Економічна доцільність використання змінної норми висіву зростає пропорційно ступеню неоднорідності полів. Найкращий ефект ця технологія демонструє на ділянках із вираженою варіабельністю ґрунтових характеристик, різною вологоутримувальною здатністю та неоднаковим вмістом органічних речовин.
Актуальність впровадження технології
В умовах мінливої економічної кон’юнктури сільськогосподарські підприємства змушені шукати резерви підвищення ефективності виробництва. Змінна норма висіву розглядається як дієвий інструмент оптимізації витрат. Незважаючи на активний розвиток точного землеробства, впровадження даної технології вимагає перегляду підходів до калькуляції собівартості продукції. Багато виробників помилково сприймають цифровізацію як обтяжливі інвестиції, тоді як використання супутникової аналітики дозволяє скоротити операційні витрати, насамперед на насіннєвий матеріал, добрива та водні ресурси.
Суть технології змінного висіву
Змінна норма висіву (VRS) – це технологія точного землеробства, що забезпечує диференційований розподіл насіння з урахуванням просторової мінливості агроекологічних умов, ґрунтових характеристик, рельєфу, мікрокліматичних особливостей та інших значущих факторів.
Технологія відома з 1990-х років, проте тривалий час залишалася прерогативою наукових установ та великих виробників сільгосптехніки. Наразі, завдяки широкій доступності супутникової аналітики та інструментів обробки великих даних, VRS стає надбанням ширшого кола виробників агропродукції. Оптимальний результат досягається при інтеграції польових спостережень і даних дистанційного зондування.
Сучасний етап розвитку технології
В останні роки практика застосування змінної норми висіву вийшла на якісно новий рівень. Безумовно, існують методи впровадження VRS без використання цифрових технологій та поглибленого аналізу даних. Однак краща передбачуваність і стабільність результатів досягається саме при застосуванні сучасних аналітичних інструментів. Накопичення та обробка значних масивів інформації створюють основу для формування достовірних висновків і рекомендацій.
Сучасні наукові розробки спрямовані на подальше вдосконалення VRS. Дослідники розробляють алгоритми, що дозволяють з високою точністю узгоджувати норми висіву з варіабельністю ґрунтових умов, рельєфу та метеорологічних факторів. Оскільки процеси проростання, вегетації та формування врожаю знаходяться в прямій залежності від перерахованих умов, диференційований розподіл насіннєвого матеріалу виступає дієвим механізмом оптимізації продуктивності. Даний підхід дозволяє управляти виробничими ризиками та концентрувати ресурси на ділянках з найбільшим потенціалом окупності.
Методика вдосконалення змінної норми висіву з використанням супутникових даних
Науково обґрунтований підхід передбачає валідацію супутникової інформації наземними вимірюваннями. Комплексний аналіз повинен включати такі компоненти:
- Дані про генетичний потенціал сортів, що вирощуються, та фактичну схожість насіннєвого матеріалу.
- Часові ряди супутникових даних за основними вегетаційними індексами.
- Агрохімічні, агрофізичні та фізико-хімічні характеристики ґрунтів, ґрунтові карти, результати аналізу цифрових моделей рельєфу (DEM).
- Карти врожайності за попередні кілька років за всіма культурами сівозміни.
- За необхідності відомості про зрошення, дренаж та схеми розміщення дренажних систем.
На супутникових знімках ділянки з помірною та сильною ерозією ідентифікуються як світліші зони, що підтверджується результатами моделювання ерозійних процесів. Сукупний врахування перелічених факторів дозволяє сформувати оптимізовану карту-завдання для посіву зі змінною нормою на майбутній сезон.
Зниження норми висіву на ділянках зі стабільно зниженою врожайністю збільшує площу живлення окремих рослин, що сприяє досягненню показників, які наближаються до середніх по полю. При рівномірному висіві (і, як наслідок, конкуренції рослин за ресурси) вирівнювання врожайності видається недосяжним завданням.
Дослідження наукових співробітників університету Вітаутаса Магнуса
Розглянемо детальніше дослідження, яке провели наукові співробітники литовського університету, опубліковане у 2022 році (Variable Rate Seeding in Precision Agriculture: Recent Advances and Future Perspectives, 2022).
Головне завдання дослідження – проаналізувати технології VRS, визначити їхню ефективність в існуючих умовах, виявити агрономічні та економічні перспективи використання методики. Для цього було проаналізовано 92 джерела з 1998 по 2001 рік, у яких досліджувалися змінний висів, робота датчиків, картографування ґрунту та зв’язок норми висіву з врожайністю.
Виділяють два основні способи реалізації:
- Картографічний – норма встановлюється заздалегідь відповідно до карт та показників врожайності.
- Сенсорний – спеціальні датчики вимірюють характеристики ґрунту та рослин у режимі реального часу, норма висіву регулюється автоматично.
За даними досліджень, оптимальний норматив залежить від таких факторів, як текстура ґрунту, показники вологості, кількість органічних речовин, рельєф, клімат. Урожайність відрізняється квадратичною залежністю від ступеня щільності рослин. При збільшенні нормативу врожайність стає оптимальною, далі знижується через те, що рослини починають конкурувати за поживні речовини.
З точки зору економіки VRS ефективніше застосовувати на об’єктах з підвищеною просторовою неоднорідністю ґрунту. Тут метод позитивно впливає на врожайність, зменшує витрату насіння. Наприклад, коригування норми висіву на різних ділянках може підвищити показник на 900–1900 кг/га, точне значення залежить від продуктивності поля.
З економічної точки зору VRS ефективніше застосовувати на об’єктах із підвищеною просторовою неоднорідністю ґрунту. У цьому випадку метод позитивно впливає на врожайність та зменшує витрату насіння. Наприклад, коригування норми висіву на різних ділянках може підвищити показник на 900-1900 кг/га, причому точне значення залежить від продуктивності поля.
При цьому ефективність залежить від розміру господарства, варіабельності території. За даними авторів, окупність технології відбувається на об’єктах площею понад ~150 га. У великому господарстві інвестиції можуть окупитися через рік.
На закінчення автори дослідження зазначають, що VRS – корисний інструмент для точного землеробства, за допомогою якого можна впливати на щільність посіву, зменшити витрати та збільшити стійкість сільськогосподарської сфери в цілому. Надалі дослідження повинні включати розробку точних механізмів розрахунку оптимальних показників висіву, тестування методів на практиці в різних агрокліматичних умовах.







