СПОСОБ И ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ АГРОХИМИЧЕСКОЙ СМЕСИ НА РАБОЧУЮ ОБЛАСТЬ ПОЛЯ Российский патент 2020 года по МПК A01C21/00 A01C23/02 

Настоящее изобретение относится к способу нанесения агрохимической смеси на рабочую область поля, используя транспортное средство, движущееся на поле. Кроме того, изобретение относится к транспортному средству для нанесения агрохимической смеси на рабочую область поля во время движения по полю.

Используя энергию от солнца, растение производит углеводы из СО₂ и воды. Все химические элементы, существенные для питания и продуктивности растения, являются либо минеральными, либо неминеральными питательными веществами. Растение использует минералы для производства белка, жира, ферментов, фитогормонов и витаминов. Неминеральные питательные элементы включают в себя углерод, водород и кислород. Растения обычно потребляют питательные вещества из минералов и почвы, разлагающихся органических веществ (корни, солома, гумус), органических удобрений и минеральных удобрений, присутствующих в воздухе ресурсов и биологической фиксации азота. Хотя пахотные угодья могут содержать существенные питательные ресурсы, обычно они находятся не в доступной для растений форме.

Деятельность микроорганизмов и/или химические процессы приводят к тому, что лишь малая порция питательных веществ высвобождается каждый год и преобразуется в водорастворимую, доступную для растений форму. Когда потребности растения не могут быть удовлетворены доступными питательными веществами, дополнительное питание обеспечивают удобрения.

Химический элемент азот (N) играет особую роль среди минералов в почве: растения нуждаются в больших количествах для достижения высокого качества и урожая. Азот возникает в естественных условиях в почве, но в отличие от всех прочих питательных элементов, он происходит не из горной породы, а из органических соединений в почве. Азот является четвертым по распространенности элементом в живой ткани, после углерода, водорода и кислорода. Существенный элемент в аминокислотах, и поэтому белках, азот также является ключевым компонентом хлорофилла, ДНК и РНК. Без азота не может быть жизни: никакой регенерации органов, и никакого развития растений или формирования плодов и семян - и в конечном итоге, никакого урожая. Поэтому азот обычно называют двигателем роста растений.

В почве имеется два больших запаса азота: органически связанный азот (95%), который не является доступным растению, и минеральный азот (5%), который присутствует в доступных растению формах. Органические удобрения, растительные остатки и азот, связанный бобовыми растениями (например, соевые бобы, бобы и горох) входят в запас органического азота. Запас минерального азота, который состоит из аммония (NH₄) и нитрата (NO₃), развивается из азота, растворенного в дожде, и азота, который попадает в почву через минеральные удобрения. Аммоний и нитрат являются по существу единственными формами азота, которые растения могут поглощать. Запасы органического азота и минерального азота находятся в состоянии постоянного обмена. Например, органический азот постоянно преобразуется в аммоний и нитрат (процесс, известный как минерализация), в то время как почвенные организмы вызывают органическую фиксацию минерального азота (иммобилизация). Истощение запасов азота в почве происходит, когда сильные дожди вызывают выщелачивание (выщелачивание нитратов) или когда, в результате конверсионных процессов, образуются газообразные комбинации, которые улетучиваются в атмосферу (например, потери оксида азота).

Потери азота происходят в результате органического и/или минерального удобрения и обработки почвы. Это, преимущественно, аммиачные потери и потери в результате либо выщелачивания азота, либо высвобождения оксида азота в атмосферу. В то время как потери азота, как правило, приводят к экономическим затратам для производителя, они также имеют отрицательное влияние на окружающую среду.

Потери аммиака происходят в основном в животноводстве, прежде всего во время хранения и применения органических удобрений (навоз, компост, шлам). Значительные потери аммиака также происходят после применения мочевиносодержащих удобрений. В высоких концентрациях газ аммиак токсичен для людей и животных. Исследования показывают, что в 2006 году увеличенные затраты на здравоохранение, связанные с выделениями аммиака, по расчетам составили 36 миллиардов долларов США. Кроме того, резкий запах неприятен. Аммиак является ключевым компонентом смога; он связывается с другими загрязнителями и частицами, сохраняя их в слоях воздуха на уровне или около уровня земной поверхности. В результате, аммиак усиливает загрязнение. Как азотосодержащий газ, аммиак может переноситься ветром на большие расстояния. Тогда выпадение дождей часто вводит аммиак в природные экосистемы, где он действует как азотное удобрение и оказывает нежелательный эффект усиления роста. В то время как некоторые виды растений имеют более сильную реакцию на удобрение азотом и растут лучше, другие растения ослабляются в своем развитии. В районах, где почва имеет низкое содержание питательных веществ, это может приводить к преобладанию трав и подавлению развития редких цветущих растений. Короче говоря, аммиак имеет по существу негативное влияние на биоразнообразие. Как только аммиак входит в почву, он нитрифицируется относительно быстро, в зависимости от температуры в некоторые дни. Это происходит вместе с подкислением почвы, что в экстремальных условиях может приводить к выделению токсичных тяжелых металлов, которые повреждают растения и заражают грунтовые воды. Аммиак также может косвенно способствовать загрязнению грунтовых вод нитратами и образованию оксида азота в результате вторичных реакций.

Нитрат растворим в воде. Так как отрицательно заряженные частицы почвы в почве преобладают, отрицательно заряженный ион нитрата - в отличие от положительно заряженного иона аммония - не связывается с частицами почвы. Поэтому нитрат является очень подвижным в почве и может эффективно перемещаться в профиле почвы посредством диффузии и движений поверхностной воды. После сильного дождя или активного поглощения растениями, нитрат может выщелачиваться из профиля почвы и накапливаться в грунтовых водах. В условиях влажности, выщелоченные нитраты превращаются в значительные затраты для производителя сельхозпродукции. С токсикологической точки зрения, во всем мире установлены пороговые величины для уровней грунтовых вод (для предотвращения превращения в нитрит в случае, если вода загрязнена бактериями, или превращения в теле человека). Есть подозрения, что избыточные концентрации нитратов вызывают следующие болезни: цианоз у новорожденных, рак желудка и кишечника как результат образования нитросамина, и зоб. И наоборот, многочисленные исследования показывают, что нитрат усиливает иммунную систему тела и эффективно предотвращает многочисленные заболевания. Нитрат является предпочтительной формой азота для растений, поэтому нитрат в поверхностных водоемах стимулирует рост водных растений и водорослей до точки водорослевого цветения. Когда водоросли и/или водные растения разлагаются, происходящее в результате этого уменьшение количества кислорода (кислород потребляется при разложении органических веществ из мертвых водорослей и растений) может, в экстремальных условиях, приводить к смертности в популяциях рыб.

Оксид азота (N₂O) возникает во время нитрификации (превращение аммония в нитрит нитрат посредством почвенных бактерий), а также когда нитрат существует в почве в условиях недостатка кислорода (денитрификация). Следом за двуокисью углерода и метаном, оксид азота является одним из самых опасных парниковых газов. Его потенциал глобального потепления в 300 раз больше, чем у СО₂. Потери оксида азота в почве - чаще всего лишь несколько грамм или килограмм - могут представлять собой затраты для сельхозпроизводителей, как и негативное влияние на окружающую среду.

Потеря нитрата и/или оксида азота из почвы может быть сокращена ингибитором нитрификации.

Один способ уменьшения потерь аммиака состоит в обработке мочевиносодержащих удобрений ингибитором уреазы. Ингибитор уреазы эффективно предотвращает превращение мочевины в карбаминовую кислоту и аммиак блокировкой фермента, который побуждает к превращению, т.е. уреазы. В лабораторных условиях, показано, что добавление ингибитора уреазы предотвращает потери аммиака, по меньшей мере, на 70% - а в некоторых случаях 100%. К самым мощным известным ингибиторам уреазы относятся N-алкилтиофосфорные триамиды и N-алкилфосфорные триамиды, которые описаны, например, в ЕР 0 119 487 А1.

Публикация WO 2007/093528 описывает препараты с улучшенным уреаза-ингибиторным эффектом, содержащие по меньшей мере два разных (тио) фосфорных триамида. Кроме того, она описывает мочевин содержащие удобрения, которые содержат эти препараты, и способы получения этих препаратов.

Кроме того, WO 2013/121384 описывает агрохимические смеси, содержащие N-n-бутилтиофосфорные триамиды (NBTPT) и/или N-n-пропилтиофосфорные триамиды (NPTPT) в качестве первого компонента и по меньшей мере один стробилурин в качестве второго компонента в синергически эффективных количествах. Применение этих смесей позволяет уменьшить выделение аммиака и/или оксида азота из почв.

Как правило, твердые удобрения обрабатывают жидким составом удобряющей добавки в удобрительных установках и/или специальных устройствах на распределителях удобрений и/или смесителях. Соотношение между удобряющей добавкой и удобрением всегда неизменно.

Недостаток применения таких агрохимических смесей к почве состоит в том, что соотношение между удобрением и удобряющей добавкой не может быть согласовано с индивидуальными условиями, например качеством почвы и климатическими условиями в данный момент.

Поэтому цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы создать способ и транспортное средство для нанесения твердого удобрения и жидкой удобряющей добавки на почву и сделать возможным регулировку соотношения обоих компонентов.

Вышеописанная цель достигнута способом по п. 1 формулы изобретения, способом по п. 13 формулы изобретения, и транспортным средством по п. 7 формулы изобретения, а также транспортным средством по п. 15 формулы изобретения. Дополнительные признаки этого способа и транспортного средства определены в зависимых пунктах формулы изобретения.

Согласно первому аспекту настоящего изобретения способ включает в себя рассеивание твердого удобрения на рабочей области с использованием установленного на транспортном средстве устройства рассеивания твердого удобрения, и распыление жидкой удобряющей добавки на рабочей области с использованием полевого распылителя, установленного на транспортном средстве отдельно от устройства рассеивания твердого удобрения. За счет этого жидкую удобряющую добавку предохраняют от вхождения в контакт с поверхностями устройства рассеивания твердого удобрения, которые также входят в контакт с твердым удобрением.

Один известный подход к применению удобрения и удобряющей добавки состоит в том, чтобы использовать жидкие составы и смешивать их до желательных концентраций. Однако намного сложнее смешивать удобрение с удобряющей добавкой, если удобрение имеется в твердом виде. Согласно общему опыту, смачивание компонента твердого удобрения жидкой удобряющей добавкой могло бы приводить к образованию комьев и прилипанию материала к устройству рассеивания удобрения, имея отрицательное влияние для однородного распределения материала на поле. Кроме того, если устройство рассеивания твердого удобрения становится влажным, это будет негативно сказываться на характеристиках распределения вносимого удобрения.

Тем не менее, в общем, считается необходимым смешивать добавку с удобрением перед его рассеиванием на поле, вместо нанесения и того, и другого последовательно на поле. При этом объяснение сводится к тому, что жидкая добавка непрерывно распыляется на поле, а твердое удобрение, например в форме гранулята, концентрируется в отдельных точках на поле. Поэтому жидкую добавку, преимущественно, наносят на область между гранулами твердого удобрения.

Неожиданным образом было обнаружено, что нанесение, например, твердого азотосодержащего удобрения, а затем жидкой удобряющей добавки на поле позволяет сильно уменьшить потери азота из почвы. Эффект, по меньшей мере, так же хорош, как и использование азотосодержащего удобрения предварительно смешанного с удобряющей добавкой. Однако для достижения максимального эффекта необходимо применять два состава через короткое время один за другим, предпочтительно в пределах интервала времени в 1 час, более предпочтительно в пределах интервала времени в несколько минут, например 5 минут. Этот результат был экспериментально подтвержден результатами экспериментов, указанными ниже.

И устройство рассеивания твердого удобрения, и полевой распылитель расположены на одном и том же транспортном средстве. За счет этого оба состава могут применяться синхронно в один рабочий шаг, сокращая тем самым затраты времени для пользователя. Кроме того, это обеспечивает, что оба состава могут наноситься на одну и ту же рабочую область, так как устройство рассеивания твердого удобрения и полевой распылитель движутся синхронно. Рабочая область образуется из рабочей ширины устройства рассеивания твердого удобрения.

В способе настоящего изобретения твердое удобрение и жидкую удобряющую добавку рассеивают на рабочей области поля. Одна проблема здесь заключается в том, что жидкая удобряющая добавка не может вступать в контакт с твердым удобрением прежде, чем твердое удобрение будет выброшено, чтобы избежать образования комьев или ухудшения свойств рассеивания. Прежде всего, жидкая удобряющая добавка должна храниться вдали от тех деталей устройства рассеивания твердого удобрения, которые входят в контакт с твердым удобрением. Согласно способу изобретения это реализовано посредством установки полевого распылителя и устройства рассеивания твердого удобрения отдельно на одном и том же транспортном средстве в соответствующей конфигурации, которая предотвращает, например, то, что жидкая удобряющая добавка выдувается в направлении устройства рассеивания твердого удобрения. При этом предотвращается смачивание компонента твердого удобрения жидкой удобряющей добавкой. Прежде всего, при этом предотвращается образование комьев и прилипание материала к устройству рассеивания удобрения.

Способ настоящего изобретения также позволяет решать другую проблему при использовании смеси удобрения и удобряющей добавки: Живучесть удобрений и удобряющих добавок, например ингибиторов нитрификации, ингибиторов денитрификации или ингибиторов уреазы, может быть очень разной. Например, ингибиторы могут иметь ограниченную живучесть по сравнению с обычными азотосодержащими удобрениями. Поэтому объединение обоих компонентов в одном составе, например путем интеграции и/или покрытия ингибиторного состава в и/или гранулированную форму удобрения, приводит к зависящему от времени изменению в пропорции активного ингибиторного состава и содержания удобрения.

Кроме того, теперь является возможным, используя способ настоящего изобретения изменять концентрации и соотношение удобрения и удобряющей добавки пользователем, в отличие от комбинации их в одном продукте. Это желательно, чтобы позволить пользователю оптимизировать процесс удобрения, например, к индивидуальным условиям, таким, как качество почвы, влажность, температура и другие климатические условия.

Согласно одному варианту осуществления изобретения измеряют скорость транспортного средства. Интенсивности рассеивания твердого удобрения и распыления жидкой удобряющей добавки на рабочей области регулируют в зависимости от скорости транспортного средства и продольного расстояния между устройством рассеивания твердого удобрения, прежде всего, выбрасывающим отверстием или выбрасывающими отверстиями устройства рассеивания твердого удобрения, и полевым распылителем, прежде всего соплом или соплами полевого распылителя. Это делается для того, чтобы заданное количество твердого удобрения и жидкой удобряющей добавки, соответственно, наносилось на каждый сегмент поля.

Это позволяет благоприятным образом согласовывать количество, как твердого удобрения, так и жидкой удобряющей добавки, которое наносится на каждый сегмент поля, так что может регулироваться также и интенсивность обоих компонентов. При этом рабочей областью поля является область, на которую должно быть нанесено удобрение. Эта рабочая область разделена на «сегменты», которые представляют наименьшую единицу площади, которая может обрабатываться индивидуально устройством рассеивания твердого удобрения и полевым распылителем. Размер сегментов зависит от геометрии распределения, которая создается устройством рассеивания твердого удобрения и полевым распылителем. Например, рабочая ширина, на которой распределяются твердое удобрение и жидкая удобряющая добавка, может варьироваться в зависимости от их индивидуальной конфигурации.

Интенсивность, с которой оба состава наносятся на поле, может быть скоординирована для достижения заданного соотношения. Следует отметить, что твердое удобрение и жидкую удобряющую добавку не обязательно наносят на точно идентичный сегмент поля точно в одно и то же время. Например, устройство рассеивания твердого удобрения может быть установлено на задней части транспортного средства, а полевой распылитель установлен спереди. Поэтому отдельно взятый сегмент поля сначала может приходить в контакт с жидкой удобряющей добавкой, а затем с твердым удобрением или наоборот.

Согласно другому варианту осуществления, альтернативно или дополнительно, определяется географическое положение транспортного средства, и заданное количество твердого удобрения и жидкой удобряющей добавки, соответственно, зависит от определенного положения на поле.

Положение транспортного средства может быть определено, например, с помощью системы спутниковой навигации, такой как GPS, или аналогичной системы для определения местоположения транспортного средства на географической сетке. Это позволяет соотносить положение на поле с положением на цифровой карте. Однако положение транспортного средства также может быть измерено относительно реперной точки на поле, например путем отслеживания направления и скорости транспортного средства, начиная в реперной точке. В этом варианте осуществления количество твердого удобрения и жидкой удобряющей добавки может быть благоприятным образом оптимизировано для условий в разных местах на поле.

Согласно одному варианту осуществления изобретения твердое удобрение имеет гранулированную или приллированную форму. Это обычная форма для твердого удобрения и позволяет использовать разные типы гранул, как описано ниже, например, удобрения со специфическими моделями выпуска.

Согласно одному варианту осуществления твердое удобрение является твердым азотосодержащим удобрением. Способ согласно изобретению имеет то преимущество, что твердое азотосодержащее удобрение и жидкая удобряющая добавка могут применяться из двух отдельных резервуаров и не смешиваются перед рассеиванием удобрения на почве, и, в то же время, уменьшают потери азота, например в виде потерь аммиака. Кроме того, интенсивность используемых твердого удобрения и жидкой удобряющей добавки может быть согласована с потребностями пользователя, как описано выше. За счет этого комбинация может быть оптимизирована для обрабатываемой почвы.

Термин «удобрения» следует понимать как химические соединения, применяемые для ускорения роста растений и фруктов. Удобрения обычно применяют либо через почву, либо заместители почвы для активного поглощения корнями растений. Термин также включает в себя смеси одного или более разных типов удобрений, упомянутых ниже. Термин «удобрения» может быть подразделен на несколько категорий, включая: а) органические удобрения (состоящие из разложившегося растительного/животного вещества, б) неорганические удобрения (состоящие из химикатов и минералов) и в) мочевиносодержащие удобрения.

Согласно изобретению может быть использовано, по меньшей мере, следующее: твердые удобрения или их комбинации:

К органическим удобрениям относятся компост, например жидкий компост, полужидкий компост, жидкая навозная вода, биогазовый компост, навоз из конюшни или соломенный навоз, жижа, сточный шлам, биогумус, торф, морские водоросли, компост, сточные воды, и гуано. Культуры для зеленого удобрения также регулярно выращивают для добавления питательных веществ (прежде всего, азота) в почву. К изготавливаемым органическим удобрениям относятся компост, кровяная мука, костная мука и экстракты морских водорослей. Другими примерами являются перевариваемые ферментами протеины, рыбная мука и перьевая мука. Еще одним источником плодородия являются разлагающиеся остатки урожая предыдущих лет.

Неорганические удобрения обычно изготавливают посредством химических процессов (таких, как процесс Хабера-Боша), а также с использованием естественно встречающихся залежей, химически изменяя их (например, концентрированные тройные суперфосфаты). К естественно встречающимся неорганическим удобрениям относятся чилийская натриевая селитра, горнорудный фосфат, и сырые калийные удобрения.

Типичные твердые удобрения бывают в кристаллической, приллированной или гранулированной форме. Типичными азотосодержащими неорганическими удобрениями являются нитрат аммония, кальциевый нитрат аммония, сульфат аммония, нитрат сульфата аммония, нитрат кальция, диаммонийфосфат, моноаммонийфосфат, тиосульфат аммония и цианамид кальция.

Неорганическое удобрение может быть NPK-удобрением. «NPK-удобрения» - это неорганические удобрения, составленные в соответствующих концентрациях и комбинациях, содержащие три основных питательных элемента азот (N), фосфор (Р) и калий (К), а также обычно S, Mg, Са и микроэлементы. «NK-удобрения» содержат два основных питательных элемента азот (N) и калий (К), а также обычно S, MG, Са и микроэлементы. «NP-удобрения» содержат два основных питательных элемента азот (N) и фосфор (Р), а также обычно S, MG, Са и микроэлементы. NPK-, NK- и NP-удобрения могут быть получены химически или путем смешения своих отдельных компонентов.

Мочевиносодержащие удобрения могут быть мочевиной, формальдегидмочевинными, мочевиносерными, основанными на мочевине NPK-удобрениями, или мочевиносульфатом аммония. Также предусмотрено использование мочевины в качестве удобрения. В случае если используются или предусмотрены мочевиносодержащие удобрения или мочевина, является особо предпочтительным, чтобы добавлялись ингибиторы уреазы, как указано ниже, или дополнительно присутствовали или использовались одновременно или в связи с мочевиносодержащими удобрениями.

В дополнительных вариантах осуществления удобряющая смесь может быть предусмотрена как, или может включать в себя или содержать удобрение медленного высвобождения. Удобрение может, например, высвобождаться в течение любого подходящего периода времени, например в течение периода 1 -5 месяцев, предпочтительно до 3 месяцев. Типичными примерами ингредиентов удобрений медленного высвобождения являются IBDU (изобутилидендиуреа), например содержащая около 31-32% азота, из которых 90% являются нерастворимыми в воде; или UF, то есть мочевино-формальдегидный продукт, который содержит около 38% азота, из которых 70% может иметься в виде не растворимого в воде азота; или CDU (кротонилидендиуреа), содержащей около 32% азота: или MU (метиленмочевина), содержащая около 38-40% азота, из которых 25-60% обычно составляет не растворимый в холодной воде азот: или MDU (метилендиуреа), содержащая около 40% азота, из которых менее чем 25% составляет не растворимый в холодной воде азот: или DMTU (диметилентриуреа), содержащая около 40% азота, из которых менее чем 25% составляет не растворимый в холодной воде азот: или TMTU (триметилентетрауреа), которая может быть обеспечена как компонент продуктов ультрафильтрации: или TMPU (триметиленпентауреа), которая также может быть предусмотрена как компонент продуктов ультрафильтрации. Смесь удобрения также может быть долгосрочным азотосодержащим удобрением, содержащим смесь ацетилендиуреа, и по меньшей мере одного другого органического азотосодержащего удобрения, выбранного из метиленмочевины, изобутилидендиуреа, кротонилидендиуреа, замещенных триазонов, триурета или их смесей.

Любые из вышеуказанных удобрений или форм удобрений могут быть подходящим образом комбинированы.

В терминах настоящего изобретения «смесь» или «агрохимическая смесь» означает комбинацию по меньшей мере двух активных соединений, например нескольких удобрений или удобрения и удобряющей добавки. Термины «смесь» и «агрохимическая смесь являются взаимозаменяемыми. Агрохимическая смесь может быть составлена совместно или составлена отдельно. Если агрохимическая смесь составлена отдельно, удобрение и удобряющая добавка применяются во временном соотношении, то есть синхронно или последовательно, причем последующее применение реализуется в пределах временного интервала, который делает возможным комбинированное действие удобрения и удобряющей добавки на почву. Если агрохимическая смесь составлена совместно по меньшей мере одна удобряющая добавка все еще применяется отдельно, так что агрохимическая смесь и по меньшей мере одна удобряющая добавка применяются во временном соотношении, то есть синхронно или последовательно, причем последующее применение реализуется в пределах временного интервала, который делает возможным комбинированное действие агрохимической смеси и удобряющей добавки на почву.

Термин «по меньшей мере, одна» следует понимать как 1, 2, 3 или более.

Термин «почва» следует понимать как природное вещество, состоящее из живых (например, микроорганизмов (таких как бактерии и грибки), животных и растений) и неживого вещества (например, минералов и органического вещества (например, органических соединений на разных стадиях разложения), жидкостей и газов) которая происходит на земной поверхности, и характеризуется почвенными горизонтами, которые являются отличимыми от исходного материала в результате различных физических, химических, биологических и антропогенных процессов. С сельскохозяйственной точки зрения почвы, преимущественно, рассматриваются как опора и первичная питательная основа для растений (среда обитания растений).

Согласно одному варианту осуществления изобретения жидкая удобряющая добавка содержит ингибитор нитрификации и/или ингибитор уреазы и/или ингибитор денитрификации. Это уменьшает потери азота из почвы и увеличивает эффективность используемого азотосодержащего удобрения. Например, комбинация мочевиносодержащего удобрения в качестве твердого удобрения и ингибитора в жидкой форме, как описано выше, позволяет оптимизировать количество используемого удобрения и избежать потерь азота.

Термин «ингибиторы нитрификации» следует понимать как любое химическое вещество, которое замедляет или останавливает процесс нитрификации. Ингибиторы нитрификации замедляют естественное превращение аммония в нитрат, замедляя активность бактерий, таких как Nitrosomonas spp и/или Archaea. Термин «нитрификация» следует понимать как биологическое окисление аммиака (NH₃) или аммония (NH₄*) кислородом в нитрит (NO₂^-) с последующим окислением этих нитритов в нитраты (NO₃^-) микроорганизмами. Наряду с нитратом (NO₃^-), посредством нитрификации также производится оксид азота. Нитрификация является важным шагом в азотном цикле в почве.

Термин «денитрификация» следует понимать как микробиологическое преобразование нитрата (NO₃^-) и нитрита (NO₂^-) в газообразные формы азота, как правило, N₂ или N₂O. Этот респираторный процесс восстанавливает окисленные формы азота в ответ на окисление электронного донора, такого как органическое вещество. Предпочтительные акцепторы электрона азота в порядке от наиболее к наименее термодинамически благоприятным включают в себя: нитрат (NO₃^-), нитрит (NO₂^-), окись азота (NO), оксид азота (N₂O). В пределах общего азотного цикла, денитрификация завершает цикл, возвращая N₂ в атмосферу. Процесс осуществляется, преимущественно, гетеротрофными бактериями (такими как Paracoccus denitrificans и различные псевдомонады), хотя аутотрофные денитрификаторы были также идентифицированы (например, Thiobacillus denitrificans). Денитрификаторы представлены во всех основных филогенетических группах. При столкновении с нехваткой кислорода многие виды бактерий способны переключаться с потребления кислорода на потребление нитратов для поддержания респирации в процессе, известном как денитрификация, во время которого водорастворимые нитраты превращаются в газообразные продукты, включая оксид азота, которые выделяются в атмосферу.

«Оксид азота», широко известная как веселящий газ, является химическим соединением с химической формулой N₂O. При комнатной температуре это бесцветный, невоспламеняющийся газ. Оксид азота производится естественным образом в почвах посредством микробных процессов нитрификации и денитрификации. Эти естественные выбросы оксида азота могут быть увеличены разнообразием сельскохозяйственных практик и видов деятельности, включающих в себя, например, а) прямое введение азота в почвы путем использования минеральных и органических удобрений, б) выращивание фиксирующих азот культур, в) культивирование почв с высоким содержанием органики

Примерами предусмотренных альтернативных или дополнительных ингибиторов нитрификации являются линолевая кислота, альфалинолевая кислота, метил-р-кумарат, метил-ферулат, метил 3-(4-гидроксифенил)пропионат (МНРР), Каранджин, брахиалактон, р-бензоквинон сорголеон, 2-хлоро-6-(трихлорометил)-пиридин (нитрапирин или N-serve), дициандиамид (DCD, DIDIN), 3.4-диметил пиразол (DMP), производные 3,4-диметил пиразола, 3,4-диметил пиразол фосфат (DMPP, ENTEC), 4-амино-1,2,4 триазол гидрохлорид (АТС), 1-амидо-2-тиоуреа (ASU), 2-амино-4-хлоро-6-метилпиримидин (AM), 2-меркапто-бензотиазол (МВТ), 5-этокси- 3-трихлорометил-1,2,4-тиодиазол (терразол, этридиазол), 2-сульфаниламидотиазол (ST), аммонийтиосульфат (ATU), 3-метилпиразол (3-МР), 3,5-диметилпиразол (DMP), 1,2,4- триазол тиоуреа (TU, N-(1Н-пиразолил-метил) ацетамиды, такие как N-((3(5)-метил-1Н-пиразол-1-ил) метилформамид, N-(4-хлоро-3(5)-метилпиразол-1-илметил)-формамид, N-(3(5),4-диметилпиразол-1-илметил) формамид, смеси 3,4-диметилпиразол фосфата янтарной кислоты и 4,5-диметилпиразол фосфата янтарной кислоты, ниим, продукты на основе ингредиентов ниима, цианамида, меламина, порошка цеолита, катехина, бензоквинона, тетрабората натрия, сульфата цинка.

Жидкая удобряющая добавка может содержать по меньшей мере один ингибитор нитрификации, выбранный из группы, включающей в себя 2-(3,4-диметилпиразол-1-ил)-янтарную кислоту, 3,4-диметлпиразол (DMP), производные 3,4-диметилпиразола, 3,4-диметилпиразолфосфат (DMPP), дициандиамид (DCD), 1Н-1,2,4-триазол, 3-метилпиразол (3-МР), 2-хлоро-6-(трихлорометил)пиридин, 5-этокси-3-трихлорометил-1,2,4-тиадиазол, 2-амино-4-хлоро-6-метил-пиримидин, 2-меркапто-бензотиазол, 2-сульфаниламидотиазол, тиоуреа, азид натрия, азид калия, 1-гидроксипиразол, 2-метилпиразол-1-карбоксамид, 4-амино-1,2,4-триазол, 3-меркапто-1,2,4-триазол, 2,4-диамино-6-трихлорометил-5-триазин, бисульфид углерода, тиосульфат аммония, тритиокарбонат натрия, 2,3-дигидро-2,2-диметил-7-бензофуранол метил карбамат и N-(2,6-диметилфенил)-N-(метоксиацетил)-аланин метил сложный эфир.

Удобрениями, которые подходят для комбинации вышеуказанных ингибиторов нитрификации, являются мочевина и/или аммонийсодержащие N-органические и неорганические удобрения, как описано выше.

Примеры предусмотренных ингибиторов уреазы включают в себя N-(n-бутил) триамид тиофосфорной кислоты (NBPT, Argotain), N-(n-пропил) триамид тиофосфорной кислоты (NPPT), 2-нитрофенил фосфорный триамид (2-NPT), другие NXPT, известные специалисту в данной области, фенилфосфородиамидат (PPD/PPDA), гидроквинон, тиосульфат аммония, и смеси NBPT и NPPT (см. например, US 8,075,659). Такие смеси NBPT и NPPT могут содержать NBPT в количествах от 40 до 95% по массе, а предпочтительно 60-80% по массе на основе общего количества активных веществ. Такие смеси продаются как LIMUS, что является составом, содержащим около 16,9% по массе NBPT и около 5,6% по массе NPPT и около 77,5% по массе других ингредиентов, включая растворители и адъюванты. Кроме того, ингибиторами уреазы могут быть ниим и продукты на основе ингредиентов ниима. Особо предпочтительно, состав содержит NBPT и NPPT, причем NBPT присутствует в количествах от 1 до 9,99% по массе, более предпочтительно от 10 до 99,9% по массе, наиболее предпочтительно от 20 до 99% по массе, особо предпочтительно от 30 до 98% по массе, более особо предпочтительнее от 40 до 95% по массе, совершенно особо предпочтительно от 50 до 90% по массе, прежде всего от 60 до 85% по массе, особо предпочтительно от 72 до 80% по массе, например от 74 до 77% по массе, в каждом случае на основе общего веса триамидов (тио) фосфорной кислоты, содержащихся в составе.

Удобрениями, которые подходят для их комбинирования с ингибиторами уреазы, являются мочевиносодержащие удобрения, как описано выше.

Примерами ингибиторов денитрификации являются компоненты стробилурина, выбранные из группы, включающей в себя пираклостробин, азоксистробин, димоксистробин, энестробурин, флуоксастробин, крезоксим-метил, метоминостробин, оризастробин, рикоксистробин, трифлоксистробин, пираметостробин, пираоксистробин, коумоксистробин, коуметоксистробин, фенаминостробин (= диклофеноксистробин), флуфеноксистробин, 2-(2-(6-(3-хлоро-2-метил-фенокси)-5-фтор-пиримидин-4-илокси)-фенил)-2-метоксиимино-N-метил-ацетамид, 3-метокси-2-(2-(N-(4-метокси-фенил)-циклопропан-карбоксимидоилсульфанилметил)- фенил) акриловая кислота метил сложный эфир, метил (2-хлоро-5-[1-(3-метилбензилоксиимино)этил]бензил)карбамат и 2-(2-(3-(2,6-дихлорфенил)-1-метил-аллилиденаминооксиметил)-фенил)-2-метоксиимино-N метил-ацетамид.

Удобрениями, которые подходят для их комбинирования с ингибиторами денитрификации, являются все N-содержащие удобрения, как описано выше.

Согласно еще одному варианту осуществления изобретения детектируют электромагнитное излучение, испускаемое растениями на рабочей области поля. Указанное электромагнитное излучение анализируют для получения величины азотного статуса для каждого сегмента поля. Соотношение жидкой удобряющей добавки к твердому удобрению рассчитывают для каждого сегмента поля как функцию полученной величины азотного статуса для соответствующего сегмента.

Затем рассчитанное соотношение жидкой удобряющей добавки к твердому удобрению применяют к каждому сегменту поля.

Согласно этому варианту осуществления изобретения соотношение жидкой удобряющей добавки к твердому удобрению может быть рассчитано, пока транспортное средство движется по полю. Следовательно, может быть предусмотрен внутриполевой неинвазивный способ.

Согласно одному варианту осуществления электромагнитное излучение, которое детектируют, отражается растениями на поле. Например, электромагнитное излучение, обеспечиваемое солнечным светом или окружающим светом, отражается растениями. Затем отраженное излучение детектируют. Дополнительно может быть детектирована интенсивность прямого света солнечного света или окружающего света, чтобы учитывать изменения во время операции. Кроме того, электромагнитное излучение может испускаться источником света, который может быть установлен на транспортном средстве. Эмиссия этого источника света отражается растениями, а затем детектируется.

Затем может быть получена величина азотного статуса путем анализа индивидуальных спектров детектированного электромагнитного излучения. Прежде всего, для анализа используют две длины волн, одну в видимой области спектра детектированного электромагнитного излучения, прежде всего длина волн, которая относится к содержанию хлорофилла растения, и одна в невидимой ближней инфракрасной области спектра, которая относится к биомассе. После начальной процедуры калибрования, анализ интенсивности этих длин волн позволяет рассчитывать количество азота поглощенного растениями, которые испускали детектированное электромагнитное излучение. Из этих данных может быть получена величина азотного статуса для отдельно взятого сегмента поля. Затем величина азотного статуса может не только быть использована для расчета количества удобрения, которое должно быть применено к этому сегменту, но и рассчитать соотношение жидкой удобряющей добавки к твердому удобрению, которое должно быть применено. Поэтому предусматривается способ реального времени для получения требуемого количества удобрения и удобряющей добавки, которое должно быть применено, и, следовательно, для применения этих количеств на поле.

Транспортное средство согласно первому аспекту изобретения содержит устройство рассеивания твердого удобрения, установленное на транспортном устройстве, для рассеивания твердого удобрения на рабочей области и полевой распылитель, который установлен на транспортном устройстве отдельно от устройства рассеивания твердого удобрения, для распыления жидкой удобряющей добавки на рабочей области. При этом, полевой распылитель расположен относительно устройства рассеивания твердого удобрения так, что предотвращается контакт жидкой удобряющей добавки с поверхностями устройства рассеивания твердого удобрения, которые также входят в контакт с твердым удобрением.

Транспортное средство согласно изобретению выполнено для реализации способа согласно изобретению и поэтому имеет те же преимущества. Прежде всего, устройство рассеивания твердого удобрения и полевой распылитель выполнены так, что жидкая удобряющая добавка не попадает на детали устройства рассеивания твердого удобрения, где выбрасывается твердое удобрение. За счет этого благоприятно предотвращается образование комьев или прилипание твердого удобрения к устройству для рассеивания.

Прежде всего, транспортное средство согласно изобретению может быть использовано для рассеивания твердого азотосодержащего удобрения и жидкой удобряющей добавки, как описано выше.

В одном варианте осуществления изобретения устройство рассеивания твердого удобрения содержит по меньшей мере одно выбрасывающее устройство с отверстием для выброса, а полевой распылитель расположен на транспортном средстве на расстоянии от отверстия для выброса и направлении относительно отверстия для выброса, так что жидкая удобряющая добавка при распылении не достигает отверстия для выброса.

Выбрасывающее устройство устройства рассеивания твердого удобрения является отдельно взятой деталью, где твердое удобрение покидает устройство и выбрасывается на поле. Индивидуальная структура зависит от типа рассеивателя, который используется.

В одном варианте осуществления устройство рассеивания твердого удобрения содержит центробежный рассеиватель. Это один из распространенных типов рассеивателя удобрения. Он приспособлен для нанесения твердого удобрения, например в форме гранул, на большую область вокруг транспортного средства.

Согласно изобретению центробежный рассеиватель может содержать по меньшей мере один вращающийся диск, а полевой распылитель может быть расположен на транспортном средстве на расстоянии от вращающегося диска и в направлении относительно вращающегося диска, так что жидкая удобряющая добавка при распылении не достигает вращающегося диска.

В случае с центробежным рассеивателем, выбрасывающее устройство обычно содержит вращающийся диск, с которого твердое удобрение выбрасывается центробежными силами. Характеристики этого механизма зависят от трения между материалом удобрения, например гранулами, и материалом диска. Если диск становится влажным от жидкой удобряющей добавки, удобрение, возможно, не будет выбрасываться на радиус такой же обширный, как на сухом диске, или удобрение может распределяться неравномерно по полю. Поэтому вращающийся диск требуется сохранять сухим и защищать от жидкой удобряющей добавки.

В качестве альтернативы, устройство рассеивания твердого удобрения может содержать пневматический рассеиватель. Это еще один распространенный тип рассеивателя удобрения, который делает возможным очень регулируемое распределение твердого удобрения на поле.

В еще одном варианте осуществления пневматический рассеиватель содержит по меньшей мере один отражатель, а полевой распылитель расположен на транспортном средстве на расстоянии от отражателя и направлении относительно отражателя, так что жидкая удобряющая добавка при распылении не достигает отражателя.

Обычно, пневматические рассеиватели функционируют, выбрасывая удобрение на отражатель в потоке удобрения, откуда оно затем отражается и рассеивается на определенны угол. Согласно изобретению отражатель защищен от контактирования с жидкой удобряющей добавкой. Мокрая поверхность могла бы изменить характер отражения и привести к нерегулируемому или неравномерному распределению удобрения на поле.

В одном варианте осуществления изобретения устройство рассеивания твердого удобрения расположено в задней части транспортного средства в направлении движения, а полевой распылитель расположен в передней части транспортного средств в направлении движения. В качестве альтернативы, устройство рассеивания твердого удобрения может быть расположено в передней части транспортного средства в направлении движения, а полевой распылитель расположен в задней части транспортного средства в направлении движения. Кроме того, устройство рассеивания твердого удобрения и полевой распылитель могут быть расположены в задней части транспортного средства в направлении движения, или устройство рассеивания твердого удобрения и полевой распылитель могут быть расположены в передней части транспортного средства. Однако расположение таково, что предотвращен контакт жидкой удобряющей добавки с поверхностями устройства рассеивания твердого удобрения, которые также входят в контакт с твердым удобрением.

Прежде всего, сопла полевого распылителя могут быть ориентированы так, что жидкая удобряющая добавка не контактирует с критическими деталями устройства рассеивания твердого удобрения.

Согласно изобретению транспортное средство может содержать прицеп. Термин «транспортное средство» понимается как средство транспорта, на котором устройство рассеивания твердого удобрения и полевой распылитель могут быть установлены и перемещаться по полю. Прежде всего, оно может содержать трактор и один или более прицепов. И устройство рассеивания твердого удобрения, и полевой распылитель могут быть установлены на любой из деталей транспортного средства и/или прицепа, если конфигурация обеспечивает, что жидкая удобряющая добавка предохраняется от вхождения в контакт с поверхностями устройства рассеивания твердого удобрения, которые также входят в контакт с твердым удобрением. Благоприятным образом, расстояние между устройством рассеивания твердого удобрения и полевым распылителем может быть увеличено, чтобы защитить устройство рассеивания твердого удобрения от жидкой удобряющей добавки, если используется прицеп.

Транспортное средство также может двигаться автоматически, например используя автоматический контроллер, который управляет транспортным средством вдоль заданного маршрута по полю.

В еще одном варианте осуществления транспортное средство содержит датчик для измерения скорости транспортного средства. Кроме того, оно содержит блок управления, который регулирует интенсивности рассеивания твердого удобрения, прежде всего, твердого азотосодержащего удобрения, и распыление жидкой удобряющей добавки на рабочей области в качестве функции скорости транспортного средства и продольного расстояния между устройством рассеивания твердого удобрения и полевым распылителем, прежде всего, соплом или соплами полевого распылителя, так что заданное количество твердого удобрения и жидкой удобряющей добавки, соответственно, наносится на каждый сегмент поля.

Твердое удобрение и жидкая удобряющая добавка обычно наносятся на поле непрерывно. Для регулировки количества материала, который оседает на поле, интенсивности рассеивания и распыления могут согласовываться. Интенсивность, которая необходима для достижения определенного отложения твердого удобрения и жидкой удобряющей добавки на поле, зависит от скорости транспортного средства относительно поля. В дополнение к этому, разделение устройства рассеивания твердого удобрения и полевого распылителя могло бы привести к ситуации, когда оба устройства наносят материал на разные сегменты поля в одно и то же время. Например, полевой распылитель может быть расположен на расстоянии 10 м перед устройством рассеивания твердого удобрения. В зависимости от индивидуальной конфигурации, устройству рассеивания твердого удобрения, возможно, потребуется переместиться на 10 м дальше, чтобы нанести твердое удобрение на ту же область, где до этого была распылена жидкая удобряющая добавка. Для достижения заданного соотношения обоих составов интенсивности должны быть скоординированы в соотношении времени, так чтобы правильное соотношение достигалось на каждом сегменте поля.

В одном варианте осуществления транспортное средство, в качестве альтернативы или дополнительно, содержит средство географической локализации, подключенное к блоку управления. Указанный блок управления выполнен с возможностью регулировки интенсивностей рассеивания твердого удобрения и распыления жидкой удобряющей добавки на рабочей области в качестве функции географического положения транспортного средства.

Это позволяет использовать информацию о свойствах почвы в отдельно взятых местах на поле для раздельной оптимизации количеств твердого удобрения и жидкой удобряющей добавки. Например, если к сегменту поля должно быть применено меньше азота, интенсивности могут быть соответственно согласованы. Эта информация может храниться в цифровой карте, которую затем используют для регулировки процесса удобрения на поле.

Согласно еще одному варианту осуществления изобретения транспортное средство также содержит оптический датчик для обнаружения электромагнитного излучения, исходящего от растений на рабочей области поля, анализирующий блок для получения величины азотного статуса для каждого сегмента поля на основе указанного обнаруженного электромагнитного излучения, вычислительный блок для вычисления соотношения жидкой удобряющей добавки к твердому удобрению для каждого сегмента поля как функции полученной величины азотного статуса для соответствующего сегмента, и блок управления, который управляет применением вычисленного соотношения жидкой удобряющей добавки к твердому удобрению к каждому сегменту поля.

Согласно одному варианту осуществления оптический датчик установлен на транспортном средстве. Положение оптического датчика таково, что детектируется электромагнитное излучение, которое испускается растениями, которые находятся перед настоящей рабочей областью, на которую должны быть нанесены удобрение и удобряющая добавка. Поэтому соотношение жидкой удобряющей добавки к твердому удобрению может быть применено к каждому сегменту на основе величины азотного статуса, который рассчитан непосредственно перед применением жидкой удобряющей добавки и твердого удобрения.

Согласно одному варианту осуществления оптический датчик детектирует электромагнитное излучение в видимой области спектра, а также в ближней инфракрасной области спектра. Прежде всего, детектируется интенсивность по меньшей мере одной длины волны в каждой из этих областей спектра, предпочтительно интенсивность двух или более длин волн в каждой области спектра.

Согласно еще одному варианту осуществления оптический датчик является цифровой камерой, такой как камера на ПЗС, снимающей изображения сегментов поля. Тогда анализирующий блок содержит модуль обработки изображений, который может анализировать азотный статус растений, показанных на изображении.

Согласно еще одному варианту осуществления оптический датчик установлен в космосе, например на спутнике. Изображения со спутника передаются на анализирующий блок, который может быть установлен на транспортном средстве или где-либо еще. Данные от анализирующего блока затем передаются на блок управления, который регулирует применение жидкой удобряющей добавки и твердого удобрения.

Согласно второму аспекту настоящего изобретения способ включает в себя рассеивание удобрения на рабочей области, используя устройство рассеивания удобрения, установленное на транспортном средстве, и рассеивание удобряющей добавки на рабочей области, используя полевой рассеиватель, установленный на транспортном средстве отдельно от устройства рассеивания удобрения, определение географического положения транспортного средства, и нанесение заданного количества удобрения и удобряющей добавки, соответственно, на поле в зависимости от определенного положения на поле.

Способ настоящего изобретения, прежде всего, позволяет решать следующую задачу при использовании смеси удобрения и удобряющей добавки: периоды живучести удобрений и удобряющих добавок, например ингибиторов нитрификации, ингибиторов денитрификации или ингибиторов уреазы, могут быть очень разными. Например, ингибиторы могут иметь ограниченную живучесть по сравнению с обычными азотосодержащими удобрениями. Поэтому комбинирование обоих компонентов в одном составе, например путем интеграции соединения-ингибитора в гранулированную форму удобрения, приводит к зависящему от времени изменению в соотношении активного соединения-ингибитора и содержания удобрения.

Согласно способу второго аспекта настоящего изобретения теперь является возможным изменять концентрации и соотношение удобрения и удобряющей добавки пользователем, в отличие от того, что они комбинированы в одном продукте. Является желательным позволить пользователю оптимизировать процесс удобрения, например, под индивидуальные условия, такие как качество почвы, влажность, температура и другие климатические условия.

Положение транспортного средства может быть определено, например, используя систему спутниковой навигации, такую как система GPS или аналогичную систему для определения местоположения транспортного средства на географической сетке. Это позволяет соотносить положение на поле с положением на цифровой карте. Однако положение транспортного средства также может быть измерено относительно реперной точки на поле, например путем отслеживания направления и скорости транспортного средства, начиная в реперной точке. В этом варианте осуществления количество удобрения и удобряющей добавки может быть благоприятным образом оптимизировано для условий в разных местах на поле.

Согласно еще одному варианту осуществления измеряют скорость транспортного средства, и интенсивности рассеивания удобрения и удобряющей добавки на рабочей области регулируют как функцию скорости транспортного средства и продольного расстояния между устройством рассеивания удобрения и полевым рассеивателем, так что заданное количество удобрения и удобряющей добавки, соответственно, наносят на каждый сегмент на поле.

Кроме того, интенсивности рассеивания удобрения и удобряющей добавки на рабочей области могут регулироваться как функция скорости транспортного средства и продольного расстояния между выбрасывающим отверстием или вбрасывающими отверстиями устройства рассеивания удобрения и другим выбрасывающим отверстием или соплом полевого рассеивателя. Это делается так, что на поле наносят на каждый сегмент заданное количество удобрения и удобряющей добавки, соответственно.

Это позволяет благоприятным образом согласовывать количество, как удобрения, так и удобряющей добавки, которое оседает на каждом сегменте поля, так что соотношение обоих компонентов может регулироваться. При этом, рабочая область поля - это область, на которую должно быть нанесено удобрение. Эта рабочая область разделена на «сегменты», которые представляют наименьшую единицу площади, которая может быть обработана индивидуально устройством рассеивания твердого удобрения и полевым рассеивателем. Размер сегментов зависит от геометрии распределения, которая создается устройством рассеивания удобрения и полевым рассеивателем. Например, рабочая ширина, на которой распределяются удобрение и удобряющая добавка, может варьироваться в зависимости от их индивидуальной конфигурации.

Интенсивность, с которой оба состава наносят на поле, координируется для достижения заданного соотношения. Следует отметить, что удобрение и удобряющую добавку наносят не обязательно на точно такой же сегмент поля точно в одно и то же время. Например, устройство рассеивания твердого удобрения может быть установлено в задней части транспортного устройства, а полевой распылитель установлен на передней части. Поэтому отдельно взятый сегмент поля сначала может контактировать с удобряющей добавкой, а затем с удобрением, и наоборот.

Согласно еще одному варианту осуществления изобретения детектируют электромагнитное излучение, испускаемое растениями на рабочей области поля. Указанное электромагнитное излучение анализируют для получения величины азотного статуса для каждого сегмента поля, соотношение удобряющей добавки к удобрению рассчитывают для каждого сегмента поля как функцию полученной величины азотного статуса для соответствующего сегмента. Затем рассчитанное соотношение удобряющей добавки к удобрению применяют к каждому сегменту поля.

Согласно этому варианту осуществления изобретения соотношение удобряющей добавки к удобрению может быть рассчитано, пока транспортное средство движется по полю. Поэтому может быть предусмотрен внутриполевой неинвазивный способ.

Согласно одному варианту осуществления электромагнитное излучение, которое детектируют, отражается растениями на поле, как описано выше. Кроме того, тогда может быть получена величина азотного статуса, как описано выше. Тогда величина азотного статуса может быть использована не только для расчета количества удобрения, которое должно быть нанесено на отдельно взятый сегмент, но и для расчета соотношения удобряющей добавки к удобрению, которое должно быть применено. Поэтому предусмотрен способ реального времени для получения требуемого количества удобрения и удобряющей добавки, подлежащего применению, и, следовательно, для нанесения этих количеств на поле.

Удобрение может быть твердым удобрением, а удобряющая добавка может быть жидкой удобряющей добавкой. В этом случае полевой рассеиватель является полевым распылителем для распыления жидкой удобряющей добавки. В этом случае, согласно изобретению, и жидкая удобряющая добавка предохраняется от вхождения в контакт с поверхностями устройства рассеивания удобрения, которые также входят в контакт с твердым удобрением.

Как описано в соотношении первого аспекта изобретения, в этом случае конфигурация полевого распылителя и устройства рассеивания удобрения предотвращает выдувание жидкой удобряющей добавки в направлении устройства рассеивания твердого удобрения. Смачивание компонента твердого удобрения жидкой удобряющей добавкой предотвращается, так как устройство рассеивания удобрения и полевой распылитель установлены на транспортном средстве отдельно друг от друга, так что жидкая удобряющая добавка предохраняется от вхождения в контакт с поверхностями устройства рассеивания твердого удобрения, которые также входят в контакт с твердым удобрением. Прежде всего, за счет этого предотвращается образование комьев и прилипание материала к устройству рассеивания удобрения.

Поэтому, и устройство рассеивания твердого удобрения, и полевой распылитель могут быть установлены на любой из деталей транспортного устройства и/или прицепа, если конфигурация обеспечивает, что жидкая удобряющая добавка предохраняется от вхождения в контакт с поверхностями устройства рассеивания твердого удобрения, которые также входят в контакт с твердым удобрением. Благоприятным образом, расстояние между устройством рассеивания твердого удобрения и полевым распылителем может быть увеличено для защиты устройства рассеивания твердого удобрения от жидкой удобряющей добавки, если используется прицеп.

Согласно одному варианту осуществления твердое удобрение является твердым азотосодержащим удобрением. Способ согласно изобретению имеет то преимущество, что твердое азотосодержащее удобрение и жидкая удобряющая добавка применяются из двух отдельных резервуаров и не смешиваются перед рассеиванием удобрения на почве и, в то же время, восстанавливают азот, например в виде потерь аммиака. Кроме того, соотношение используемых твердого удобрения и жидкой удобряющей добавки может быть согласовано в соответствии с потребностями пользователя. За счет этого комбинация может быть оптимизирована для обрабатываемой почвы.

Способ второго аспекта изобретения позволяет использовать информацию о свойствах почвы в отдельно взятых местах на поле для раздельной оптимизации количеств твердого удобрения и жидкой удобряющей добавки. Например, если на сегмент на поле должно быть применено меньше азота, интенсивности могут быть соответственно согласованы. Эта информация может храниться в цифровой карте, которая затем используется для управления процессом удобрения на поле.

Согласно второму аспекту изобретения твердые удобрения или их комбинации могут быть использованы, как описано выше. Дополнительно, согласно второму аспекту изобретения удобрения также могут быть жидкими.

Поэтому удобрение также может быть одним из следующего или их комбинаций:

Мочевиносодержащее удобрение также может быть безводным аммонием или раствором мочевины и нитрата аммония (UAN). Удобрение медленного высвобождения также может быть МО (methylol urea), содержащая около 30% азота, что может обычно использоваться в растворах, или UT (urea triazone solution), что обычно содержит около 28% азота.

Любые из вышеупомянутых удобрений или форм удобрений могут быть подходяще комбинированы.

Твердое удобрение может быть в гранулированной или приллированной форме, как описано выше.

Согласно одному варианту осуществления второго аспекта изобретения удобряющая добавка содержит ингибитор нитрификации и/или ингибитор уреазы и/или ингибитор денитрификации, как описано выше в соотношении первого аспекта изобретения.

Транспортное средство согласно второму аспекту изобретения содержит устройство рассеивания удобрения, установленное на транспортном средстве, для рассеивания удобрения на рабочей области, полевой рассеиватель, который установлен на транспортном средстве отдельно от устройства рассеивания удобрения, для рассеивания удобряющей добавки на рабочей области, блок управления, который регулирует интенсивности рассеивания удобрения и удобряющей добавки на рабочей области, и средство определения географического местоположения, соединенное с блоком управления, причем указанный блок управления выполнен для регулировки интенсивностей рассеивания удобрения и удобряющей добавки на рабочей области в зависимости от географического положения транспортного средства.

Транспортное средство согласно изобретению выполнено для выполнения способа согласно изобретению и поэтому имеет те же преимущества.

Удобрение и удобряющая добавка, прежде всего жидкая удобряющая добавка, обычно наносят на поле непрерывно. Для регулировки количества материала, который оседает на поле, могут согласовываться интенсивности рассеивания. Интенсивность, которая необходима для достижения определенного отложения удобрения и удобряющей добавки на поле, зависит от скорости движения транспортного средства относительно поля. Дополнительно к этому, разделение устройства рассеивания удобрения и полевого рассеивателя могло бы привести к ситуации, когда оба устройства наносят материал на разные сегменты поля в одно и то же время. Например, полевой рассеиватель может быть расположен в 10 м перед устройством рассеивания удобрения. В зависимости от индивидуальной конфигурации, устройству рассеивания удобрения могло бы потребоваться переместиться на 10 м дальше, чтобы наносить удобрение на ту же область, где ранее была рассеяна удобряющая добавка. Для достижения заданного соотношения обоих составов, интенсивности должны быть скоординированы относительно времени, так чтобы правильное соотношение достигалось на каждом сегменте поля.

Конкретно, устройство рассеивания удобрения выполнено рассеивания твердого удобрения на рабочей области, а полевой рассеиватель является полевым распылителем для распыления жидкой удобряющей добавки на рабочей области, как описано выше в соотношении первого аспекта изобретения. Кроме того, транспортное средство согласно изобретению может быть использовано для рассеивания твердого азотосодержащего удобрения, как описано выше.

Соответственно, устройство рассеивания удобрения и полевой распылитель выполнены так, что жидкая удобряющая добавка не достигает деталей устройства рассеивания удобрения, где выбрасывается твердое удобрение. Так, благоприятным образом, предотвращается образование комьев или прилипание твердого удобрения к устройству для рассеивания.

В общем, согласно второму аспекту изобретения удобрение может быть твердым и/или жидким, и удобряющая добавка может быть твердой и/или жидкой.

В одном варианте осуществления транспортное средство содержит датчик для измерения скорости транспортного средства. Кроме того, блок управления регулирует интенсивности рассеивания удобрения и удобряющей добавки на рабочей области как функцию скорости транспортного средства и продольное расстояние между выбрасывающим отверстием устройства рассеивания удобрения и выбрасывающим отверстием полевого рассеивателя, которое может быть соплом, если удобряющая добавка жидкая. За счет этого на каждый сегмент поля наносится заданное количество удобрения и удобряющей добавки, соответственно.

Выбрасывающее устройство устройства рассеивания твердого удобрения является отдельно взятой деталью, где твердое удобрение покидает устройство и выбрасывается на поле. Индивидуальная конструкция зависит от типа используемого рассеивателя.

В одном варианте осуществления устройство рассеивания твердого удобрения содержит центробежный рассеиватель. Это один из распространенных типов рассеивателя удобрения. Он подходит для нанесения твердого удобрения, например в форме гранул, на большую область вокруг транспортного средства.

Согласно изобретению центробежный рассеиватель может содержать по меньшей мере один вращающийся диск, а полевой распылитель может быть расположен на транспортном средстве на расстоянии отвращающегося диска и направлении относительно вращающегося диска, так что жидкая удобряющая добавка при распылении не достигает вращающегося диска.

В случае с центробежным рассеивателем, выбрасывающее устройство содержит обычно вращающийся диск, с которого твердое удобрение выбрасывается за счет центробежных сил. Характеристики этого механизма зависят от трения между материалом удобрения, например гранулами, и материалом диска. Если диск увлажняется от жидкой удобряющей добавки, удобрение возможно не будет выбрасываться в радиусе, таком же обширном, как на сухом диске, или удобрение может распределяться неравномерно по полю. Поэтому вращающийся диск требуется сохранять сухим и защищать от жидкой удобряющей добавки.

В качестве альтернативы, устройство рассеивания твердого удобрения может содержать пневматический рассеиватель. Это другой распространенный тип рассеивателя удобрения, который позволяет осуществлять очень регулируемое распределение твердого удобрения на поле.

В еще одном варианте осуществления пневматический рассеиватель содержит по меньшей мере одну отражательную пластину, а полевой распылитель распложен на транспортном средстве на расстоянии от отражательной пластины и направлении относительно отражательной пластины, так что удобряющая добавка, прежде всего жидкая удобряющая добавка, при распылении не достигает отражательной пластины.

Обычно, пневматические рассеиватели функционируют, выбрасывая удобрение на пластину в потоке удобрения, откуда оно затем отражается и рассеивается на определенный угол. Согласно изобретению пластина защищена от контактирования с жидкой удобряющей добавкой. Влажная поверхность могла бы изменить характер отражения и привести к нерегулируемому или неравномерному распределению удобрения на поле.

В одном варианте осуществления изобретения устройство рассеивания твердого удобрения расположено на задней части транспортного средства в направлении движения, а полевой распылитель расположен на передней части транспортного средства в направлении движения. В качестве альтернативы, устройство рассеивания твердого удобрения может быть расположено на передней части транспортного средства в направлении движения, а полевой распылитель расположен на задней части транспортного средства в направлении движения. Кроме того, устройство рассеивания твердого удобрения и полевой распылитель расположены на задней части транспортного средства в направлении движения, или устройство рассеивания твердого удобрения и полевой распылитель расположены на передней части транспортного средства. Однако расположение таково, что жидкая удобряющая добавка предохраняется от вхождения в контакт с поверхностями устройства рассеивания твердого удобрения, которые также входят в контакт с твердым удобрением.

Прежде всего, сопла полевого распылителя могут быть ориентированы так, что жидкая удобряющая добавка не контактирует с критическими деталями устройства рассеивания твердого удобрения.

Согласно еще одному варианту осуществления транспортное средство также содержит оптический датчик для детектирования электромагнитного излучения, испускаемого от растений на рабочей области поля, анализирующий блок для получения величины азотного статуса для каждого сегмента поля на основе указанного детектированного магнитного излучения, вычислительный блок для вычисления соотношения удобряющей добавки к удобрению для каждого сегмента поля как функции полученной величины азотного статуса для соответствующего сегмента, и блок управления, который регулирует применение вычисленного соотношения удобряющей добавки к удобрению для каждого сегмента поля.

Согласно одному варианту осуществления изобретения оптический датчик установлен на транспортном средстве, как описано вше. Поэтому соотношение удобряющей добавки к удобрению может быть применено к каждому сегменту на основе величины азотного статуса, которая была вычислена непосредственно перед применением удобряющей добавки и удобрения.

Согласно одному варианту осуществления оптический датчик детектирует электромагнитное излучение в видимом спектре, а также в ближней инфракрасной области спектра, как описано выше. Согласно другому варианту осуществления оптический датчик является цифровой камерой, а анализирующий блок содержит модуль обработки изображений, как описано выше.

Варианты осуществления настоящего изобретения теперь описываются со ссылками на чертежи. Показано на:

Фиг. 1 - варианты осуществления транспортного средства согласно настоящему изобретению,

Фиг. 2 - схематично, конфигурация транспортного средства согласно изобретению,

Фиг. 3 - схематично, другая конфигурация транспортного средства согласно изобретению,

Фиг. 4 - пример полевого распылителя,

Фиг. 5 - пример центробежного рассеивателя,

Фиг. 6 - пример выбрасывающего устройства пневматического рассеивателя, и

Фиг. 7 - график с экспериментальными данными.

Со ссылками на фиг. 1 и 2 описывается первый вариант осуществления транспортного средства согласно изобретению.

Транспортное средство 3 является трактором, который может перемещаться по полю. Однако транспортное средство 3 также может содержать трактор и/или прицеп. Кроме того, оно содержит датчик 9 скорости и средство 10 географической локализации, которые оба подключены к блоку 11 управления. Блок 11 управления управляет устройством 4 рассеивания удобрения для рассеивания удобрения 6, прежде всего твердого азотосодержащего удобрения 6, и полевой рассеиватель 5 для рассеивания удобряющей добавки 7, которые установлены на транспортном средстве 3 раздельно. Полевой рассеиватель 5 является полевым распылителем 5, если удобряющая добавка 7 жидкая. Прежде всего, управляется насос или интенсивность подачи насоса или конвейера полевого рассеивателя 5 или полевого распылителя 5, а также скорость, при которой удобрение 6 транспортируется внутри устройства 4 рассеивания удобрения.

Другая конфигурация транспортного средства 3 показана на фиг. 3. В этом случае, оптический датчик 12 установлен на крыше транспортного средства 3. Оптический датчик 12 детектирует электромагнитное излучение, которое было отражено растениями на поле 1. В направлении движения транспортного средства, оптический датчик 12 установлен перед устройством 4 рассеивания удобрения и полевым распылителем 5. Поэтому детектируется электромагнитное излучение, которое испущено от растений, на которые удобрение 6, а также удобряющая добавка 7 еще не нанесены. Оптический датчик 12 детектирует интенсивность нескольких длин волн в пределах видимого спектра и ближней инфракрасной области спектра. Данные оптического датчика 12 передаются на анализирующий блок 13. Анализирующий блок 13 выполнен для получения величины азотного статуса для каждого сегмента поля 1 на основе детектированного электромагнитного излучения. Интенсивность света в видимом спектре используется для определения содержания хлорофилла растений, а интенсивность света в невидимой ближней инфракрасной области спектра используется для детектирования биомассы. Величина азотного статуса, полученная анализирующим блоком 1, соответствует количеству азота, поглощаемого растениями. Затем величина азотного статуса передается на вычислительный блок 14. Вычислительный блок 13 выполнен для вычисления количества удобрения 6, которое должно быть применено к растениям, от которых было детектировано электромагнитное излучение как функция полученной величины азотного статуса. В дополнение, вычислительный блок 14 вычисляет соотношение удобряющей добавки 7 к удобрению 6 для растений, электромагнитное излучение которых было детектировано как функция полученной величины азотного статуса. Данные, рассчитанные вычислительным блоком 14, передаются на блок 11 управления, который управляет устройством 4 рассеивания удобрения, а также полевым рассеивателем 5 для рассеивания удобряющей добавки 7. Факультативно, может быть предусмотрено средство 10 географической локализации, как описано выше.

В дальнейшем, согласно первому варианту осуществления предполагается, что удобряющая добавка 7 является жидкой, так что полевой рассеиватель 5 является полевым распылителем 5, удобрение 6 является твердым азотосодержащим удобрением 6. Однако во втором варианте осуществления, и удобряющая добавка 7, и удобрение 6 являются жидкими.

Рассеивающее устройство 4 установлено на задней части транспортного средства 3 в направлении движения, а полевой распылитель 5 установлен на передней части транспортного средства 3. За счет этого расстояние между двумя устройствами 4 и 5 выбирают максимально возможным. В дополнение к этому, сопла 5а полевого распылителя 5направлены вниз к почве, так что жидкая удобряющая добавка 7, например, такая как ингибитор уреазы, при ее распылении не контактирует с устройством 4 рассеивания твердого удобрения, прежде всего с деталями, которые входят в контакт с твердым удобрением 6 со своей стороны. Этими деталями являются, прежде всего, выбрасывающее устройство 8 рассеивающего устройства 4, что описано более детально ниже.

В еще одном варианте осуществления рассеивающее устройство 4 установлено на передней части транспортного средства 3 в направлении движения, а полевой распылитель 5 установлен на задней части транспортного средства 3. Если удобрение 6 твердое, конфигурацию выбирают, чтобы обеспечивать, что жидкая удобряющая добавка 7 будет предохранена от контактирования с поверхностями устройства 4 рассеивания твердого удобрения, которые входят в контакт с твердым удобрением 6.

Со ссылками на фиг. 4 описывается пример полевого распылителя 5.

Полевой распылитель 5 установлен на транспортном средстве 3, показанном на фиг. 1 и 2. Он соединен с резервуаром 7а для жидкой удобряющей добавки, в котором хранится жидкая удобряющая добавка 7. Жидкая удобряющая добавка 7 распыляется на поле 2 из линейного ряда сопел 5а, которые могут быть сориентированы и выполнены различными способами, которые известны эксперту. За счет этого каждый сегмент рабочей области 2 может обрабатываться жидкой удобряющей добавкой регулируемым образом.

Для регулировки дозы жидкой удобряющей добавки 7, которая наносится на поле 1, блок управления 11 регулирует интенсивность распыления на основе географического положения транспортного средства 3 и скорости v, с которой транспортное средство движется по полю 1.

Со ссылками на фиг. 5 описывается пример рассеивающего устройства 4, которое является центробежным рассеивателем 4.

Центробежный рассеиватель 4 установлен на транспортном средстве 3, показанном на фиг. 1 и 2. На фиг. 5 показаны основные компоненты выбрасывающего устройства 8 центробежного рассеивателя 4. Твердое удобрение 6, такое как гранулят 6 мочевины, хранится в резервуаре 6а для твердого удобрения.

Кроме того, центробежный рассеиватель 4 содержит отверстие 8а, где гранулят 6 мочевины покидает резервуар 6а для твердого удобрения на вращающемся диске 8b, который используется для рассеивания гранулята 6 за счет центробежной силы.

Интенсивность, при которой гранулят 6 удобрения, например мочевинный гранулят, рассеивается на каждый сегмент рабочей области 2 поля 1, регулируется блоком 11 управления, на основе географического положения транспортного средства 3 и его скорости v на поле 1. Интенсивность, преимущественно, определяется интенсивностью гранулята 6 удобрения, например мочевинного гранулята 6, который подается на вращающийся диск 8b. Кроме того, размер области, на которой центробежный рассеиватель 4 рассеивает гранулят 6 удобрения, например мочевинный гранулят 6, определяется свойствами и скоростью вращения вращающегося диска 8b.

В качестве альтернативы, интенсивность, с которой гранулят 6 удобрения и жидкая удобряющая добавка 7 рассеиваются на каждом сегменте рабочей области 2 поля 1, регулируется блоком 11 управления на основе количества удобрения 6, а также соотношения удобряющей добавки 7 к удобрению, рассчитанного вычислительным блоком 14.

Для защиты центробежного рассеивателя 4, прежде всего выбрасывающего устройства 8, от увлажнения жидкой удобряющей добавкой 7, он ориентирован в направлении от полевого распылителя 5, чтобы ограничить возможность достижения жидкой удобряющей добавкой 7 из полевого распылителя 5 выбрасывающего устройства 8 центробежного рассеивателя 4.

Со ссылками на фиг. 6 описывается пример рассеивающего устройства, которое является пневматическим рассеивателем 4. На фиг. 6 показано выбрасывающее устройство 8 пневматического рассеивателя 4.

Пневматический рассеиватель 4 установлен на транспортном устройстве 3, показанном на фиг. 1 и 2. Он содержит выбрасывающее устройство 8 с отверстием 8а, где твердое удобрение 6 подается на отражательную пластину 8с, где траектории твердого удобрения 6, которое в этом случае может быть гранулами 6 удобрения, отражаются, и они распределяются на рабочую область 2 поля 1.

Характеристики рассеивания, например область, на которую рассеивается твердое удобрение, и как равномерно оно рассеивается, по существу определяются свойствами отражательной пластины 8 с и могут быть изменены наличием жидкой удобряющей добавки 7 на пластине 8с. Поэтому она должна быть защищена и поддерживаться в сухом состоянии. Как описано со ссылкам на фиг. 5 для центробежного рассеивателя 4, пневматический рассеиватель 4 также расположен на транспортном средстве 3 и ориентирован так, что жидкая удобряющая добавка 7, как только она выходит из сопел 5а полевого распылителя 5, не достигает выбрасывающего устройства 8.

Как упомянуто выше, удобрение 7 может быть твердым или жидким. Если удобрение 7 твердое, а удобряющая добавка 7 жидкая, полевой распылитель 5 расположен относительно устройства 4 рассеивания удобрения так, что жидкая удобряющая добавка 7 предохраняется от вхождения в контакт с поверхностями устройства 4 рассеивания удобрения, которые также входят в контакт с твердым удобрением 6.

Если, согласно второму варианту осуществления, и удобряющая добавка 7, и удобрение 6 жидкие, полевой рассеиватель 5 может не быть расположенным относительно устройства 4 рассеивания удобрения так, что жидкая удобряющая добавка 7 предохраняется от вхождения в контакт с поверхностями устройства 4 рассеивания удобрения, которые также входят в контакт с удобрением 6. Во втором варианте осуществления блок 11 управления предпочтительно регулирует интенсивности рассеивания удобрения 6 и удобряющей добавки 7 на рабочей области 2 как функцию географического положения транспортного средства 3, как описано ниже.

Со ссылками на фиг. 1-6, описывается способ согласно изобретению.

Опять предполагается для первого варианта осуществления, что удобряющая добавка 7 жидкая, так что полевой рассеиватель 5 является полевым распылителем 5, и что удобрение 6 является твердым азотосодержащим удобрением 6. Однако во втором варианте осуществления, и удобряющая добавка 7, и удобрение 6 жидкие.

Транспортное средство 3 движется со скоростью v по полю 1 и рассеивает твердое азотосодержащее удобрение 6, индивидуально мочевину 6 в форме гранулята, и жидкую удобряющую добавку 7, индивидуально ингибитор 7 уреазы, на рабочую область 2 поля 1. Для этой цели, интенсивности рассеивания и распыления, соответственно, устройства 4 рассеивания удобрения, а именно центробежного рассеивателя 4, и полевого распылителя 5 регулируются блоком 11 управления. Датчик 9 скорости измеряет скорость v транспортного средства 3, а средства 10 географического позиционирования определяют положение транспортного средства 3. Блок 11 управления использует эти элементы информации частично или полностью для регулировки абсолютного количества и соотношения удобрения 6 и удобряющей добавки 7, которые наносятся на почву. За счет этого абсолютные количества и соотношение твердого удобрения 6 и жидкой удобряющей добавки 7 определяются индивидуально для каждого сегмента рабочей области 2.

Если абсолютные количества, а также соотношение удобряющей добавки 7 к удобрению 6 не известны заранее, оптический датчик 12, анализирующий блок 13 и вычислительный модуль 14 могут быть использованы для расчета соответствующих количеств и соотношения удобряющей добавки 7 к удобрению 6 в поле, во время движения транспортного средства 3 по полю 1. Затем блок 11 управления использует рассчитанные данные вычислительного модуля 14 для регулировки абсолютного количества и соотношения удобряющей добавки 7 и удобрения 6, которые наносятся на почву.

Центробежный рассеиватель 4 и полевой распылитель 5 выполнены так, что жидкая удобряющая добавка 7 не достигает центробежного рассеивателя 4. Поэтому их продольное расстояние выбирают как можно большим, прежде всего, монтируя центробежный рассеиватель 4 на задней части транспортного средства 3, а полевой распылитель 5 на передней части прицепа 3а в направлении движения.

Упоминается, что любое твердое удобрение 6, указанное выше, и любая жидкая удобряющая добавка 7, указанная выше, могут быть использованы в этом способе.

Теперь удобрение описывается на основе экспериментальных данных со ссылками на диаграмму, показанную на фиг. 7.

Была измерена эффективность ингибитора уреазы при уменьшении потерь аммиака (NH₃) из трех разных почв, обработанных мочевиной. Время между применением мочевинного удобрения и ингибитора уреазы изменялось Способы измерения для определения потерь азота при улетучивании аммиака, в общем, известны (Fenn & Kissel, Ammonia volatilization from surface applications of ammonium compounds on calcareous soils. Soil Sci. So Am. J. 37, 855-859).

Характеристики почв и даты экспериментов и измерений указаны в таблице

1

Таблица 1: обзор свойств почв, которые использовались в экспериментах, и даты экспериментов и измерений

Твердое мочевинное удобрение было рассеяно на разных почвах, и был распылен ингибитор уреазы (LIMUS®). Были тестированы разные временные интервалы между применением мочевины и ингибитора уреазы: ингибитор уреазы применяли за 3, 2 и 1 день до (обработка №Т2 - №Т4) рассеивания мочевины или через 3, 2 и 1день после (обработка №Т9-Т11) рассеивания мочевины, соответственно. Дополнительно, ингибитор был нанесен на поле непосредственно перед (обработка Т5) и сразу после (обработка Т8) рассеивания мочевины, соответственно. Выражение «непосредственно перед» и «сразу после» означает в пределах нескольких минут. Для контрольных измерений мочевину рассеивали без присутствия какого-либо ингибитора уреазы (обработка №Т6; негативная регулировка) и предварительно смешивали с гранулами, обработанными ингибитором уреазы (применение жидкого состава ингибитора уреазы на поверхности гранул мочевины) обработка №Т7; позитивная регулировка). Тестированные условия приведены в таблице 2:

¹ применение в 200 л воды/га с помощью гербицидных сопел (0,37 кг LIMUS®/га)

² содержит 0,12% LIMUS ® относительно мочевины 0,37 кг LIMUS® /га

Таблица 2: Протокол экспериментов

Подлежащими оценке параметрами были выбросы NH₃ за 0-6 и 7-12 дней после удобрения N. Результаты экспериментов показаны в таблице 3 и на фиг. 7 (0-12 дней):

*

Таблица 3: % NH₃-азота потеря примененного азота из обработанных мочевиной почв с ингибитором уреазы и без ингибитора уреазы, причем ингибитор уреазы был применен за n дней до, n дней после или одновременно с мочевинным удобрением. «Непосредственно перед» и «сразу после» означают задержку в несколько минут, например в пределах 5 минут. Измерения были проведены через 12 дней после обработки мочевиной на каждом поле.

Диаграмма на фиг. 7 показывает относительную потерю азота в пределах первых шести дней после обработки мочевиной (А), в пределах шести дней после этого периода (Б) и суммарную относительную потерю азота в пределах двенадцати дней после обработки мочевиной для обработок №Т2-Т11, соответственно.

Средние потери азота от улетучивания аммиака без применения ингибитора уреазы составляют 17% первоначально рассеянного азота. Ингибитор уреазы, если он применен одновременно с мочевинным удобрением, уменьшает эту величину до 1,6. Однако, если ингибитор уреазы наносят на почву незадолго до или вскоре после рассеивания мочевины, потери NH₃ аналогично уменьшаются до 2,1 и 1,7%, соответственно. Этот результат является неожиданным в перспективе общего мнения, что распыление ингибитора уреазы на поле было бы слишком неиндивидуальным, чтобы значительно повлиять на улетучивание аммиака. Увеличение времени между рассеиванием мочевинного удобрения и применением ингибитора уреазы увеличивает потери NH₃.

Таким образом, если применять твердое азотосодержащее удобрение и жидкую удобряющую добавку раздельно, уменьшая время между рассеиванием твердого удобрения и применением жидкой удобряющей добавки до величины менее 1 ч, предпочтительно до нескольких минут, прежде всего менее 5 минут, важно обеспечить наиболее действенный эффект ингибитора уреазы.

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

1 поле

2 рабочая область

3 транспортное средство

4 устройство рассеивания удобрения; центробежный рассеиватель; пневматический рассеиватель

5 полевой распылитель; полевой рассеиватель 5а сопло

6 удобрение; гранулят мочевины

6а резервуар для твердого удобрения

7 жидкая удобряющая добавка; ингибитор уреазы 7b резервуар для жидкой удобряющей добавки

8 выбрасывающее устройство 8а выбрасывающее отверстие 8b вращающийся диск

8 с отражательная пластина

9 датчик скорости

10 средство географической локализации

11 блок управления

12 оптический датчик

13 анализирующий блок

14 вычислительный блок

V скорость транспортного средства 3

Группа изобретений относится к области сельского хозяйства. Способ осуществляют с использованием движущегося по полю (1) транспортного средства (3), и включает: рассеивание твердого удобрения (6) на рабочей области (2) с использованием установленного на транспортном средстве (3) устройства (4) рассеивания твердого удобрения. Причем устройство (4) расположено на задней части транспортного средства (3) в направлении движения, и распыление жидкой удобряющей добавки (7) на рабочей области (2) с использованием полевого распылителя (5), установленного на транспортном средстве (3) проводят отдельно от устройства (4), причем полевой распылитель (5) расположен на передней части транспортного средства (3) в направлении движения, а жидкую удобряющую добавку (7) предохраняют от вхождения в контакт с поверхностями устройства (4). Транспортное средство (3) содержит: устройство (4) рассеивания твердого удобрения, установленное на транспортном средстве (3). Способ также включает рассеивание удобрения (6) на рабочей области (2) с использованием установленного на транспортном средстве (3) устройства (4), рассеяние удобряющей добавки (7) на рабочей области (2) с использованием полевого рассеивателя (5), установленного на транспортном средстве (3) отдельно от устройства (4), определение географического положения транспортного средства (3) и нанесение заданного количества удобрения (6) и удобряющей добавки (7), соответственно, на поле (1) в зависимости от определенного положения на поле (1). Детектируют электромагнитное излучение, испускаемое растениями на рабочей области (2) поля (1). Детектированное излучение анализируют для получения величины азотного статуса для каждого сегмента поля (1), рассчитывают отношение удобряющей добавки (7) к удобрению (6) как функцию полученной величины азотного статуса для соответствующего сегмента. Применяют рассчитанное отношение удобряющей добавки (7) к удобрению (6) к каждому сегменту поля (1). Транспортное средство также содержит: устройство (4) рассеивания удобрения, установленное на транспортном средстве (3), для рассеивания удобрения (6) на рабочей области (2), полевой рассеиватель (5), который установлен на транспортном средстве (3) отдельно от устройства (4), блок управления (11), который регулирует интенсивности рассеивания удобрения (6) и удобряющей добавки (7) на рабочей области (2), и средство (10) географической локализации, соединенное с блоком (11) управления, оптический датчик (12) для детектирования электромагнитного излучения, испускаемого от растений на рабочей области (2) поля (1), анализирующий блок (13) для получения величины азотного статуса вычислительный блок (14) для расчета отношения удобряющей добавки (7) к удобрению (6) как функции полученной величины азотного статуса для соответствующего сегмента. Изобретения позволяют регулировать внесение агрохимических средств. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 7 ил., 3 табл.

1. Способ нанесения агрохимической смеси на рабочую область (2) поля (1) с использованием движущегося по полю (1) транспортного средства (3), включающий в себя:

рассеивание твердого удобрения (6) на рабочей области (2) с использованием установленного на транспортном средстве (3) устройства (4) рассеивания твердого удобрения, причем устройство (4) рассеивания твердого удобрения расположено на задней части транспортного средства (3) в направлении движения, и

распыление жидкой удобряющей добавки (7) на рабочей области (2) с использованием полевого распылителя (5), установленного на транспортном средстве (3) отдельно от устройства (4) рассеивания твердого удобрения,

причем полевой распылитель (5) расположен на передней части транспортного средства (3) в направлении движения, и жидкую удобряющую добавку (7) предохраняют от вхождения в контакт с поверхностями устройства (4) рассеивания твердого удобрения, которые также входят в контакт с твердым удобрением (6).

2. Способ по п. 1, в котором

измеряют скорость (v) транспортного средства (3), и

регулируют интенсивности рассеивания твердого удобрения (6) и распыления жидкой удобряющей добавки (7) на рабочей области (2) как функцию скорости (v) транспортного средства (3) и продольного расстояния между выбрасывающим отверстием (8а) устройства (4) рассеивания твердого удобрения и соплом (5а) полевого распылителя (5), так что на каждый сегмент поля (1) наносится заданное количество твердого удобрения (6) и жидкой удобряющей добавки (7), соответственно.

3. Способ по п. 1 или 2, в котором определяют географическое положение транспортного средства (3), и заданное количество твердого удобрения (6) и жидкой удобряющей добавки (7), соответственно, наносимых на поле (1), зависит от определенного положения на поле (1).

4. Способ по любому из пп. 1-3, в котором твердое удобрение (6) является твердым азотсодержащим удобрением (6).

5. Способ по любому из пп. 1-4, в котором жидкая удобряющая добавка (7) содержит ингибитор нитрификации и/или ингибитор уреазы и/или ингибитор денитрификации.

6. Способ по п. 4 или 5, в котором

детектируют электромагнитное излучение, испускаемое растениями на рабочей области (2) поля (1),

детектированное электромагнитное излучение анализируют для получения величины азотного статуса для каждого сегмента поля (1),

рассчитывают отношение жидкой удобряющей добавки (7) к твердому удобрению (6) для каждого сегмента поля (1) как функцию полученной величины азотного статуса для соответствующего сегмента, и

применяют рассчитанное отношение жидкой удобряющей добавки (7) к твердому удобрению (6) к каждому сегменту поля (1).

7. Транспортное средство (3) для нанесения агрохимической смеси на рабочую область (2) поля (1) при движении по полю (1), содержащее:

устройство (4) рассеивания твердого удобрения, установленное на транспортном средстве (3), для рассеивания твердого удобрения (6) на рабочей области (2), причем устройство (4) рассеивания твердого удобрения расположено на задней части транспортного средства (3) в направлении движения, и

полевой распылитель (5), который установлен на транспортном средстве (3) отдельно от устройства (4) рассеивания твердого удобрения, для распыления жидкой удобряющей добавки (7) на рабочей области (2),

причем полевой распылитель (5) расположен на передней части транспортного средства (3) в направлении движения и расположен относительно устройства (4) рассеивания твердого удобрения так, что жидкая удобряющая добавка (7) предохраняется от вхождения в контакт с поверхностями устройства (4) рассеивания твердого удобрения, которые также входят в контакт с твердым удобрением (6).

8. Транспортное средство (3) по п. 7, в котором

устройство (4) рассеивания твердого удобрения содержит по меньшей мере одно выбрасывающее устройство (8), имеющее выбрасывающее отверстие (8а), и

полевой распылитель (5) расположен на транспортном средстве (3) на расстоянии от выбрасывающего отверстия (8а) и в направлении относительно выбрасывающего отверстия (8а) так, что жидкая удобряющая добавка (7) при распылении не достигает выбрасывающего отверстия (8а).

9. Транспортное средство (3) по п. 7 или 8, также содержащее датчик (9) для измерения скорости (v) транспортного средства (3) и блок управления (11), который регулирует интенсивности рассеивания твердого удобрения (6) и распыления жидкой удобряющей добавки (7) на рабочей области (2) как функцию скорости (v) транспортного средства (3) и продольного расстояния между выбрасывающим отверстием (8а) устройства (4) рассеивания твердого удобрения и соплом (5а) полевого распылителя (5), так что на каждый сегмент поля (1) наносится заданное количество твердого удобрения (6) и жидкой удобряющей добавки (7), соответственно.

10. Транспортное средство (3) по любому из пп. 7-9, также содержащее средство (10) географической локализации, соединенное с блоком (11) управления, причем блок (11) управления выполнен для регулировки интенсивностей рассеивания твердого удобрения (6) и распыления жидкой удобряющей добавки (7) на рабочей области (2) как функции географического положения транспортного средства (3).

11. Транспортное средство (30) по любому из пп. 7-9, также содержащее:

оптический датчик (12) для детектирования электромагнитного излучения, испускаемого от растений на рабочей области (2) поля (1), анализирующий блок (13) для получения величины азотного статуса для каждого сегмента поля (1) на основе детектированного электромагнитного излучения,

вычислительный блок (14) для расчета отношения жидкой удобряющей добавки (7) к твердому удобрению (6) для каждого сегмента поля (1) как функции полученной величины азотного статуса для соответствующего сегмента, и

блок управления (11), который регулирует применение рассчитанного отношения жидкой удобряющей добавки (7) к твердому удобрению (6) к каждому сегменту поля (1).

12. Способ нанесения агрохимической смеси на рабочую область (2) поля (1) с использованием движущегося по полю (1) транспортного средства (3), включающий в себя:

рассеивание удобрения (6) на рабочей области (2) с использованием установленного на транспортном средстве (3) устройства (4) рассеивания удобрения,

рассеяние удобряющей добавки (7) на рабочей области (2) с использованием полевого рассеивателя (5), установленного на транспортном средстве (3) отдельно от устройства (4) рассеивания удобрения,

определение географического положения транспортного средства (3) и

нанесение заданного количества удобрения (6) и удобряющей добавки (7), соответственно, на поле (1) в зависимости от определенного положения на поле (1), для чего:

детектируют электромагнитное излучение, испускаемое растениями на рабочей области (2) поля (1),

детектированное электромагнитное излучение анализируют для получения величины азотного статуса для каждого сегмента поля (1),

рассчитывают отношение удобряющей добавки (7) к удобрению (6) для каждого сегмента поля (1) как функцию полученной величины азотного статуса для соответствующего сегмента, и

применяют рассчитанное отношение удобряющей добавки (7) к удобрению (6) к каждому сегменту поля (1).

13. Способ по п. 12, в котором

измеряют скорость (v) транспортного средства (3), и

регулируют интенсивности рассеивания удобрения (6) и рассеивания удобряющей добавки (7) на рабочей области (2) как функцию скорости (v) транспортного средства (3) и продольного расстояния между устройством (4) рассеивания удобрения и полевым рассеивателем (5), так что на каждый сегмент поля (1) наносится заданное количество удобрения (6) и удобряющей добавки (7), соответственно.

14. Транспортное средство (3) для нанесения агрохимической смеси на рабочую область (2) поля (1) при движении по полю (1), содержащее:

устройство (4) рассеивания удобрения, установленное на транспортном средстве (3), для рассеивания удобрения (6) на рабочей области (2),

полевой рассеиватель (5), который установлен на транспортном средстве (3) отдельно от устройства (4) рассеивания удобрения, для рассеивания удобряющей добавки (7) на рабочей области (2),

блок управления (11), который регулирует интенсивности рассеивания удобрения (6) и удобряющей добавки (7) на рабочей области (2), и

средство (10) географической локализации, соединенное с блоком (11) управления,

оптический датчик (12) для детектирования электромагнитного излучения, испускаемого от растений на рабочей области (2) поля (1),

анализирующий блок (13) для получения величины азотного статуса для каждого сегмента поля (1) на основе детектированного электромагнитного излучения и

вычислительный блок (14) для расчета отношения удобряющей добавки (7) к удобрению (6) для каждого сегмента поля (1) как функции полученной величины азотного статуса для соответствующего сегмента,

причем блок управления (11) выполнен для регулирования применения рассчитанного отношения удобряющей добавки (7) к удобрению (6) к каждому сегменту поля (1).