СПОСОБ ПРОПОРЦИОНАЛЬНО-ДИФФЕРЕНЦИРОВАННОГО ВНЕСЕНИЯ УДОБРЕНИЙ
METHOD FOR PROPORTIONALLY DIFFERENTIAL FERTILIZATION

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к пропорционально-дифференцированному точному внесению удобрений под разную планируемую урожайность по участкам с учетом полевой неоднородности содержания элементов питания растений в почве.
k
max
min
p
max
k
max
min
max
min
max
p
Известен способ внесения органических удобрений, включающий отбор образцов на анализ, определение содержания элементов питания растений в почвенных образцах. Расчет компенсационной дозы удобрения с учетом исходного содержания элементов питания в почве. Компенсационную дозу вносят автоматизированно с использованием современных средств навигации. При этом отбор почвенных образцов на агрохимический анализ производят индивидуально в местах пересечения линий координатной сетки между собой и с границами внутриполевых выделов, предварительно запроектированных на картографическом контуре поля. Бортовым компьютером агрегата измеряют расстояние от места его нахождения по линии движения до ближайшей парной координатной точки с относительно повышенным содержанием элемента питания в почве в долях единицы от расстояния между парными точками, а компенсационную дозу вносимого удобрения рассчитывают по формуле: N=((N-N)⋅L+N-N)⋅Y, где N - вносимая компенсационная доза удобрения, кг/га д.в.; N - количество элемента питания в почве, соответствующее парной координатной точке с относительно повышенным показателем его содержания, кг/га д.в.; N - количество элемента питания в почве, соответствующее парной координатной точке с относительно меньшим показателем его содержания кг/га д.в.; L - показатель расстояния от места нахождения агрегата до точки N, в долях единицы от расстояния между N и N; N - планируемая доза удобрения, кг/га д.в.; Y - поправочный коэффициент на изменившиеся условия ландшафта (Патент РФ на изобретение №2355154, М. кл. А01С 21/00, опубл. 20.05.2009).
Недостаток известного способа заключается в том, что планируемая доза удобрения дифференцируется разной дозой по полю, причем на менее плодородные участки вносится много, а на хорошие по плодородию - мало удобрений (фиг. 1).
Наиболее близким по сущности является способ прецизионного внесения удобрений на поле, включающий отбор образцов на анализ, определение содержания элементов питания растений в почвенных образцах, расчет компенсационной дозы удобрения с учетом исходного содержания элементов питания в почве и автоматизированное внесение компенсационной дозы с использованием современных средств навигации, отличающийся тем, что производят отбор почвенных образцов на агрохимический анализ индивидуально в пределах участков различной урожайности, определенных по схеме урожайности поля, полученной при уборке урожая, для получения карты внесения удобрений определяют момент пересечения границ участков различной урожайности путем сравнения координат положения агрегата с координатами границ участков различной урожайности, осуществляют расчет компенсационной для данного участка дозы вносимого удобрения по формуле:
ki
тр
yч.i
N=N-N,
ki
где N - вносимая компенсационная для данного участка доза удобрения, кг/га д.в.;
тр
N - требуемая доза удобрения, кг/га д.в.;
уч.i
N - количество элемента питания в почве данного участка, кг/га д.в.;
i - номер участка (Патент РФ на изобретение №2463763, кл. А01С 21/00, опубл. 20.10.2012).
Недостаток известного способа заключается в том, что планируемая доза удобрения дифференцируется разной дозой по полю, причем на менее плодородные участки вносится много, а на хорошие по плодородию - мало удобрений (фиг. 1).
В способе пропорционально-дифференцированного внесения удобрения вносятся пропорционально естественному плодородию (фиг. 2).
Цель изобретения - увеличение прибыли и валового сбора урожая при внесении пропорционально-дифференцированных доз удобрения под разный планируемый урожай на разнородном по плодородию поле в процессе линейного движения агрегата, корректируемых фиксированными в географических координатах показателями содержания элементов питания в почве и бортовым приемником навигации глобальной системы позиционирования (ГПС, ГЛОНАСС и др.).
Способ прецизионного внесения удобрений на поле, включающий отбор образцов на анализ, определение содержания элементов питания растений в почвенных образцах, расчет пропорционально-дифференцированной дозы удобрения с учетом исходного содержания элементов питания в почве и автоматизированное внесение дозы с использованием современных средств навигации, отбор почвенных образцов на агрохимический анализ производят индивидуально в местах пересечения линий координатной сетки между собой и с границами внутриполевых выделов, предварительно запроектированных на картографическом контуре поля, измеряют бортовым компьютером агрегата расстояние от места его нахождения по линии движения до ближайшей парной координатной точки с относительно повышенным содержанием элемента питания в почве в долях единицы от расстояния между парными точками, пропорционально-дифференцированную дозу вносимого удобрения рассчитывают по формуле:
max
min
min
пр
D=((N-N)⋅L+N)⋅K⋅Y,
max
где D - вносимая пропорционально-дифференцированная доза удобрения, кг/га д.в.; N - количество элемента питания в почве, соответствующее парной координатной точке с относительно повышенным показателем его содержания, кг/га д.в.;
min
N - количество элемента питания в почве, соответствующее парной координатной точке с относительно меньшим показателем его содержания, кг/га д.в.;
max
min
max
L - показатель расстояния от места нахождения агрегата до точки N, в долях единицы от расстояния между N и N;
пр
K - коэффициент пропорциональности;
Y - поправочный коэффициент на изменившиеся условия ландшафта.
Способ позволяет при пропорционально-дифференцированном внесении доз удобрений увеличить прибыль и прибавку валового сбора урожая сельскохозяйственного предприятия с удельной площади в 1 га.
Поставленная цель достигается тем, что в основе способа используется континуальность границ в ландшафтной сфере, в частности границ постепенного перехода величин содержания элементов питания растений в почве (1, 2).
Предложенный способ осуществляется следующим образом.
На картографический план поля с границами ландшафтно-типологических выделов наносят с заданным масштабом и точностью линии по направлению географических широт и долгот, которые в итоге создают координатную сетку. Места пересечения линий между собой (узлы координатной сетки) и с границами типологических выделов поля (I, II, III, фиг. 3) образуют парные координатные точки, например А и В, В и С, и др. В координатных точках производят отбор индивидуальных почвенных образцов на агрохимический анализ. Места отбора проб фиксируют в географических координатах переносным навигатором через ГПС и вместе с результатами агрохимического анализа заносят в память бортового компьютера. Фиксированные места отбора проб служат операционными единицами в системе автоматизированного расчета и внесения пропорционально-дифференцированных доз удобрений.
a
В момент нахождения агрегата, вносящего удобрения, над фиксированными в географических координатах точками с известным содержанием питательных веществ в почве, например над точкой А (фиг. 2), компьютер вычисляет пропорционально-дифференцированную дозу удобрения (Na) известным способом как произведение величины почвенного содержания элемента питания в рассматриваемой точке (А) на коэффициент пропорциональности, равный RM/TM, где RM - доза на планируемый урожай, ТМ - величина почвенного содержания элемента питания в рассматриваемой точке (А), UF - пропорционально-дифференцированная доза для точки А, и подает команду на регулируемое механическое устройство по внесению расчетной недостающей до нормы дозы удобрения (U). Расчет планируемой под урожай дозы удобрения производят на среднемноголетние условия функционирования местного ландшафта. С изменением условий ландшафта на момент внесения удобрений (засуха, высокий уровень продуктивной влаги) компенсационную дозу удобрения корректируют нормативным коэффициентом Y по формуле: N=(AU-AF)⋅Y.
Расчет пропорционально-дифференцированной дозы удобрения в любой точке по линии движения агрегата от А до В компьютер осуществляет в следующем порядке:
min
max
- из двух парных координатных точек А и В устанавливает ту из них, которая относительно больше содержит элемента питания в почве и определяет эту разницу. В примере точка А характеризуется относительно В минимальным содержанием элемента питания в почве (N), а точка В - максимальным содержанием (N). На чертеже эта разница равна GK (GK=BG-AF). Для нивелирования разницы в содержании элемента питания в почве по линии движения агрегата от А до В необходимо внести удобрение, форму и объем дозы которой в вертикальном разрезе можно представить фигурой геометрического подобия FUSG, а до планируемой под урожай полевой дозы удобрения по той же линии к FUSG следует добавить объем CDJG;
пр
- рассчитывает коэффициент пропорциональности, равный K=RM/ТМ в точке, где величина дозы соответствует планируемой урожайности;
max
- измеряет через ГПС расстояние от агрегата, находящегося между А и В, до точки с N содержанием элемента питания в почве, в долях единицы от АВ. Например, в точке Е это относительное расстояние (L) определяется соотношением ЕВ/АВ;
E
- рассчитывает и регулирует внесение пропорционально-дифференцированной дозы удобрения (N) по линии движения агрегата между парными координатными точками сети по формуле
E
max
min
min
пр
N=((N-N)⋅L+N)⋅K⋅Y.
E
К примеру, в точке Е пропорционально-дифференцированная доза удобрения N формализуется следующим выражением:
E
N=((BG-AF)×EB/AB+AF)×RM/TM×Y.
Независимо от начала и направления движения агрегата все измерения, расчеты и внесение доз удобрений по предлагаемому способу осуществляют последовательно в пределах парных координатных точек.