Органических удобрений. Технологии внесения органических удобрений
Технологии внесения органических удобрений. Твердые органические удобрения (традиционный подстилочный навоз и различные компосты) вносят преимущественно по двум технологическим схемам: I – прямоточной(ферма – поле) и II – перевалочной (ферма – бурт, штабель – поле).
При прямоточной технологии удобрения из мест накопления (прифермских полевых секционных навозохранилищ или площадок компостирования обычно вблизи животноводческих комплексов) транспортируют и вносят тракторными прицепами-разбрасывателями без буртования в поле с немедленной заделкой в почву.
Для внесения твердых органических удобрений используются МТТ-4, ПРТ-7А, ПРТ-11 и их аналоги.
Такую схему используют только при небольшом расстоянии перевозки (до 8 км от места накопления до поля) и ограниченно по времени, главным образом в весенне-осенние посевные кампании, в периоды, когда сразу за внесением твердых органических удобрений может осуществляться их заделка.
Перевалочная технология при значительном расстоянии от места накопления имеет такие же временные ограничения. В этом случае удобрение транспортируют тракторными прицепами или автомобилями-самосвалами до поля и затем перегружают в низкорамные разбрасыватели, которыми и вносят на поверхность почвы, либо сгружают на поле отдельными кучами в шахматном порядке с расстоянием в рядах 30–60 м (в зависимости от емкости транспортного средства и дозы внесения), из которых и разбрасывают роторными разбрасывателями. Равномерно распределенные по поверхности поля удобрения сразу же заделывают в почву.
Аналогична и перевалочная технология по наиболее распространенной на практике схеме ферма – бурт (штабель) – поле, которая позволяет выполнять значительную часть транспортных работ (перевозку удобрения от места накопления до места временного хранения в буртах или штабелях обычно вблизи или на краю поля) круглый год или периодически в менее напряженный период сельскохозяйственных работ. При этом отпадает необходимость в крупных прифермских навозохранилищах, их емкость может быть ограничена объемом 1,5-месячного карантинного хранения навоза от имеющегося поголовья животных.
Агротехнические требования и контроль за качеством внесения органических удобрений. Качество навоза и компонентов компостов контролируется по следующим основным показателям: влажность, зольность, содержание органического вещества, реакция среды (рН солевой вытяжки), валовое содержание азота, фосфора и калия.
Агроэкологические требования к качеству нетрадиционных твердых органических удобрений (биогумус вермикультуры, сапропель, компосты из твердых и жидких бытовых отходов, ОСВ и др.) включают контроль за содержанием в них тяжелых металлов, радионуклидов, других токсикантов, наличием болезнетворных микроорганизмов и гельминтов.
Экспертизу качества твердых органических удобрений проводят сервисные подразделения агрохимической службы в течение 10 сут после доставки на анализ представительных проб, отбираемых не ранее чем за 2 мес до внесения удобрения в почву, а с площадок компостирования – перед вывозкой созревшего компоста на поля. В ходе хранения навоза и приготовления компостов следует контролировать соблюдение правил формирования и перемешивания буртов и штабелей, отслеживать протекание биотермических процессов.
При внесении твердых органических удобрений должны соблюдаться следующие основные агротехнические требования: постоянная скорость движения агрегата по полю составляет 7–12 км/ч; отклонение фактической дозы внесения от заданной не должно превышать ±10 %; неравномерность распределения удобрения по рабочей ширине захвата ±25 %; нестабильность дозы внесения по ходу движения агрегата ±10 %; на поле не должно быть огрехов и неудобренных участков. Недопустимо растаскивание органических удобрений по поверхности поля машинами и орудиями, не приспособленными для равномерного их распределения.
При работе разбрасывателей удобрений необходимо контролировать по спидометру скорость движения агрегата и рабочую ширину захвата. Фактическую ширину захвата определяют не менее чем в пяти местах по длине гона, а также при входе и выходе агрегата в рабочий режим.
Наличие огрехов на поле, перекрытия на стыковых проходах, качество внесения на поворотных полосах, потери удобрений в местах погрузки, в пути следования транспортных и технологических машин определяют визуально.
Необходимо до начала работ заблаговременно качественно подготовить и правильно настроить разбрасыватели для обеспечения заданной дозы внесения удобрений и соблюдения других установленных агротехнических требований.
Равномерно распределенные по поверхности почвы органические удобрения сразу (не более чем через 2 ч) должны быть заделаны в почву на требуемую глубину почвообрабатывающими орудиями общего назначения – плугами, лущильниками, дисковыми боронами и др. – при соблюдении предъявляемых агротехнических требований к соответствующей обработке почвы.
Твердые органические удобрения наиболее эффективны почти на всех типах почв (за исключением легких и маломощных, переувлажненных и подверженных ветровой эрозии) при комбинированно-ярусной системе обработки с заделкой на всю глубину пахотного слоя с полным оборотом пласта специальными плугами.
Жидкие органические удобрения вносят по прямоточной, комбинированной перегрузочной и перевалочной технологии.
Прямоточная технология. По этой технологии жидкий навоз (без предварительного разделения на фракции), жидкую фракцию из отстойника-накопителя и навозные стоки с влажностью не более 93 % транспортируют и вносят поверхностно полуприцепными цистернами-разбрасывателями, оборудованными для самозагрузки и поверхностного внесения. Сдерживающим фактором использования такой технологии является резко возрастающая стоимость единицы объема работы с увеличением дальности транспортировки. Даже при использовании крупнотоннажных мобильных жижеразбрасывателей транспортировка свыше 5–8 км экономически невыгодна.
Для внесения жидких органических удобрений используют МЖТ-6, МЖТ-11, РЖТ-4М, РЖТ-5 и их аналоги.
Более распространены различные комбинированные технологические схемы применения жидких органических удобрений.
Комбинированная перегрузочная технология. Включает загрузку удобрения из прифермского навозохранилища в транспортную емкость и доставку его до поля, перегрузку удобрения в полевой тракторный жижеразбрасыватель и внесение жидкого навоза в поле.
Перевалочная технология. Предусматривает транспортировку удобрения из прифермского навозохранилища в полевое хранилище мобильным транспортом или по трубопроводу (стационарному или из разборных труб) с помощью фекальных насосов. При использовании трубопровода влажность навоза должна быть не менее 91 %, а скорость движения навоза в трубопроводе – не менее 1,2 м/с. Не разрешено оставлять навоз в трубопроводе дольше одной рабочей смены, после окончания работы трубопровод необходимо промыть водой (в количестве не менее полуторного объема заполняемой системы) при скорости потока 1,1–1,5 м/с. Загрузку удобрений из полевого хранилища и внесение их в поле осуществляют тракторным жижеразбрасывателем.
Возможна также транспортировка жидкого навоза из прифермского хранилища на площадку для приготовления компоста с последующим использованием технологий применения твердых органических удобрений.
При раздельном использовании жидкой и твердой фракций навоз из карантинной емкости подается насосами в отстойник-накопитель, в котором происходит разделение навоза на фракции естественным или механическим способом. Жидкая фракция через фильтрующие устройства поступает по жижесборочному каналу в пруд-накопитель. При этом массовая доля механических и растительных включений (размером 3–10 мм) в осветленной жидкой фракции не должна превышать 2 %.
Жидкая фракция может использоваться в рециркулярной системе навозоудаления из животноводческих помещений или после шестимесячного отстаивания для орошения.
Требования к качеству поверхностного внесения жидкого навоза. При поверхностном внесении жидких органических удобрений цистернами-разбра-сывателями должны соблюдаться следующие основные агротехнические требования: не допускается перелив при загрузке цистерны, коэффициент заполнения емкости должен составлять 0,95–0,96; перед внесением жидкий навоз должен 2–5 мин перемешиваться в технологической емкости; нестабильность дозы по длине рабочего хода агрегата не должна превышать – 10 %; неравномерность распределения удобрения по ходу движения и ширине рабочего захвата должна быть не более ±25 %; перекрытие смежных проходов допускается от 2 до 4 м, а по длине стыковых проходов – от 2 до 7 м; огрехи на стыковых проходах не допускаются; поворотные полосы обрабатывают после внесения навоза на загонах; удобрение должно быть заделано в почву не позднее чем через 2 ч после внесения; глубина его заделки должна быть не менее 8 см; повторное переворачивание пласта после заделки удобрения в почву не допускается; зимнее внесение жидкого навоза допустимо только на заранее подготовленные поля при температуре воздуха не ниже – 10 °С и высоте снежного покрова до 20 см.
Внесение жидкого навоза поверхностно-самотечным способом полива. С помощью стационарных или переносных трубопроводов с раздаточными колонками его можно осуществлять на специально подготовленных выровненных полях с небольшим уклоном. Длину предварительно нарезанных поливных борозд устанавливают в зависимости от уклона участка и водопроницаемости почвы, но она не должна превышать 200 м, при этом сброс поливной жидкости в конце борозды не допускается, а расход жидкого навоза при поливе не должен превышать 2 л/с.
Для распределения навозных стоков и жидкой фракции навоза по поверхности почвы можно также использовать различные дождевальные установки – стационарные, полустационарные и передвижные (фронтального и кругового действия, в том числе дальноструйные). В этом случае требуются предварительная специальная подготовка поля для улучшения впитывающей способности почвы, строгое соблюдение специальных требований, нормативов и ограничений, установленных для оросительных систем с использованием животноводческих стоков. Особое внимание при внесении жидких органических удобрений дождеванием следует уделять измельчению или отделению попадающихся в них частиц с размерами, превышающими свободный проход через отверстия в насадках дождевальных аппаратов.
В целом независимо от способов и технологий применения жидких органических удобрений они желательно сразу, но не позднее чем через 2 ч после поверхностного внесения на поле, должны быть заделаны в почву на глубину не менее 8 см во избежание потерь азота удобрения за счет улетучивания аммиака. Этих потерь можно также избежать при внутрипочвенном внесении жидких органических удобрений.
Требования к качеству внутрипочвенного внесения жидких органических удобрений. Для внутрипочвенного внесения используют жидкий навоз влажностью от 92 до 97 %, навозную жижу разбавленную водой до влажности свыше 92 %, не содержащие включений размером более 10 мм.
Внутрипочвенное внесение жидких органических удобрений осуществляют специальными агрегатами одновременно с заделкой в почву при основной обработке (вспашке или безотвальной обработке, под пласт или в борозду) так, чтобы обеспечить равномерную заделку удобрения на глубину обработки почвы (16–20 см). Под пропашные культуры жидкие органические удобрения вносят по центру междурядий или через ряд в постоянной дозе.
Внутрипочвенное внесение жидких органических удобрений используют не только в качестве основного приема, но и в подкормку кормовых пропашных культур (кормовые корнеплоды и капуста, кукуруза, картофель). В подкормку многолетних трав (второго и последующих годов пользования) травостоев на сенокосах и пастбищах жидкие органические удобрения вносят осенью или после укоса (стравливания) не менее чем за 14 дней до использования трав последующего отрастания.
При внутрипочвенном внесении жидких органических удобрений необходимо соблюдать следующие основные агротехнические требования: используемые агрегаты должны быть герметичны, не иметь подтеков удобрений, загрязняющих поверхность обрабатываемых участков; отклонение фактической дозы от заданной не должно превышать ±10 %, а неравномерность подачи жидких удобрений по насадкам ±25 %; отклонение фактической глубины заделки удобрений от заданной должно быть не менее ±3 см, глубина внесения на пашне должна быть не менее 8 см, а на лугах и пастбищах – не выше узла кущения трав; при подкормке сенокосов и пастбищ площадь с поврежденной дерниной должна составлять не более 3 % от удобренной; не допускается использование жидких органических удобрений на территории первого и второго поясов санитарной зоны охраны источников водоснабжения и минеральных источников.
Контроль качества внесения жидких органических удобрений. Фактическую дозу внесения жидких органических удобрений определяют, учитывая массу (объем) использованных удобрений на площади поля (загона, участка).
Неравномерность внесения удобрений оценивают по значению коэффициента вариации по насадкам распределительных устройств при заполненной цистерне разбрасывателей или агрегатов для внутрипочвенного внесения удобрений.
Качество внесения (равномерность распределения по полю при поверхностном внесении, наличие огрехов, перекрытия и др.) и заделки в почву (по наличию удобрения на поверхности почвы) определяют визуально.
Глубину заделки удобрения устанавливают по глубине обработки почвы, измеряя ее металлической линейкой.
Степень повреждения дернины при внутрипочвенном внесении органических удобрений определяют, измеряя поврежденную площадь на обработанном поле известного размера. Степень повреждения растений при междурядной подкормке пропашных культур оценивают по доле поврежденных растений, отбираемых по диагонали участка с площадью, удобренной при одном проходе агрегата (с известной шириной рабочего захвата) на 10-метровое расстояние (т. е. на удобренном участке с площадью, равной произведению ширины рабочего захвата агрегата на 10-метровом промежутке гона).
Согласно санитарно-ветеринарным требованиям прошедшие карантинное хранение жидкий навоз крупного рогатого скота и свиней, навозные стоки, осадок из отстойников и избыточный активный ил можно применять под кормовые культуры, только если получаемую продукцию скармливают сельскохозяйственным животным не в свежем виде, а в переработанном – в виде силоса, сенажа и травяной муки.
Агротехнические требования к качеству работ по применению жидкого навоза с учетом экологической безопасности и ветеринарной санитарии установлены отраслевым стандартом ОСТ 10 133–96 «Удобрения органические. Требования к качеству работ по применению жидкого навоза. Типовой технологический процесс».
Источник
Машины для внесения твёрдых органических удобрений
Внесение органических удобрений производится по большей части по перевалочной и прямоточной технологическим схемам. В южных (степных) районах используется двухфазная технология, когда удобрения вывозятся самосвалами, раскладываются по полю кучами (в определённом порядке) и затем распределяются валкователями-разбрасывателями.
Для буртования, а также погрузки твёрдых органических удобрений применяются погрузчики-экскаваторы ПЭА-1 и ПЭ-0,8Б, фронтальные погрузчики ПФ-0,75; ПФ-0,5; ПФП-2; ПФТ-1,2 и погрузчик непрерывного действия ПНД-250.
Машины для внесения твёрдых органических удобрений могут быть двух типов:
1) кузовные разбрасыватели;
2) разбрасыватели из куч.
Среди кузовных разбрасывателей наибольшее распространение получили машины следующих типов: ПРТ (ПРТ-16М, ПРТ-10-1); РОУ (РОУ-6А), МТТ (МТТ-19, МТТ-13), которые различаются конструктивно и по грузоподъёмности. Они смонтированы на одно- либо двухосных прицепах, которые в основном изготовлены как универсальные, то есть после демонтажа разбрасывающих устройств эти машины можно использовать как тракторные (саморазгружающиеся) прицепы и полуприцепы.
Рис. 1. Рабочий процесс навозоразбрасывателя (схема).
1) – Нижний барабан;
2) – Верхний барабан;
Процесс работы навозоразбрасывателя: верхняя часть транспортёра (3) [рис. 1] перемещает удобрения, которые находятся в кузове (4) слоем H, с малой скоростью uтр, к разбрасывающему устройству, состоящему из пары шнеколопастных барабанов (нижнего (1) измельчающего и верхнего (2) разбрасывающего). Одновременно с этим лопасти барабана (1) активно рыхлят навоз и подают разрыхлённую и измельчённую массу на барабан (2), который разбрасывает её по полю. Ввиду того, что шнековая навивка на барабане расходится влево и вправо от оси симметрии навозоразбрасывателя к периферии, то ширина Bр полосы разброса удобрений в значительной мере превышает ширину Bк кузова: Bр >> Bк. Следовательно, в состав навозоразбрасывателя входит пара основных рабочих органов – дозатор и разбрасыватель.
Дозирующие устройства. В широко используемых кузовных разбрасывателях в качестве дозирующих устройств используются цепочно-планчатые (цепочно-прутковые и цепочно-скребковые) транспортёры, которые размещаются на дне питающих ёмкостей (полуприцепов и прицепов).
Секундная подача удобрений q транспортёром имеет прямую зависимость от его скорости uтр, толщины кузова Bк, толщины H слоя удобрений (высота кузова) и их плотности p:
Привод транспортёра осуществляется от кривошипно-ползунного и храпового механизмов.
Рис. 2. Механизм привода транспортёра навозоразбрасывателя:
1) – Храповое колесо;
3) – Предохранительная собачка;
5) – Кулисный механизм кривошипа;
6) – Вал кривошипа;
7) – Ведущая собачка;
На ведущем валу (2) [рис. 2] транспортёра жёстко закреплено храповое колесо (1). Вал (6) кривошипа соединён с валом редуктора, получающего привод от вала отбора мощности (ВОМ) трактора. При рабочем движении собачка (7) упирается в зуб колеса и вместе с ним поворачивает вал (2) транспортёра. От обратного движения колесо (1) удерживается собачкой (3). Регулировка скорости осуществляется посредством кулисного механизма (5), с помощью которого изменяют эксцентриситет (радиус) пальца кривошипа, а также ход шатуна (8) и амплитуду колебаний коромысла (9). Движение транспортёра при этом прерывистое. При проведении вышеописанной регулировки средняя скорость транспортёра может изменяться в пределах от 0,006 до 0,06 м/с (то есть в 10 раз).
Разбрасывающие устройства используют двух видов:
1) с осью вращения, которая параллельна направлению движения;
2) с осью вращения, которая перпендикулярна направлению движения.
У разбрасывающего устройства первого типа основным рабочим органом при разбрасывании куч является ротор, а при разбрасывании из кузова прицепа – барабан. Ротор обычно имеет четыре лопасти (диаметр 700-1200 мм), его частота вращения – 320-500 мин -1 , а частота вращения барабана составляет 500 мин -1 . Дальность полёта удобрений доходит до 12 м.
У разбрасывающего устройства второго типа основным рабочим органом является битер (барабан), который представляет собой полую трубу с размещёнными на ней рабочими элементами (лента, лопатки и прочее), расположенными слева и справа от её центра по винтовой линии с левой и правой навивками.
Ввиду того, что рабочие поверхности зубьев, лент либо лопаток расположены под углом к оси вращения барабана (то есть под углом подъёма винтовой линии), то возникает боковая составляющая скорости, в связи с чем ширина полосы рассеивания удобрений превышает конструктивную ширину захвата машины – Bр > Bк. Установка рабочих поверхностей под углом 45 град. Позволяет достичь максимальной ширины рассева.
Разбрасыватели кузовного типа агрегатируются с тракторами тяговых классов 1,4-8.
Разбрасыватель РОУ-6А – смонтирован на одноосном прицепе грузоподъёмностью 6 тонн и агрегатируется с тракторами тягового класса 1,4.
Рис. 3. Разбрасыватель органических удобрений РОУ-6А.
Б) – Вид сзади на рабочий орган;
1) – Передний борт;
2) – Карданный вал;
4) – Натяжной болт;
5) – Приводной вал;
7) – Боковой борт;
9) – Балансирная тележка;
11) – Храповой механизм;
12) – Разбрасывающее устройство;
К основным частям разбрасывателя [рис. 3, А)] относятся: рама (6); ходовая часть; кузов объёмом 3,6 куб. метра; транспортёр-дозатор (8); разбрасывающее устройство (12), механизм привода.
Две колёсные пары на балансирной подвеске образуют ходовую систему машины типа «тандем». Колёса на пневматических шинах оборудованы колодочными тормозами.
На дне кузова смонтирован транспортёр, предназначенный для подачи удобрений к разбрасывающему рабочему органу, а также для разгрузки прицепа, тогда когда он используется в качестве транспортного средства. Он изготовлен из четырёх цепей, которые объединены попарно (в две ветви). На сварных калиброванных цепях закреплены скребки из металла. Каждая ветвь снабжена натяжным устройством. Транспортёр получает привод от вала отбора мощности (ВОМ) трактора посредством кривошипно-ползунного и храпового механизмов.
Разбрасывающее устройство роторного типа [рис. 3, Б)] снабжено собственной рамой с двумя барабанами. На нижнем (измельчающем) барабане (13) закреплена шнековая лента, имеющая прерывистый зубчатый профиль, на верхнем (разбрасывающем) барабане (14) – сплошная. Вращательный момент роторные барабаны получают от вала отбора мощности (ВОМ) трактора посредством редуктора и цепных передач.
В процессе работы транспортёр перемещает удобрения к нижнему барабану, который в свою очередь рыхлит, измельчает и затем перебрасывает их через себя. Разбрасывающий барабан (14) подхватывает удобрения и распределяет их по полю (ширина полосы 5-6 м).
Установка дозы внесения удобрений производится путём изменения скорости движения транспортёра и поступательной скорости движения агрегата. Скорость движения транспортёра зависит от радиуса пальца кривошипа механизма привода.
В том случае, когда машина используется в качестве транспортного средства – разбрасывающее устройство заменяется задним бортом.
Разбрасыватель ПРТ-16М – смонтирован на прицепе грузоподъёмностью 15 тонн и агрегатируется с тракторами тягового класса 6.
Рис. 4. Разбрасыватель удобрений ПРТ-16М:
1) – Подкатная тележка;
2) – Самосвальная секция кузова;
4) – Основная секция кузова;
Кузов разбрасывателя ПРТ-16М [рис. 4] состоит из двух секций: основной (4), которая образована боковыми бортами и днищем, а также самосвальной (2). Самосвальная секция шарнирно связана с рамой. Она может поворачиваться вокруг шарниров во время подъёма гидроцилиндром (3).
Подкатная тележка (1) и балансирная подвеска с колёсами составляют ходовую систему машины. Дозирующий транспортёр ПРТ-16М в отличие от разбрасывателя РОУ-6 получает привод от вала отбора мощности (ВОМ) трактора посредством редуктора и цепной передачи.
Изменение скорости движения транспортёра осуществляется за счёт сменных звёздочек (имеют различное число зубьев) установленных на валу привода.
Алгоритм работы разбрасывателя ПРТ-16М. Загрузка разбрасывателя удобрениями и транспортировка его к месту их внесения. Непосредственно на поле тракторист включает вал отбора мощности (ВОМ) и в движении начинает производить разбрасывание удобрений полосой 5-6 м. Причём сначала подача удобрений транспортёром к разбрасывающему органу ведётся только из основной секции. По прошествии 10-15 сек. после начала разбрасывания тракторист производит включение гидроцилиндров опрокидывающего устройства самосвальной секции и удобрения начинают перегружаться в основную секцию. Поступающая масса подхватывается транспортёром и далее подаётся на разбрасывающие органы. После того как самосвальная секция опорожнится, она опускается в исходное положение.
Регулировка дозы внесения удобрений (20-60 т/га) осуществляется путём перестановки звёздочки привода дозирующего транспортёра, а также изменением скорости движения агрегата.
Валкователь-разбрасыватель РУН-15Б применяется для распределения навоза из куч, которые расположены рядами с определённым интервалом, по поверхности поля, что обеспечивает заданную дозу внесения. На переднюю часть гусеничного трактора навешивается валкователь, а на заднюю – разбрасыватель.
Рис. 5. Валкователь-разбрасыватель РУН-15Б:
1) – Боковина валкователя;
4) – Боковина валкователя;
5) – Опорный каток;
Валкователь, который формирует непрерывный валок из куч удобрений, включает в себя правую (4) [рис. 5] и левую (1) боковины, опирающиеся в процессе работы на регулируемые по высоте катки (5). По центру трактора (в конце сходящихся боковин) имеется дозирующее окно для пропуска массы, высота и ширина которого изменяется парой горизонтальных и парой вертикальных заслонок (3) так, чтобы растянуть валок до следующей кучи. Гидрофицированный толкатель, смонтированный над окном, служит для разрушения крупных комьев, а также для выталкивания удобрений из окна. В состав толкателя входят коромысло с наконечником и гидроцилиндр. Штоком гидроцилиндра (с помощью специального переключателя) совершаются возвратно-поступательные движения, вследствие чего наконечником коромысла совершаются колебательные движения и он, проходя в полость дозирующего окна, освобождает его от удобрений.
Удобрения из сформированного валка разбрасываются по полю посредством пары четырёхлопастных роторов (7), которые получают привод от вала отбора мощности (ВОМ) трактора через редуктор (8).
В процессе разбрасывания навоза агрегат перемещается по рядам куч. Навоз, проходя через дозирующее окно, вытягивается под трактором в непрерывный валок. Периодически в работу включается наконечник толкателя, ликвидируя скопление навоза перед окном. Проходное сечение окна валкователя должно обеспечивать формирование равномерного валка по всей длине гона. Навоз захватывается из валка лопастями роторов, измельчается и разбрасывается в обе стороны (ширина полосы 30 м).
Перед тем как разложить навоз по кучам, проводится разметка поля. Расстояние между рядами куч – 25-30 м; между кучами в ряду – 15-60 м (в зависимости от заданной дозы внесения – 20-60 т/га). Рабочая скорость движения агрегата составляет 3-7,5 км/ч.
Источник