В сучасних умовах ведення сільського господарства використання прогресивних технологій при вирощуванні зернових та технічних культур є потребою сьогодення. Останнім трендом у підвищенні урожайності є підживлення рослин у період вегетації. Тому що, розраховувати на потенціал ґрунтів і ефект від внесення основних добрив не варто, адже збільшення урожаю напряму залежить від живлення рослини в потрібний їй час.

Загально відомо, що в кожної рослини є стресові фази – період інтенсивного споживання поживних речовин (рис. 1). Саме тоді рослина потребує певний комплекс добрив (калій, фосфор, азот) для подальшого розвитку. Одним із важливих елементів, який відіграє ключову роль у формуванні рослин є азот. Відсутність азоту призводить до пригнічення росту рослини та зниження врожайності.

Рис. 1. Період вегетації кукурудзи (дні)

Зазвичай, аграрії вносять сухі мінеральні добрива (до складу яких входить азот, 34%) під час посіву або по мерзлоталому ґрунті перед посівом (рис. 2), але даної кількості поживних речовин не вистачає для отримання високого врожаю запланованого господарством. Адже, сухі добрива, при внесенні до посіву, не засвоюються рослинами, тому що не потрапляють в ґрунт, а лежать на поверхні і після проходження дощу вимиваються з поля на дорогу, при цьому втрати можуть становити 30-50%. Іншим впливовим фактором, що призводить до зниження ефекту від внесення сухих добрив є відсутність достатньої вологості в ґрунті, яка потрібна для їх розчинення та засвоєння азоту ((NH4)₂SO4) рослиною. Крім того, точність внесення сухих добрив, з використанням навісних лійок або прицепних агрегатів для розкидання, бажає кращого, бо присутній фактор помилки тракториста-машиніста, який в свою чергу збільшуючи або зменшуючи швидкість руху машино-тракторного агрегату змінює норму внесення. Відповідно, за таких умов роботи, власники господарств несуть збитки через втрату незасвоєних добрив рослинами, урожайність яких, при цьому буде меншою від прогнозованої на 5-10%.

Рис. 2. Внесення сухих добрив по мерзлоталому ґрунті

Більш доцільнішим варіантом внесення мінеральних добрив є використання безводного аміаку, в якому міститься найбільша кількість азоту (82%). Внесення безводного аміаку виконується восени або навесні. Обов’язковою умовою є достатня вологість у завчасно підготовленому ґрунті та можливість внесення на глибину 15-20 см, інакше безводний аміак не зможе повністю перейти в амонійну форму і утриматися у ґрунті. Застосування безводного аміаку як мінерального добрива є досить перспективним і прогресивним напрямком, який починає набувати широкого вжитку на території України, хоча більша частина господарств поки що використовує тільки сухі мінеральні добрива для підживлення рослин.

Зважаючи на досвід американських господарств, найбільш поширеним варіантом є застосування підживлення на різних етапах вегетації рослин із застосуванням КАС. Оскільки, величина затрат на купівлю техніки та робочої рідини менші, ніж при застосуванні безводного аміаку. Крім того, варто звернути увагу на те що, технологія внесення КАС простіша у використанні.

Загально відомо, що КАС це карбомідо-аміачна суміш, яка містить у своєму складі одразу три форми азоту: амідну, амонійну та нітратну, які комплексно діють на розвиток рослини. Вміст азоту в КАС становить в межах від 28 до 32%, відповідно температура кристалізації КАС підвищується залежно від його вмісту від -18 до -2 °С.

Зазвичай, погодні умови не підлаштовуються під аграріїв, а підкореневе підживлення рідкими добривами (до 3-х підживлень) в потрібний час гарантовано призводить до збільшення приросту врожаю. На прикладі однієї з поширених культур України, кукурудзи можна провести 3 підживлення: 1 – на стадії 2-3 листків, 2 – після 5 листка, 3 – фаза цвітіння (рис. 4).

Рис. 4.  Цвітіння кукурудзи

Залежно від періоду вегетації рослин, широкого вжитку набули два варіанти внесення КАС, а саме позакореневе підживлення (рис. 5) та обприскування по листу (рис. 6).

Рис. 5. Позакореневе внесення рідких добрив

Рис. 6. Внесення рідких добрив по листу

Внесення КАС по листу здійснюється за допомогою причіпних та самохідних обприскувачів. Середній приріст урожаю становить 3-12 ц/га залежно від роду культури та норми внесення робочої речовини. Для більш ефективного підживлення (збільшення відсотка внесення робочої рідини під корінь та по листу за рахунок мінімізації втрат, можливості роботи за умов вітру) застосовують спеціальне дообладнання робочих органів обприскувача, а саме заміни базових форсунок на гнучкі шланги Hose Drop (рис. 7) і жорсткі трубки з форсунками на кінці Dropleg (під зернові культури) (рис. 8), а також систему підкореневого внесення Y-Drop (для кукурудзи та соняшника, рис. 9).

Рис. 7. Система Hose Drop для внесення КАС

Рис. 8. Система Dropleg для внесення КАС

Рис. 9. Система Y-Drop для внесення КАС

Підкореневе підживлення рослин здійснюється за допомогою спеціальних культиваторів-підживлювачів – аплікаторів, які залежно від роду культур та вологості в ґрунті дають можливість збільшити приріст урожаю в середньому від 2,4 до 9,6 %. (рис. 5). Внесення КАС виконується за допомогою сошникової системи (Super 1200, рис. 10) на глибину 5-10 см або форсунки по землі (система JetStream, рис. 11). Тому що, при не дотриманні відповідної глибини внесення, робоча рідина випаровується у повітря. Крім, того щоб знизити ризик втрати дорогоцінної вологи та внесених рідких добрив у ґрунті, аплікатор дообладнується різними додатковими робочими органами, які проводять одночасно культивацію. Враховуючи, той факт, що в кожному господарстві вже є трактор, який його обслуговує, придбання аплікатора, в порівнянні з будь-яким обприскувачем із додатковими робочими органами для безперешкодного та ефективного внесення КАС, є вигіднішим рішенням.

Рис. 10. Сошникова система Super 1200 для внесення КАС

Рис. 11. JetStream для внесення КАС

Для встановлення економічної ефективності застосування аплікатора для підживлення розглянемо графічну залежність впливу середнього приросту урожаю за умов підживлення кукурудзи на середню кількість отриманих коштів.

Аналіз графічної залежності показав (рис. 12, табл. 1), що при середній урожайності кукурудзи 60 ц/га та приросту урожаю за рахунок підживлення на 3% величина отриманих коштів збільшиться на 32 $/га, а при 12% приросту урожаю за умов підживлення – 126 $/га. Також, при середній урожайності кукурудзи 100 ц/га та приросту урожаю за умов підживлення на 3% величина отриманих коштів збільшиться на 53 $/га, а при 12% приросту урожаю за рахунок підживлення – 210 $/га.

Рис. 12. Розрахункова ефективність прибутку від використання підживлення

Крім того, розрахунково було встановлено (рис. 13, табл. 2.), що при середній урожайності кукурудзи 60 ц/га (вартість 175$ FOB Odessa) та приросту урожаю за рахунок підживлення на 3% повна окупність вартості аплікатора Blu Jet AT3015 13R70 (з 13 рядними робочими органами сошникової системи внесенням в землю робочої рідини та міжряддям 70 см) настане після обробітку 1276 га, а при 12% приросту урожаю за умов підживлення – 319 га. Аналогічно, приведений розрахунок для середньої урожайності кукурудзи 100 ц/га та приросту урожаю за умов підживлення на 3% повна окупність вартості аплікатора Blu Jet AT3015 13R70 (з 13 рядними робочими органами сошникової системи внесенням в землю робочої рідини та міжряддям 70 см) настане після обробітку 766 га, а при 12% приросту урожаю за умов підживлення – 191 га.

Рис. 13. Термін окупності аплікатора Blu Jet АТ3015 13R70

Зважаючи на всі ризики, вартість агрегатів для підживлення рослин, технології та бажання отримати приріст урожаю, інтерес до використання аплікаторів для внесення рідких добрив в період вегетації рослин зростає значними темпами. Тому часу зволікати немає, необхідно прийняти правильне рішення та рухатися в перед.

 Демко Олександр, к.т.н.

Павленко Максим, к.т.н.

Останніх 5 років, особливою популярністю серед аграріїв користуються технології внесення аміачної води та КАС, оскільки внесення таких добрив є в рази ефективнішим чим використання сухих мінеральних добрив. Відповідно і аплікатори по внесенню аміачної води та КАС є важливою частиною причіпного обладнання тракторного парку кожного фермера.

Огляд ринку

Аплікатори для внесення аміачної води та КАС моделей ПЖУ 3000-6, ПЖУ 5000-10; Fast 8000, Fast 8100, Fast 8200, Fast 8300, Fast 8218, Fast 8400 (FAST AG Solutions, USA, Minnesota); Blu-Jet AT2000, AT3015, AT4015, AT4615, AT7000 (Unverferth Manufacturing Company, Thurston, Nebraska, USA) тощо призначенні для ефективного підживлення технічних культур.

Для внесення аміачної води та КАС використовуються причіпні аплікатори: з можливістю регулювання відстані між сошниками від 25 до100 см; різної ширини захвату від 6,3 до 27,4 м; об’ємом баку з робочою рідиною від 1987 до 11735 л; приведенням в дію насосами (з механічним чи з гідравлічним приводом) для внесення робочої рідини по полю, а також регулюванням та контролем норм внесення (механічне регулювання аплікатора чи за допомогою комп’ютера); із системою внесення робочої рідини в ґрунт чи форсункою у борозну від диску.

Аплікатор ПЖУ 3000-6 складається з профільної рами прямокутної форми, до якої прикріплений бак на 3000 л та 13 дисків сошникового типу для внесення робочої рідини (рис 1). Подача робочої рідини здійснюється за допомогою мембрано-поршневого насоса продуктивністю 145 л/хв при робочому тиску 4-6 ат. Глибина внесення робочої рідини в ґрунт становить до 200 мм, при діаметрі дисків в 530 мм.

Рис. 1. Аплікатор ПЖУ – 3000-6

Ширина захвату аплікатора – 6 м. Площа обробітку ґрунту від 4,2 до 8,4 га/год. Діапазон швидкості при внесенні робочої рідини від 7 до 14 км/год. Для роботи аплікатора використовується трактор від 90 к.с. Гарантійний термін на аплікатор становить 1 рік.

На ринку техніки України, по внесенню аміачної води та КАС, також представлений аплікатор Fast 8218 (виробництво США, Міннесота), який складається з профільної прямокутної рами та баку на 6800 л (рис. 2). Транспортні габарити аплікатора становлять 4,95 / 3,05 м. (висота, ширина), кліренс рами – 74 см. Аплікатор має гусеничний або колісний хід (залежно від потреб клієнта). Кількість рядків аплікатора становить від 17- 25 з можливістю регулювання міжряддя від 50 до 76 см, або 25 – 100 см. Діаметр робочих дисків – 510 мм. Ширина захвату становить від 9 до 27 метрів. Площа обробітку ґрунту від 6,3 до 37,8 га/год. Внесення в ґрунт робочої рідини виконується за допомогою системи форсунка по землі. Подача робочої рідини здійснюється за допомогою насоса Ace 205-304F. Для роботи аплікатора використовується трактор на 200 – 220 к.с., адже суха маса аплікатора орієнтовно становить 6200 кг. Гарантійний термін на аплікатор 1 рік з моменту запуску в експлуатацію.

Рис. 2. Аплікатор Fast 8218

Новинкою 2016 року, на ринку України, стали аплікатори Blu-Jet AT2000 (рис. 3), AT3015, AT4015, AT4615 та AT7000 які поєднали в собі кращі показники аплікаторів для внесення аміачної води та КАС. А саме: має профільну раму прямокутної форми з можливістю зміни рядності (один або два ряди). Це дозволяє регулювати аплікатор під будь-яке міжряддя технічних та зернових культур (від 30 до 100 см). Транспортні габарити становлять від 2,9/3,7 м до 5,44/3,56 м (ширина і висота) при сухій масі від 2900 до 18098 кг. Робочий кліренс аплікатора – 79 см. Аплікатор має як колісний хід (АТ2000, АТ3015, АТ4015, АТ4615, АТ7000) так і гусеничний (АТ7000). Внесення у ґрунт робочої рідини виконується як за допомогою системи подачі з форсунки в борозну від диску (JetStream), так і за допомогою ножа надтонкої форми на глибину 50-100 мм (в залежності від вибору клієнта). Діаметр робочих дисків – 510 мм. Бак аплікатора – еліптичної або циліндричної форми, місткістю від 1987 до 11735 л. Розташований знизу заправний блок з рукавом діаметром 76 мм дає можливість зручно виконувати наповнення ємності із землі. Подача робочої рідини здійснюється за допомогою високонадійного механічного насоса CDS John Blue або гідравлічним Hypro, продуктивністю – від 129 до 556 л/хв та робочим тиском до 10 ат. Кількість рядків аплікатора становить від 5 до 49 рядків (у варіантах від 3 до 7 секційної рами). Ширина захвату оброблюваної площі від 3,5 до 27,4 м. Площа обробітку ґрунту від 4,41 до 38,36 га/год. Для роботи аплікатора використовується трактор від 80 і більше к.с. Гарантія на раму від виробника становить 5 років (аналоги 1 рік) та 1 рік на комплектуючі.

Рис. 3. Аплікатор Blu-Jet AT 2000

Отже, на сьогодні простежується активна тенденція використання як сошникових так із системою JetStream аплікаторів для внесення аміачної води та КАС, яка при правильному та своєчасному внесенні забезпечить значне підвищення врожайності.