Мало хто озвучує проблеми в точному землеробстві. Однак чим складнішими стають технологічні процеси, тим вища ймовірність десь помилитися, що тягне за собою суттєві додаткові витрати. З іншого боку, якщо все зробити правильно, можна покращити ефективність.
Зупинимося на деяких вузьких місцях у цьому напрямі — картах-завданнях для внесення добрив, індексах вегетації, картах урожайності й диференційному внесенні добрив. Часто багато аграріїв вкладають кошти в системи точного землеробства, слідуючи тренду і не розуміючи економічну ефективність від їх упровадження. Нині на ринку багато продуктів точного землеробства, які ще не доведено до ідеалу. Однак вони постійно удосконалюються. Тому на сьогодні важливо впроваджувати такі продукти, від яких буде найбільша користь.
Проблема диференційного внесення добрив
Основною науковою концепцією точного землеробства є уявлення про існування неоднорідностей у межах одного поля. Одна з причин пояснення неефективності диференційованого внесення добрив полягає в тому, що карта розподілення елементів живлення в ґрунті й карта завдання для внесення сильно відрізняються залежно від вибору сітки відбору проб ґрунту (за 10 га і 1 га сіток відбору). Через це виникає запитання про доцільність диференційного внесення добрив по 10 га або 1 га сітці відбору проб для аналізу, якщо вони не збігаються між собою. Зрозуміло, що 1 га сітка відбору в порівнянні з 10 га дорожче коштує, але вона більш деталізована.
Диференційно вносити добрива відповідно до різних сіток відбирання проб ґрунтів і агрохімічних картограм розподілення елементів живлення в ґрунті — не є повністю правильним рішенням. Кожен зразок ґрунту по 10 і 1 га сітках відбирання містить певну кількість уколів. Також відбувається усереднення показників ґрунту на обох сітках відбирання, і результати по неоднорідностях ґрунту змазуються. Правильного методу відбирання проб ґрунту для агрохімічного аналізу не існує. Чим вища щільність сітки відбирання ґрунту, тим точнішими є дані агрохімічних властивостей ґрунту. Водночас зростає вартість відбирання ґрунту й вартість агрохімічного аналізу.
Якщо відбирання проб ґрунту проводити по зонах неоднорідності, то за такого методу можна помилитися у виборі меж зонами неоднорідності, які можуть не збігатися між собою по картах урожайності, індексах вегетації і сітках відбирання. Карти врожайності, індекси вегетації й інші зони далеко не завжди корелюють з умістом основних елементів живлення в ґрунті. Індекс вегетації — це сукупний показник, що містить не лише родючість ґрунту, а й інші чинники. Через це комплексний показник повністю не корелює з умістом основних елементів живлення в ґрунті й сітками відбирання. NDVI дозволяє дати прогноз із діапазоном відхилень від фактичних даних від 4 до 20%. Це досить високий рівень неточності.
NDVI може змінюватися протягом усього сезону вегетації, і його показники за початкового росту, періоду цвітіння й дозрівання сильно відрізнятимуться. Найактивніший ріст індексу NDVI спостерігається у сезон вегетації, у момент цвітіння його збільшення сповільнюється і зупиняється, і поступово за дозрівання індекс знижується. За значеннями NDVI неможливо повною мірою судити про родючість ґрунту.
Подібна ситуація складається і з картами врожайності з комбайнів. Картування врожайності під час збирання є сумарним результатом усіх операцій упродовж сезону, який містить не лише родючість ґрунту, а й інші чинники. Через це цей показник не завжди корелює з умістом основних елементів живлення в ґрунті й сітками відбору. Крім того, існує проблема коректності показань датчиків і їх калібрування при картуванні врожайності, що часом зводить нанівець точність отриманих даних із пристроїв.
Основне завдання датчиків полягає у вимірюванні параметра і передачі їх на пристрій. Якщо датчик не відкалібровано, то він буде передавати неточну інформацію — наприклад, дані по врожайності поля, вологості, опадах, — що перекреслить увесь подальший аналіз. З урахуванням параметрів кожного поля, стану культури (вологості, засміченості, густоти) потрібно калібрувати датчики під час картування врожайності. Більше з тим, будь-який датчик, навіть якщо його налаштовано і відкалібровано, завжди вимірює параметри з похибкою. Це призводить до того, що часом залежно від величини похибки потрібно вводити поправкові коефіцієнти на цю похибку вимірювання, інакше нічого не зійдеться у вимірах. Наприклад, GPS трекери визначають місце розташування автомобіля з точністю від 2 до 10 м. Вищу точність здатні забезпечити сільськогосподарські навігатори: не більше як 1 м по розташуванню, а за обробки поля похибка може бути приблизно 15–20 см щодо одного проходу до іншого. Найбільшу максимальну точність 2–5 см забезпечують двочастотні приймачі або власні базові RTK-станції або платний сигнал із наявних мереж. Похибка зчитування даних витрати пального з бортової CAN шини автомобіля або трактора становить близько 5–10%, а з місткісних датчиків рівня пального, що встановлюють у баки, — 3–5%. Це досить точні цифри.
Ще одна причина неефективності диференційного внесення добрив полягає у якості агрохімічного аналізу й наданих рекомендацій. Часто спостерігається, що коли одні й ті самі зразки ґрунту здають у різні лабораторії, то протоколи досліджень з агрохімічними показниками, які робили за однаковими методами, сильно відрізняються. Крім того, виникають ситуації, коли для однакових культур і запланованої врожайності рекомендації з унесення елементів живлення (азоту, фосфору, калію й мікроелементів) відрізняються досить суттєво. Зазвичай розбіжності в протоколі досліджень і рекомендаціях щодо внесення добрив можуть відбуватися як через різні методи аналізу, так і через різні підходи й методи розрахунку потрібної кількості діючої речовини елемента живлення.
В агрохімії існує багато методів для встановлення норм добрив, серед яких найпоширенішими є такі: за результатами польових дослідів; на основі даних винесення елементів живлення врожаєм і коефіцієнтів їх використання з ґрунту і добрив (балансові методи); за нормативами витрат добрив на одиницю врожаю або на приріст урожаю (нормативні методи); на основі бальної оцінки природної родючості ґрунту й окупності добрив (нормативні методи); на основі виробничих функцій у системі ґрунт-рослина-добрива (математичні). Крім того, в агрохімії виділяють різні підходи у філософії рекомендацій щодо внесення добрив і відгуку на врожайність: за дефіцитом, за виносом, за забезпеченістю (дефіцит + винос). Залежно принципу, яким керується лабораторія для розрахунку норм унесення добрив, залежатиме і їх кількість. Від вибору філософії рекомендацій щодо внесення добрив буде також залежати економічна відмінність у відгуку на врожайність і рентабельність.
Агрохімічні лабораторії часто не питають у змовників, яким підходом і методом розрахувати клієнту потребу в добривах до діючої речовини елемента живлення. Часом від замовника навіть приховують те, як у рекомендаціях розраховують потребу в добривах до діючої речовини елемента живлення та якими методами користуються в розрахунках (нормативний, балансовий, математичний тощо). До того ж посилаються на велику комерційну таємницю.
Насправді все має бути прозоро й об’єктивно. Між замовником і агрохімічною лабораторії мають бути партнерські відносини. Замовник платить гроші лабораторії за послуги, аналіз ґрунту, його об’єктивність і правильність рекомендацій. У лабораторії повинен спостерігатися зв’язок між протоколом досліджень і рекомендаціями.
Агрохімічна лабораторія на вимогу замовника та на його розсуд має надати матеріали й дати відповіді на запитання:
а) якими методами проводять аналізи, дати градації по них за ступенем забезпеченості;
б) показати міжлабораторні протоколи випробувань, результати їх оцінювання за програмою тестування;
в) які підходи й методи розрахунків використовують у рекомендаціях;
г) показати приклад розрахунку потреби в добривах на їх правильність до діючої речовини елемента живлення. Ці й інші моменти потрібно враховувати у виборі агрохімічної лабораторії для аналізу ґрунту.
Важливо ще зазначити той факт, що компанії з точного землеробства і дистриб’ютори добрив, які надають послуги з аналізу ґрунту і возять зразки в лабораторії США і Англії, за якими потім дають рекомендації щодо внесення добрив, наражаються на ситуації, коли методи аналізу, що там використовуються, не адаптовані для різних ґрунтів України. Крім того, у США виникають також ситуації, коли аналізи ґрунтів по фосфору, які використовують в штаті Міннесоти (тести Bray-P1 для ґрунтів із нижче рН 7,4 і Olsen для ґрунтів з рН більше як 7,4), не збігаються з аналізом ґрунтів за методом Mehlich-3. Ці методи рівнозначні за отриманими результатами вмісту фосфору в ґрунті. Метод Mehlich-3 застосовується для ґрунтів із різними рН і цікавий тим, що дозволяє в одній витяжці визначати як фосфор, так і калій та мікроелементи. Причина розбіжності по аналізах ґрунтів у США за вказаними методам пов’язана з різними витяжками, різними градаціями за методами тощо. Спостерігаються також розбіжності результатів і по мікроелементах за методом Mehlich-3 і DTPA, особливо для цинку.
Через усі зазначені вище проблеми в аграріїв часто постає запитання: чому за диференційного внесення добрив по карті-завданню за різними дозами не вирівнюється врожайність по полю, а лишається її строкатість, навіть за багаторічного такого внесення, яка логічно з часом по роках має вирівнюватися. Однак цього не відбувається, і не завжди зростає врожайність. Зрозуміло, що зміна родючості ґрунтів і врожайності є багаторічним процесом, які залежать від багатьох чинників, зокрема і від підготовки спеціалістів, кваліфікації кадрів і їх досвіду.
The Ukrainian Farmer
