Kiekvieno žemdirbio svajonė - sėti tiksliai tiek, kiek iš tikrųjų reikia. Diferencijuota sėja pagal dirvožemio savybių žemėlapį leidžia taupyti sėklas ir užtikrinti tolygesnį augalų augimą. Precizinės sėjos technologijos vis tobulinamos, tačiau užsienio žemdirbiai jau turi tokios sėjos taikymo patirties.

Pastaraisiais metais pasaulyje vis dažniau taikomos tiksliosios žemės dirbimo, tręšimo, purškimo, derliaus nuėmimo ir kitų žemės ūkio technologinių operacijų sistemos. Augalų sėja kiekvienais metais taip pat sparčiai tobulėja ir įvairiose šalyse jau taikomi nauji principai pagal tiksliosios precizinės žemdirbystės technologijas. Ir tai visai nestebina, nes diferencijuota sėja gali suteikti papildomų ekonominių galimybių žemės ūkyje.

Dauguma augalininkystės ūkių jau seniai taiko skirtingas sėjos normas skirtingiems laukams. Norma mažinama arba didinama dažniausiai rankiniu būdu, nelygu dirvožemio mėginių tyrimai ir lauko reljefas. Naujausia šiuolaikinė technika leidžia šį procesą automatizuoti. Tam būtina į kompiuterinį technologinių procesų valdymo terminalą įdiegti skaitmeninį sėjos žemėlapį. Suderinus sistemą su lauko vietovės koordinatėmis, valdymo terminalas perduoda reikiamas komandas sėjamųjų įrenginiams, kurie automatiškai keičia sėjos normą, atsižvelgiant į parametrus, nurodytus skaitmeniniame žemėlapyje.

Dirvos skeneris

Dirvožemio analizei ir skaitmeniniam sėjos žemėlapiui sudaryti daugumoje JAV, Kanados ir Europos šalių ūkių, kaip bazinė priemonė, naudojamas Kanados įmonės „Geonics" gaminamas dirvos skeneris EM 38. Su šiuo prietaisu matuojamas dirvos elektros laidumas, kuris labai priklauso nuo dirvos fizikinių, mechaninių ir kitų savybių. Įvairių šalių mokslininkai teigia, kad dirvožemio elektriniam laidumui įtaką daro dirvožemio kietumas, drėgnumas, temperatūra, humuso ir druskų kiekis, elementų sudėtis ir t. t.

Moksliniais tyrimais jau įrodyta, kad yra stipri elektrinio laidumo ir dirvožemio granuliometrinės sudėties tarpusavio sąveika. Vadinasi, žinant, koks elektrinis laidumas būna skirtingos sudėties smėlio, priemolio ir molio dirvose, atliekant elektrinio laidumo matavimus, galima sudaryti viso lauko ploto granuliometrinės sudėties žemėlapį.

Elektrinio laidumo matavimai

Matuojant elektrinį laidumą, dirvos skeneris yra traukiamas dirvos paviršiumi, prietaisas nesiliečia su dirva. Dėl to dažnai nurodoma, kad tai yra nekontaktinis elektrinio laidumo matavimo metodas. Dirvos skeneris sudarytas iš priešinguose galuose sumontuotų siųstuvo ir imtuvo ričių. Jo veikimas pagrįstas elektromagnetinės indukcijos principu. Prietaiso jutiklis matuoja elektrinį lauką, kurio antrinis stipris yra proporcingas dirvožemio elektriniam laidumui.

Tokio tipo prietaisai, kurie tiesiogiai matuoja įtampos kitimą tarp šaltinio ir jutiklio elektrodo, privalo būti montuojami ant nemetalinių laikiklių, kad būtų išvengiama papildomų trukdžių. Dirvos skeneriai yra lengvi, todėl gali būti nesunkiai pritaikomi nedideliuose dirvos plotuose.

Prietaisu galima matuoti dviejuose skirtinguose gyliuose: 1,5 m horizontaliu ir 0,75 m vertikaliu režimu. EM 38 fiksuoja ir išsaugo dirvos elektros laidumo duomenis kiekvieną sekundę. GPS įrenginiais susiejant išmatuotus duomenis su matavimų vietos koordinatėmis, charakterizuojamos dirvožemio savybės ir reljefas, formuojami skaitmeniniai dirvožemio savybių žemėlapiai, kurie vėliau panaudojami skaitmeniniams sėjos žemėlapiams sudaryti.

Be to, sudarant sėjos žemėlapius, galima pasinaudoti ir ankstesniais žemėlapiais, pavyzdžiui, reljefo, biomasės derlingumo ir kitais, jeigu tokie buvo rengiami. Kiekvienos technologinės operacijos duomenys turi būti labai atidžiai išanalizuoti ir įvertinti, numatant būsimų žemės ūkio augalų auginimo strategiją. Vadinasi, reikės sugaišti nemažai laiko planuojant ir sudarant laukų sėjos žemėlapius. Todėl tokius darbus galima atlikti ir šaltuoju metų laiku, kai augalininkystės ūkiuose darbų intensyvumas sumažėja. Tokiu atveju, atėjus sėjos darbų sezonui, nereikės gaišti laiko, o bus galima iš karto tiksliai sėti.

Skaitmeninį žemėlapį perkėlus į technologinį procesą valdančio terminalo atmintį, dirvožemio tyrimų duomenys yra susiejami su tikslia lauko vieta pagal GPS duomenis. Priklausomai nuo dirvožemio savybių, sėjamasis aparatas automatiškai keičia sėjos normą skirtingose lauko vietose. Sunkesnėse dirvose sėjos norma gali būti mažinama labiau, lengvesnėse - mažiau. Taip jau per sėjos technologinį procesą galima sudaryti sąlygas, kad augalų stiebai ir pats augimas būtų kuo tolygesnis. Vėliau, siekiant didesnio gamybinio efektyvumo, neišvengiamai būtina užtikrinti ir diferencijuotą augalų tręšimą.

Dar vienas tokios sėjos privalumas yra tas, kad palengvinamas žemės ūkio mašinos operatoriaus darbas. Jeigu sėjos normą įprastai reikia kaskart pakeisti rankiniu būdu, tai šis procesas gali būti gerai atliekamas tol, kol vairuotojas nepraranda koncentracijos. O ją prarasti po ilgų darbo valandų paprasta, ypač jeigu reikia dirbti vėlai vakare ir naktį. Žinoma, tokiais atvejais pageidautina įdiegti automatinio vairavimo sistemą, kad operatoriui nereikėtų nuolat koncentruoti dėmesio vairavimo trajektorijai dirbamame lauke išlaikyti. Daugumai ūkininkaujančiųjų globalios pozicionavimo sistemos taikymas yra tiesiausias kelias į tiksliąją žemdirbystę.

Vokiečių patirtis

Praėjusio amžiaus paskutinį dešimtmetį Vokietijoje kelios žemės ūkio įmonės pradėjo dirbti pagal tiksliosios žemdirbystės koncepciją. Kaip pagrindinė informacija laukams padalyti, buvo naudojami faktiniai augalų derlingumo duomenys, kurie buvo susiejami su geografine konkretaus lauko vieta. Pagal šiuos duomenis gali būti parengti potencialūs derlingumo žemėlapiai. Pradėjus juos taikyti ūkyje buvo pastebėta, kad atsiranda naujų galimybių tobulinti žemės ūkio augalų auginimo technologijas. Žemdirbiai pastebi, kad dalis dirvožemio yra vienodos sudėties, kita dalis - nevienodos.

Mažais žingsniais tiksliosios žemdirbystės link

Tiksliajai žemdirbystei pradžią davė faktiniai derlingumo žemėlapiai, paskui dirvožemio mėginių atrinkimas ir analizės, diferencijuotas tręšimas ir galiausiai diferencijuota sėja. Praėjusio dešimtmečio pradžioje nemažai įmonių aktyviau pradėjo taikyti tiksliosios žemdirbystės sistemas įvairiuose žemės ūkio technologiniuose procesuose. Buvo gauta daug praktiškų sprendimų, kaip įvertinti nevienodą dirvožemio sudėtį ir kaip teisingai sudaryti potencialius derlingumo žemėlapius, atsižvelgiant į daugiametes meteorologines sąlygas. Kelerius metus iš eilės derlingumo žemėlapius susiejant su meteorologinių stočių fiksuojamais duomenimis, galima nustatyti derlingumą lemiančius veiksnius, taip pat pagrįsti atskirų agrotechnikos priemonių naudojimo tikslingumą.

Balansas

Vokietijos žemdirbiai teigia, kad klimato sąlygos, ypač kritulių stygius, daro didžiausią įtaką atskirų laukų laukiamiems rezultatams. Stengtis gauti maksimalų derlių ten, kur iš anksto žinoma, jog truks kritulių, tai beprasmis sėklų ir trąšų švaistymas. Ekonominį balansą galima pasiekti tik tada, kai žinomi derlingumo ir žemės ūkio agregatų tikslaus automatinio valdymo sistemų su globaliu pozicionavimu duomenys. Todėl, jeigu prognozuojama, kad tam tikrose lauko ploteliuose tikėtinas mažas augalų derlingumas, sėjos normą galima sumažinti net iki 40 proc. Taip pasiekiama, kad tuose dirvos ploteliuose augalai greičiau užaugs, todėl bus nepalankios sąlygos piktžolėms augti.

Precizinės žemės ūkio augalų sėjos ekonominį efektyvumą nėra labai paprasta apskaičiuoti, nes būtina įvertinti ne tik valdymo terminalų įsigijimo išlaidas. Jie kai kuriais atvejais taip pat gali būti naudojami ir kitoms technologinėms operacijoms (tręšimo, purškimo ar kt.) atlikti. Labai svarbu įvertinti tai, kiek sėklų galima sutaupyti ir kaip keičiasi augalų derlingumas.

Kartais gali būti ir taip, kad, sumažinus sėjos normą, augalų derlingumas padidės, nes augalų skaičius tame plote bus mažesnis, todėl jie geriau apsirūpins maisto medžiagomis. Taip pat negalima pamiršti, kad, pradėjus taikyti naujas technologijas, ne iš karto gali būti pasiekiamas laukiamas rezultatas, nes pirmiausia būtina labai gerai perprasti visus technologijai būdingus aspektus, tarp jų - ir rizikingus. Be to, ir laikas, skiriamas naujoms žinioms įsisavinti bei žemės ūkio technikai priderinti ir valdyti, taip pat ne visada yra lengvai apskaičiuojamas. Labai svarbu ir tai, ar ūkyje esantys darbuotojai sugeba didžiąją dalį darbų atlikti patys, ar būtina samdyti paslaugas teikiančias įmones.

Nestabilumas

Svarbiausias veiksnys, kurio beveik negali paveikti nė vienas žemdirbys, yra klimato sąlygos, kurios lemia augalų derlių ir augalininkystės verslo sėkmę. Vidurio Vokietijos žemdirbiai teigia, kad geriausią kviečių derlių jie gauna tuomet, kai nuo balandžio iki birželio kritulių iškrenta nuo 170 iki 230 mm. Jeigu tuo periodu kritulių iškrenta mažiau negu 130 mm, tai kviečių derlius gali būti iki trečdalio mažesnis.

Žemės ūkyje yra ir dar vienas nestabilumo veiksnys - produktyvių stiebų skaičius. Tai labai svarbus parametras, apibūdinantis, kiek produktyvių stiebų gali išaugti iš vienos sėklos. Šis parametras taip pat labai priklauso nuo klimato sąlygų. Jeigu augalų augimo pradžioje užtenka drėgmės ir maisto medžiagų, tai tikėtina, kad produktyvių stiebų bus gerokai daugiau, negu tuo atveju, kai klimatas yra nepalankus. Kai trūksta drėgmės ir maisto medžiagų, augalai tarsi įjungia vadinamuosius apsaugos mechanizmus, kurie stabdo tolesnį daugumos stiebų vystymąsi ir susikoncentruojama į vieną arba du likusius stiebus. Šiuo klausimu žemdirbiai dar pasigenda tyrimų duomenų, kurie galėtų padėti prognozuoti produktyvių stiebų skaičių.

Taigi precizinė sėja gali turėti didelę reikšmę, nes, žinant ankstesnę mokslinę ir gamybinę patirtį ir tiksliai pagal iš anksto parengtą sėjos žemėlapį nustatytu tankumu įterpiant augalų sėklas, būtų lengviau prognozuoti produktyvių stiebų skaičių.

Ateities žemdirbystė - tik precizinė

Šiuo metu precizinės žemdirbystės ir automatinio vairavimo principai vis plačiau taikomi JAV ir Senosiose Vakarų Europos šalyse. Žinoma, nuo jų neatsilikdamos naujas technologijas, technologinius procesus perima ir diegia Vidurio ir Rytų Europos valstybės, taip pat ir Baltijos šalys. Lietuvoje taip pat kiekvienais metais daugėja ūkių, kuriuose taikomos šios naujos technologijos arba atskiri šių technologijų elementai.

Aleksandro Stulginskio universiteto mokslininkai, žengdami koja kojon su išmaniosiomis žemės ūkio naujovėmis, pastaraisiais metais šioje srityje atlieka vis daugiau mokslinių ir praktinių tyrimų, o magistrantai rengia baigiamąsias magistro tezes, doktorantai - daktaro disertacijas įvairiomis tiksliosios žemdirbystės tematikomis. Taigi auga jaunų būsimų darbuotojų karta, kurie turės gerus naujų šiuolaikinių technologijų pagrindus. Įgytas žinias galės diegti pirmiausia savo, o paskui - ir kituose ūkiuose. Drąsiai galima teigti, kad ateities žemės ūkis jau nebeįsivaizduojamas be šiuolaikinių išmaniųjų, tiksliųjų, precizinės žemdirbystės technologijų.