Основная часть. 
Энергосберегающий способ внутрипочвенного внесения минеральных удобрений

Заделка удобрений предполагается в широком диапазоне глубин — от 4 до 15 и более сантиметров. Подача удобрений на эти глубины требует значительных энергетических затрат в случае, если операция подачи удобрений не связана с операцией обработки почвы. Для зерновых предпосевная обработка почвы производится на глубину заделки семян, т. е. всего лишь на 4−6 см [5].

Нами предлагается энергосберегающий способ внесения удобрений, который можно осуществлять одновременно с предпосевной обработкой почвы.

Составляющие компоненты минерального удобрения имеют различный характер их распределения по профилю почвы. Наиболее подвижными являются азот и калий, которые после их внесения перемещаются не только на межленточном расстоянии, но и вглубь почвы. Это может привести к их потерям, низкой эффективности использования растениями и в конечном счете снижению урожайности.

Предлагаемый способ основывается на результатах внесения удобрений вертикальными лентами и учитывает особенности солепереноса при промывном режиме, который имеет место в гумидной зоне. Основная доза удобрений заделывается на глубину предпосевной обработки почвы (в нижнюю часть разрыхленного слоя почвы), что позволяет повысить эффективность поступления питательных веществ к корневой системе растений. Дальнейшее их распределение предполагается за счет вымыва удобрений инфильтрационным потоком. Для обеспечения эффективности солепереноса под лентой удобрений в плотном слое почвы создается узкая щель (рис. 1), которая частично заполняется удобрениями и частичками почвы. Влага в зону внесения удобрений поступает в основном за счет действия капиллярных и осмотических сил. По мере поступления влаги часть удобрений постепенно переходит в почвенный раствор. При использовании предлагаемого способа внесения уменьшается улетучивание газообразной составляющей в атмосферу.

1 — пахотный слой почвы; 2 — разрыхленный слой почвы.

после ее предпосевной обработки на глубину hобр;

• 3 — вертикальная щель; 4 — минеральные удобрения;
• 5 — рядки растений, расположенные поперек щелей;
• 6 — область отбора образцов почвы; Н — высота щели;

hi — глубина отбора пробы.

Схема расположения рабочих органов при предлагаемом способе внесения представлена на рис. 2.

Рис. 2. Схема расположения рабочих органов при внутрипочвенном внесении твердых минеральных удобрений:

• 1 — рама; 2 — регулировочная штанга с пружинами; 3 — ось; 4 — поводок; 5 — тукопровод; 6 — воронка;
• 7 — пружинный загортач; 8 — диск; 9 — реборда; 10 — бороздка; 11 — щель.

На раме 1 закреплены регулировочная штанга с пружинами 2 и поводок 4. На поводке закреплены обыкновенные тонкие диски 8 с установленными на его обеих сторонах ребордами 9, воронки 6, соединенные с тукопроводами 5, и пружинные загортачи 7. Реборды имеют форму усеченного кругового конуса.

Внесение происходит следующим образом: диск 8, установленный без угла атаки, образует в почве узкую щель 11, а реборда 9 образует бороздку клиновидной формы с уплотненными краями, благодаря чему происходит интенсивное привлечение влаги, а это в конечном счете повышает эффективность растворения удобрений, улучшая их усвояемость растениями. В бороздку 10 из тукопровода 5 через воронку 6 укладываются удобрения, а идущий за диском пружинный загортач 7 присыпает почвой бороздку с удобрениями, в результате чего происходит частичное заполнение щели 11 удобрениями и частичками почвы.

Использование такого типа рабочих органов имеет небольшое тяговое сопротивление по сравнению с другими машинами, применяемыми при внутрипочвенном внесении твердых минеральных удобрений. Также можно использовать данный способ внесения непосредственно при посеве и вносить удобрения параллельно рядкам — в междурядья.

Нами проведены факториальные исследования предлагаемого способа внесения основной дозы удобрений под зерновые. Исследовали влияние параметров лент удобрений и щелей на урожайность ячменя. Кроме того, исследовали характер распределения основных питательных элементов по профилю почвы в области размещения удобрений.

Исследования проводились на культуре ячмень сорта «Зазерский-85». Учетная площадь микроделянок была принята 1 м 2. Посев проводился селекционной сеялкой поперек направления укладки лент. В качестве удобрений использовали тукосмесь при соотношении N: Р:К=I:I:I.

Цель исследований — установить взаимосвязь между основными параметрами щели и основной дозой удобрений, обеспечивающих максимальную урожайность культуры. Кроме того, при проведении этих опытов сравнивали урожайность культур при поверхностном способе внесения удобрений с урожайностью по предлагаемому способу. Результаты сравнительных опытов показывают эффективность предлагаемого способа внесения удобрений. Следует отметить, что доверительная вероятность различия в урожайности между некоторыми сравниваемыми вариантами невысокая (ниже 95%).

При проведении факториальных опытов по предлагаемому способу были приняты во внимание только три фактора. К этим факторам относятся:

• 1. Доза удобрений, Д или (NдРдКд).
• 2. Расстояние между щелями, L.
• 3. Высота щели Нщели под уложенной лентой удобрений.

Посев производился поперек уложенных лент (щелей). Схема внесения минеральных удобрений и создания щелей была принята одинаковой для ячменя. Каждый опыт проводился в четырехкратной повторности. Средняя урожайность ячменя на контрольном варианте без внесения удобрений составила 24,2 ц/га.

Таблица 1. Исследуемые факторы в действительных значениях.

Согласно плану трехфакторного опыта, приведенного в табл. 1, нами получены данные по урожайности ячменя. Результаты экспериментов обработаны методом пошаговой множественной регрессии. Для рассматриваемой культуры с применением предлагаемого способа внесения основной дозы удобрений под эту культуру получены математические модели урожайности, которые поясняют двухмерные сечения, представленные на рис. 3. Для ячменя характерным является то, что при увеличении высоты щели урожайность снижается. Максимальная урожайность наблюдается при высоте щелей Н=8−9 см. Расстояние между щелями существенной роли не играет, хотя при его увеличении урожайность несколько снижается.

Рис. 3. Двухмерные сечения поверхности отклика, характеризующей урожайность ячменя в зависимости от расстояния между щелями L, их высотой Н при различных значениях дозы удобрений.

Средняя урожайность ячменя в варианте внесения минеральных удобрений поверхностным способом составила 23,4 ц/га (табл. 2). В отдельных вариантах с внутрипочвенным внесением минеральных удобрений вертикальными лентами прибавка урожая ячменя находилась в пределах 6,7…7,3 ц/га при наименьшей существенной разнице НСР = 6,1 ц/га.

Таблица 2. Урожайность ячменя «Зазерский-85» в зависимости от способа и норм внесения удобрений.

• * - поверхностный способ внесения;
• ** - внутрипочвенный способ внесения.