Effect of variable rate seeding on winter wheat seedbed and germination parameters using soil apparent electrical conductivity

Due to the variability of soil characteristics in the field and the rising prices of high-quality seeds, farmers are increasingly interested in applying a system of precision variable rate seeding (VRS), which makes it easier to manage risks in crop production and allows to ensure the profitability of the farm. Most modern seed drills are equipped with a hydraulic or electric drive and a terminal in the tractor cabin, allowing farmers to apply VRS. The aim of this study was to determine the most appropriate seeding rate of winter wheat according to the measured apparent soil electrical conductivity (ECa) in the field, to investigate the uniformity of seed placement by layers in the soil and to evaluate the germination dynamics of winter wheat. Precision seeding was performed using a VRS map, generated from soil ECa data obtained by field surface scanning using the ECa device EM-38 MK2. Winter wheat seeding was implemented with a direct seed drill. The research was carried out by measuring the parameters of winter wheat seedbed and germinated plants, including the number and distribution of seeds in soil layers of different depths, germination, tillering. Field research was performed with 3 treatments and 4 repetitions (1 - uniform rate seeding; 2 - VRS; 3 - VRS + variable rate fertilisation (VRF)). The results of the research showed a direct relationship between the soil ECa and the depth of seed placement. Most seeds were inserted at medium depths (15-30 mm), except in the soil management zone, where ECa was highest (28.8 mS center dot m(-1)). In this area, most seeds (50.7%) were inserted shallowly up to 15 mm. The experimental results of seeding studies showed that using the VRS and VRS + VRF methods in all soil zones the germination of winter wheat was similar, while seeding at the uniform rate yielded significant differences between individual soil zones

Influence of Engineering Structures for Cowshed Manure Management on Air Pollution

Kenksmingų dujų emisija karvidėje įtakoja tvarto mikroklimatą bei aplinkos oro taršą. Įvertinus dujų emisijos šaltinius skirtingose karvidėse, eksperimentiniame stende buvo nustatytas kenksmingų dujų emisijos intensyvumas iš įvairių šaltinių karvidėje: karvės, skysto, pusiau skysto, tiršto mėšlo ir mėšlu ušterštų įvairių medžiagų (betono, gumos, įvairiai apdirbtos medienos). Didžiausia CO2 dujų emisija nustatyta iš tiršto mėšlo – 3845 mg/(m2•h), o mažiausia iš skysto – 931 mg/(m2•h). Didžiausia amoniako emisija iš skysto mėšlo – 203 mg/(m2•h), o mažiausia iš tiršto – 75 mg/(m2•h). Nustatyta, kad gyvybiniai procesai mėšlu užterštose medžiagose ilgiausiai vyksta betone – 99 val., medienoje – nuo 25 iki 71 valandos (priklausomai nuo apdirbimo), guminio kilimėlio paviršiuje – apie 8 val. Pagrindinis karvidės oro taršos šaltinis amoniaku yra mėšlas, o anglies dvideginiu – karvė. CO2 dujų emisija iš mėšlu užterštų konstrukcinių medžiagų yra iki 600 kartų mažesnė nei šių dujų išskiria karvė (353 g/h). Oras teršiamas kenksmingomis dujomis iš mėšlo kelis kartus labiau nei iš mėšlu užterštų konstrukcinių medžiagų. Todėl rekomenduotina taikyti mėšlo tvarkymo inžinerines sistemas, kuriose emisijos šaltinis būtų užterštos konstrukcinės medžiagos, o ne mėšlas.Harmful emissions from farm buildings negatively affect microclimate and pollute air. Having evaluated the sources of gas emission in different cowsheds, the intensity of harmful gas emission was determined in experimental cowshed stand and gas concentrations were assessed in liquid, semi-liquid and solid cattle manure and various materials contaminated with manure (concrete, rubber, differently treated wood). The highest CO2 emission was established from the solid manure – 3845 mg/(m2•h), the lowest from the liquid manure – 931 mg / (m2•h). The highest ammonia emission was from the liquid manure – 203 mg/(m2•h) and the lowest from the solid manure – 75 mg/(m2•h). It has been found that the longest period of emitting gases from the materials contaminated with manure is from concrete – 99 h, from wood – from 25 to 71 hours (depending on wood treatment), from the surface of rubber – an average 8 hours. The main source of air pollution with ammonia is manure, and with carbon dioxide – cow. The CO2 emission from constructional materials contaminated with manure is up to 600 times smaller than the amount of gas cows release into the air (353 g/h). The research results suggest that is ineffective to use concrete waterproof layer on the surface in order to reduce gas emissions in the cowshed, it is much more efficient to use the waterproof layer inside the surface, which protects groundwater from the contamination with cow slurry.Žemės ūkio akademijaVytauto Didžiojo universiteta

Soil Bio-Impact Effectiveness for the Optimal Multicriterial Environmental Sustainability in Crop Production

Different bio-impacts affect the various properties and composition of soil, plant residues, harvests, and technological processes, as well as the interactions between different parts of the soil, working machine tools, energy consumption and environmental pollution with harmful gases. To summarize the wide-coverage investigations of various aspects of different bio-impact parameters, a multicriteria evaluation was conducted. Experimental research shows that different bioeffects such as those of agricultural practices can be oriented towards a reduction in fuel consumption, followed by reductions in CO2 emissions from machinery and changes in soil properties, dynamics of composition, yield and other parameters. A multicriteria assessment of the essential parameters would give farmers new opportunities to choose one optimal decision for reducing fuel consumption and increasing agricultural production, thereby reducing the negative environmental impact of soil cultivation processes, increasing yields and improving soil. Of all the properties investigated, from a practical point of view, the selection of the most important of all the essential links, such as reducing energy and expenditure, reducing environmental pollution, improving soil, and increasing yields and productivity, is reasonable. The evaluation of the bio-impact effects in agriculture by accounting for many criteria from several aspects was the main objective of the multicriteria assessment using the analytic hierarchy process. Based on the results of a multivariable research of fuel consumption—C1, C2, yield—C3, CO2 from soil—C4, density—C5, total porosity—C6, humus—C7, soil stability—C8, and soil moisture content—C9, the evaluation used experimental research data and the Simple Additive Weighting (SAW) mathematical method to find the best-case scenario. Multicriteria effectiveness was most pronounced after the first and third soil bio-impacts by using a solution of essential oils of plants, 40 species of various herbs extracts, marine algae extracts, mineral oils, Azospirillum sp. (N), Frateuria aurentia (K), Bacillus megaterium (P), seaweed extract. The most important goal was to achieve the best soil bio-impact effectiveness—minimized energy consumption from ploughing and disc harrowing operations, parallelly minimized harmful emissions from agricultural machinery, minimized CO2 from soil, soil density, maximized soil total porosity, soil humus, soil stability, yield and optimized soil moisture

Biopreparatų efektyvumas energijos sąnaudų ir CO2 emisijų mažinimui žemės dirbimo operacijose

The agricultural sector is a major source of greenhouse gas emissions, and soil cultivation is a key technological operation that increases harmful emissions into the environment. Therefore, the most effective reduction in global warming (kg CO2 eq) occurs over the most efficient locations. More energy costs are linked to soil cultivation systems, and traditional soil cultivation is costly and requires high energy consumption. Therefore, one of the main goals of this study is to reduce the main drawbacks of traditional soil cultivation – high energy consumption and environmental pollution. In view of this, there is a scientific problem that solid and soil surfaces covered with plant residues have negative impacts on the work of tillage machines, traction resistance, fuel and energy consumption, and environmental pollution. The main contributors to total energy inputs are field operations and systems, which produce the highest use of machinery, as diesel fuel energy inputs are used for conventional tillage. Different environmental analyses show that agricultural activities are one of the many local and global emissions sources. The agricultural sector is facing increasing public expectations regarding global environmental impact. Soil tillage is one of the most important, expensive and fuel–consuming processes in crop production. Thus, the use of strategically mixed compositions replaces the physical properties of soil and reduces fuel consumption during soil tillage and environmental pollution. The application of an innovative method in crop production can reduce the GWP (kg CO2 eq) and contribute to the implementation, renewal and development of EU environmental and climate policies and legislations, which would create added value for Europe. Investigated the effectiveness of biopreparations on soil properties and soil tillage, determine energy indicators for shallow and deep soil tillage, and assess the effectiveness of biopreparation from environmental and economic aspects. The first time the innovative biotechnological method was used was superior based on the fact that the use of biologically advanced formulations, according to the disclosed methodology using the dynamics of soil properties, ensured the reduction in fuel consumption and gas emissions and, therefore, the cost of land cultivation and environmental pollution control. The use of biopreparations in agricultural practice not only focuses on plant protection, resistance to diseases, management of certain soil nutrients, and promotion of microorganisms but also the reduction in fuel consumption and harmful gas emissions to the environment depending on the soil dynamics and improvement of other indicators after treatment via biopreparations. For the strategic modelling of bio–effects according to the dynamics of soil properties using biopreparations according to the desired goals (i.e., reduction of fuel consumption and harmful emissions to the environment and improvements in soil quality), a foundation of scientists, representative companies and farmers was created.Žemės ūkio sektorius yra vienas iš pagrindinių šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimo šaltinių, o žemės dirbimas yra viena iš pagrindinių technologinių operacijų, didinanti kenksmingų dujų emisijas į aplinką, todėl efektyviausias pasaulinio klimato atšilimo sumažinimas būtinas didžiausią poveikį darančiose technologinių operacijų vietose. Auginant žemės ūkio augalus didelė dalis energijos sąnaudų yra susijusios su žemės dirbimo sistema, kurioje brangiausia ir energoimliausia technologinė operacija yra tradicinis gilus žemės dirbimas. Atsižvelgiant į tai, akivaizdi mokslinė problema, kad kietas dirvos paviršius, padengtas augalų liekanomis, neigiamai veikia žemės dirbimo mašinų darbo technologinį procesą, atsparumą traukai, degalų ir energijos suvartojimą, aplinkos taršą. Taigi vienas iš svarbiausių žemdirbystės tikslų yra sumažinti didelį energijos suvartojimą ir aplinkos taršą. Mišrios sudėties biopreparatų naudojimas pagal tikslinę specialią agrotechniką keičia dirvožemio fizines savybes, o tai leidžia sumažinti degalų suvartojimą dirbant žemę ir aplinkos taršą. Taikant inovatyvų metodą augalininkystėje galima sumažinti pasaulinį klimato atšilimą (kg CO2 ekv.), taip prisidedant prie Europos Sąjungos aplinkos ir klimato politikos bei teisės aktų įgyvendinimo, atnaujinimo ir plėtros, sukuriant pridėtinę vertę Europai. Ištirtas biopreparatų efektyvumas dirvožemio savybėms, žemės dirbimui, nustatant jų poveikį seklaus ir gilaus žemės dirbimo mašinų energiniams rodikliams, įvertinant efektyvumą aplinkosauginiais, ekonominiais aspektais ir moksliškai pagrįstas degalų sąnaudų ir CO2 emisijų mažinimo būdas augalininkystėje, panaudojant biopreparatus. Šis būdas, turintis įtakos aplinkos inžinerijos mokslo krypties naujų žinių gavimui, užpatentuotas Lietuvos Resbublikos patentų biure. Taip pat pirmą kartą atlikti biopreparatų poveikio žemės dirbimui efektyvumo energiniai, aplinkosauginiai ir ekonominiai skaičiavimai žieminiams kviečiams ir žieminiams rapsams. Moksliniais tyrimais įrodyta, kad biopreparatų naudojimas žemės ūkio praktikoje gali būti orientuotas ne vien tik į augalų apsaugą, atsparumą ligoms, tam tikrų dirvožemio maistingųjų medžiagų tvarkymą ir mikroorganizmų skatinimą, bet kartu ir į degalų sąnaudų bei kenksmingų CO2 dujų išmetimų į aplinką iš mašinų mažinimą, priklausomai nuo dirvožemio savybių dinamikos ir kitų parametrų kitimo. Žinant, kad žemės dirbimas yra vienas sudėtingiausių ir daugiausiai darbo laiko ir energijos sąnaudų reikalaujantis procesas, tai gauti tyrimų rezultatai, sudaro žemdirbiams naujas galimybes mažinti degalų sąnaudas ir auginamos žemės ūkio produkcijos sąvikainą, tuo pačiu mažinant žemės dirbimo technologinių procesų neigiamą poveikį aplinkai.Žemės ūkio akademijaVytauto Didžiojo universiteta

Gyvulininkystės poveikis klimato kaitai

Vytauto Didžiojo universitetasŽemės ūkio akademij

Statybinių medžiagų įtaka karvidės mikroklimatui

Vytauto Didžiojo universitetasŽemės ūkio akademij

Automatizuotas melžimas: brangi, bet naudinga investicija

Vytauto Didžiojo universitetasŽemės ūkio akademij

Ammonia Emissions from Cattle Manure under Variable Moisture Exchange between the Manure and the Environment

When reducing ammonia emissions from cowsheds, it is recommended to reduce the ventilation intensity, air temperature in the barn, manure moisture by using bedding and manure-contaminated surfaces, and to prevent urine from accumulating in the airways. Using the mass flow method in the wind tunnel, after research on seven types of cattle manure with different moisture contents, it was found that ammonia evaporates up to 3.9 times more intensively from liquid manure than from solid manure. There is a strong correlation between ammonia and water evaporation from manure. Ammonia emission from liquid manure decrease by 2.0–2.3 times, emissions from solid manure decrease by 1.9–2.1 times. Different cowsheds have different opportunities to reduce air pollution and conditions for manure to dry and crusts to form on the surface. The best results will be achieved by applying complex measures to reduce air pollution

Biologiniai preparatai mažina degalų sąnaudas žemei dirbti

Vytauto Didžiojo universitetasŽemės ūkio akademij

Biopriedų poveikis mėšlui ir amoniako emisijai

Vytauto Didžiojo universitetasŽemės ūkio akademij