снизить прибавку урожая на 20-44%, фосфорных — на 12-22%, калийных — на 16-20%, сложных — на 14-36%.
Исследования, проведенные в Псковской области профессором Ивановым И.А. (ВГСХА), показали, что неравномерное распределение удобрений значительно влияет на урожайность картофеля и зерновых. Так, при неравномерности 25% урожайность картофеля сни-жалась на 6%, а озимой ржи — на 7%. При увеличении неравномерности до 50% эти показатели соответственно изменились на 13% и 10%.
Экономические потери от неравномерного внесения минеральных удобрений усугубляются и значительным ухудшением качества производимой продукции. В клубнях картофеля, при двадцатипятипроцентной неравномерности внесения азотных удобрений, содержание нитратов увеличивалось на 20%. При неравномерности в 50% этот показатель оказался вдвое выше.
Увеличение содержания нитратов значительно влияет на лежкость картофеля при хранении.
Современные разбрасыватели ведущих мировых производителей позволяют получить не более 15% неравномерности, что соответствует европейской норме ЕN 13739. Причем навесные разбрасыватели работают более равномерно, в отличие от прицепных. Это объясняется тем, что система дозирования навесных разбрасывателей подает удобрения сверху через дозирующие окна самотеком, а у прицепных это происходит при помощи конвейеров.
Существенным фактором, влияющим на равномерность разбрасывания, является конструкция машины.
Немецким сельскохозяйственным обществом (DLG) и Исследовательским центром «Бигхольм» Датского института сельскохозяйственных наук (DIAS) были проведены испытания навесных разбрасывателей минеральных удобрений. Сравнивались разбрасыватели емкостью 1500 литров и шириной захвата 24 метра.
Результаты испытаний представлены в таблице.
1. Машины фирм Bogballe и Rauch даже при настройке по таблицам дают хорошие
результаты.
2. Гранулированные удобрения рассеиваются равномернее по отношению к кристаллическим,поскольку частицы более крупные.
3. Если удобрений нет в настроечных таблицах, получить хорошие результаты при настройке можно только после корректировок. Это следует учитывать при использовании отечественных удобрений,поскольку их гранулометрический состав отличается от зарубежных аналогов.
4. Разбрасыватели Аmazone и Vicon показывают негативные результаты на подкормке, когда растения уже достаточно высоки.
Второй фактор, влияющий на равномерность разбрасывания — высота положения разбрасывателя относительно поверхности поля. Табличные параметры настроек строго привязаны к этой величине. Отклонение в ту или иную сторону приводит к изменению ширины захвата и, соответственно, равномерности.
Причин, по которым происходит изменение положения разбрасывателя по высоте, несколько:
— Изменение положения навесного устройства трактора во время работы вследствие негерметичности гидросистемы. Это актуально как для навесных, так и для полуприцепных машин.
— Вертикальные колебания трактора или прицепа на неровностях и при деформации шин.
Применение транспортных тележек для навесных разбрасывателей позволяет не только стабилизировать положение дисков по высоте, но и применять менее мощные тракторы с разбрасывателями большой грузоподъемности. Например, трактор МТЗ-80 с разбрасывателем грузоподъемностью более 3-х т.
Третья причина неравномерности разбрасывания минеральных удобрений — несоблюдение скоростного режима. Скорость может отличаться от установленной как по объективным, так и по субъективным причинам. Объективные причины — это снижение скорости перед неровностями и на разворотах. Субъективные — целенаправленное превышение скорости механизаторами в погоне за производительностью и с целью «экономии» удобрений.
Изменение скорости трактора можно компенсировать использованием разбрасывателей с компьютерным управлением. Датчик скорости на тракторе, подает сигнал компьютеру, который в свою очередь управляет выходной заслонкой разбрасывателя (расходом удобрений).
Четвертая причина, по которой происходит неравномерное распределение удобрений, — это расстояние между проходами агрегата. Зачастую его определяют «на глаз». В результате — излишнее перекрытие между проходами и перерасход удобрений.
Разбивать поле на проходы и устанавливать вешки — процесс трудоемкий, и маловероятно, что кто-то это сделает. При внесении основных и предпосевных доз удобрений целесообразно использовать системы параллельного вождения использующие позиционирование ГЛОНАСС/GPS. Для осуществления подкормок необходимы технологические колеи. Они также позволяют избежать лишних затрат семенного материала.
Пятая причина (а по значимости, пожалуй, основная) — неравномерный гра-нулометрический состав удобрений. Отечественные удобрения не только неоднородны по размеру гранул, но зачастую содержат в себе большое количество пылевидных частиц. Это приводит к тому, что крупные частицы оказываются на краю границы распределения, а мелкие — в центре, и тогда основная доза удобрений попадает в центр прохода агрегата.
И последний фактор — рельеф поля. Невыровненный рельеф влияет на ширину захвата и, соответственно, на равномерность. На пересеченных рельефах крайне нежелательно использование широкозахватных разбрасывателей.
Производительность агрегатов для внесения удобрений
Производительность машин для внесения минеральных удобрений зависит от ширины захвата, рабочей скорости и времени, потраченного на загрузку разбрасывателя.
Что касается ширины захвата, то современные разбрасыватели могут работать с шириной до 42 метров. Однако следует заметить, что с увеличением этого показа-теля равномерность разбрасы-вания значительно уменьшается, а на некоторых видах удобрений может достигнуть запредельных значений. Это особенно относится к некачественным удобрениям. Использование машин с большой шириной захвата при внесении отечественных удобрений видится нецелесообразным. Это обязательно повлияет на равномерность. Ширина захвата 24 метра, наверное, предельная в российских условиях. А на некоторых видах удобрений и значительно меньше.
Для того чтобы разбрасывать удобрения на ширину более 24 метров, целесообразно использование штанговых разбрасывателей с пневматической системой распределения. Например, прицепной штанговый разбрасыватель АGТ фирмы RAUСH. Ширина захвата этой машины может достигать 36 метров. При этом качество внесения удобрений остается высоким. Единственный недостаток этой машины — ее высокая стоимость.
Однако внесение этим разбрасывателем более дешевых и менее качественных по гранулометрическому составу удобрений на больших площадях дает высокий экономический эффект. Например, в Германии применение таких машин на площади 10 000 га ежегодно позволяет сэкономить порядка 40 000 евро.
Рабочая скорость напрямую влияет на производительность. На выровненных полях возможна работа на высоких скоростях. Однако на пересеченной местности, при наличии мелких неровнос-тей, происходит раскачивание агрегата, что приводит к снижению равномерности.
Время загрузки и время между загрузками также оказывает влияние на производительность.
Основные способы загрузки — поточный и перевалочный.
При поточном способе погрузки удобрения загружаются на складе в разбрасыватели и транспортируются на поле. Применение высокопроизводительных транспортеров или ковшовых погрузчиков (при погрузке удобрений из насыпи), растаривателей мешков или мешков BigBag позволяет быстро загрузить кузов разбрасывателя.
Наиболее эффективным видится использование удобрений в мешках BigBag емкостью в 1 тонну. Такие мешки удобно складировать, они быстро разгружаются. Время загрузки разбрасывателя можно довести до нескольких минут. Однако требуются дополнительные грузоподъемные устройства. Загрузка 10-тонного разбрасывателя занимает 15-20 минут.
Кроме того, следует учитывать время транспортировки разбрасывателя со склада до поля.
Перевалочный способ, как правило, применяется при работе навесных разбрасывателей. Удобрения в мешках по 50 кг или мешках BigBag привозятся на край поля и по мере необходимости грузятся в разбрасыватели.
Эта технология имеет ряд существенных недостатков. Во-первых, для обеспечения работы одной машины необходимо иметь два трактора, причем трактор с прицепом почти всю смену простаивает у края поля. Это исключает возможность использования таких машин в небольших фермерских хозяйствах, в которых имеется лишь один трактор.
Во-вторых, из кузова прицепа в бункер машины удобрения перегружают навалом или из мешков по 50 кг вручную, для чего требуются как минимум два грузчика. В результате резко возрастает удельная трудоемкость операции. В-третьих, при ручной перегрузке разбрасыватели длительное время простаивают, что обусловливает снижение их сменной производительности почти вдвое.
Применение мешков BigBag позволяет значительно уменьшить простои на погрузке. Погрузка удобрений из такой тары осуществляется при помощи гидравлических погрузчиков, которые навешиваются на навеску трактора, а разбрасыватель в свою очередь навешивается на навеску погрузчика.
Таким образом, получается самозагружающийся агрегат. Примером такого погрузчика может служить погрузчик Levsak фирмы Кипп.
Однако применение того или иного разбрасывателя и способа загрузки обуславливают многие факторы:
— Удаленность поля от склада.
— Площадь, на которой будут вноситься удобрения.
— Наличие погрузочной техники.
— Тара, в которой поставляются удобрения.
ПРИМЕР 1
Поле 300 га находится на удалении от склада 4 км. Удобрения с нормой 200 кг/га вносятся прицепным разбрасывателем емкостью 10 т. Ширина захвата разбрасывателя 24 м, рабочая скорость 7 км/ч, средняя транспортная скорость 10 км/ч. Удобрения поставляются в мешках В1дВад и грузятся фронтальным погрузчиком в кузов разбрасывателя.
Итого нужно один тракторист, один оператор погрузчика и минимум двое грузчиков.
Производительность агрегата в поле, не считая загрузок, будет примерно 13 га в час. Ёмкости разбрасывателя хватит на 50 га. Один кузов будет вырабатываться за Зч. 40 мин.. Переезд от склада до поля и обратно займет 50 мин.. Загрузка, по самым скромным подсчетам, займет не менее 20 мин.. Таким образом, 1 цикл займет при¬мерно 4 часа 50 мин., т.е. 2 цикла за смену. Если учесть другие непроизводственные потери, то можно предположить что дневная производительно составит не более 100га.
ПРИМЕР 2
То же самое поле и та же норма внесения. Навесной разбрасыватель емкостью 1000 л, шириной захвата 24м грузится погрузчиком Levsak. Рабочая скорость 7 км/ч, средняя транспортная скорость 10 км/ч. Удобрения в мешках BigBag по 1 т.
Итого нужно два тракториста.
Производительность агрегата в поле, не считая загрузок, будет примерно 13 га в час. Емкости разбрасывателя хватит на 5 га. Один кузов будет вырабатываться за 22 минуты. Загрузка займет максимум 5 мин.. Таким образом, один цикл с учетом непроизводственных потерь времени составляет 30 мин.. За десятичасовой день это составит21 цикл, или 110га.
Получается, что при правильной организации процесса производительность навесного разбрасывателя может быть выше, чем прицепного. Даже при полной оптимизации загрузки прицепного разбрасывателя (мешки BigBag на краю поля) производительность не удастся повысить намного.
Но, как было отмечено выше, при использовании навесных разбрасывателей требуется дополнительная транспортная единица. При небольшой удаленности поля от склада и эффективной загрузке использование прицепных разбрасывателей более эффективно, однако они менее равномерно распределяют удобрения.
Фирма Rauсh предлагает решение, которое позволяет объединить в себе преимущества навесных (равномерность) и прицепных (грузоподъемность) разбрасывателей.
На перегрузочный прицеп TWS 7000 грузоподъемностью 8 тонн навешивается навесной разбрасыватель. В результате получается прицепной разбрасыватель грузоподъемностью порядка 9 тонн. При использовании дополнительного шнека TWS 7000 можно использовать как загрузчик удобрений или зерна в сеялки и на многих других подобных операциях.
Какие можно сделать из вышеизложенного выводы? Как получить качественное внесение удобрений и, как следствие, максимальную экономическую эффективность?
Подходить к решению этой проблемы следует комплексно, учитывая технические, технологические и организационные аспекты:
1. Учитывая то, что равномерность разбрасывания напрямую влияет на урожайность и качество, следует внимательно подходить к выбору модели разбрасывателя. Предпочтительнее разбрасыватели навесные либо комбинации из перегрузочных прицепов и навесных разбрасывателей.
2. Гранулометрический состав отечественных удобрений оставляет желать лучшего. Поэтому, на наш взгляд, разбрасывающие диски следует выбирать с минимальной шириной захвата. По этой же причине необходимо обязательно проводить корректировки табличных настроек не только по норме внесения, но и по равномерности. Для этого многие производители разбрасывателей выпускают наборы для проверки равномерности.
3. Трактор, с которым будет агрегатироваться разбрасыватель, должен иметь исправную гидронавесную систему. Оптимально — использование транспортных тележек.
4. Правильный скоростной режим в зависимости от рельефа поля позволяет избежать неравномерности разбрасывания за счет вертикальных колебаний агрегата.
5. Точная разметка поля или использование приборов параллельного вождения на основе СРЗ позволяют избежать огрехов и перерасхода удобрений.
6. Использование мешков BigBag при загрузке разбрасывателей значительно увеличивает производительность агрегатов.
Нужно также учитывать тот факт, что стоимость удобрений ежегодно возрастает. Потери от неэффективного их применения могут многократно перекрыть «экономию» от приобретения дешевого и некачественного разбрасывателя.
Даже элементарные подсчеты говорят о том, что стоимость разбрасывателя составляет всего лишь единицы процентов от стоимости внесенных им минеральных удобрений.