Школа агрономів: що треба знати про змінні норми

Прагнення до вдосконалення результатів штовхає фермерів та керівників господарств до пошуку нових технологічних рішень. Так чи інакше більшість приходить до точного землеробства. Одним із елементів системи точного землеробства є технологія диференційованого внесення добрив і сівба. Чимала кількість великих господарств та холдингів вже вивчили технологію і працюють виключно за нею, в той час як невеликі підприємства тільки на шляху до її повного освоєння.

Диференційоване внесення добрив

Персональний підхід до кожного поля та вивчення ґрунтів стане основою на початку шляху до технології точного землеробства. Для того, щоб зрозуміти, що відбувається в грунті, тобто в яких умовах доведеться починати роботу (а саме тип ґрунту, вміст мікро та макро елементів, органічна складова) та яких елементів потребує поле, його слід дослідити, проаналізувати та сформувати стратегію роботи у вигляді карт-завдання для розкидача, обприскувача або аплікатора для внесення добрив. Від дослідження ґрунту до створення карти-завдань потрібно пройти декілька цікавих кроків: сканування грунту для виявлення неоднорідностей поля, створення стратегії, щодо відбору проб на аналіз ґрунту в зонах цих неоднорідностей, а після отримання результатів з лабораторії — сформувати карту-завдання для внесення добрив.

Проаналізувати результат стратегії можна через супутниковий або безпілотний моніторинг культур протягом вегетації або через карти врожайності отримані з комбайна.

Для початку, спробуємо дати відповідь на питання: що таке карта завдання?

Карта завдання — географічна карта, яка містить інформацію про норми внесення або висіву, завдяки якій контролери встановленні на техніці можуть застосовувати відповідну норму до певного місця з використанням навігаційних приладів в реальному часі.

Для прикладу візьмемо карту посіву. На зображені показано поле із чотирма різними зонами, що позначені номерами. Цей приклад демонструє, що в першій зоні буде висіватися 28 тис. насінини на акр, в другій 30 тис. насінин, третій — 34 тис. насінин і в четвертій — 32 тис.

Кількість стовпців припису може бути різна їх кількість та назву задає користувач. Слід зазначити, що для кожної зони також можна вибрати більш високі або більш низькі норми висіву, декілька різних типів гібридів, одночасне внесення добрив тощо.

Для створення таких карт нині існує безліч додатків, проте найпопулярнішими є FieldView від Climate, Farm Works від Trimble, SMS від AG Leader, інші GIS програми типу QGIS.

Вигляд інтерфейсу програм для створення карт завдань на прикладі SMS від AGLeader, QGIS, Trimble.

Розглянемо найпоширеніший спосіб складання карт, взявши за основу агрохімічний аналіз ґрунту, оскільки він дає можливість швидко зреагувати на отриманий результат.

Лідер з надання системних рішень для підвищення ефективності агробізнесу і проведення комплексного аналізу ґрунту компанія Agrilab для детального обстеження ґрунтового покриву, оцінки рівня його неоднорідності та доцільності впровадження технологій змінних норм внесення добрив використовує сітку з елементарною ділянкою в 10 га, але часто використовує меншу сітку від 5 до 3 і навіть 1 га: чим більш неоднорідні умови (ґрунти, рельєф, зрошення та ін), тим більша деталізація повинна використовуватися.

Наступний етап — створення карти-завдання. До цього етапу потрібно визначити зони з різним потенціалом за урожайністю та рівнем забезпечення  елементами живлення, визначити форму добрив і норму для диференційованого внесення на кожну неоднорідну ділянку поля.

Диференційоване внесення комплексних добрив передбачає вплив на зони внесення всіх елементів, що входять до його складу. Наприклад: вносимо сульфоамофос і закриваємо потребу у фосфорі. Відповідно внесені елементи впливають на норму внесення азоту і сірки.

фото: agrilab.ua

Наприклад, на картах-завдання є зона, де потреби у фосфорних добривах немає. Ця ділянка займає 11% всієї площі. Якби на цю зону внести середньозважену норму сульфоамофосу ми б отримали перевнесення 254 кг/га. В зоні із внесенням 222 кг/га перевнесення становило б 32 кг/га, а в зоні з потребою 319 кг/га — недовнесли 65 кг/га. В цілому, за диференційованого внесення добрив економія сульфоамофосу становить 1,35 т. При цьому на ділянки внесено стільки, скільки потрібно для оптимізації умов росту і розвитку.

КОМЕНТАР ЕКСПЕРТА

Юрій Ганенко, головний агроном ФГ «Агро-Ритм», Вінницька обл.

- Наше господарство два роки тому розпочало лабораторний аналіз грунтів на поодиноких ділянках. Проте на сьогодні досліджено понад 2 тис.га. Складно говорити про фінансову ефективність, адже тестування грунтів показало їх повне виснаження. Де колись ми вносили 100 кг, тепер картограма рекомендує вносити 170. Тобто максимальна ефективність веде за собою більші витрати. Однак, це лише початок в якому ми намагаємося працювати на випередження, сьогодні вкладення — у майбутньому віддача землі.

Ярослав Бойко, СЕО компанії AgriLab, представник Міжнародної асоціації з точного землеробства в Україні

- Інвестиції у деякі елементи точного землеробства повертаються вже протягом першого маркетингового року. Наприклад, технологія змінних норм висіву і автоматичного відключення секцій дозволяє здійснювати посів з автоматично-керованими змінними нормами висіву насіння в межах неоднорідних ділянок поля. Це дає можливість досягти оптимальної густоти стояння рослин на різних за властивостями частинах поля, а також ефективно використовувати ресурси та потенціал кожної ділянки поля, зокрема, різні запаси елементів живлення, продуктивної вологи, розподіл світла тощо. Досвід застосування технології змінних норм висіву насіння в Україні свідчить, що приріст врожаю з поля сягає у середньому до 10% і вище в порівнянні з використанням однієї норми висіву. Застосування технології автоматичного відключення секцій під час посіву кукурудзи дає можливість уникнути перекриттів і перевищення густоти рослин та дозволяє заощаджувати від 3 до 8% насіння. Технологія диференційованого внесення добрив дозволяє оптимізувати використання ресурсів до 40%, а в деяких випадках і більше. Навіть перший, найпростіший крок до точного землеробства, який не потребує значних витрат — аналіз ґрунту і картографування його властивостей, дає можливість оптимізувати використання ресурсів і підвищити ефективність технології до 20% і вище.

Диференційований висів

Наступним логічним кроком йде диференційована сівба. Існують різні думки з цього приводу, хтось вважає що достатньо вирівняти "фон" поля і сіяти зі сталими нормами, а дехто є прибічником комплексної технології (добрива + посів).

Основами для створення зон для диференційованого висіву та внесенню добив можуть бути:

• карти врожайності;
• NDVI знімки;
• аналіз грунтів;
• аналіз NDVI знімків за 5-6 років для створення Field Health Map тощо.

Для прикладу розглянемо підхід з використанням чотирьох факторів:

• аналіз ґрунту на неоднорідність та вміст органічної складової
• визначання зон для відбору зразків на аналіз
• аналіз зон високого та низького потенціалу
• фактор схилів (карта висот).

КОМЕНТАР ЕКСПЕРТА

Іван Дайнеко, спеціаліст з систем точного землеробства ТОВ «Кищенці» (досвід роботи 7 років)

- Ідея точного землеробства є комплексною та багатоскладовою роботою, а не точковим підходом. Це трудомісткий процес, починаючи від аналізу ґрунтів до аналізу карт врожайності з технологічної сторони; обладнання системами автопілотування самохідної техніки, встановлення та керування сукупністю сучасних елементів на причіпних агрегатах (розкидачах, сівалках суцільного та точного висіву, культиваторах, підживлювачах та інше). 

Такий процес слід починати з обміру контуру полів, вивчення власного ґрунту, компонування наявного «заліза» (тобто дослідження того що потрібно для розкриття повного потенціалу вже наявного парку техніки). Вибравши для себе одну, чітку лінію роботи, тримати її не зважаючи на моментальний результат. Він прийде, просто на це потрібен час.

Техніка для диференційованого висіву

Практично всі сучасні сівалки вже обладнані необхідними компонентами для диференційованого висіву. Старіші моделі сівалок зазвичай використовували механічний привід для досіву, тому деякі власники "застарілого заліза" наважуються на переобладнання.

Головною умовою, при якій працює диференційований посів, тобто елемент внаслідок якого змінюються норми внесення є гідравлічний або електричний привід висівного апарата. На сьогодні існує декілька інструментів для сівби зі змінними нормами, це або купівля абсолютно нової машини або переобладнання наявної в господарстві сівалки.

Лідером в розробки новітніх технічних рішень для диференційованого посіву звісно є продукти Precision Planting. До переобладнуючого комплекту входять: висівний апарат з електроприводом з широким набором комплектуючих та монітор управляння. Вартість базової комплектації Precision Planting для диф.посіву на восьми рядну сівалку коштує — 26 тис. доларів США з ПДВ, а для шістнадцяти рядної — 39,3 тис. доларів США з ПДВ.

Якщо говорити про "готові" сівалки з електроприводами висівного апарату, то тут можна виокремити сівалки Massey Ferguson 9100 White Planters від AGCO, які у заводській комплектації вже мають продукти від Precision Planting з вартістю — не менше ніж 100 тис. доларів США. Великими конкурентами Precision Planting у розробці систем точного висіву можна вважати компанії John Deere з системою Exact Emerge та Horsch з їх флагманською моделлю Maestro.

Сівалка Massey Ferguson 9100VE Precision Planting для просапних культур. фото: amacoint.com

Сівалка John Deereз системою Exact Emerge. фото: realagriculture.com

Сівалка Horsch Maestro. фото: horsch.com

КОМЕНТАР ЕКСПЕРТА

Юрій Росомаха, інженер ТОВ «Хавестер»

- Кількість клієнтів, яких цікавить диференційований висів в Україні не дуже багато. Таку технологію починають практикувати холдинги, що у своїй структурі мають цілі відділи точного землеробства. Невеликі ж господарства поки не готові експериментувати. Проте, за прорахунками економічної ефективності капіталовкладень, термін окупності обладнання від Precision Planting складає менше двох років, що є досить швидко як для інвестиції. Якщо прирівняти придбання нової сівалки до переобладнання вже існуючої машини — то другий варіант є значно дешевшим, адже 50 % вартості нової сівалки припадає на раму, шланги та шини з колесами. Кожен сам обирає, платити за глянцеву фарбу, чи за обладнання, яке приносить гроші.

У Precision Planting пішли ще далі і розробили сканер Smart Firmer. Він встановлюється безпосередньо на секцію сівалки замість всім відомого полозка Keeton Seed Firmer. Під час сівби, сканер рухається в борозенці та визначає наявність вологи на глибині заробки насіння, температуру грунту, чистоту та рівномірність посівного ложе і найголовніше — оцінює органічну матерію й видає результат у відсотках (від 1 до 6%). Попередньо агроном задає вихідні параметри для кожного результату (легенда). Наприклад, при 3% органічної матерії висівати 60 тис. насінин, при 4% — 65 тис. насінин і так далі. І відповідно під час руху, датчик сканує грунт, видає результат і сівалка на ходу змінює норми висіву на кожному ряду. Вартість датчика — 1 тис. доларів. США з ПДВ на один ряд. Мінімальна кількість датчиків, що необхідна для коректної роботи обладнання — один датчик на чотири ряди сівалки.

Датчик Smart Firmer від Precision Planting. фото: precisionplanting.com, maquinac.com

Технічне завдання є наступним кроком у формуванні технологічного процесу на підприємствах. Питання економічної ефективності в трансформації технології вирощування сільськогосподарських культур, стане основною відправною точкою до починань. В питаннях диференційованого висіву та внесення добрив, визнати якийсь із них 100% дієвим досить складно, оскільки правильним є той підхід, який працює саме на ваших полях і дає результати за вашою стратегією.

У своїх подальших публікаціях, ми детальніше розглянемо кожну ланку точного землеробства, акцентуючи увагу на нюансах та економічних складових усіх процесів.