Mechanized Agronomy as means for Arable farming biologization
Authors: Косолапов В.М. , Цыгуткин А.С. , Алдошин Н.В. , Лылин Н.А. 
Published: June 2022

Биологизация земледелия направлена на использование биологических процессов получения планируемых урожаев с заданными параметрами качества продукции и расширенного воспроизводства плодородия почв в агроэкосистемах. Для этого необходимо обеспечивать необходимый уровень плодородия почвы. Некоторыми способами решения этой задачи являются выращивание сидеральной культуры, использование различных сочетаний агрохимических и агротехнических приёмов для разложения соломы и пожнивных остатков. Знание процессов, происходящих в почве, позволяет сформулировать требования к машинам и механизмам, которые смогут создать условия для оптимизации разложения растительных остатков, повышения плодородия почв и подготовке поля для возделывания следующей культуры севооборота. Ускорить процесс разложения растительных остатков позволяет применение деструкторов-редуцентов — микроорганизмов (бактерий или грибков). Важным фактором, влияющим на скорость разложения растительных остатков, является соотношение доли азота к углероду (C:N) в среде протекания процесса. Таким образом, для ускорения минерализации соломы требуется внести в почву дополнительное количество азота. Инженерное обеспечение выполнения таких процессов связано с разработкой комбинированного агрегата, используемого для повышения плодородия почвы и разложения растительных остатков после уборки сельскохозяйственных культур, внесения жидких минеральных удобрений, возделывания сидератов, при сокращении материальных и трудовых затрат. Он производит обработку соломы деструктором, заделку этой массы в почву на глубину до 10 см, внесение жидких азотных удобрений, посев и прикатывание сидератов. Предлагаемый комбинированный агрегат даёт возможность за счёт быстрого разложения растительных остатков и использования зелёной массы сидеральной культуры повысить плодородие почвы.

Biologization of Arable Farming involves application of biological processes to obtain expected yield of high quality and to maintain soil fertility. To keep soil fertility at a high level, green manure crops are often used as well as chemical preparations and appropriate tillage practices accelerating straw and plant residue decomposition. Awareness of soil chemistry and physics gives valuable information on what equipment is best suited to optimize plant decay, enrich soil nutrient resources and prepare field for the next crop. Certain bacteria and fungi can significantly increase the speed of plant residue decomposition. The critical factor affecting the decomposition time is nitrogen-to-carbon ratio in soil (C:N). Therefore, faster straw decay requires extra nitrogen in soil. To mechanize such processes a multiple-purpose device was designed that is able to improve soil chemistry, accelerate plant residue decomposition after harvesting, apply liquid mineral fertilizers, and reduce production costs when cultivating green manure crops. Such an equipment processes straw and plows it under the soil (up to 10 cm) as well as spread liquid nitrogen fertilizers and roll green manure crops. The device optimizes soil fertility due to faster decay of plant parts and application of green manure crops.