Дифференцированные подходы. Опыт применения и умное земледелие 22.04.2021

Умное земледелие — это система сельскохозяйственного менеджмента, которая позволяет повышать эффективность производства за счет снижения производственных издержек, а также за счет повышения производительности и урожайности

Опыт применения дифференцированного подхода к высеву и внесению удобрений

Используется GPS/ГЛОНАСС – позиционирование (использование спутниковых систем навигации), геоинформационные системы (ПО), картирование урожайности, переменные нормы внесения, спутниковые снимки состояния полей – дистанционное зондирование земли.

Каким образом можно снижать издержки и себестоимость продукции? В этом помогут ряд инструментов:

• Использование систем автоматического вождения. Позволяют не обрабатывать повторно уже обработанные участки, мы исключаем двойную обработку, двойной посев. Тем самым снижаем издержки на топливо, семена и т. д.
• Отключение подачи материала на уже обработанных участках. Это отключение секций, высевающих аппаратов, форсунок опрыскивателей. Эти решения могут дать эффект снижения производственных издержек минимум на 10-15% и более. Все зависит от хозяйства, от контура полей, от квалификации специалистов, использующих технику.
• Системы GPS/ГЛОНАСС – позиционирования и автоматического вождения позволяют повысить производительность минимум на 10%, данные системы позволяют обрабатывать больше площадей. Это позволяет выдержать агротехнические сроки.

Увеличить эффективность и урожайность помогут такие системы как "система зонирования полей":

Система зонирования полей позволяет использовать оптимальное внесение материалов в том месте, где это необходимо.

Выявление неоднородности поля

Каждое поле уникально. При работе необходимо учитывать разные факторы: рельеф, структуру и тип почвы, содержание гумуса, кислотность и пр. Необходимо выявить места с неоднородностью поля – это одна из основ умного земледелия. Источником информации для выявления неоднородности является карта урожайности, анализ рельефа местности, карта склонов.

Агрохимическое обследование почвы

Пока на рынке мало лабораторий, которые дают точные исследования: чаще всего получают обобщенную пробу, и не понятно содержание и распределение питательных веществ по полю. В этом году мы планируем для Воронежской области начать работу агрохимической лаборатории на принципах спектрального анализа, которые позволят нам получать точные исследования почвы и узнать в каком количестве и где распределены питательные вещества, а значит строить точные карты.

Спутниковые снимки вегетации

Помогает выявить на каких участках растение чувствует себя благоприятно, а на каких нет. Мы можем создавать композиты из снимков и получать карты, которые отражают исторически сложившуюся картину за предыдущие годы.

Дифференцированное (раздельное) внесение посевного материала или удобрения на участки

Дифференцированное внесение возможно как онлайн, так и оффлайн.

Онлайн-внесение применимо при работе с удобрениями: на технику устанавливают датчики, которые определяют состояние растений «здесь и сейчас». Датчики передают команду на контроллер. После этого происходит опрыскивание необходимым количеством удобрения.

Оффлайн-внесение – это внесение по заранее подготовленным картам предписания. Специалисты заранее прописывают, какую норму удобрений необходимо внести на том или ином участке поля.

Если мы имеем такие виды карт за несколько лет, то можем анализировать информацию и видеть фактическое состояние урожая на поле и на его отдельных участках, видеть динамику. Выявляя проблемные участки, мы готовим карты предписания.

Существует несколько стратегий выравнивания продуктивности полей:

• подача большего количества удобрений
• снижение нормы высева в местах с низкой продуктивностью (уменьшаем конкуренцию растений за питательные вещества, соответственно увеличиваем площадь питания для них).

Карта предписания. Пример.

В зонах высокой продуктивности мы закладываем 55 тысяч семян подсолнечника, в зонах средней продуктивности – 50 тысяч, в низкой – до 45 тысяч га. Многие хозяйства Воронежской области живо интересуются данной технологией.

Наши рекомендации для хозяйств - начать с дифференцированных подходов норм высева. Универсального решения (и универсальных норм высева), конечно же быть не может, так как у каждого хозяйства разная почва, разные агротехнические приемы, разное количество удобрений, различный посевной материал и т.д. Конечно, без современной техники этого сделать невозможно.

Умное земледелие. Дифференцированное внесение материалов.

Мы провели опыт по подбору оптимальных норм высева на сое в поле порядка 300 га. Внутрихозяйственная норма высева - 500 тыс. семян/га. На поле заложили 500 тыс. семян, 450 тыс., 400 тыс., 350 тыс. Поле было достаточно однородным.

После этого убрали все комбайнами, которые позволяют картировать урожайность. Норму высева, количество повторений свели в таблицу.

Норма высева 300 тыс. или 350 тыс. семян/га показала урожайность не значительно более низкую, а где-то равную норме высева 500 тыс. семян/га. Возникает вопрос: может быть и не стоило сеять такую большую норму? Учитывая, что стоимость посевного материала сои серьезная, можно было сэкономить. Хозяйство очень заинтересовалось и использует этот опыт.

Еще один опыт был проведен моими коллегами. Поля были озонированы по зонам продуктивности. Опытные делянки были заложены как параллельно, так и перпендикулярно движению посевного агрегата. Норма высева – 60, 80, 100 тыс. семян/га.

Были сделаны раскопы, которые показали, что на более продуктивных участках мощность гумусового горизонта была выше 14 %. Или на 10-12 см. В зонах с высокой продуктивностью почвы были более пористые и рассыпчатые.

В опыте участвовали 6 полей общей площадью порядка 460 га. Использовались различные гибриды для высева.

Результат: было выявлено, что норма высева 60 тыс. семян/га не уступает по урожайности, но и превосходит внутрихозяйственную норму высева 80 тыс. семян/га.

• Зоны продуктивности, выделяемые на поле, соответствуют в значительной мере условиям обеспеченности растениям комфортного роста и развития
• Возможное общее снижение значения норм высева семян без потери урожайности до 60 тыс. штук/га, что даст экономию посевного материала на 25 % от существующей нормы 80 тыс. шт./га, или при цене 3700 руб./п.е до 1480 руб./га.
• Урожайность на опытных полях относительно средней урожайности по хозяйству выше на 6% (+ 2688 руб./га к выручке)
• Повышение норм выше 80 тыс. шт./га приводит к общему снижению урожайности.

Еще один опыт по внесению аммиачной селитры на внесение подкормки пшеницы озимой. Для создания карт предписания использовались спутниковые оперативные снимки. С помощью снимков осуществляли внесение. Одно поле было ровное, другое с участками низкой зоны вегетации и высокой. Мы хотели понять повлияет ли как-то перераспределение удобрения внутри участка поля на урожайность.

На каждом поле закладывалось по три делянки разного размера. На одной делянке вносили сплошным стандартным методом, на второй участок с более высокой вегетацией вносили больше удобрений, на участках с низкой вегетацией – меньше удобрений. На третьем участке все сделали наоборот. На участке с низкой продуктивностью дали больше одобрений, с высокой – меньше. Убирая урожай, мы получили карты. Были проанализированы делянки и получился такой результат.

Полученное зерно было передано на анализ в лабораторию. Существенного различия между качеством зерна выявлено не было.

Вывод: наиболее эффективной методикой внесения удобрения является методика 1 для поля 07-02-05, методика 3 для поля 07-02-04. Обе методики внесения основаны на методике дифференцированного метода внесения аммиачной селитры с уменьшением нормы на участке с более слабым индексом ndvi.

Опыт по дифференцированному посеву пшеницы озимой по зонам плодородия. Было выявлено на поле 5 зон. Было три внесение органических удобрений и одно аммиачной селитры. Поле было разделено на две части. На одной был произведен стандартный сев, на другой дифференцированный. После анализа карты урожайности увидели, что средняя урожайность на поле, где производился дифференцированный посев на 10 % выше, чем на том участке, где мы делали сплошной посев.

Был проведен анализ структуры урожая. В зоне, где мы снижали норму высева, было лучше кущение и масса 1000 зерен была выше чем в контрольных зонах. Это подтверждало, что там, где мы снижаем норму высева, мы даем большую площадь питания для растений и за счет этого растения чувствуют себя лучше, формируется высокий урожай.

Лучше всего урожайность проявилась на 4 млн.семян/га.

Экономия посевного материала при дифференцированном подходе порядка 800 руб./га. Прибавка по урожайности увеличение выручки на 7000 руб./га. С поля 620 000 руб. выручки с того участка, где был дифференцированный посев.