23 10 24 Mano ukio prenumerata 2024 23 04 15 Gauti naujienas mobili žurnalas
Mano Ūkis 2007/11
Elektroninis traktoriaus pagalbininkas
  • Dr. Remigijus ZINKEVIČIUS, LŽŪU
  • Mano ūkis

Žemės ūkio produktų gamybos technologijoms tobulinti yra siūloma azoto trąšas skleisti pagal atskirų lauko vietų ypatumus. Vakarų ir Centrinės Europos šalyse tam naudojami azoto (N) jutikliai.

Skirtingoms mineralinių azoto trąšų normoms paskleisti atskirose lauko vietose yra sukurta įvairių techninių sprendimų. Tai skaitmeninių dirvos agrocheminių savybių žemėlapių panaudojimas, švytuojantys jutikliai (pvz., CROP-Meter), matuojantys pasėlių tankį, foto (pvz., N-Sensor®) bei lazeriniai jutikliai (pvz., Mini Veg N), matuojantys nuo chlorofilo kiekio priklausantį šviesos atsispindėjimą nuo augalų paviršiaus.

Dirvos agrocheminių savybių žemėlapiai sudaromi, naudojant diferencinę globalinę pozicionavimo sistemą (DGPS), pagal tam tikrą metodiką paėmus dirvos mėginius bei analizuojant lauko derlingumo žemėlapių teikiamą informaciją. Pagrindinė problema taikant šį metodą yra ta, kad duomenys gaunami ne prieš pat tręšimą.

Švytuojantys jutikliai yra montuojami traktoriaus priekyje ir, barstant mineralines trąšas, matuoja pasėlių tankį ir bio­masės pasiskirstymą. Tačiau matuojama, palyginti, siaurame ruože priešais traktorių, o ne per visą mineralinių trąšų barstomosios užgriebio plotį. Tiesa, net ir važiuojant gana dideliu greičiu, švytuojantis jutiklis pasėlių pasipriešinimą išmatuoja gana tiksliai.

Fotojutikliais yra analizuojamas augalų lapų paviršiaus atspindėtas saulės šviesos spektras, kuris parodo įvairius pasėlio parametrus (pvz., chlorofilo ir biomasės kiekį), tiesiogiai priklausančius nuo augalų aprūpinimo azotu. Duomenys apdorojami traktoriaus kompiuteryje, kuris tuojau pat siunčia signalus barstomajai, kad būtų pakeista mineralinių trąšų išbėrimo norma. Šiuo atveju matavimai priklauso nuo šviesos režimo arba saulės spindulių.

Lazeriniai azoto jutikliai yra pranašesni už kitus būdus: matavimo tikslumas nepriklauso nuo saulės spindulių.

Taigi, nors skirtingoms mineralinių azoto trąšų normoms paskleisti atskirose lauko vietose yra siūlomos įvairios sistemos, tačiau labiausiai pritaikyti ir populiariausi yra azoto jutikliai. Pavyzdžiui, vien tik Europoje šiuo metu eksploatuojama daugiau kaip 500 firmos „YARA“ azoto jutiklių. Daugiau negu pusė jų (apie 270) yra naudojami Vokietijoje. Tiksliosios mineralinių azoto trąšų paskleidimo technologijos populiarėja ir Rytų Europos šalyse.

Azoto jutiklių veikimas

Šios technologijos pagrindas yra daugiamečiais tyrimais nustatyta glaudi priklausomybė tarp optimalios azoto trąšų paskleidimo normos ir azoto įsisavinimo intensyvumo. Važiuojant lauku, abipus technologinių vėžių skenuojamas apie 4 m pločio pasėlių ruožas. Jutiklio spektrometras matomame ir trumpųjų bangų diapazone matuoja žalių augalų atspindimus infraraudonuosius spindulius. Tokiu būdu yra nustatomi rodikliai, apibūdinantys chlorofilo ir biomasės tankio pokyčius. Matuojama kas sekundę apie 70 m2 plote (kai mineralinių trąšų barstomosios užgriebio plotis 24 m, išmatuojamas apie 3 200 m2/ ha plotas).

Vėliau pagal gaunamą matavimo ­signalą kas sekundę apskaičiuojamas reikiamas išberti mineralinių trąšų kiekis. Atitinkamos rekomendacijos elektroninėmis mineralinių trąšų barstomosios arba purkštuvo valdymo sistemomis perduodamos į traktoriaus kompiuterį. Paskleidžiamų trąšų norma reguliuojama automatiškai. Priklausomai nuo tręšimo agregato važiavimo greičio ir užgriebio pločio, 1 ha plote azoto paskleidimo normą galima keisti nuo 100 iki 150 kartų. Taigi trąšų dozę galima priderinti prie gana mažų laukelių sąlygų. Išmatuotų ir apskaičiuotų azoto normų standartinis nuokrypis yra ne didesnis kaip 2–5 kg/ha.

Azoto jutiklių kalibravimas

Pastarųjų metų praktika patvirtino tikslaus jutiklių kalibravimo būtinybę. Pirmiausia, tam tikroje lauko vietoje azoto kiekis augaluose yra išmatuojamas jutikliu. Tada toje pačioje vietoje nustatomas augalų poreikis azotui (kg/ha) rankiniu azoto (N) bandikliu. Pagal šio N bandiklio rodmenis, priklausomai nuo augalų rūšies ir vystymosi tarpsnio, galima nustatyti tuo metu optimalią azoto normą. Būtent pagal šiuos rezultatus ir yra kalibruojamas jutiklio kompiuteris: visi lauko ploteliai, aprūpinti azotu taip pat kaip ir kalibravimo vieta, bus patręšti identiškai. Keičiantis situacijai, N jutiklis reaguoja, atitinkamai didindamas arba mažindamas trąšų paskleidimo normą. Vadinamosios reguliavimo funkcijos yra įvestos į jutiklio kompiuterį ir trąšų paskleidimo normą nustato, priklausomai nuo augalų biomasės kitimo. Kiekvienam tręšimui (pvz., nuo antrojo iki ketvirtojo žieminių javų tręšimo) ir skirtingiems augalams (žieminiams ir vasariniams javams, rapsams, kukurūzams, bulvėms) yra atskiros reguliavimo funkcijos. Be to, jutiklio kompiuteris gali įvertinti ir skirtingas tręšimo strategijas. Tai labai svarbu, nes vietovėse, kuriose iškrenta skirtingas kritulių kiekis (pvz., 700 ar 400–500 mm) ir planuojamas gauti skirtingas derlius (pvz., 10 t/ha pašarinių ar 6 t/ha maistinių kviečių), reikia dirbti skirtingai.

Technologijos kaina ir nauda

Firmos „YARA“ azoto jutiklis kainuoja 86 320 Lt (25 000 EUR), o modelis ALS su nuosavu šviesos šaltiniu – 120 848 Lt (35 000 EUR). Taigi pasirinkus penkerių metų nusidėvėjimo laikotarpį, metinės šios įrangos išlaikymo išlaidos būtų 20 717–24 170 Lt (6 000–7 000 EUR). Į šią sumą įeina jutiklio ir rankinio bandiklio kaina, įrangos montavimo, personalo apmokymo ir kitos išlaidos.

Yra atlikta gana daug firmos „YARA“ azoto jutiklių darbo tyrimų. Aprašyta tiksliojo azoto trąšų paskleidimo įtaka augalų derlingumui, trąšų sąnaudoms, produkcijos kokybei, pasėlių išgulimui ir derliaus dorojimui.

Padidėja derlingumas. Vien tik Vokietijoje pastaraisiais metais atlikta apie 200 tyrimų, kuriais siekta nustatyti tiksliojo tręšimo azoto trąšomis įtaką augalų derlingumui. Derliaus priedas svyruoja nuo 0 iki 18 proc. Šią neįprastai didelę duomenų sklaidą galima paaiškinti natūralia azoto dinamika, dirvos heterogeniškumu ir gamtinėmis sąlygomis.

Pasėliai neišgula. Visi naujosios technologijos naudotojai įsitikino, kad atskiras lauko vietas tręšiant skirtingomis azoto trąšų normomis pasėlių išgulimo pavojus labai sumažėja (išskyrus išgulimą dėl nepalankaus oro). Kadangi azoto jutiklis sugeba nustatyti ir įvertinti pokyčius pasėliuose, slopinamas intensyvus augalų augimas, pvz., žemesnėse lauko vietose ar gausiai organinėmis trąšomis patręštuose ploteliuose. Tai ypač svarbu, kai naudojama sena, netobula derliaus dorojimo technika.

Lengvesnis derliaus dorojimas. Daugelio kombainininkų nuomonė, kad laukuose, patręštuose naudojant azoto jutiklius, kulti yra lengviau, vėliau buvo patvirtinta ir moksliniais tyrimais. Kulti lengviau dėl to, kad vienodesniame pasėlyje galima racionaliau panaudoti javų kombainų automatinio valdymo sistemas (reguliuoti važiavimo greitį, valdyti ir reguliuoti kuliamąją). Tyrimais nustatyta, kad dėl vienodesnio pasėlio javų kombaino laidumas gali padidėti iki 20 procentų.

Trąšų ekonomija. Tyrimais nustatyta, kad taikant naująją technologiją galima sunaudoti iki 10 proc. mažiau trąšų ir gauti didesnį derlių. Nesunku apskaičiuoti, kad per metus 1 500 ha dydžio ūkyje, naudojant azoto jutiklį, galima sutaupyti daugiau kaip 172 640 Lt (50 000 EUR).

Geresnė produkcijos kokybė. Apie tiksliojo tręšimo įtaką žemės ūkio produkcijos kokybei dažnai pamirštama. Kylio universitete (Vokietija) atlikti daugiamečiai tyrimai rodo, kad, didėjant derlingumui, grūduose 0,2–1,2 proc. padidėja žalių proteinų. Be to, jų kiekio svyravimai būna apie 50 proc. mažesni. Šie rezultatai yra gauti Šlėzvigo-Holšteino žemės įmonėse, auginant pašarinius kviečius, kurių derlingumas buvo daugiau kaip 10 t/ha. Grūdų, užaugintų tiksliai paskleidžiant azoto trąšas, kokybė yra vienodesnė.

***

Technologijos taikymo galimybės

  • Azoto jutiklių taikymo efektyvumas priklauso nuo konkrečių gamybinių sąlygų ir teisingo jų naudojimo.
  • Įvertinti  azoto jutiklių pranašumus yra patyrusių žemės ūkio įmonių vadovų reikalas. Žinoma, šiandien priimti sprendimą įsigyti šią įrangą yra daug lengviau, nes azoto jutiklių naudojimo privalumai gerai ištirti.
  • Apibendrinant vokiečių patirtį, galima teigti, kad įprastomis sąlygomis metinis naujosios technologijos taikymo efektas sudaro 345 Lt/ha (100 EUR/ha).
  • Lietuvos sąlygomis reikėtų akcentuoti ne išlaidų trąšoms sumažinimo galimybę, o derlingumo padidėjimą, ir, visų pirma, grūdų kokybės pagerėjimą. Tai svarbu dideliems ūkiams, kurių laukų derlingumas skiriasi labai stipriai. Taigi preliminariais skaičiavimais metinis naujosios technologijos panaudojimo efektas mūsų sąlygomis galėtų būti 172,5 Lt/ha (50 EUR/ha).