Способ разложения растительных остатков



Способ разложения растительных остатков
Способ разложения растительных остатков

 


Владельцы патента RU 2485752:

Государственное научное учреждение Донской зональный научно-исследовательский институт сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ Донской НИИСХ Россельхозакадемии) (RU)

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может найти применение в земледелии при использовании соломы и пожнивных остатков в качестве источников минерального питания сельскохозяйственных культур. Способ включает измельчение, разбрасывание соломы и пожнивных остатков при уборке, внесение азота. При этом соломенную резку дополнительно продольно расщепляют. Определяют фактическое и расчетное содержание азота в соломе. Расчетное содержание азота определяют по коэффициенту соотношения углерода и азота. О потребности в компенсационном азоте судят по разнице между расчетным и фактическим значениями азота. Дозу компенсационного азота рассчитывают по формуле ДкN=Nк×Oc, где ДкN - доза компенсационного азота на заданный объем соломы, кг д.в.; Nк - потребность в компенсационном азоте на 1 т соломы по коэффициенту соотношения в ней углерода и азота, кг д.в.; Ос - объем соломы, т. Количество азота, накопившегося в результате использования по предлагаемому способу растительных остатков, влияет на обогащение пахотного слоя почвы органическим веществом и, следовательно, повышение урожайности сельскохозяйственных культур. 5 табл., 2 пр.

 

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может найти применение в земледелии при использовании соломы и пожнивных остатков в качестве источников минерального питания сельскохозяйственных культур и повышения потенциального плодородия почв.

Известны различные способы обработки растительных остатков, в частности соломы и пожнивных остатков, с целью дальнейшего эффективного вовлечения их в качестве источников минерального питания сельскохозяйственных культур и повышения потенциального почвенного плодородия.

Проблему разложения соломы и пожнивных остатков в известных способах предлагают решать в основном путем использования различных сочетаний агрохимических и агротехнических приемов: использование минеральных удобрений, навоза, гипса, спиртовой барды, сидерацией почв, заделыванием органики в почву различными способами и т.д.

Известен способ повышения плодородия почв, включающий сохранение соломы на поле и ее запашку, причем солому оставляют в валках, толщина которых регулируется в зависимости от преобладающего типа сорняков, а высота среза стерни - от уклона поля, при этом межвалковое пространство засевают сидеральной культурой, а осенью запахивают измельченную смесь соломы и сидеральной культуры (патент РФ №2195799, МПК А01В 79/00, А01В 79/02, опубл. 10.01.2003).

Недостатком данного способа является то, что при разложении соломы угнетается сидеральная культура, а при недостатке влаги в летний и осенний периоды затруднителен посев сидератов.

Анализ известных способов применения сидератов показал, что они являются очень сложными в агротехническом аспекте приемами и требуют значительных дополнительных затрат.

Поэтому активно ведутся поиски в другом направлении: применение в качестве компенсационных добавок удобрений или заменяющих их аналогов и эффективных доз их внесения.

Известен способ повышения урожайности сельскохозяйственных культур, включающий заделку навоза слоем в нижнюю часть пахотного горизонта, внесение измельченной соломы, перемешанной с верхним слоем почвы, и припахивание ее к нижней унавоженной прослойке, причем внесение измельченной соломы через год чередуют с внесением извести в дозе 3,0-3,5 т/га, а известь предварительно разбрасывают по поверхности поля, перемешивают с верхним слоем почвы и припахивают ее к нижней унавоженной прослойке, последующую обработку почвы проводят выше созданной прослойки (патент РФ №2158069, МПК А01В 79/02, А01С 21/00, опубл. 27.10.2000).

Недостатком данного способа является то, что известь можно применять только на кислых почвах, при этом ее внесение энергетически весьма затратное мероприятие, в настоящее время испытывается дефицит навоза, при данном способе скорость процессов образования гумуса очень медленная.

Известен способ повышения плодородия почвы, включающий нарезку и разбрасывание соломы по всему полю, заделку ее в почву с удобрениями, при этом в качестве удобрения используют смесь спиртовой барды в количестве 150-200 л/га и минеральной воды в количестве 50-60 л/га (патент РФ №2229782, МПК А01В 79/02, А01С 21/00, опубл. 10.06.2004).

Недостатком данного способа является то, что предлагаемые в качестве удобрения спиртовая барда и минеральная вода являются очень ограниченным в плане доступности для широкого применения. Способ применим только для тех районов, на территории которых находятся источники минеральной воды и заводы по производству спирта.

Известен способ удобрения почвы, включающий следующую последовательность приемов: измельчение и разбрасывание соломистых и пожнивных остатков, обогащение их антидепрессирующими добавками, заделку их в почву и поверхностное компостирование с последующей основной обработкой, перед поверхностной заделкой органики в качестве антидепрессирующей добавки вносят гипс или порошковидный суперфосфат с проведением основной обработки через 20-30 дней поверхностного компостирования. На 1 т органических остатков в пересчете на сухое вещество вносят ≥25 кг гипса или ≥50 кг суперфосфата (патент РФ №2258347, МПК А01С 21/00, опубл. 20.08.2005).

Недостатком способа является то, что гипс имеет ограниченное применение, так как его можно использовать только на сильнокислых и щелочных почвах, а суперфосфат в настоящее время уже не производится.

Известен способ, при котором солому заделывают в почву в сочетании с азотным удобрением. В данном способе азот стимулирует процесс гумификации, повышает урожай сельскохозяйственных культур (Нурмухаметов Н.М. Солома и сидераты - важные средства повышения микробиологической активности почвы // "Земледелие", №6, 2001. - С.14).

Недостатком способа является то, что минерализация и разложение остатков соломы проходит очень медленно, особенно при недостатке влаги. Данный способ позволяет разлагать солому только на 40-50%. Дозы внесения азотных удобрений автором в данной статье не приведены.

Известен способ обогащения почвы при возделывании сельскохозяйственных культур, включающий внесение в почву соломы и дополнительное внесение активатора разложения стерни (АРС) и активатора почвенной микрофлоры (АПМ), при этом измельченную солому во время уборки зерновых равномерно разбрасывают по полю в количестве 4-6 т/га с последующей заделкой в почву зяблевой вспашкой, а биопрепараты вносят весной под предпосевную культивацию на глубину 6-10 см в норме по 1000 мл/га каждого (патент РФ №2172087, МПК А01С 21/00, C05F 11/08, опубл. 20.08.2001).

Недостатком указанного способа является то, что биопрепараты очень требовательны к почвенно-климатическим условиям и для засушливых зон способ не применим, так, например, если не выпадет достаточное количество осадков, то биопрепараты не работают в качестве активаторов почвенной микрофлоры и разложения стерни. Кроме того, способ рассчитан на заданный объем соломы - 4-6 т/га. При изменении урожайности соломы возникает необходимость в регулировке объемов (вывоз излишков соломы, завоз соломы при нехватке) или в перерасчете доз.

Наиболее близким по технической сущности является способ удобрения почвы свежей органикой (соломой), включающий измельчение и разбрасывание соломистых и растительных веществ при уборке, обогащение их антидепрессирующими добавками (азота - 10-15 кг на 1 т сухого вещества или известняковой доломитовой муки - 150-200 кг на 1 т), поверхностную заделку этой массы на глубину до 10 см и после месячной выдержки проведение основной обработки (Ященко Н.А. и др. Влияние поверхностного компостирования растительных остатков на воспроизводство плодородия почвы // Антропогенная деградация почвенного покрова и меры ее предупреждения: Тезисы и доклады Всероссийской конференции. T.1. Москва. Почвенный институт им. Докучаева РАСХН, 1998. - С.333-338) - прототип.

Недостатком прототипа является то, что при внесении азота, используемого в качестве антидепрессирующей добавки, авторы рекомендуют внесение нормативной дозы азота в пределах 10-15 кг на 1 т сухого вещества, не учитывая при этом наличие его в соломе. Это может привести либо к передозировке, либо к недостаточности, в зависимости от условий применения способа, например: сортовые особенности культур, урожайность, климатические, почвенные и др. особенности, влияющие на содержание в соломе питательных веществ и ее урожайность.

Задача изобретения состояла в поиске новых приемов обработки соломы и объективных показателей для определения доз компенсационного азота на заданный объем соломы с целью повышения объективности, точности и эффективности способа.

Задача изобретения достигается тем, что дополнительно осуществляют продольное расщепление соломенной резки. Определение потребности в компенсационном азоте и его дозы на заданный объем соломы осуществляют в следующей последовательности: определяют фактическое и расчетное содержание азота в соломе, причем расчетное содержание азота определяют по коэффициенту соотношения углерода и азота в ней, о потребности в компенсационном азоте судят по разнице между расчетным и фактическим значениями, а дозу потребности в пересчете на сухое вещество определяют по формуле

ДкN=Nк×Ос,

где

ДкN - доза компенсационного азота на заданный объем соломы, кг д.в.;

Nк - потребность в компенсационном азоте на 1 т соломы по коэффициенту соотношения в ней углерода и азота, кг д.в.;

Ос - объем соломы, т.

Технический результат достигается тем, что применение заявляемого способа позволяет повысить объективность, так как предложен новый объективный показатель для определения потребности в компенсационном азоте - коэффициент соотношения углерода и азота в соломе, повышение точности достигается за счет нового способа расчета компенсационных доз на заданный объем (урожайность) соломы, а использование дополнительного приема обработки соломенной резки - продольное расщепление - значительно ускоряет и повышает эффективность процесса разложения соломы и пожнивных остатков. Способ применим для любого объема соломы и пожнивных остатков.

Главная проблема при утилизации соломы для дальнейшего использования в качестве органического удобрения заключается в сложности создания условий для ее эффективного и быстрого разложения в полевых условиях. Скорость и характер трансформации органического вещества соломы в значительной степени зависит от химического и минералогического состава почвы, климатических условий, особенностей культуры, сорта и других важных факторов.

Применение известных рекомендуемых доз компенсационного азота показало, что зачастую эти нормы являются либо недостаточными, либо избыточными (данные, приведенные в аналогах и прототипе). Рекомендуемые дозы компенсационного азота или заменяющих его аналогах, как правило, даются в заданных интервалах (от и до), поэтому они эффективны только для определенных почвенно-климатических зон. При внесении этих доз в других условиях результат, как показала практика их применения, не достигается.

Поэтому при проведении экспериментальных исследований ставилась комплексная задача: разработка нового способа не только подготовки соломы перед внесением в почву, но и поиск показателей, на основе которых можно объективно, с учетом особенностей (культур, сортов, урожайности, почвенно-климатических и других факторов), определять потребность в компенсационном азоте на основе объективного показателя и его дозу на полученную урожайность соломы.

Способ осуществляют следующим образом.

Учитывают урожайность соломы, затем ее измельчают с длиной резки не более 5-10 см, соломенную резку продольно расщепляют, затем равномерно разбрасывают по всей поверхности поля, вносят компенсационную дозу азота, рассчитанную на заданный объем и заделывают в почву. Определение потребности в компенсационном азоте и его дозы в пересчете на сухое вещество осуществляют следующим образом: определяют фактическое содержание углерода и азота в соломе, определяют расчетное содержание азота в соломе по коэффициенту соотношения углерода и азота в ней, о потребности в компенсационном азоте судят по разнице между расчетным и фактическим значениями азота, а дозу потребности рассчитывают по формуле

ДкN=Nк×Ос,

где

ДкN - доза компенсационного азота на заданный объем соломы, кг д.в.;

Nк - расчетная потребность в компенсационном азоте на 1 т соломы по коэффициенту соотношения в ней углерода и азота, кг д.в.;

Ос - объем соломы, т.

Проведенные патентные исследования показали, что разработка способов обогащения почвы путем использования соломы в качестве органического удобрения в настоящее время ведется активно.

Солома - незерновая часть урожая, длина стеблей колеблется в пределах от 30 до 180 см, в зависимости от культуры, сорта, погодных условий и других динамичных факторов. Использование нетоварной части урожая зерновых и зернобобовых культур путем заделки ее в почву на современном этапе развития земледелия по экологическим, организационно-хозяйственным и экономическим соображениям рассматривается как главный фактор биологизации и экологизации земледелия.

В последнее время отчуждение соломы уменьшается, возникает необходимость вовлечения органического вещества и энергии, заключенной в нем, в круговорот питательных элементов.

Научными исследованиями установлено, что содержание элементов питания, прежде всего углерода и азота, определяет скорость разложения соломы: чем уже соотношение C/N, тем быстрее проходят процессы минерализации соломы.

В результате проведенных научных экспериментов авторами был установлен коэффициент соотношения углерода и азота в соломе: C/N=25.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывает, что предлагаемый способ отличается тем, что для реализации задачи изобретения в предлагаемом способе целенаправленно созданы новые приемы: дополнительная обработка соломы, заключающаяся в продольном расщеплении соломенной резки, и определение потребности в компенсационном азоте по коэффициенту соотношения в соломе углерода и азота - C/N, для расчета доз потребности предложена универсальная формула. Таким образом, предлагаемый способ соответствует критерию патентоспособности «новизна».

Признаки, отличающие предлагаемый способ от прототипа: продольное расщепление соломенной резки, определение потребности в компенсационном азоте по коэффициенту соотношения в соломе углерода и азота - C/N, способ расчета компенсационных доз, не выявлены в известных технических решениях, что позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого способа критерию патентоспособности «существенные отличия».

Обоснование параметров.

1 этап. Параметры обработки соломы.

При проведении экспериментальных исследований был выявлен новый эффективный и подтвержден известный прием обработки соломы:

- продольное расщепление соломенной резки (новый прием);

- измельчение с длиной резки не более 5-10 см (известный прием, патент №2229782, МПК А01В 79/02, А01С 21/00, опубл. 10.06.2004).

Экспериментами установлено, что дополнительный прием: продольное расщепление соломенной резки не менее 75% от массы, позволяет микроорганизмам более быстро заселять соломину внутри при смешивании ее с почвой. На нерасщепленной соломине внутреннее заселение микроорганизмами не происходит в течение очень длительного периода, из-за наличия внутри ее полости атмосферного воздуха. При расщеплении менее 75% соломины скорость разложения соломы сразу уменьшается в 2-3 раза. При расщеплении более 75% объема соломы процесс разложения ускоряется, но расщеплять такое количество соломы экономически не выгодно, кроме того, расщеплять соломенную резку более 75% от объема могут только специальные марки комбайнов, что ограничивает применение имеющихся в наличии комбайнов. Сроки разложения соломы в зависимости от объема продольного расщепления и длины поперечной резки исследовали в 6 вариантах, результаты приведены в таблице 1.

При рекомендуемых параметрах резки соломины - 5-10 см и 75-80% объема продольного расщепления - длительность разложения колебалась в пределах 100-130 дней, на контроле опыта соломина оставалась целой и разлагалась 385 дней, т.е. медленнее более чем в три раза. Быстрее всего в течение двух с половиной месяцев разлагается солома при длине резки 5 см и продольном расщеплении 70% от объема, однако этих параметров трудно достигнуть, а образуемые при этом процессе питательные вещества нужны возделываемой культуре позднее.

2 этап. Определение потребности в компенсационном азоте и расчет его дозы.

При внесении соломы без азота в экспериментах прослеживалась тенденция снижения содержания питательных веществ.

Потребность в компенсационном азоте определяют по коэффициенту соотношения углерода и азота в соломе, значение которого установлено экспериментальным путем и равно 25.

Для расчета дозы компенсационного азота на заданный объем предварительно определяют следующие данные в пересчете на сухое вещество.

1. Фактическое содержание углерода в 1 т соломы, кг.

2. Фактическое содержание азота в 1 т соломы, кг.

3. Коэффициент соотношения углерода и азота в соломе: C/N=25.

4. Расчетное количество общего азота в 1 т соломы, которое должно в ней содержаться по коэффициенту соотношения углерода и азота (определяют по отношению углерода к коэффициенту -С:25), кг.

5. Потребность в компенсационном азоте на 1 т соломы (разница между расчетным и фактическим содержанием азота, в формуле обозначено Nк), кг д.в.

1 кг азота в расчетах дозы принимается за 1 кг д.в. в удобрениях.

6. Объем соломы (в формуле обозначено Ос), т.

7. Дозу компенсационного азота на заданный объем соломы (ДкN) рассчитывают по формуле

ДкN=Nк×Ос,

где ДкN - доза компенсационного азота на заданный объем соломы, кг д.в.;

Nк - потребность в компенсационном азоте на 1 т соломы по коэффициенту соотношения в ней углерода и азота, кг д.в.;

Оc - объем соломы, т.

Примеры выполнения способа.

Пример 1 применения способа для соломы озимой пшеницы.

Полевые опыты проводили в ЗАО «Кировский конный завод» Целинского района Ростовской области. Уборку озимой пшеницы по пару, сорт Краснодарская 99, осуществляли прямым комбайнированием комбайном Дон 1500Б на поле. Урожайность соломы составила 6,6 т/га. Урожайность зерна 7,5 т/га. Солому довели до следующих параметров: длина резки 9 см с продольным расщеплением 75% от объема. После разбрасывания соломы по поверхности поля проведено боронование пружинной бороной для равномерного распределения.

В соломе определяли содержание следующих показателей: углерода, азота, влажности. Получены результаты: углерода - 41%, азота - 0,32%, влажности - 13,3%. Содержание азота в соломе определяли по ГОСТ 13496.4-93, влаги - по ГОСТ 13496.3-92, общего углерода - по методике Тюрина.

Далее определение показателей в пересчете на сухое вещество осуществляли в следующей последовательности.

1. Фактическое содержание углерода в соломе:

1 т×0,867 (влага 13,3%)×0,41=355,47 кг/т.

2. Фактическое содержание азота в соломе:

1 т×0,867 (влага 13,3%)×0,0032=2,77 кг/т.

3. Коэффициент соотношения углерода и азота в соломе: C/N=25.

4. Расчетное количество общего азота, которое должно содержаться в 1 т соломы по коэффициенту соотношения в ней углерода и азота: 355,47:25=14,22 кг.

5. Потребность в компенсационном азоте на 1 т соломы (разница между расчетным и фактическим содержанием азота, в формуле обозначено Nк): 14,22-2,77=11,45 кг д.в.

6. Урожайность соломы составила (в формуле обозначено Ос) 6,6 т/га.

7. Дозу компенсационного азота на полученный объем соломы (ДкN) рассчитывали по формуле ДкN=Nк×Ос=11,45×6,6=75,57 кг д.в.

Как видно из приведенных данных, полученных с использованием коэффициента соотношения в соломе углерода и азота, в данном примере для соломы озимой пшеницы необходимо внесение компенсационного азота в количестве 11,45 кг действующего вещества на 1 т соломы. Для разложения 6,6 т соломы (урожайность) необходимо внести компенсационного азота - аммиачной селитры - в дозе 75,57 кг д.в.

При использовании способа по прототипу необходимо было бы внесение антидепрессирующих добавок азота в количестве 10-15 кг на 1 т сухого вещества, а на 6,6 т - 66-99 кг д.в.

Пример 2 применения способа для соломы ярового ячменя.

Полевые опыты проводили в ЗАО «Кировский конный завод» Целинского района Ростовской области. Уборку ярового ячменя, сорт Прерия, осуществляли прямым комбайнированием комбайном Дон 1500Б. Урожайность соломы составила 4,3 т/га. Урожайность зерна - 3,8 т/га. Солому довели до следующих параметров: длина резки - 5 см с продольным расщеплением 75% от объема. После разбрасывания соломы по поверхности поля проведено боронование пружинной бороной для равномерного распределения.

В соломе определяли содержание следующих показателей: углерода, азота, влажности. Получены результаты: углерода - 38,5%, азота - 0,45%, влажности - 12,5%. Содержание азота в соломе определяли по ГОСТ 13496.4-93, влаги - по ГОСТ 13496.3-92, общего углерода - по методике Тюрина.

Далее определение показателей в пересчете на сухое вещество осуществляли в следующей последовательности:

1. Фактическое содержание углерода в соломе:

1 т×0,875 (12,5% влага)×0,385=336,88 кг/т.

2. Фактическое содержание азота в соломе:

1 т×0,875 (12,5 влага)×0,0045=3,94 кг/т.

3. Коэффициент соотношения углерода и азота в соломе: C/N=25.

4. Расчетное общее количество азота, которое должно содержаться в 1 т соломы по коэффициенту соотношения в ней углерода и азота: 336,88:25=13,48 кг.

5. Потребность в компенсационном азоте на 1 т соломы (разница между расчетным и фактическим содержанием азота, в формуле обозначено Nк):13,48-3,94=9,54 кг д.в.

6. Урожайность соломы составила (в формуле обозначено Ос) 4,3 т/га.

7. Дозу компенсационного азота на полученный объем соломы (ДкN) рассчитывали по формуле ДкN=Nк×Ос=9,54×4,3=41,0 кг д.в.

Как видно из приведенных данных, полученных с использованием коэффициента соотношения в соломе углерода и азота, в данном примере для соломы ярового ячменя необходимо внесение компенсационного азота в количестве 9,54 кг действующего вещества на 1 т соломы. Для разложения 4,3 т соломы (урожайность) необходимо внести компенсационного азота - аммиачной селитры - в дозе 75,57 кг д.в.

При использовании способа по прототипу необходимо было бы внесение антидепрессирующих добавок азота для соломы ярового ячменя в том же количестве, что и для соломы зимой пшеницы, в количестве 10-15 кг на 1 т сухого вещества, а на 4,3 т - 43,0-64,5 кг д.в.

После внесения указанной дозировки 26 июля было проведено глубокое дискование орудием типа «Рубикон» на 12-14 см. Контрольные замеры степени разложения соломы проводились 26 августа, 26 сентября, 26 октября и 26 ноября. Анализ показал, что к 26 ноября более 75% соломы разложилось до уровня неотмываемых агрегатных частиц, что указывает на высокую активность процессов минерализации. В данном опыте проводилось только дискование для перемешивания почвы с соломой. Приемы заделки соломы в почву будут различны в зависимости от объема вносимой соломы. Сравнительные данные опытов по заделке соломы при внесении разных объемов соломы приведены в таблице 2.

Таблица 2
Обработка почвы и глубина заделки в зависимости от объема вносимой соломы
Способ обработки и глубина заделки Количество соломы, т/га
меньше 3 3-5 5-7 больше 7
Дискование на 10-14 см * * * *
Безотвальное рыхление на 25-25 см - * * -
Отвальная вспашка на 20-25 см - - * *

Обозначения: «*» - обработка проводится; «-» - обработка не проводится.

Глубокая заделка соломы вызывает неблагоприятный эффект, так как при разложении ее в нижних слоях пахотного горизонта образуются летучие жирные кислоты, которые отрицательно влияют на корневую систему растений. Сразу запахивать солому плугом на большую глубину не рекомендуется. Целесообразно осуществлять это в 2 этапа: сначала неглубоко заделать ее в почву (на 8-10 см) дискованием или лущением, а через 4-5 недель осуществить глубокую заделку - запахиванием на 20-25 см.

Было заложено в этих же условиях еще 4 варианта опыта по изучению скорости разложения сломы и ее влиянию на урожайность следующей культуры в севообороте - гибрид подсолнечника НК Брио. Данные по внесению различных доз компенсационного азота приведены в таблице 3.

Таблица 3
Варианты опытов Скорость разложения, дней Урожайность, ц/га
Контроль без азота 323 21,2
43 кг/га д.в. азота 128 26,4
65 кг/га д.в. азота 102 24,1
41 кг/га д.в. азота 131 27,3
НСР 05=0,5

При скорости разложения 131 день получена наибольшая урожайность подсолнечника - 27,3 ц/га, при меньшей дозе внесенного компенсационного азота.

Преимущества заявляемого способа внесения дозы компенсационного азота в сравнении с прототипом приведены в таблице 4.

Точное определение компенсационной дозы азота позволяет балансировать процессы минерализации и гумификации соломы и пожнивных остатков без отрицательного воздействия на возделываемую культуру. Недостаток компенсационного азота ведет к угнетению сельскохозяйственных культур и снижению урожайности, избыток, напротив, ускоряет минерализацию органического вещества не только соломы, но и почвы.

Как видно из сравнительных данных таблицы 4, при урожайности соломы озимой пшеницы 6,6 т/га необходимо внесение дозы компенсации азота по прототипу в количестве 66,0 кг д.в., а по заявляемому - 75,57 кг д.в., разница между дозой по прототипу и заявляемым способом составляет 9,57 кг д.в. На основании этих данных можно сделать вывод о том, что при внесении доз компенсационного азота по прототипу возделываемые культуры будут угнетаться. В остальных сравнительных вариантах количество вносимого азота по прототипу значительно превышает дозу, полученную расчетным способом. Внесение превышающих компенсационных доз отрицательно скажется на почвообразовательных процессах, а также будет способствовать нецелесообразному расходованию денежных средств.

Исследования на длительных стационарных опытах на черноземе обыкновенном, заложенных в период с 1973-1986 гг., показали, что при использовании 3 т навоза КРС и 4 т побочной продукции с минеральными удобрениями увеличивается содержание гумуса в пахотном горизонте почвы на 0,08% (табл.5).

Таблица 5
Гумус (С) в пахотном слое чернозема обыкновенного, % от почвы
Вариант опыта С общ, %
Контроль без удобрений 2,29
3 т навоза КРС+4 т побочной продукции+М43Р30К24 2,37

Разработанный способ универсален по своему применению, так как он учитывает важные, но нестабильные показатели: содержание питательных веществ в соломе и ее объем (урожайность). Каждый год в соломе содержится разное количество углерода и азота, поэтому дозы компенсационного азота можно определять только на основе ее химического анализа. Применение заявляемого способа позволит значительно сократить расходы на внесение удобрений, при этом гарантированно обогащается пахотный слой почвы органическим веществом и, как следствие, повышается урожайность сельскохозяйственных культур. С тонной соломы возвращается в почву 380-420 кг/га углерода, который восполняет плодородие по органическому веществу, эквивалентное 3-4 т/га навоза КРС. Количество азота, накопившегося в результате использования обработанной по предлагаемому способу соломы, хватает на образование 35-40 ц/га пшеницы. Экономический эффект в пересчете на 1 га при использовании заявляемого способа внесения компенсационных доз азота достигает до 700 руб. (при стоимости 1 кг д.в. 29 руб.).

Способ разложения растительных остатков, включающий измельчение и разбрасывание соломы и пожнивных остатков при уборке, внесение азота, с последующей заделкой их в почву, отличающийся тем, что соломенную резку дополнительно продольно расщепляют, определяют фактическое и расчетное содержание азота в соломе, причем расчетное определяют по коэффициенту соотношения углерода и азота в ней, о потребности в компенсационном азоте судят по разнице между расчетным и фактическим значениями, а дозу рассчитывают по формуле:
ДкN=Nк·Ос,
где ДкN - доза компенсационного азота на заданный объем соломы, кг д.в.;
Nк - потребность в компенсационном азоте на 1 т соломы по коэффициенту соотношения в ней углерода и азота, кг д.в.;
Ос - объем соломы, т.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области сельского хозяйства. .
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к растениеводству, и может найти применение при интенсивном возделывании кукурузы. .
Изобретение относится к области сельского хозяйства. .

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к дифференцированному точному внесению планируемой под определенный урожай дозы удобрения с учетом полевой неоднородности содержания элементов питания растений в почве.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для повышения продуктивности сельскохозяйственных растений, в частности овса. .
Изобретение относится к области сельского хозяйства. .
Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к возделыванию пропашных культур, высеваемых сеялками пневматического действия. .
Изобретение относится к сельскому хозяйству. .
Изобретение относится к области сельского хозяйства и агрохимии. .

Изобретение относится к области растениеводства, в частности к внутрипочвенному внесению удобрений одновременно с посевом. .
Изобретение относится к области сельского хозяйства
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к микробиологии почв. Способ включает инокуляцию семян измельченными корнями тех же видов и смешивание их с минеральной водой. При этом семена перед посевом обрабатывают измельченными корнями бобовых трав после возобновления вегетации 2-3-го года жизни, смачивая их смесью сушеной послеспиртовой барды и минеральной воды типа Тамиск в соотношении 1:2. В фазе бутонизации осуществляют подкормку сушеной бардой в количестве 20-30 кг/га, разведенной в воде в количестве 200-250 л/га. Способ позволяет повысить симбиотическую эффективность клубеньковых бактерий бобовых трав, увеличить содержание биологического азота в почве и урожай семян. 1 табл., 2 пр.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, экологии и мелиорации. Способ включает внесение в почву почвоудобрительного материала, в качестве которого используют органоминеральный компост, содержащий свиной навоз и навоз крупного рогатого скота, осадки сточных вод и фосфогипс при следующем компонентном соотношении (мас.%): фосфогипс с pH 5,0-5,5 - 10-13, свиной навоз - 11-13, осадки сточных вод - 6-8, навоз крупного рогатого скота - остальное, которые компостируют в летний период в течение 3 месяцев в условиях высоких среднесуточных температур компоста от 35 до 45˚C, ежемесячно перемешивая до созревания. Затем полученный компост вносят в почву однократно на 5 лет в дозе 60 т/га, заделывая его в конце лета - начале осени на глубину 14-18 см. Способ позволяет улучшить свойства почвы, повысить плодородие земель и урожайность сельскохозяйственных культур. 1 пр.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и почвоведения. Способ включает создание глубоких вертикальных полостей, позволяющих соединить подмерзлотную зону почвы с атмосферой в период ее оттаивания, обработку почвы, посев Raphanus sativus subsp. аcanthiformis. При этом выращенный урожай культуры оставляют в почве под снежный покров. Способ позволяет оптимизировать почвенные условия для роста и развития посевов сельскохозяйственных культур биологическим методом регулирования плодородия почвы. 1 ил., 1 пр.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ включает некорневую обработку микроудобрением в фазе кущения для повышения урожайности в дозе 2,0 кг/га на 250 л воды. Обработку проводят на фоне питания N40P30K20 и ранневесенней подкормки аммиачной селитрой - N40. Для повышения качества зерна проводят разовую некорневую обработку в фазе кущения в дозе не более 1,0 кг/га. В качестве микроудобрения используют комплексное микроудобрение, содержащее янтарную и лимонную кислоты, гидроксид калия, хлорид лития, борную кислоту, соли микроэлементов в виде сульфатов, или хлоридов, или нитратов марганца, цинка, кобальта, меди при следующем соотношении компонентов, мас.%: янтарная кислота 8-10, лимонная кислота 15-17, гидроксид калия 17-18, борная кислота 5,5-5,7, хлорид лития 0,19-0,21, вода - остальное, при этом сульфаты, или хлориды, или нитраты марганца, цинка, кобальта и меди берут в пересчете в целевом продукте на марганец 1,5-1,7, цинк 1,2-1,4, кобальт 0,2-0,4 и медь 0,5-0,7. Способ позволяет повысить урожайность и качество продовольственного зерна озимой пшеницы. 1 табл., 2 пр.

Группа изобретений относится к космической биологии и может быть использована для культивирования растений в условиях космического полета. Способ включает подачу поливной питьевой воды в корневой модуль с иононасыщенным ионитным волокнистым почвозаменителем и обеспечение автокоррекции величины pH получаемого субстратного раствора, а также насыщение его нутриентами, содержащими элементы N, P, K, S, Ca, Mg и Fe. Для обеспечения его нутриентами в требуемом количестве осуществляют постоянный мониторинг суммарной концентрации элементов в поливной воде перед подачей в корневой модуль. Поливную питьевую воду перед тем, как подать в корневой модуль, предварительно пропускают через слой гранулированного иононасыщенного ионита-почвозаменителя, количество которого выбирают так, чтобы до конца расчетного срока работы суммарная концентрация элементов S, Ca, Mg и Fe в поливной воде была в пределах, адекватных для выращивания растений. При этом, в случае снижения в поливной воде после прохождения слоя гранулированного иононасыщенного ионита-почвозаменителя суммарного содержания элементов N, P и K до нижней границы допустимого диапазона концентраций, в нее добавляют концентрат, получаемый пропусканием воды через слой гранул медленнодействующего удобрения (МДУ), количество которого выбирают так, чтобы содержащихся в нем элементов N, P и K хватило до конца расчетного срока работы. Система включает корневой модуль с ионитным волокнистым почвозаменителем для высаживания семян или рассады и последующего выращивания растений, к которому подключен выход трубопровода подачи поливной воды с установленным на входе перистальтическим насосом. Дополнительно к трубопроводу подачи поливной воды после перистальтического насоса последовательно присоединены обогатительный патрон, заполненный гранулированным иононасыщенным ионитом-почвозаменителем, и проточная смесительная камера с размещенными в ней датчиком электропроводности воды и мешалкой, смесительная камера оборудована собственным замкнутым водяным контуром, в котором последовательно установлены насос и обогатительный патрон с гранулированным МДУ. При этом система снабжена контроллером, электрически соединенным с насосами, мешалкой и датчиком электропроводности воды, причем датчик электропроводности воды включен в цепь отрицательной обратной связи контроллера. Изобретения позволяют повысить технологичность и производство растительной продукции в космической оранжерее в условиях микрогравитации. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.
Изобретение относится к области сельского хозяйства и мелиорации. Способ включает подготовку почвы, внесение в почвенный слой природного кремнийсодержащего минерального сорбента-мелиоранта, посев или посадку семян, уход за посевами и уборку урожая. При этом в качестве кремнийсодержащего минерального сорбента-мелиоранта в почву вносят неактивированный диатомит Камышловского месторождения Свердловской области в дозах 2-4 т/га. Диатомит вносят по фону минеральных удобрений, соответствующему N90P90К90. Кроме того, диатомит вносят поверхностно перед предпосевной культивацией или нарезкой гребней после внесения минеральных удобрений. При этом вносят неактивированный диатомит с размерами частиц менее 2 миллиметров. Для внесения используют отсев от производства сортового диатомита химического состава по сухому веществу, % вес.: SiO2 - 76,76; Al2O3 - 7,74; Fe2O3 - 4,35; FeO - 0,99, TiO2 - 0,3; CaO - 0,7; HgO - 1,17; SO3 (сульфит) - 0,15. Способ позволяет повысить урожайность. 1 з.п. ф-лы, 16 табл.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ утилизации сплавины, извлеченной при очистке водоемов путем внесения в почву с добавлением жидкой суспензии спор целлюлозолитического гриба Trichoderma sp. №14, для ускорения ее гумификации предусматривает механическое измельчение материала сплавины до размера 5-10 см, распределение его по поверхности почвы, внесение жидкой суспензии спор целлюлозолитического гриба Trichoderma sp. №14 в виде водного раствора в количестве 10 л/м2 с последующей основной обработкой почвы. Изобретение позволяет утилизировать сплавину, повысить ферментативную активность почвы, а также увеличить содержание гумуса, улучшить водно-физические свойства почвы, увеличить урожайность сельскохозяйственных культур. 1 табл., 1 пр.
Изобретение относится к растениеводству, в частности к биостимуляторам роста растений, и может быть использовано для улучшения состава почвы и профилактики отклонений в нарушении питания растений. Способ включает подкормку, по крайней мере, водным раствором гуминового удобрения, состоящего из солей гуминовых веществ и из химических веществ, содержащих питательные элементы: серу, марганец, медь, цинк, молибден, бор, кобальт. Используют гуминовое удобрение в соответствии с составом: гуминовых 55%, фульвокислот 30%, макро- и микроэлементов в хелатной форме соответственно кальций - 10%, сера - 4%, марганец - 0,25%, медь - 0,15%, цинк - 0,25%, молибден - 0,05%, бор - 0,12%, кобальт - 0,13%, йод - 0,03%, хром - 0,02%. К гуминовому удобрению добавляют протравитель «Скарлет» при следующем соотношении компонентов, мас.%: гуминовое удобрение - 19-21%, протравитель «Скарлет» - 19-21%, вода - остальное. 1 л этого раствора разбавляют в 99 л воды, получают 100 л рабочего раствора, которым смачивают 1 т семян яровой пшеницы перед посевом путем их обработки на специализированных установках полусухого протравливания. Использование изобретения позволит повысить эффективность обработки зерновых. 9 табл.
Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ включает внесение удобрения перед основной обработкой почвы. В качестве основного удобрения используют сложный компост, состоящий из полуперепревшего навоза крупного рогатого скота, фосфогипса, соломы, отходов кормления животных, отходов зерна в процессе его доочистки, послеуборочных растительных остатков подсолнечника и сахарной свеклы, осадков сточных вод и куриного помета при следующем соотношении компонентов (масс.%): фосфогипс - 7-8, солома - 2-3, отходы кормления животных - 2-3, отходы зерна в процессе его доочистки - 2-3, растительные остатки подсолнечника и сахарной свеклы - 3-4, осадки сточных вод - 6-7, куриный помет - 3-4, полуперепревший навоз крупного рогатого скота - остальное, которые компостируют в весенне-летне-осенний период в течение 4-5 месяцев, смешивая в середине мая навоз, солому, фосфогипс, разные виды отходов кормления животных и зерна в процессе его доочистки, осадки сточных вод и куриный помет с добавлением растительных остатков подсолнечника в августе-сентябре и сахарной свеклы в начале сентября, перемешивая его каждый месяц-полтора до созревания. Затем полученный сложный компост вносят в почву во второй половине октября в дозе 65-70 т/га с последующей его заделкой на глубину 15-18 см, а весной проводят посев кукурузы на зерно. Способ позволяет повысить эффективность выращивания кукурузы на зерно, улучшить экологическую обстановку окружающей среды за счет утилизации бытовых отходов, отходов промышленных и сельскохозяйственных производств, а также улучшить на 4-5 лет агрономические свойства почвы. 1 пр.
Наверх