23 10 24 Mano ukio prenumerata 2024 23 04 15 Gauti naujienas mobili žurnalas
Mano Ūkis 2020/04
Kada verta investuoti į tiksliojo tręšimo įrangą
  • Prof. dr. Danutė ZINKEVIČIENĖ, dr. Remigijus ZINKEVIČIUS VDU Žemės ūkio akademija
  • Mano ūkis

Susidomėjimas tiksliojo ūkininkavimo technologijomis nemažėja. Lietuvoje dažniausiai investuojama į augalų optinių savybių jutiklius, pagal kurių teikiamus duomenis vykdomas tikslusis tręšimas.

Pagrindiniai tiksliojo ūkininkavimo tikslai yra padidinti derlingumą, sumažinti gamybos sąnaudas ir poveikį aplinkai. Svarbiausias principas – pritaikyti technologines operacijas prie atskirų lauko vietų sąlygų. Pavyzdžiui, jei atskirose lauko vietose reikšmingai skiriasi maisto medžiagų kiekis dirvoje, piktžolių ar ligų paplitimas, tai pagal šiuos skirtumus turi būti tiksliai priderintos pasėlių tręšimo ir priežiūros technologinės operacijos. Svarbiausia, kad šiuos dirvos bei pasėlių skirtumus būtų galima užfiksuoti ir paversti atitinkamai diferencijuotais nurodymais žemės ūkio mašinoms.

Pagrindiniai žingsniai taikant tiksliojo ūkininkavimo technologijas:

  • duomenų rinkimas;
  • duomenų apdorojimas ir sprendimų priėmimas;
  • informacijos panaudojimas, duodant tikslius nurodymus žemės ūkio mašinoms.

Pagal tai, kiek laiko praeina nuo reikiamų duomenų gavimo iki sprendimo priėmimo ir technologinės operacijos atlikimo, tiksliojo ūkininkavimo technologijos skirstomos į tris grupes:

žemėlapių (angl. offline arba mapping approach, vok. Kartieransatz), t. y. naudojamos ne ryšio priemonės, o technologinių operacijų atlikimo žemėlapiai;

jutiklių (angl. online arba realtime sensor approach, vok. Sensoransatz, Echtzeitverfahren), t. y. naudojamas ryšys realiu laiku, pasitelkiami augalų optinių savybių jutiklių duomenys;

kombinuota (naudojami žemėlapiai ir jutiklių teikiami duomenys).

Žemėlapių technologija

Žemėlapių tiksliojo ūkininkavimo technologijoje duomenų fiksavimas, jų interpretacija (suformuluojant nurodymus žemės ūkio agregatams) ir technologinių operacijų atlikimas vyksta atskirai. Tiksliojo ūkininkavimo technologinių operacijų atlikimo žemėlapiams sudaryti naudojami jau anksčiau parengti dirvos agrocheminių savybių arba derlingumo žemėlapiai. Ši technologija ypač tinka tada, kai technologinei operacijai įtakos turintys rodikliai (pvz., P ir K kiekis ar dirvos pH) yra gana stabilūs. Dažnai šie rodikliai naudojami keleto skirtingų technologinių operacijų atlikimo žemėlapiams sudaryti, todėl sumažėja duomenų rinkimo išlaidos.

Žemėlapių technologija taip vadinama todėl, kad laukas suskirstomas į mažus plotelius (pvz., 1, 2, 3 ar 5 ha) su atitinkamomis geografinėmis koordinatėmis. Kiekvienam ploteliui priskiriami surinkti įvairūs dirvos ir augalų parametrai. Pagal juos, pasitelkiant asmeninę patirtį, paprastas taisykles arba tinkamus modelius, apsisprendžiama dėl reikalingos technologinės operacijos. Kokie parametrai yra tinkami sprendimui priimti, priklauso nuo technologinės operacijos (pvz., žemės dirbimas ar tręšimas).

Nurodant reikiamas reikšmes, sudaromas technologinės operacijos atlikimo žemėlapis, t. y. vadinamoji georeferencinė užduotis agregatui. Šiame žemės ūkio mašinai suprantamame žemėlapyje pateikiami duomenys, kokiu režimu atskiruose lauko ploteliuose reikia atlikti technologinę operaciją. Traktorius arba savaeigė žemės ūkio mašina turi turėti GPS įrangą, kad būtų galima nustatyti jos vietą lauke ir atlikti georeferencinę užduotį.

Žemėlapių tiksliojo ūkininkavimo technologijos pranašumai:

  • nėra tiesioginio laiko ryšio tarp reikalingų duomenų gavimo, nurodymų žemės ūkio technikai sukūrimo ir technologinės operacijos atlikimo;
  • tinka naudoti tada, kai technologinei operacijai įtakos turintys rodikliai (pvz., P ir K kiekis dirvoje) yra gana stabilūs.

Šios technologijos trūkumai:

  • labai daug duomenų, todėl daug laiko sugaištama jiems tvarkyti ir analizuoti;
  • sunku interpretuoti duomenis ir priimti sprendimus;
  • sunku sudaryti gana tikslius ir nebrangius technologinių operacijų atlikimo žemėlapius.

Žemėlapių tiksliojo ūkininkavimo technologijos panaudojimo sritys: tręšimas N trąšomis, žemės dirbimas, sėja, pagrindinis tręšimas, augalų apsauga.

Jutiklių technologija

Jutiklių tiksliojo ūkininkavimo technologijos visi procesai (rodiklių matavimas, duomenų apdorojimas ir technologinės operacijos atlikimas) žemės ūkio agregate vyksta beveik vienu metu. Vadinasi, svarbūs parametrai (pvz., maisto medžiagų poreikis) išmatuojami tiesiog lauke ir nedelsiant atliekama atitinkama technologinė operacija (pvz., tręšimas). Kadangi duomenims fiksuoti yra naudojami jutikliai, todėl ji ir vadinama jutiklių tiksliojo ūkininkavimo technologija.

Šiuo atveju sudaryti georeferencinę užduotį nėra būtinybės. Reikalinga technologinė operacija yra atliekama pagal pasėlių parametrus, pvz., pagal kultūrinių augalų apsirūpinimą maisto medžiagomis. Ši technologija ypač gerai tinka, kai norima sureaguoti į greitai besikeičiančias dirvos ir augalų savybes (pvz., augalų apsirūpinimą azotu arba pasėlio piktžolėtumą) arba gamybinius veiksnius (pvz., kultūrinių augalų poreikį azotui) ir kartu atlikti technologinę operaciją.

Jutiklių technologijos trūkumai:

  • nepakankamas jutiklių tikslumas;
  • didelė jutiklių kaina;
  • analizuojamas tik nedidelis pasėlių plotas;
  • nepakankamas jutiklių universalumas;
  • iki šiol nepakankamai įvertinami nepriklausomi veiksniai (pvz., vandens atsargos dirvoje) ir trikdžiai (pvz., eksploatavimo sąlygos);
  • trūksta tikslių augalininkystės rekomendacijų jutiklių teikiamiems duomenims interpretuoti arba jos neišsamios.

Jutiklių technologijos panaudojimo sritys: tręšimas N trąšomis, herbicidų, fungicidų ir augalų augimo reguliatorių išpurškimas, derlingumo žemėlapių sudarymas ir kokybės rodiklių nustatymas.

Kombinuota tiksliojo ūkininkavimo technologija sujungia abiejų anksčiau aprašytų technologijų pranašumus.

Barstomosioms keliami reikalavimai

Mineralinėms trąšoms tiksliai paskleisti reikalingos barstomosios, kurios galėtų greitai reaguoti į signalus ir pakeisti trąšų išbėrimo normą, priderinti darbinį plotį. Ypatingi reikalavimai keliami trąšų dozavimo įtaisams. Jie turi būti atsparūs rūdims, tolygiai pripildomi ir ištuštinami. Nekeičiant trąšų dozavimo įtaisų, turi būti galima išberti nuo 70 iki 1 200 kg/ha trąšų. Reakcijos laikas, keičiant trąšų išbėrimo normą, turėtų būti apie 2 sekundės. Tuomet galima dirbti 17–20 km/h greičiu.

Dažniausia naudojamos išcentrinės ir tiksliosios pneumatinės mineralinių trąšų barstomosios su elektrohidrauliniais valdymo įtaisais. Greitai pakeisti trąšų išbėrimo normos rankiniu būdu neįmanoma, todėl trąšų dozavimą turi kontroliuoti kompiuteris. Jis nurodymus gauna iš tręšimo žemėlapio ar augalų optinių savybių jutiklių ir perduoda signalus mašinos valdymo pultui (t. y. keičia dozatoriaus angos dydį išcentrinėse trąšų barstomosiose arba atskirų trąšų dozatorių sukimosi dažnį bei valdo skirstomojo vamzdžio sekcijas tiksliosiose pneumatinėse mineralinių trąšų barstomosiose). Atskirose lauko vietose išbertas trąšų kiekis fiksuojamas protokole. Svarbu, kad operatorius kompiuterio ekrane nuolat matytų patręštą plotą, važiavimo trajektoriją ir faktinį barstomosios darbinį plotį.

Reguliuojant ir kontroliuojant išberiamų trąšų kiekį ne tik išvengiama užlaidų ar nepatręštų ruožų, bet ir užfiksuojamas atliktas darbas – faktiškai patręštas plotas ir sunaudotas trąšų kiekis.

Išlaidos ir savikaina

Vertinant, ar apsimoka investuoti į tiksliojo tręšimo įrangą, tikslinga apskaičiuoti tręšimo agregato išlaidas. Mašinų išlaikymo išlaidos skaičiuotos tręšimo agregatui, kurį sudarė traktorius John Deere 6530 (įsigijimo kaina 57 924 Eur) su dvidiske išcentrine mineralinių trąšų barstomąja Amazone ZA-M 1500 profiS (13 467 Eur) ir atitinkamais augalų optinių savybių jutikliais.

Lentelėje pateikti skaičiavimai rodo, kad pastoviosios tiksliojo tręšimo agregato išlaidos kinta nuo 9 745 (su dviem jutikliais OptRx) iki 13 428 Eur (su keturiais jutikliais MiniVeg N Sensor) per metus. Kintamosios išlaidos sudaro vos 0,729 Eur/ha.

Per metus tiksliai patręšiant tik 100 ha pasėlių, tręšimo darbų savikaina kinta nuo 98,2 iki 135 Eur/ha. Padidinus metinę tiksliojo tręšimo darbų apimtį iki 500 ha, savikaina sumažėja iki 20,2–27,6 Eur/ha, o per metus tręšiant 1 000 ha – iki 10,47–14,16 Eur/ha.

Esant 10 Eur/ha tręšimo darbų paslaugos pardavimo kainai, minimali metinė tiksliojo tręšimo darbų apimtis turėtų būti nuo 1 051 iki 1 448 hektarų.