В умовах сьогодення важливим є питання впровадження у вітчизняне сільське господарство технологій точного землеробства, які дозволяють значно підвищити конкурентоздатність агропромислового виробництва, так як вони зазвичай відповідають вимогам ресурсозбереження.

Під точним землеробством розуміють управління продуктивністю посівів з урахуванням внутрішньопольової неоднорідності середовища росту рослин.

Умовно – це оптимізація умов росту і розвитку рослин на кожній елементарній ділянці поля. Метою такого управління є одержання максимального прибутку за умови оптимізації сільськогосподарського виробництва, економії господарських і природних ресурсів.

В лютому 2019 року у Львові відбулася конференція «Врожай починається з ґрунту» на якій з доповіддю «Практики вирощування зернових у штаті Канзас за точного технологічного землеробства» виступив фермер зі Сполучених Штатів Америки Кемерон Пірс.

Кемерон Пірс – фермер у п’ятому поколінні із центральної частини США, центру штату Канзас, м. Хатчінсон. Фермерське господарство створене предками Кемерона 1886 року, коли з’явилася садиба. Кемерон здобув ступінь бакалавра з сільського господарства у Державному університеті штату Канзас. Він займається своїм господарством на площі 1800 га більше 25 років разом зі своєю дружиною Джеан та двома синами Коннором і Хайденом (світлина 1).

Світлина 1. Фермер зі своєю сім’єю

Світлина 1. Фермер зі своєю сім’єю

Фермер на своїх полях із середнім вмістом гумусу 2,7% вирощує тверду пшеницю озиму, кукурудзу, соняшник, ріпак, сою, люцерну, бавовну, використовуючи сидерати. Технологією нульового обробітку ґрунту (ноу-тіл) застосовує вже більше 20 років.

На сьогодні 20% ріллі фермерського господарства знаходиться під покривними культурами, які займають поля протягом 300 днів у році.

Погодні умови штату Канзас сприяють вирощуванню вищевказаних культур. Однак, частина площ у зв’язку з недостатньою кількістю вологи знаходяться під поливом та крапельним зрошенням.

Діяльність фермерського господарства Кемерона включає в основному продаж сертифікованого насіння пшениці та інших сільськогосподарських культур.

Техніка у фермерському господарстві налічує: комбайн New Holland CR8090, 2 великотонажні вантажівки для перевезення зернових, 2 трактори на 200 кінських сил, 3 трактори на 80-150 кінських сил, одна 12-рядна кукурудзяна сівалка John Deere, 2 сівалки для зернових John Deere (30 та 35 футів – 9,15 м та 10,7 м), оприскувач John Deere R4038 Sprayer – 35 м. В господарстві збудоване сховище на 2 450 тонн зернових.

За останні 9 років фермерське господарство почало застосовувати технологію точного землеробства у своїх агровиробничих системах, яка передбачає: аналіз ґрунту кожні 4 роки за культурами з сіткою елементарних ділянок в 1 га, картування врожайності, автонавігацію та використання дронів, диференційовану сівбу та внесення добрив, аналіз вегетативної маси рослин з отриманих зображень через супутник. З аналізів ґрунту визначають вміст: N, P, K, Mg, Ca, Na, S, Cu, Fe, Mn, Zn. Додатково проводять аналізи на кислотність, вміст гумусу і ємність катіонного обміну.

Фермерське господарство співпрацює з кооперативом у власності фермерів Mid Kansas Coop (МКС), у якому працюють професійні менеджери з агрономії, що обладнаний найновішою технікою, програмами та послугами для  підвищення ефективності роботи в сільському господарстві за допомогою змінної норми застосування добрив, вапна, насіння та води для зрошення.

Кооператив МКС рекомендує застосовувати різні суміші покривних культур. Посухостійкі літні суміші, які містять в своєму складі суданську траву, просо і редьку, рекомендують висівати після збору врожаю озимих зернових культур. Ця суміш має глибоко проникаюче коріння, що підтягує із нижніх горизонтів поживні речовини, зменшує ущільнення ґрунту та дає можливість одержати велику біомасу. Осіння суміш складається з вівса, жита, редьки та ріпи. Осінні суміші висівають після збору врожаю кукурудзи та сої. Висівання осінньої суміші, передусім, застосовують для придушення бур’янів, зменшення кількості гербіцидних обробітків та вітрової ерозії.

MKC надає рекомендації з вибору суміші покривних культур для кожного фермера окремо, враховуючи особливості господарювання, витрати, прибуток та довгостроковий вплив щодо покращення родючості ґрунту.

Кемерон наголосив на тому, що фермери використовують покривні культури для випасу худоби, забезпечуючи також вільний пасовищний ресурс.

Переваги використання покривних культур полягають у тому, що вони збільшують кількість поживних речовин, покривають ґрунт, збільшують природний потік вуглецю з повітря до ґрунту і можуть знижувати використання гербіцидів.

МКС проводить відбір зразків ґрунту за відповідною методикою для агрохімічних аналізів з допомогою комп’ютерної програми Optimal Acre (супутникові спектральні знімки, ґрунтові карти, відбір проб ґрунту за GPS) та веб-рішення для моделювання культур R7 Field Forecasting.

За допомогою цієї програми фермери мають доступ як до усіх даних з полів ферми, так і до фотографій супутника. Вартість користування програмою R7 Field Forecasting з відбором та аналізом проб ґрунту обходиться Кемерону Пірсу в $20/акр ($50/га).

З високою вартістю технологічних матеріалів, все більш важливим є належне управління удобренням і хімічною меліорацією. Одним із способів зробити це є технологія змінної швидкості (variable-rate technology – VRT) – застосування різної кількості добрив чи меліорантів по полю відповідно до потреб культури.

Розробляючи рекомендації з посіву та удобрення, в МКС беруть до уваги  результати ґрунтових аналізів елементарних ділянок поля, картограми кислотності для рекомендацій за внесенням хімічних меліорантів, типи ґрунтів, наявність чи відсутність зрошення, карту врожайності.

На рисунку 1 наведена картограма кислотності та карта урожайності пшениці озимої у Pierce farms lnc.

rfhnf ktdj karta2

           Картограма кислотності                                     Карта урожайності пшениці озимої


Рис. 1. Картограма кислотності та карта урожайності пшениці озимої у Pierce farms lnc.

Важливим інструментом програми R7 Field Forecasting є прогнозування урожайності, щоб допомогти приймати більш прийнятні рішення щодо врожаю наступного року. Інструмент прогнозування урожайності використовує розрахунок моделі за вмістом азоту на абсолютно новому рівні. Він не тільки обчислює азот у моделі, але й розраховує калій. До інших вхідних даних, що враховуються розрахунком моделі, належать попередні культури, методи обробітку ґрунту, тип ґрунту, рівень поживних речовин у ґрунті, терміни сівби, глибина сівби та густота сходів. Умовами, які впливають на сезонні корективи моделі є: зміна в рості і розвитку культури, погодні умови, зрошення, застосування добрив і зразки рослин.

На рисунку 2 наведений робочий екран програми R7 Field Forecasting з аналізу технологічних показників вирощування кукурудзи у Pierce farms lnc.

Рис. 2. Аналіз технологічних показників вирощування кукурудзи у Pierce farms lnc. з допомогою програми R7 Field Forecasting

Рис. 2. Аналіз технологічних показників вирощування кукурудзи у Pierce farms lnc. з допомогою програми R7 Field Forecasting

Оскільки культура росте в польових умовах, вона також росте в рамках моделі на основі вищенаведених факторів. Показники росту і розвитку рослин і погодні умови програма R7 Field Forecasting збирає сама автоматично, а іншу інформацію має вводити агроном. Такий аналіз дуже важливий для дослідження культур. Всякий раз, коли внесення добрив зроблено, модель отримує нову інформацію і відповідно калібрується.

Результати аналізів зразків ґрунту і рослин є дуже важливими для інструменту прогнозування врожайності і використовуються для калібрування системи та збереження точності моделі, щоб можна було використовувати її для прийняття рішень щодо внесення добрив. Існує вкладка в програмі, де можна встановити таблицю з видом добрива, що застосовується за певний період розвитку, норм застосування для визначення найбільш прибуткової норми, періоду внесення на основі вартості добрив, витрат на внесення, урожайність та прогнозовані ціни на врожай.

Важливим також в моделі аналізу є управління водними ресурсами, в якій відмічається кількість опадів чи зрошення, а також прогнозується кількість опадів, виходячи з короткого і тривалого прогнозу, та середнього багаторічного. Це дає можливість встановити чи передбачити водний стрес посівів, щоб приймати рішення щодо зрошення.

                Служби управління даними, такі як аналіз даних на прибутковість, забезпечують справжню перевірку вхідних даних за рік, щоб допомогти прийняти найкраще рішення на наступний рік, використовуючи прибуток на окремих ділянках чи, загалом, на полі.

Програмне забезпечення R7 Field Forecasting дозволяє одержати звіт про прибутки або збитки не тільки для поля, але і для кожної зони в полі, щоб точно визначити віддачу від інвестицій. Чим більше даних оброблено, тим більше елементів можна порівняти, щоб краще налаштувати технологічні операції.

MKC зводить дані у файли, які можна використовувати для посіву, рекомендацій за внесенням добрив, допомогти обробити дані про прибутковість вирощування сільськогосподарських культур.

Наприклад, 2018 року Кемерон Пірс одержав прибуток: ріпаку озимого – 70 $/га, кукурудзи – 330 $/га, соняшнику – 163 $/га і бавовнику – 1505 $/га.

Фермер навів вартість окремих статей затрат на гектар на вирощування кукурудзи (без зрошення). Так, на насіння витрачають 136 $, добриво (10-34-12-26) – 59 $, азотне добриво – 370 $, контроль бур’янів – 133 $, оренда землі – 123,5 $, машинне обладнання – 235 $, податки і страхування – 79 $. Сівбу кукурудзи проводили 1 квітня з густотою 46 200 насінин/гектар. Урожайність 2018 року становила 8,22 т/га, фермер отримав прибуток 330 $/га.

У наступних роках Кемерон Пірс планує вирощувати промислову коноплю, шафран і кунжут.

                Досвід Кемерона Пірса показує, що такий підхід забезпечує значну економічну ефективність і, головне, дозволяє відтворювати і вирівнювати родючість ґрунту по площі поля. Впровадження елементів точного землеробства дає можливість прогнозувати та підвищувати урожайність сільськогосподарських культур, заощаджувати технологічні матеріали (насіння, добрива, пестициди), підняти культуру землеробства, цілеспрямовано підвищувати родючість ґрунту.

Богдан Пархуць,

кандидат сільськогосподарських наук,

Львівський національний аграрний університет

за матеріалами конференції «Врожай починається з ґрунту»

Comments are closed.