Използването на сателитни данни в селското стопанство е често срещана и широко разпространена практика. В момента тези технологии дават възможност да се получи огромен масив от информация за състоянието на полетата, растежа и развитието на растенията по време на вегетацията.
Въпросът за спестяване на ресурси по време на тазгодишната пролетна сеитбена кампания е доста остър. Един от начините да се спестят пари е въвеждането на диференцирани технологии за сеитба или при прилагането на минерални торове. Васил Черлинка, учен и учен по почвите в EOS Data Analytics, обяснява как сателитният мониторинг ще помогне за това.
Значението на засяването/торене с променлива скорост
Променливата скорост на засяване (NDT) или диференциалното торене (DP) е елемент на селскостопанската технология, който ви позволява точно да регулирате скоростта на засяване в съответствие с променливостта на свойствата на почвата, топографията, метеорологичните условия и други фактори. Кълняемостта на семената, развитието на културите и потенциалът за добив могат да се различават в различните области на полето, така че методът на диференциално засяване ще помогне да се разпредели броят на семената според конкретните условия на определена област на полето, което в крайна сметка допринася за увеличаване на добива. Използвайки този метод, земеделските стопани могат по-добре да управляват риска и да се съсредоточат върху инвестирането в райони на полето с по-висок потенциал.
Васил Черлинка
Променливата скорост на засяване е много важна, но все пак съвсем нова технологична операция в прецизното земеделие, която влияе върху развитието и ефективността на земеделието. Ето защо, за успешното прилагане на NDC, е необходимо да има достатъчен набор от разнообразна информация.
Кои култури са най-добре „подходящи“ за променливи норми на засяване?
Понастоящем не всички култури са еднакво проучени за приложимостта на NDC. Но може би най-голямо внимание се обръща на най-печелившите култури, по-специално царевицата. Това е една от най-важните зърнени култури в света и е едновременно основна храна и важна индустриална суровина. Според прогнозата на ФАО до 2028 г. търсенето на царевица ще достигне 1,3 милиарда тона. Ето защо не е изненадващо, че царевицата е първата тестова култура в изследването на NDV. Многобройни проучвания показват, че скоростта на засяване е един от важните контролируеми фактори, които значително влияят върху добива на културата в промишлен мащаб.
От практиката на използване на сеитба с променлива скорост при отглеждането на зимна пшеница е необходимо да има надеждна и пълна информация за променливостта на характеристиките в полетата, за да се прилагат правилните темпове на засяване. Твърде ниската скорост на засяване може да увеличи риска от намаляване на добива, а скоростта на засяване, която е твърде висока, може допълнително да увеличи общите разходи за производство в допълнение към намаляването на добивите.
Редица проучвания показват, че в случай на увеличаване на броя на семената, има по-малък брой пшенични класове, тъй като конкуренцията за жизнено пространство се увеличава. Установено е също, че скоростта на засяване влияе върху височината на растенията, т.е. по-високата скорост на засяване води до по-голяма височина на растенията и обратно.
Какви са основните етапи по пътя към прилагането на NDV?
Първото нещо, което трябва да се каже, е картографирането. За развитието на NDV е необходимо да се идентифицират подходящите зони в полето, за които е необходимо да се установят видовете почви, да се анализира съвкупността от техните агрофизични и физикохимични свойства, релеф, масив от сателитни данни (растителни индекси, тяхната динамика) и др. Решаващият елемент за въвеждането на метода на диференциална сеитба е създаването на карта на задачите, която се извършва чрез установяване на специфични местни фактори, влияещи върху добива за отделните зони на полето и определяне на подходяща скорост на засяване въз основа на това.
В момента има два основни метода за използване на засяване с променлива скорост – картографски и полеви (инструментален). Картографският метод изисква предварителен анализ на всички събрани данни. Според нас той е по-точен, защото отчита дългосрочната динамика на голямо количество данни. В случай на използване на инструменталния метод, алгоритъмът на действията ще се определя в реално време, като се използва хардуер и софтуер директно в полето.
На следващо място е софтуерът. На пазара има голям брой опции за определяне на скоростта на засяване, като Climate FieldViewTM от Bayer, Farm Works от Trimble, SMS от AG Leader и др. Има и симулатор за засяване на соя с променлива скорост. Този симулатор ви позволява интерактивно да симулирате различни сценарии за сеитба и да прогнозирате икономическия потенциал. Възможността за използване на този инструмент в природните и климатичните условия на конкретната страна изисква тестване на практика.
Царевицата е първата тестова култура в изследването на променливите темпове на засяване
Няма проблеми и по отношение на техническата поддръжка. Понастоящем при определяне на променливостта на почвата се използват различни сензорни системи и технологии за картографиране и моделиране на нейните параметри. Като цяло, диференцираната сеитба зависи от изчерпателното познаване на характеристиките на полето, възможностите на сеитбеното оборудване и планирания добив. Дистанционните и проксималните сензори, монтирани на трактори или превозни средства с висока проходимост, помагат за създаването на континуум карти на свойствата на почвата в полетата.
За вземане на проби и създаване на карти на някои характеристики на почвата се използва следното оборудване:
- полуавтоматично оборудване за вземане на проби от почвата, произведено от Agricon (Германия) и Adigo AS (Норвегия);
- скенер EM38-MK2 – за измерване на електропроводимостта на почви;
- Мениджър pH на почвата от Veris Technologies – за определяне на pH на почвата в реално време.
- В случай на инструментален подход за определяне на скоростта на засяване с променлива скорост, когато сензорните данни се използват в реално време директно в полето, може да се използва следното:
- електромагнитни индукционни сензори (откриват електрическа проводимост или влажност на почвата) EM38 TopSoil Mapper GEM-2 и DUALEM;
- сензори в реално време на мултисензорната платформа Veris (MSP) за определяне на органичната материя и капацитета за обмен на катиони;
- Сензори Smart Farmer от Precision Planting (определяне на влагата на дълбочина на семената, температура на почвата, чистота и еднородност на семенното легло и оценка на количеството органична материя в почвата);
- SoilXplorer за измерване на разликите в структурата на почвата и т.н.
Тъй като фермите разполагат с голям парк от сравнително нови сеялки, но с остаряло механично задвижване, са създадени комплекти за превръщането им в диференциална сеитба. В същото време задвижването на сеялката се заменя с хидравлично или електрическо задвижване. Един от най-известните е комплектът за засяване с променлива скорост, базиран на вакуумна система с vSet2 сеялки с електрически задвижвания vDrive и сензори SmartFarmer.
Снимка 1. Триизмерна визуализация на полето с цифров модел на терена, неговите производни и предвиждаща карта на почвената покривка. Снимка: EOS Data Analytucs
Готовност на фермерите за съвременни технологии за прилагане с променлива ставка, основни пречки
Само малък на брой големи стопанства са достигнали до готовност за практическо прилагане на технологията. За сравнително малките стопанства, дори и при висока икономическа ефективност на инвестициите, подобни инвестиции все още не са се превърнали в приоритет.
Използването на NDL за засяване на различни култури показва положителни агро-икономически тенденции, но за много култури често липсват надеждни практически данни. Затова технологиите все още се тестват директно по време на производството на тези култури.
Еволюцията на методите за анализ за намиране на ефективни решения и разработването на препоръки за земеделските производители са във фокуса на съвременната агрономическа наука, а синтезът й с водещата практика дава все по-добри резултати.
Снимка 2. Връзка на добива с почвените параметри, релефа и ерозията. Снимка: EOS Data Analytics
Практически опит
Практическият случай, който предлагаме, се основава на внедряването на редица технологии на EOSDA Crop Monitoring. До голяма степен те разчитат на данни от дистанционно наблюдение на Земята, т.е. пълноценен анализ на различни растителни и почвени индекси. Благодарение на този анализ е възможно да се проследи динамиката на развитието на културите и да се изследва хетерогенността на почвените условия. Това е особено важно за оценка на състоянието на презимуване на културите и извършване на корекции в планираните дози торове.
Колкото повече информация има, толкова по-добър е резултатът. Идеалният вариант в този случай е да имате:
данни за генетичния потенциал на сорта и кълняемостта на семената;
динамични редове със сателитни данни от пълен набор от растителни индекси;
агрохимични, агрофизични и физикохимични показатели на почвите, почвена карта, производни на DEM анализа;
карти на добивите за последните няколко години за всички култури от сеитбообращението;
информация за използването на торове, напояване/дренаж и допълнително дренажни схеми.
Снимка 1 показва пълен набор от аналитични процедури за идентифициране на основните фактори, влияещи върху добива на култура (в този случай царевица) в определено поле. Тук е извършено пълноценно триизмерно моделиране на терена и са идентифицирани редица предиктори, включително повърхностни склонове, експозиция, набор от кривини на топографската повърхност, топографски индекс на влага, както и анализ на опасността от ерозия (снимка 2). Прогнозното моделиране на почвената покривка разкри, че преобладаващите почви са комплекси от слаби, средно и силно измити тъмносиви горски почви и подзолни черноземи с леко глинесто разпределение на размера на частиците. За тях обхватът на влагата на висококачественото агротехнически допустимо отглеждане е съответно 15-25%, а 15-18% – на висококачествено отглеждане.
Според графиката от EOSDA Crop Monitoring влажността на почвата е достигнала оптималните си стойности, т.е. почвата е узряла физически в началото на втората десетндневка на март и е останала в това състояние до началото на май.
По време на вегетацията на царевицата е извършен подходящ набор от работи съгласно технологичната карта и в същото време са наблюдавани стойностите на показателя NDVI и редица други индекси за бъдещото изграждане на динамични редове и анализ на причините за вариацията на добива в полето
Анализът на температурните серии показа оптималните дати на сеитба в края на април. , което всъщност беше извършено. Засят е ранозреещ сорт. По време на вегетацията на царевицата е извършен подходящ набор от работи съгласно технологичната карта и в същото време са наблюдавани стойностите на показателя NDVI и редица други индекси за бъдещото изграждане на динамични редове и анализ на причините за вариацията на добива в полето.
Благодарение на съвременните разработки в сателитното наблюдение и моделиране, събраните данни са основа за оптимизиране на скоростта на засяване за следващия цикъл на отглеждане на културите. По този начин единната норма на засяване в това поле (77,5 хиляди семена / ха), която е взета като стандарт, както показва анализът на наличните данни, не е напълно приемлива, особено в тази област с висока променливост на почвените условия. Следователно има големи перспективи за оптимизиране на темповете на засяване за различни области на полето, което е от решаващо значение за изравняване на добивите и постигане на по-стабилни финансови резултати.
Предложената карта на сеитбата с променлива скорост (снимка 2) показва броя на семената на 100м2, което е общо 91 хиляди семена/ha, за разлика от използваната преди това норма (77,5 хиляди семена/ha). В същото време тя е увеличена в райони с оптимални условия и пропорционално намалена в райони с влошени условия на растеж и развитие.
