Чи можлива економія на азотних добривах, яка б до того ж збільшила врожайність? Hummingbird Technologies пропонує рішення, яке дозволить досягти такого результату.
Азот — найважливіший елемент для набору рослиною біомаси. Діючи в поєднанні з калієм і фосфором, азот впливає на розвиток озимих культур та їх успішну зимівлю. Також швидкий набір зеленої маси сприяє боротьбі з бур'янистої рослинністю за корисні компоненти грунту, збільшення підсумкової врожайності і т.д.
На різних стадіях вегетації підживлення азотними добривами стимулює ріст рослини. Найважливіше значення добриво має в фазі росту, коли культура набирає вегетативну масу. Азот вноситься в доступній для засвоєння рослин формі (аммонійній або нітратній).
Скільки разів потрібно вносити азотні добрива
Для озимих культур рекомендується мінімум три-чотири підживлення. Перше — пізньої осені для кращої зимівлі, друге — після відновлення вегетації, третє — після настання фази виходу в трубку, четверте — в фазу колосіння для підвищення якості зерна. Іноді також практикується передпосівне внесення азотовмісних фосфорних або комплексних добрив.
Дозоване внесення добрив протягом усього періоду вегетації рослини гарантує наявність необхідної кількості азоту в доступній для засвоєння формі в кореневмісному шарі. Грамотне внесення підвищує ефективність використання добрива.
Терміни та значення підживлення
Припосівне. Припосівне внесення застосовується тільки якщо в ґрунті є дефіцит мінерального азоту. Причиною цього можуть бути стерньові попередники.
Осіннє внесення. При внесенні азотних добрив слід враховувати вологість, тип, фізико-хімічних склад грунтів. Особливо це стосується осіннього азотного підживлення. Дефіцит калію і фосфору в ґрунті погіршує розвиток кореневої системи, надмірне внесення азотних добрив при цьому погіршить зимостійкість рослини. Осіннє внесення азотних добрив здійснюється після зменшення температури нижче +10 ℃. Тоді уповільнюються біологічні процеси для кращої фіксації азоту в ґрунті.
Весняне внесення. Перше весняне підживлення виконується по мерзлоталому грунті, коли з полів сходить сніг і температура встановлюється на рівні +5 ℃. У випадку зі скоростиглими сортами можна вносити трохи раніше.
Для збільшення ефективності прикореневе внутрішньоґрунтове підживлення аміачною селітрою або азотсульфатом здійснюється за допомогою зернотукових сівалок з однодисковими сошниками. Головна мета цього підживлення — стимулювання кущіння рослини. На ефективність підживлення впливає наявність продуктивної вологи в ґрунті і утримання рухомого фосфору в орному горизонті. Підживлення ранньою весною може становити до 40% від загальної кількості азотних добрив, що вносяться протягом вегетаційного періоду.
Час другого весняного підживлення — фаза кущення рослин перед виходом в трубку. Найчастіше це позакоренева (листова) підгодівля розчином аміачної селітри і карбаміду (КАС).
Період виходу в трубку характерний найбільшим споживанням вологи і поживних речовин. У цю фазу йде активний набір біомаси. Внесення КАС стимулює збільшення числа продуктивних стебел і наповнення колоса. Завдяки вкороченню і зміцненню стінок першого і другого міжвузля зменшується ймовірність вилягання рослин.
Третє весняне підживлення виконується в фазу колосіння, після цвітіння рослини. Доза внесення не більше 10% від загальної кількості необхідного азоту. Листове внесення карбаміду в період початку формування зерна сприяє поліпшенню його якості. Внесення азоту в цей період сприяє збільшенню кількості білка і клейковини в зерні. Більш раннє виконання цієї підгодівлі більше впливає на масу зерна, пізніше — на якість.
Як визначити чи потребує рослина азоту?
Є три основні способи діагностики полів з точки зору потреби в азоті: листова діагностика, агрохімічний аналіз ґрунту та створення карти на основі дистанційного моніторингу.
Дозування добрив розраховується з наявності доступного для рослин азоту і кількості азоту, що виноситься з ґрунту з урожаєм. Різниця цих показників і буде сумарною кількістю азотних добрив, що вноситься протягом всього періоду вегетації. Кількість азоту, що виноситься з ґрунту розраховується з урахуванням бажаної врожайності.
Листова діагностика. Процентний вміст азоту на суху речовину листа — характеризує потребу в азотному підживленні і визначає дозування добрива. Норми внесення будуть відрізнятися на різних фазах розвитку рослин: вищі — в фазу колосіння і початку цвітіння; нижчі — в кінці цвітіння і початку формування колоса.
Проведення листової діагностики можливе шляхом відбору проб біомаси для аналізу хімічного складу в лабораторіях, або за допомогою портативних міні-лабораторій. Хімічний склад рослинних тканин — основа для визначення особливостей живлення рослини. Використання міні-лабораторій скорочує час діагностики вмісту в ґрунті основних мікро- і макроелементів.
Агрохімічний аналіз ґрунту. Інший спосіб визначення дефіциту азоту — проведення хімічного аналізу ґрунту. Зміст мінерального азоту визначається в кореневмісному шарі ґрунту. Так для фази кущіння глибина забору проб — 20 см. Наявність азоту, що легко гідролізується дозволить скоротити норму внесення азотних добрив. Це резерв доступного для рослин азоту.
Створення карти на основі дистанційного моніторингу. Третій спосіб найбільш ефективний і гарантує точність діагностики, а також подальше підвищення врожайності завдяки збільшенню ефективності використання добрив. Це складання карти забезпеченості рослин азотом із застосуванням вегетаційних індексів на основі даних дистанційного моніторингу. Виявлення проблемних ділянок поля з низьким вмістом азоту допоможе визначити місця для відбору ґрунтових проб.
Також сучасні платформи дозволяють створити на базі цих даних карту-завдання для диференційованого внесення азоту.
Диференційоване внесення азотних добрив
.jpg)
Робота платформи Hummingbird Technologies
Можливості діагностики вмісту азоту на основі мультиспектральної зйомки можна розглянути на прикладі рішення від компанії Hummingbird Technologies.
Аналіз даних, що зібрані дронами, починається з застосування вегетаційного індексу NDVI для оцінки стану рослин. Нормалізований індекс NDVI простий кількісний показник фотосинтетичний активній біомаси. На його основі алгоритми Hummingbird дозволяють розрахувати і скласти карту значень листового індексу (ЛІ).
Застосування індексів NDVI (для пшениці, ячменю та сої) чи GAI (тільки для ріпаку) дозволяє оцінити рівномірність розвитку рослин на полі. Алгоритми Hummingbird Technologies містять калькулятор для автоматичного розрахунку норм внесення азотних добрив. На основі отриманих даних складається карта-завдання для техніки і виконується підживлення.
Стандартна норма азотних добрив розподіляється для вирівнювання показників вегетації різних ділянок поля (більша норма вноситься в ділянки, які відстають у вегетації) або для підтримки найбільш продуктивних зон з метою збільшення їх врожайності (більша норма вноситься в найбільш розвинуті ділянки).
Для посівів ріпаку є можливість створення програми від одного до трьох внесень під заплановану врожайність, а також досягнення оптимального значення ЛІ GAI на різних етапах вегетаційного розвитку для кращої перезимівлі, зменшення ризику вилягання рослин та досягнення максимальної врожайності.
Отримані векторні карти-завдання у вигляді shape-файлів (або iso xml) завантажуються безпосередньо в бортові комп'ютери сільськогосподарської техніки. Для зручності практичної реалізації завдання дискретна сітка карти диференційованого внесення ідентична ширині штанги обприскувача, або ширині роботи розкидача добрив.
Переваги диференційованого внесення
Точне внесення азотних добрив, які необхідні рослинам надає наступні переваги агровиробнику:
- отримання максимального врожаю;
- економія, або більш ефективне використання азотних добрив;
- збереження родючості грунту: запобігання забрудненню ґрунту, стічних вод і відкладення нітратів в результаті перенасичення грунту азотом у гірших ділянках, де через різні ґрунтові відміни не відбуваються повний винос рослинами внесеного азоту, та збереження кращих по родючості ділянок, котрі дозволяють отримувати більшу врожайність, але страждають від більшого виносу азоту, ніж його було внесено при підживленні стандартною нормою.
Що таке листковий індекс?
Використання листкового індексу (ЛІ) дозволяє оцінити рівномірність розвитку рослин на кожній окремій ділянці поля. На основі цих даних аграрій зможе прийняти необхідні управлінські рішення для підвищення врожайності та скорочення необґрунтованих витрат ТМЦ.
Для озимого ріпаку науково визначені оптимальні показники ЛІ (GAI): 1,5-2 до зимівлі і 3,5 — під час цвітіння. Це дає змогу рослинам перезимувати без вилягання посівів та отримати максимальний урожай.
Якщо ЛІ>4,0 під час цвітіння, то рослини відчувають нестачу необхідної для фотосинтезу сонячної радіації, оскільки більш густа квітуча зелена маса відбиває до 60% денного світла. Оцінка ЛІ дає можливість створювати карти на диференційне внесення азотних добрив (із розрахунку 50 кг діючої речовини для ЛІ=1) та карти на диференційне внесення регуляторів росту рослин.
Для пшениці, ячменю та сої на підставі значень розвитку вегетаційної маси NDVI стандартна норма живлення азотними добривами розподіляється. В результаті азот вноситься або для підживлення кращих ділянок, або для вирівнювання вегетаційної маси. Це підвищує врожайність.
Перед кожною операцією з підживлення азотом за допомогою БПЛА та мультиспектрального сенсору проводиться збір даних щодо стану посівів. Отримані зображення завантажуються на платформу Hummingbird для подальшої обробки та створення картограм листкового індексу (Рис.1).
За допомогою вбудованого в платформу калькулятору визначаються норми внесення добрив і ЗЗР та будується карта завдання на диференційне внесення азотних добрив і регуляторів росту рослин (Рис.2).
Скільки коштів дозволить зекономити диференційоване внесення азоту
В Британії компанія Hummingbird Technologies на тестових полях у своїх клієнтів провела випробування продукту дифвнесення азотних добрив для озимого ріпаку. Головною метою випробувань було визначення економічного ефекту від впровадження диференційованого внесення добрив.
Для тестів було обрано 3 пари полів (одне з диференційованим внесенням, друге — контрольне зі стандартною технологією підживлення) у трьох різних агровиробників.
Карта-завдання на диференційоване внесення розроблялась на основі даних моніторингу дронами.
Дрон, обладнаний мультиспектральною камерою, провів зйомку. За допомогою платформи Hummingbird Technologies було проаналізовано зібрані дані. Використавши індекси NDVI та GAI, отримали карти вегетаційного розвитку рослин та вмісту азоту.
Диференційоване внесення азоту дозволило заощадити: від 965 грн/га (£31,55) до 2800 грн/га (£91,27).
В середньому економія на добривах склала близько 2100 грн/га (£68,01/га) або 40% від звичайної норми внесення. Якщо перевести ці цифри в кількість добрив — то економія склала 87,2 кг діючої речовини азоту/га.
Раціональне використання та економія на добривах не призвели до зменшення врожайності, навпаки — спостерігалось незначне зростання.
Якщо Вас цікавить, як можна заощати на добривах та підвищити врожайність — зв'яжіться з представниками компанії Hummingbird Technologies.
Пишіть: roman.mihalevich@hummingbirdtech.com, або телефонуйте: +38 067 248 51 59.
