СПОСОБ ДОЗИРОВАННОГО ВНЕСЕНИЯ ЖИДКИХ КОМПЛЕКСНЫХ УДОБРЕНИЙ ПРИПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
METHOD FOR DOSED APPLICATION OF LIQUID COMPLEX FERTILIZERS OF NEAR-SEED TREATMENT OF SEEDS AND DEVICE FOR IMPLEMENTATION THEREOF

Предлагаемый способ относится к сельскому хозяйству и может быть использован в частности для технологии посева семян пропашных культур с одновременным внесением удобрений. Благодаря точному внесению удобрений в зону высева обеспечивается эффективность их использования.
Известно устройство для посева семян и внесения удобрений, которое содержит культиваторную лапу, семяпровод, в нижней его части улавливающую воронку, распределитель семян и наклонный отражатель [1]. Недостатком конструкции является невозможность использования и внесения жидких удобрений, поскольку семена поступают в воронку в лапе вместе с туковыми удобрениями только в сухом состоянии.
Известны способы внесения удобрений и посева семян [2-4], включающие формирование уплотненных лож в рядки с раздельным распределением удобрений и семян. Недостатком является невозможность внесения жидких удобрений и раздельное распределение удобрений и семян в почву. Внесенные удобрения действуют не сразу, пока не сформируется корневая система растения.
Известно устройство для комбинированного внесения удобрений [5] включающее дисковый нож, сошник, тукопровод для внесения жидких удобрений в почву, однако отсутствует возможность вносить семена при посеве.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному способу является выбранный в качестве прототипа комбинированный дисково-анкерный сошник [6], включающий плоский диск и семятуконаправитель, который снабжен трубопроводом для локального внесения сбоку от семян жидких удобрений - раздельное распределение семян и удобрений. По направлению движения жидкие минеральные удобрения поступают по трубопроводу в борозду с одной стороны-боковины, что обеспечивает локальность их внесения отдельно от вносимых семян с другой боковины, тем самым происходит устранение контакта семян с жидкими удобрениями. Однако существенный недостаток заключается в том, что подобное внесение жидких удобрений исключает смачивание семян в процессе сева, не позволяет быстро получить необходимое увлажнение для набухания семян. Поскольку высаживаются сухие семена, сорбционные процессы протекают медленно, семенам не удается активно получать влагу из окружающей среды, и удобрения длительно не включены в процесс развития, пока не сформируется корневая система и не прорастет до зоны локального залегания удобрений в почве. Поэтому влияние удобрений на процесс роста растений изначально затянут во времени, имеет продолжительный период, что снижает эффективность применения удобрений и скорость роста растений.
Целью предлагаемого изобретения является повышение эффективности обработки семян путем применения дозированного внесения жидких комплексных удобрений непосредственно в процессе их высева. При увлажнении водным раствором удобрений используется принудительное смачивание семян, чем искусственно создаются условия для начала активизации процессов жизнедеятельности, тем самым ускоряется переход от исходного состояния находящихся в покое семян в начальное развитие проростков после высева. Кроме того, локально вносимые в ограниченную зону высева семян удобрения являются необходимым источником микро- и макроэлементов, выступают в качестве корневой или внекорневой подкормки, дополнительно обеспечивают способность к интенсивному росту ростков и определяют наиболее вероятную возможность дать полноценное растение с высокой урожайностью для всех возделываемых сельскохозяйственных культур.
Данный способ позволяет оптимально обеспечить необходимые условия получения высоких урожаев, эффективно воздействуя на механизмы протекания различных процессов в жизнедеятельности растений после высева семян от образования проростков и развития ростков. Так, вегетационный период характеризуется определенным временем прорастания семян, в течение которого растение активно развивается. Этот период по времени прорастания семян может изменяться в зависимости от поступления к семенам тепла, питания или воды более чем в два раза.
На основании этого предлагаемый способ позволяет обеспечить эффективность ботанического развития растений, особенно в начале вегетационного периода после высева семян путем предварительного аэрозольного смачивания семян водным раствором жидких комплексных удобрений с одновременным высевом в подготовленный грунт.
На фиг. 1 представлен вариант технологической схемы для способа дозированного внесения жидких удобрений непосредственно в процессе высева; на фиг.2 показана схема устройства и расположения основных узлов для высева семян с непосредственным дозированным внесением жидких удобрений в направлении движения высева.
Технологическая схема для способа дозированного предпосевного внесения удобрений (фиг. 1) содержит основные элементы: бункер для семян 1, емкость для водного раствора жидких удобрений 2, дозирующий насос 3, трубопроводная система для подачи жидких удобрений 4, форсунки внесения жидких удобрений 5, система для транспортировки семян 6, выход распределителя высева семян 7, двухдисковый однострочный сошник семян 8.
Схема устройства и компоновка основных узлов для высева семян с непосредственным дозированным внесением жидких удобрений (фиг. 2) содержит бункер для семян 1, емкость для водного раствора жидких удобрений 2, дозирующий насос 3, система для подачи жидких удобрений 4, форсунки внесения жидких удобрений 5, семяпровод 6, выход распределителя высева семян 7, дисковый сошник двухдискового однострочного сошника семян 8, прикатыватель 9, загортач внутренний 10, зубья бороновальные 11, чистик 12.
Бункер сеялки 1 соединен с трубопроводной системой семяпровода 6 транспортировки высева семян, причем выходы для посева семян 7 располагается совместно с форсунками распылителей жидких удобрений 5 в верхней части между спаренных дисков однострочного сошника семян 8.
Форсунки 5 для направленного разбрызгивания потока жидких удобрений разбрызгивают удобрения на семена в ограниченном пространстве между боковых экранов - спаренных дисковых сошников 8, обеспечивающих повышение концентрации потока аэрозоли вносимого удобрения в узкой зоне однонаправленного падения семян, образующую посевную ленту прохода сошника.
Распыление жидкого удобрения происходит при выбрасывании семян в ограниченном пространстве между вращающихся спаренных дисков однострочного сошника семян 8 и чистика 12 в направлении прямолинейного движения сеялки, создавая тем самым насыщенную аэрозольную среду водного раствора удобрений. Это позволяет производить необходимое обильное смачивание поверхности семян при посеве для быстрого их увлажнения и дополнительного локального внесения жидких удобрений в подготовленную почву по линии посевной ленты.
Теоретически доказано, что семена всех культур способны пройти фазу водопоглощения путем поглощения воды из воздуха, если относительная влажность его будет выше 75%, но этот процесс продолжительный и может длиться несколько суток. Зерно должно поглотить недостающее количество воды (повышение влажности на 6,5%), прежде чем появятся условия для прохождения второй фазы - набухания. Естественно, что продолжительность фазы будет различная - довольно большая, если влага поступает из воздуха, или короткой, если семена увлажнены. В последнем случае общая влажность зерна достигает критической в течение нескольких часов, и только после этого распределения влаги наступает вторая фаза набухания.
Заявленный способ позволяет осуществить принудительное обильное смачивание путем разбрызгивания аэрозоли водного раствора удобрений на поверхность семян, благодаря чему происходит их достаточное увлажнение, необходимое для фазы поглощения капельножидкой воды. Таким образом, при аэрозольном смачивании поверхности семян обеспечивается от 50 до 100% поступление этой необходимой влаги на воздушно-сухой вес семян, а общее количество воды, поглощенное семенами в процессе набухания и необходимое для прорастания (в процентах на воздушно-сухой вес семян), является постоянной величиной для семян отдельных растений присущих набуханию.
При осуществлении предлагаемого способа и аэрозольном смачивании при посеве на поверхности семян будет удержано не менее 50% этой необходимой влаги.
Работа предлагаемого устройства и процесс внесения жидкого раствора удобрений при посеве осуществляется в следующей последовательности:
Например, семена зерновых или зернобобовых культур, загружают бункер 1 прицепного устройства для высева семян, открывают заслонку в нижней части бункера и зерно под действием воздушного потока поступает через семяпровод 6 и распределитель 7 подачи семян к высеву. Одновременно с высевом семян, в жидком виде водный раствор удобрений из специальной емкости 2 от регулирующего насоса 3 через трубопроводную систему 4 из расчета необходимой дозы подаются к форсункам 5, создающих напорную струю в виде потока аэрозоли, обеспечивающей обильное смачивание поверхности семян, их эффективное увлажнение.
Агротехнический результат заключается в том, что применение данного способа внесения жидких комплексных удобрений в короткий момент времени при посеве позволяет дополнительно активизировать семена на начальной стадии, именно в фазе водопоглощения и прорастания для ускорения набухания в результате их обильного аэрозольного смачивания водным раствором жидкого удобрения. Известно, что набухание семян при увлажнении заканчивается поглощением определенного количества воды, которое обеспечивает ускоренное протекание всех жизненных процессов, связанных с их прорастанием. В зависимости от состава семян и их природы требуется разное количество воды для формирования ростков и активного прорастания семян. Кроме того, растворенные в воде удобрения обеспечивают подкормку для следующей фазы роста первичных корешков и развития ростка. В результате улучшается развитие растений для получения высокой урожайности, что особенно важно в регионах с коротким вегетативным периодом.
Удобрения, внесенные в почву в жидком виде, более быстро и полно усваиваются растениями [1]. Таким образом, увлажненные семена дают всходы быстрее, чем сухие семена, а при смачивании семян водным раствором удобрения при одновременном высеве в почву создаются необходимые условия для активного перехода к последующим фазам своего развития к их прорастанию.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения: Прототип устройства дозированного внесения жидких комплексных удобрений припосевной обработки семян разработан, изготовлен и применяется в Крестьянском хозяйстве Мызина Александра Васильевича, в д. Сметанино, Верховажского района Вологодской области.
Производственная проверка и полевые контрольные посевы производились в 2017, 2018 гг.на базе Крестьянского хозяйства Мызина Александра Васильевича. В результате применения способа дозированного внесения жидких комплексных удобрений происходит фактическое ускорение развития растений с опережением фазы вегетации растения на 6-7 дней. Эксплуатация устройства позволяет повысить урожайность культур на 10-15%.
Источники информации
1. Патент №2109434 РФ, Устройство для посева семян и внесения удобрений
2. Патент №2109432 РФ, Способ внесения удобрений и посева семян
3. Патент №2271090 РФ, Способ внесения минеральных удобрений и посева озимых зерновых на склоне и устройство для его осуществления
4. Патент №2295847 РФ, Способ внесения минеральных удобрений одновременно с посевом семян пропашных культур и устройство для его осуществления
5. Патент №2443095 РФ, Устройство для комбинированного внесения удобрений (варианты)
6. Патент 2249936 РФ: А01С 7/20 (2000.01), Комбинированный дисково-анкерный сошник, заявка 2003129873 от 17.10 2003; опубл. 20.04.2005
7. Каинсон А.Я., Разыграев Ю.С. Механизация внутрипочвенного питания сельскохозяйственных культур. М.: Колос, 1970