23 10 24 Mano ukio prenumerata 2024 23 04 15 Gauti naujienas mobili žurnalas
Mano Ūkis 2020/07
Kokią naudą suteikia derlingumo žemėlapiai
  • Prof. dr. Eglė JOTAUTIENĖ, doc. dr. Antanas JUOSTAS VDU Žemės ūkio akademija
  • Mano ūkis

Žemės ūkyje metai vertinami pagal gaunamą derlių. Jei derlius gausus – metai geri, jei menkesnis – gamtinės sąlygos galėjo būti ir palankesnės. Kaip sumažinti klimato sąlygų įtaką būsimam derliui ar ją valdyti? Vienas iš būdų žemės ūkio produkcijai didinti bei jos kokybei užtikrinti – diegti ir naudoti šiuolaikines inovatyvias technologijas.

Pagal tradicinius ūkininkavimo metodus visas laukas laikomas vientisu. Neatsižvelgiama į natūraliai susiklosčiusį dirvožemio struktūros nevienodumą. Skirtinguose dirvožemiuose augalai auga nevienodai. Augalų augimo dėsningumus skirtingose lauko vietose būtent ir lemia dirvožemio savybių išskirtinumai. Kol nebuvo sukurta pasaulinė vietos nustatymo sistema GNSS (angl. Global Navigation Satelite System) ir mašinos stebėsenos įranga, aprašyti augalų derlingumą ir dirvožemio atskirų plotelių nevienodumą tam tikrame lauko plote buvo sunku. Šiuo metu yra pakankamai duomenų, įrodančių, kad atskirų dirvožemio plotelių nevienodumas lauke turi labai didelę reikšmę augalų augimui ir derliui. Tiksliosios žemdirbystės pagrindinė ir svarbiausia prielaida yra efektyvių metodų, kurie leidžia gana tiksliai išmatuoti ne tik derlingumą, grūdų drėgnį, bet ir fizikinių bei cheminių dirvožemio savybių svyravimus lauke, taikymas.

Naujausios technologijos padeda nustatyti tikslią mašinos vietą lauke ir sukurti erdvinius pasėlių derliaus, reljefo savybių / topografijos, dirvožemio elektrinio laidumo ir organinių medžiagų kiekio, drėgmės, azoto koncentracijos, pH, Mg, K ir kt. kintamumo žemėlapius. Norint optimaliai paskirstyti išteklius, taikant kintamos trąšų normos technologiją, gana plačiai naudojami realaus laiko augalų analizės jutikliai (chlorofilo, augalų vandens būklės ir pan.). Tai leidžia ūkininkams tręšti kintama norma tame pačiame lauke, atsižvelgiant į dirvoje esančių maisto medžiagų poreikį, kuris nustatomas vadovaujantis jutiklių rodmenimis.

Mokslininkų atlikti tyrimai rodo, kad maksimalus ūkio pelnas gali būti pasiektas trąšas barstant tik ten, kur jos reikalingiausios. Norint kontroliuoti atskirų dirvožemio plotelių savybių nevienodumą lauke, būtina identifikuoti georeferencinius plotus (angl. geo-referenced areas), kuriems būdingas dirvožemio charakteristikų panašumas. Taip pat reikia nustatyti, kokiu mastu ir kokiomis sąlygomis šie erdviniai dėsningumai išlieka stabilūs.

Derlingumo žemėlapiai leidžia analizuoti kiekvieną lauką

Teigiama, kad derlingumo žemėlapiai daugelyje šalių yra populiariausia tiksliojo ūkininkavimo priemonė. Jie suteikia pagrindinę informaciją pasėlių produkcijos valdymo erdvinei analizei ir įvertinimui lauko lygiu. 1996 m. dr. Greimas Koksas (Graeme Cox) sukūrė pirmąjį pasaulyje cukranendrių derliaus žemėlapį, naudodamasis kombaino masės srauto jutiklio duomenimis ir GPS informacija.

Derlingumo žemėlapių sudarymas leidžia efektyviai stebėti dirvos dirbimo, atsižvelgiant į konkrečius plotus, derliaus kitimo tendencijas. Remiantis dirvožemio duomenimis, pasirinkti reikiamą darbinį gylį, įdirbimo technologiją ir pan. Šioms operacijoms svarbūs tokie procesai, kaip dirvožemio žemėlapių sudarymas, dirvožemio bandinių ėmimas ir derlingumo potencialo žemėlapių sudarymas.

Derlingumo žemėlapiuose matyti sukaupta informacija apie kultūrinių augalų derlingumo skirtumus atskirose lauko vietose. Tokiai informacijai rinkti, kaupti ir saugoti reikalingi javų kombainai su GPS įranga ir grūdų srauto jutikliais. Šiuo metu nemažai javų kombainų gamintojų siūlo kombainus su derlingumo žemėlapių sudarymo įranga. Derlingumo žemėlapiai suteikia informacijos apie tam tikromis oro sąlygomis vykusius fizikinius, cheminius ir biologinius procesus, taip pat leidžia atskiruose lauko ploteliuose įgyvendinti tiksliojo ūkininkavimo sistemą.

Tačiau produktyvumą didinančias ir nepalankų poveikį aplinkai mažinančias javų auginimo priemones galima apskaičiuoti tik žinant, kokie veiksniai skatina javų augimo dėsningumus. Tad vien tik derlingumo žemėlapių teikiamos informacijos, kad būtų galima išskirti atskirus nevienodumo šaltinius, neužtenka. Tiksliajam ūkininkavimui naudojami ne vien tik derlingumo žemėlapiai, tam reikalinga ir papildoma informacija apie oro sąlygas, kenkėjus ir ligas, dirvožemio fizinių ir cheminių savybių kitimo įtaką, auginant skirtingus žemės ūkioaugalus skirtingais metais. Be to, svarbu yra ir derlingumo žemėlapių tikslumas, kuris priklauso nuo jutiklių kalibravimo kruopštumo, javų kombaino važiavimo greičio ir derliaus nuėmimo sąlygų.

Lengviau planuoti būsimą sėją ir tręšimą

Derlingumo žemėlapiams sudaryti kombainų derlingumo kontrolės prietaisuose naudojama Pasaulinė pozicionavimo sistema (Global Positioning System – GPS). Nagrinėjant javų auginimą, svarbu dokumentuoti nuimtų grūdų kiekius, kad galima būtų nustatyti, kurie darbai buvo sėkmingi ir pasiekė savo tikslus. Derlingumo matavimas ir žemėlapių sudarymas yra dar vienas būdas registruoti įvairias lauko charakteristikas, taip palengvinant būsimos sėjos ir tręšimo planavimą. Javų nuėmimo kombaine sumontuoti jutikliai registruoja derlingumą ir grūdų drėgnumą. Tai atliekama matuojant grūdų kiekį, nuvažiuotą atstumą ir nustatytą darbinį plotį. Įvertinant pradalgės plotį ir nuvažiuotą kombaino atstumą, derlingumo reikšmė gali būti registruojama kas 1–2 sekundes. Prie derlingumo matavimo taškų gali būti pridėtos geografinės koordinatės. Derlingumo matavimas yra susiejamas su tiksliai pakoreguotais GPS signalais (georeferencija). Derlingumo žemėlapių sudarymas suteikia vaizdą apie erdvinį viso lauko derlingumo potencialą.

Naudojant telemetrinę sistemą ar atminties kortelę, duomenys iš mašinos gali būti įrašyti į bet kurią su ISO suderinamą ūkio valdymo programinę įrangą, pavyzdžiui, Agrocom Net ar 365FarmNet, kurie ateityje gali būti naudojami tiksliojo ūkininkavimo pagrindais. Su programine įranga sudaryti derlingumo žemėlapiai parodo derlingumo pasikeitimus lauke ir leidžia nustatyti galimų probleminių lauko plotų vietą. Visi derliaus rodmenys turi konkretaus taško pozicijos platumą ir ilgumą. Kiekvienas derlingumo žemėlapio taškas turi tiesioginę sąsają su tikrąja lauko vieta tame taške. Pasitelkus GPS imtuvą, geodezinės platumos ir ilgumos koordinatės naudojamos dirvožemio maisto medžiagų kiekiui, dirvos struktūros, landšafto kalvotumo lygiui ir derlingumui nustatyti konkrečiame lauko taške. Vėliau šie žemėlapiai gali būti naudojami planuojant konkretiems plotams atlikti būtinas priemones ir pasikeitimams, palyginti su vėlesniais metais, stebėti. Suskirsčius į derlingumo zonas, galima palyginti skirtingų pasėlių derlingumo potencialą. Remiantis kelerių metų duomenimis, gali būti sudaryti išsamūs dirvos derlingumo potencialo žemėlapiai ir prognozės.

Derlingumo stebėsenos informacija

Daugelis derliaus kartografavimo programų pašalina ekstremaliai aukštas arba labai žemas derlingumo reikšmes, tačiau sunku ištaisyti visas klaidas ir jų kartais lieka derliaus žemėlapiuose. Derliaus matavimo tikslumą lemia nemažai atsitiktinių ir sisteminių klaidų:

  • kombaino kuliamosios užpildymas optimaliam kūlimui užtikrinti;
  • javų masės kiekio praradimas kombainui sustojus;
  • kombaino įvažiavimas ir išvažiavimas iš nuimamo lauko;
  • apsisukimai galulaukėse;
  • važiavimo režimas ir javų drėgnumas;
  • kombaino užsikimšimas arba gedimas.

Derlingumo duomenys leidžia įvertinti žemės ūkio augalų rūšių pasirinkimo ir dirvos įdirbimo įtaką javų derliui realiu metu konkrečiame lauke. Taip pat suteikiama informacija apie grūdų drėgnumą atskiruose lauko plotuose, kurios pagrindu kiekvienas ūkininkas gali įvertinti grūdų džiovinimo poreikį bei tolesnio laikymo sandėliuose sąlygas.

Jokie derliaus žemėlapiai patys nedidina derliaus, ši užduotis tenka ūkininkui, kuris naudodamasis savo profesinėmis žiniomis turi atidžiai išnagrinėti ir įvertinti derliaus žemėlapius. Dėl kelių priežasčių derlingumo žemėlapiuose nurodomas tik apytikris derlingumas duotame matavimo taške. Viena iš priežasčių – grūdų masės srauto tiekimo į kombainą netolygumas, jis gali staiga padidėti arba nutrūkti. Pjaunamosios kraštuose nupjautų javų grūdų srautas derlingumo jutiklius pasiekia per ilgesnį laiką nei nupjautų pjaunamosios centre. Derlingumo matavimo programinė įranga turi ir vadinamąjį išlyginimo efektą, t. y. derliaus monitoriai padidina derliaus duomenis mažiau derlingose vietose ir sumažina derlingesniuose plotuose.

Nors derlingumo žemėlapiai vis dažniau tampa ūkininko kasdienybe, tačiau jų pritaikymas, interpretavimas nėra jau toks paprastas – be galo daug veiksnių skirtingais metais daro įtaką javų derlingumui atskirose vietose. Pastebima, kad daugelį metų derlingumo žemėlapiai yra vienodi arba panašūs tame pačiame lauke. Didelio ir mažo derlingumo lauko zonos gali keistis priklausomai nuo gamtinių sąlygų ar kitų veiksnių. Pavyzdžiui, sausais metais smėlio dirvose derlius bus mažesnis, bet drėgnais metais toje pačioje dirvoje, tame pačiame plote jis greičiausiai bus didesnis nei tame pačiame lauke molio turinčios dirvos plote.

Derlingumo žemėlapiai, palyginti su intensyvaus dirvožemio mėginių tyrimais, yra gana nebrangiai kainuojantis informacijos šaltinis. Remiantis šiais duomenimis, galima susidaryti platesnį ūkio valdymo vaizdą, nei atlikus dirvožemio mėginių analizę.

Svarbu suprasti, kas lemia derliaus skirtumus

Neužtenka žinoti, kad derlingumas skiriasi, reikia dar ir suprasti, kas lemia tuos skirtumus. Augalų derlingumas tame pačiame lauke gali skirtis dėl skirtingo dirvos drėgnumo (priklauso nuo dirvožemio granuliometrinės sudėties, dirvožemio sluoksnio, organinių medžiagų kiekio), maisto medžiagų kiekio, drenažo sistemos, dirvožemio rūgštingumo, piktžolių tankio ir kitų veiksnių. Daugelis kitų veiksnių daro įtaką kiekvienas atskirai arba kartu su kitais veiksniais.

Vietovės reljefas (slėniai ir kalvų viršūnės) taip pat turi įtakos derliaus gausumui. Šias zonas galima patikimai identifikuoti naudojant reljefo modelį. Derlingumo žemėlapiai paprastai kiekybiškai įvertina derliaus pokytį tarp vieno matavimo taško ir kito bei pateikia jį vizualiu formatu.

Yra daug veiksnių, lemiančių derliaus dydį, bet derlingumo žemėlapis parodo tik tai, koks gautas derlius, o ne kokie veiksniai turėjo įtakos derliaus rodikliams. Nėra lengva ir būtų neteisinga vien tik pagal derlingumo žemėlapius priimti kitų metų ūkio valdymo sprendimus. Derlingumo žemėlapis tik parodo, kurie augalų lauko plotai yra nederlingi, ir pateikia bendrus augalų derlingumo skirtumus. Pats ūkininkas turi nustatyti derliaus pokyčių priežastis ir priimti praktinius sprendimus, kurie ateityje galėtų pagerinti augalų derlingumą. Žinoma, ne visi praktiniai pokyčiai yra galimi, taip pat ir ekonomiškai atsiperkantys. Derlingumo žemėlapiai yra tik praėjusiais metais atliktų darbų ar veiksnių atspindys. Kas buvo praėjusias metais, nebūtinai nutiks ir šiemet, turint omenyje oro sąlygų kaitą ir augalų sėjomainą.

Derliaus kitimas lauke yra tiek gamtos veiksnių, tiek žmogaus veiklos padarinys. Dirvožemis skiriasi dėl jo susiformavimo veiksnių, tokių kaip dirvos tipas (sunkus molis, smėlis ir pan.), topografija (kalvota ar lygumos), biologinis aktyvumas (miškas, pelkės ar pievos), klimato zona (temperatūra ir krituliai) ir laikas. Tokia ūkinė veikla kaip žemės dirbimas, tręšimas ar mėšlo paskleidimas lemia augalų derlingumą. Verstuviniai plūgai, atpjaudami derlingą viršutinį dirvožemio sluoksnį, jį apverčia, taip sukauptos maisto medžiagos paliekamos vagos dugne. Praėjusio laikmečio įrenginiai, tokie kaip melioracijos grioviai, taip pat gali daryti įtaką dirvožemio maisto medžiagų pasiskirstymui lauko plote.

Kada neefektyvus tikslusis tręšimas

Dažnai klausiama, ar labai skiriasi augalų derlingumas patręšus lauką azoto (N) arba fosforo (P) trąšomis. Jei atsakymas yra „taip“, tuomet atliekant tręšimo ar mėšlo paskleidimo darbus, kai kurie lauko plotai gauna neužtektinai trąšų, kad būtų pasiektas maksimalus augalų Derlingumo žemėlapio grafinis vaizdas derlingumas, o kiti – pertęšiami ir tai gali turėti neigiamų pasekmių aplinkai. Geriausias trąšų paskleidimo būdas – barstyti skirtingas trąšų normas skirtinguose to paties lauko plotuose.

Jei dirvožemio ir vandens sistemos yra daugmaž vienodos (vienodas dirvožemio tipas, plokščias dirvos paviršius ir t. t.) visame lauko plote, o derlingumo žemėlapiai ganėtinai vientisi (nedidelis skirtumas tarp didžiausio ir mažiausio derliaus rodiklių), tuomet ir tiksliojo ūkininkavimo technologijų taikymas, tokių kaip kintamos trąšų arba kalkių normos skleidimas, yra neefektyvus.

Derlingumo žemėlapiai žemdirbiams padeda dokumentuoti, analizuoti ir pagal galimybes kontroliuoti ūkininkavimo veiklą. Jie atspindi laukų heterogeniškumą ir gali padėti priimti sprendimus planuojant ūkio veiklą ateityje. Bet vien tik pagal einamųjų metų derlingumo žemėlapius prognozuoti kitų metų derlių gana sunku. Sprendimai pasiteisins, jei jie bus priimti remiantis kelerių metų derlingumo žemėlapiais. Derlingumo žemėlapiai padės priimti ekonomiškesnius ūkio valdymo sprendimus, kai ši informacija bus naudojama kartu su kitomis tiksliosios žemdirbystės sistemomis.

Derlingumo žemėlapių privalumai

  • Nustatomi nederlingi laukų plotai jų našumo rodiklių pagerinimo veikloms numatyti.
  • Identifikuojamos lauko vietos, iš kurių būtina imti dirvos mėginius.
  • Gaunama tiesioginė su derliumi įsisavinto maisto medžiagų kiekio informacija, leidžianti nustatyti pagrindinio trąšų įterpimo normas.

***

Į ką atkreipti dėmesį, vertinant derlingumo žemėlapius

  • Derlingumo žemėlapiai tik parodo augalų derliaus pasiskirstymą esamame plote, bet neteikia informacijos, kokie veiksniai tam turėjo įtakos.
  • Derlingumo žemėlapiai atspindi visus derliui įtakos turėjusius veiksnius, tokius kaip dirvos paruošimas, aplinkos sąlygų kitimas dėl prieš tai augusių augalų. Nepaisant to, net kitais metais auginant tuos pačius augalus negalime būti tikri, kad derlius bus didžiausias.
  • Derlingumo žemėlapių vertinimo pagrindas yra išanalizuoti, kokios priežastys lemia derliaus kitimą ir kokių veiksmų reikia imtis derliaus pokyčiui suvaldyti.
  • Pasirinkus netinkamas derliaus įvertinimo reikšmes, galima gauti klaidingą derlingumo žemėlapių vaizdą, t. y. derlingumo žemėlapiuose skirtingo derliaus plotai tame pačiame lauke gali būti pavaizduoti išsamiai, smulkiai arba mažiau detaliai.