Способы внесения удобрений: сроки, правила, нормы

В реальном времени

Основным плюсом регулировки внесения удобрений в режиме онлайн (с учётом датчиков азота) является отсутствие необходимости составления карт. А потому такая технология может показаться более привлекательной для внедрения.

Однако Алексей Трубников советует осторожно относиться к работе по подкормке растений на основании только онлайн-данных по биомассе. «Такой анализ не обладает множеством уточняющих факторов, которые следует учитывать», — предупреждает он

Так, например, ранней весной во время проведения первой азотной подкормки зерновых (фаза кущения) почва ещё влажная и условия для развития растений оптимальны. А значит, показатель биомассы сам по себе ни о чём не скажет. Не имея данных о рельефе и особенностях этого участка и «накормив» повышенной нормой азота «бледные» участки поля с низким потенциалом, пользователи этих устройств вместо помощи могут навредить культуре.

Как объясняет Алексей Трубников, повышенная доза азота стимулирует кущение и наращивание вегетативной массы, а в более поздние сроки, когда начинают вступать в силу лимитирующие факторы, картина изменится. И для растений, расположенных на склоне, в ложбинах, на песчаных и других проблемных участках, искусственно нагнанная вегетативная масса усилит дефицит влаги и приведёт к снижению урожайности. Он не советует проводить первую и вторую азотные подкормки, опираясь на онлайн-данные показатели NDVI

При этом не важно, каким образом они были получены: со спутниковых снимков или с датчиков

«Необходимо учитывать совокупность агроландшафтных данных в комплексе, что позволит выяснить причину снижения биомассы и уже на основе точных знаний о потенциале участков производить дифференциацию удобрений, — убеждён Алексей Трубников. — Эксперимент, проведённый в Новокубанском филиале ФГБНУ «Росинформагротех» КубНИИТиМ, показал, что потери при онлайн-обработке, основывавшейся на данных азотных сенсоров и снимков NDVI (без учёта особенностей рельефа и агрофизических характеристик почв), составили бы более 1 тыс. руб./га. Работа по картам потенциалов плодородия в тех же условиях позволила получить прибыль от 1,6 до 5,9 тыс. руб./га».

По мнению специалиста, результаты дифференцированного внесения на основе данных об интенсивности окраски листьев или о биомассе (NDVI), полученные в режиме реального времени, будут более точными на более поздних сроках подкормки. Тогда как в весенний период такая работа внесёт больше путаницы, чем пользы.

На предприятиях, где решили заниматься внедрением точного земледелия, необходимо создание специальных отделов, специалисты которых занимались бы мониторингом посевов, химанализом почвы, составлением и контролем карт-заданий, а также загрузкой этих карт в бортовые компьютеры спецтехникиФото: Kverneland

Меры предосторожности в работе с химикатами

Работая с минеральными и органическими удобрениями, важно придерживаться рекомендованных мер безопасности для защиты растений и здоровья человека

• Нельзя применять натриевую селитру в парниках и теплицах. Наличие углекислого газа в замкнутом пространстве может вызвать негативную реакцию удобрения (возгорание).
• Минеральные удобрения состоят их химических веществ, способных вступать в реакцию. Так, аммиак при соединении с кислородом становится взрывоопасным.
• Все работы следует проводить в очках, респираторе, защитной одежде. Фосфоритная мука при вдыхании способна вызвать раздражение слизистых. Аммиачные удобрения вредят органам зрения, провоцируют слезотечение и другие последствия. Контакт кожи с химикатами чреват покраснением, раздражением и ожогом.

Статья составлена с использованием следующих материалов:

Алиев Э. А. Выращивание овощей в гидропонных теплицах. — 2-е изд., доп. и перераб.— К.: Урожай, 1985.— 160 с.

2.

Большая советская энциклопедия (БСЭ), М: «Советская энциклопедия», 1969 — 1978

3.

Булыгин С.Ю. и др Микроэлементы в сельском хозяйстве. Издание третье переработанное и дополненное. Днепропетровск, 2007 – 100 с.

4.

Вильдфлуш И.Р., Кукреш С.П., Ионас В.А. Агрохимия: Учебник – 2-е изд., доп. И перераб. – Мн.: Ураджай, 2001 – 488 с., ил.

5.

Муравин Э.А. Агрохимия. – М. КолосС, 2003.– 384 с.: ил. – (Учебники и учебные пособия для студентов средних учебных заведений).

6.

Мязин Н.Г. Система удобрения: учебное пособие. – Воронеж: ФГОУ ВПО ВГАУ, 2009.- 350 с

7.

Налойченко А.О, Атаканов А.Ж.,Удобрительное орошение посредством внесения жидких минеральных удобрений с поливной водой (фертигация). Ассоциация НИЦ – ИВМИ. Проект повышения продуктивности воды на уровне поля (ППВ) (Кыргыз. НИИ ирригации), Бишкек 2009 г.. – 24с

8.

Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия / Под редакцией Б.А. Ягодина.– М.: Колос, 2002.– 584 с.: ил (Учебники и учебные пособия для студентов высших учебных заведений).

Изображения (переработаны):
9.

Ai Weiwei Sunflower Seeds, by Dominic Alves, по лицензии CC BY

10.

Strawberry season is here, by Lars Plougmann, по лицензии CC BY-SA

11.

Sunflower Helianthus sp. L., by Howard F. Schwartz, Colorado State University, Bugwood.org, по лицензии CC BY

12.

Zero tillage seeder at work, by CIMMYT, по лицензии CC BY-NC-SA

Свернуть
Список всех источников

Опрыскиватели

Для дифференцированного внесения используются как самоходные, так и прицепные (при наличии ISOBUS-терминалов) опрыскиватели.

«Равномерных с точки зрения распределения биомассы полей очень мало, и на одной единице площади обработки встречаются участки, где норма внесения СЗР может сильно разниться, — рассуждает Илья Царьков. — Значит, опрыскивателю в соответствии с картой или показаниями онлайн-датчиков придётся увеличивать или снижать норму внесения на ходу». И если в распределителях удобрений увеличение или уменьшение нормы внесения прямо пропорционально ширине раскрытия заслонки, то в опрыскивателях всё гораздо сложнее, предупреждает специалист.

«Изменение нормы внесения препарата на опрыскивателе осуществляется прежде всего через основную систему продукта (насос и давление в системе), — поясняет Александр Загинайлов. — Иными словами, путём повышения или понижения давления в системе».

Но проблема в том, что форсунка с определённым диаметром сопла эффективно работает лишь в ограниченном диапазоне давления, уверяет Илья Царьков. А увеличение давления (иногда существенно, если норма увеличилась) ведёт к изменению размера капли в факеле распыла, так как диаметр сопла постоянен, что прямо влияет на качество обработки. Увеличивается снос препарата, испарение и т. д., перечисляет специалист.

Выходом может служить система автоматического переключения форсунок, при изменении давления в системе. Для работы с дифференцированным внесением на опрыскиватель устанавливают систему автоматического переключения потока между форсунками (установленными по несколько штук в одном корпусе) в зависимости от значения давления.

Например, система AmaSelect позволяет вне диапазона оптимального давления автоматически переключать работу внутри блока на более мелкую или крупную форсунку, а также подключать несколько форсунок одновременно. Это позволяет изменить норму внесения СЗР до 300 % в течение нескольких секунд и без потери качества, добавляет Илья Царьков.

Есть и другие интересные решения для дифференцированного внесения СЗР, например, флуоресцентные датчики (AmaSpot, WeedSeeker, WeedIT), которые распознают пигмент хлорофилла. Иными словами, реагируют на зелёное. Такие системы позволяют распределять средства защиты растений с максимальной эффективностью при одновременном снижении нормы расхода препаратов. А именно помогают избежать обработки всей поверхности поля гербицидом сплошного действия, а внести его лишь там, где есть сорняки или падалица зерновых.

Принцип работы таких систем сходен: специальные светодиоды сканируют поверхность в красном и инфракрасном диапазоне, отражённый свет фиксируется детектором на сенсоре. Как только сорняк определён, срабатывает распыление гербицида. Причём только тогда, когда растение окажется под распылителем. Залповый впрыск делает возможным эффективную работу системы при сильном ветре.

На участках, где сорняки встречаются периодически, чаще всего при обработке паров, возможно, по словам управляющего товарной группой линейки опрыскивателей компании «Ростсельмаш» Андрея Дубинина экономить до 80 % активного вещества.

Причём делать это можно с точностью до сантиметра и на высоких рабочих скоростях, вплоть до 20 км/ч, добавляет Илья Царьков.

«Такие обработки направлены не только на получение экономического эффекта, но и на улучшение экологической ситуации, поскольку ощутимо снижается нагрузка химических соединений на окружающую среду», — поясняет Андрей Дубинин.

Фото: AGCO

Кто внедряет

Тем не менее большинство российских агрономов уже понимают, что солидный резерв повышения продуктивности культур кроется в совершенствовании внутрипольного управления питанием растений и в точечном подходе к защите.

«Однако на данный момент мы сильно отстаём от европейских коллег во внедрении данных технологий», — сожалеет руководитель направления «Точное земледелие» (Precision Farming) компании «Амазоне», к.с.-х.н. Егор Березовский. По его подсчётам, активный интерес к этой теме проявляют не менее 20 % российских хозяйств, однако до реальных действий доходят едва ли 7-10 % аграриев.

По наблюдениям члена международного общества почвоведов имени В.В. Докучаева, генерального директора компании «Агроноут», к.б.н. Алексея Трубникова, основная масса новаторов, интегрирующих на свои поля технологию дифференцированного внесения в России, — это крупные КФХ, имеющие в среднем 10-20 тыс. га, собственники которых заинтересованы в оптимизации расходов и технологизации производственных процессов с использованием новейших цифровых технологий. Именно такие хозяйства, как правило, имеют достаточные финансовые рычаги для внедрения инновационных средств точного земледелия и кровно заинтересованы в результатах их воплощения.

Крупные агрохолдинги, имеющие достаточно большие финансовые мощности, также подтягиваются в ряды новаторов. Однако в таких компаниях «на земле» работает с технологиями наёмный персонал, вовлечённость которого в результаты оставляет желать лучшего, замечает Егор Березовский. Поэтому и эффективность внедрения цифровых технологий в агрохолдингах зачастую ниже, чем в хозяйствах, где собственник непосредственно принимает участие в полевом труде.

Кроме того, по наблюдениям Даррена Гоэбела, директора отдела глобального развития агрономии и земледелия корпорации AGCO, в России из-за неповоротливости финансовых структур крупных агрохолдингов иногда бывает трудно убедить руководство потратить деньги на исследования, на персонал с необходимыми знаниями и подходящее оборудование.

Активный интерес к точному земледелию проявляют не менее 20% российских хозяйств, однако до реальных действий доходят едва ли 7-10% аграриевФото: Kuhn

В комплексе

Одной из системных ошибок на аналитическом этапе работы по данной технологии Алексей Трубников называет подготовку карт заданий на основе исключительно результатов химанализа почв.

«Хоть это и кажется логичным — вносить, предположим, фосфорно-калийные удобрения, на основании знания о том, сколько фосфора и калия содержится на данном участке, и дополнять внесение по нехватке вещества, — делится эксперт своим опытом. — Но на практике важнее понимать отзывчивость культуры на удобрения, которая зависит от потенциала участка, совокупности всех агрофизических и агрохимических свойств: рельефа, подстилающей породы, уплотнений, кислотности и т. д. Ведь в зависимости от сочетания этих факторов проявляется та или иная отзывчивость растений на внесение удобрений».

Алексей Трубников подчёркивает, что для определения «КПД удобрений» — с какой эффективностью они будут использоваться культурами — важен комплекс факторов, включающий знания о продуктивности культур на том или ином участке, выявление зон с повышенной или пониженной продуктивностью и анализ ландшафтных условий, причин с которыми эти зоны связаны.

«Зачастую первыми причинами из года в год повторяющейся картины урожайности становится рельеф и свойства почвообразующей породы, — объясняет Алексей Трубников. — И в этом случае собирать данные химанализов в таких местах и вносить удобрения по балансу химических элементов бесполезно. Не стоит тратить на это силы и средства».

Как объясняет Илья Царьков, один из распространённых методов сбора информации для дифференцированного внесения — разбиение поля на равные участки, с каждого из которых берётся одна или несколько почвенных проб

«При данном исследовании пробы берутся в произвольном месте из каждого участка такой сетки, а показатели химических элементов в почве усредняются», — обращает внимание он. — И это уже не совсем точное земледелие»

«Через погектарную сетку отбора проб действовать проще, но дороже, — соглашается с ним Даррен Гоэбел. — При этом для эффективного достижения плодородия с дифференцированным внесением необходимо провести всестороннее обследование через зоны продуктивности, использовать многолетние данные об урожайности».

Выявить зоны с высокой и низкой урожайностью, то есть определить участки с различным потенциалом продуктивности, помогают спутниковые снимки биомассы, а также данные картирования урожайности с уборочных комбайнов, продолжает Илья Царьков. Использование этой методики позволяет отбирать почвенные пробы не с произвольных мест, а с проблемных и высокоплодородных участков. И анализировать их.

Фото: CNH

Почему так вяло?

Большинство европейских фермеров уже отказались от «сплошного» подхода и широко используют систему дифференцированного внесения удобрений и СЗР, исходя из потребности в данном веществе для конкретного участка поля.

«В первую очередь это продиктовано экономическими соображениями, — отмечает маркетинг-менеджер продуктов по уходу за посевами и продуктов точного земледелия в странах СНГ компании John Deere Наталья Голик. — Анализ средней себестоимости продукции у европейских сельхозпроизводителей показывает, что свыше трети всех затрат при выращивании зерновых приходится на покупку удобрений и СЗР». Таким образом, оптимизация этих расходов и увеличение при этом урожайности вполне позволяет покрыть затраты на покупку специальной техники для дифференцированного внесения и проведения базовых исследований, убеждена специалист.

Как объясняет региональный представитель по Центральной России компании «Амазоне» Илья Царьков, дифференциация минеральных удобрений и СЗР — это не всегда экономия и сокращение расходов на эти ресурсы.

«Суть дифференциации — оптимальное и максимально эффективное перераспределение удобрений и средств защиты растений по имеющимся площадям, в зависимости от плодородия почв, потенциала урожайности и других факторов», — поясняет он.

«Соответственно, результатом применения такой технологии становится увеличение урожайности», — замечает специалист по продукту компании KUHN Алексей Гиривенко.

В России же, по сравнению с западными странами, суммы, уходящие на «минералку» и СЗР, пока ещё значительно ниже, констатирует руководитель направления по технике для защиты растений «Квернеланд Груп СНГ» Алексей Штерн

«При этом для реализации дифференцированных технологий требуются немалые суммы, — обращает внимание специалист. — И ограниченные в финансовых средствах отечественные хозяйства не могут себе этого позволить»

Он оценивает размер прибыли от внедрения технологии дифференцированного внесения от 15 до 30 %.

Дифференцированное внесение позволяет оптимально и максимально эффективно перераспределить удобрения и СЗР по имеющимся площадям, в зависимости от плодородия почв, потенциала урожайности и других факторовФото: «Ростсельмаш»

Основные способы внесения распространенных удобрений в почву

1. Основное (допосевное) удобрение. Этот метод нацелен на улучшение качества семян до посадки, защиты от инфекции и вредителей. За счет обработки микроэлементами (комплексонатами меди, кобальта, марганца, йода, железа) удается сэкономить на последующем применении дорогостоящих микроудобрений. Допосевное внесение удобрений удовлетворяет потребности культур в питании с момента появления всходов и до окончания вегетационного периода. На основное удобрение приходится до 90% общей дозы, а при недостатке полива и все 100%.

1. Припосевное (рядковое) или припосадочное удобрение. Схема обработки подразумевает внесение удобрений на этапе прорастания всходов и до их проклевывания. На долю припосадочных подкормок приходится до 10% от общей нормы. В большинстве случаев достаточно фосфорных либо фосфорно-азотных удобрений. Согласно правилам, подкормки вносят одновременно с посевом, удобряя грунт на расстоянии 2–3 см либо непосредственно под семенами. Основная цель припосевных подкормок — улучшение питания корневой системы в начале жизненного цикла растения. Данный метод разработал А. Е. Зайкевич в 1980 году. Сначала подкормки вносили в рядки на полях с сахарной свеклой, в дальнейшем — с зерновыми и прочими культурами. В 2020 году применяют комбинированные сеялки, позволяющие одновременно сеять семена и распределять удобрения малыми дозами.

Важно соблюдать сроки и подбирать подходящие способы внесения удобрений, поскольку переизбыток полезных веществ вреден не меньше, чем их недостаток. Дефицит негативно сказывается на качестве продукции и урожайности, а избыток сначала прореживает, а затем губит посевы

Поэтому осенью вносят фосфорно-калийные и органические удобрения, тогда как весной — азотные.

Особое значение придают оптимальному соотношению питательных веществ, при нарушении которого растениям сложно усвоить подкормку. Например, дефицит фосфора чреват накоплением нитратного азота в сельскохозяйственной продукции. Одновременное внесение удобрений с фосфором и азотом снижает концентрацию нитратного азота до допустимых пределов.

Сроки и способы внесения удобрений выбирают также с учетом климата и типа грунта. В лесостепной зоне с хорошей влажностью на основное удобрение почвы приходится до 70% общего объема подкормок, а остальное применяется для дальнейших обработок и во время посева. На дерново-подзолистых грунтах с оптимальным орошением удобрения вносят в три приема: сначала основное, затем припосевное и лишь потом подкормочное. До начала посевных работ используется около 50% от общего объема удобрений.

При выборе способа и срока заделки удобрений учитывают свойства последних. Так, фосфорсодержащие препараты поглощаются непосредственно в местах внесения, поскольку фосфор плохо мигрирует в грунте. В этом случае лучше применять точечное внесение. Калий тоже хорошо удерживается в почве, а азотные подкормки — самые подвижные.