Precise - šestý smysl pro zemědělství
Co je Yara N-Sensor?
Yara N-Sensor je unikátní systém pro přesné zemědělství, vyvinutý k řízení dávkování dusíkatých hnojiv pro zemědělské plodiny. Je to systém sensoru a softwaru, fungující "za pohybu" a měřící odraz světla od plodiny (závislý na obsahu chlorofylu), na základě kterého vypočítává optimální aplikační dávku dusíku a tím umožňuje, aby aplikační stroj (rozmetadlo, postřikovač) aplikoval na každou část pozemku potřebné množství hnojiva.
Funkce
Yara N-Sensor je namontován na kabině traktoru tak, aby nevadil v provozu, ale měl nerušený "výhled" na plodinu. Je praktický a snadno se montuje na jakýkoli typ kabiny. Yara N-Sensor snímá údaje o plodině ve čtyřech různých úhlech, po dvou po každé straně traktoru. Snímaná oblast zabírá přibližně 50 m2 a pokrývá celou šířku záběru. Yara N-Sensor je konstruován tak, aby fungoval při normální provozní rychlosti. Údaje o odrazu světla od plodiny se sbírají každou sekundu.
Pátý sensor, orientovaný směrem vzhůru, měří intenzitu světla, což systému senzorů umožňuje provádět kompenzaci různých podmínek osvětlení. Díky tomu je Yara N-Sensor schopen pracovat i tehdy když jiné systémy založené na satelitním pozorování, nemohou sbírat údaje, protože je zataženo. Yara N-Sensor je třeba nastavit pro každý jednotlivý pozemek. Nastavení je jednoduché a spočívá ve změření malé plochy plodiny a získání údajů o odrazu světla. Pro tuto malou plochu se pak pomocí přístroje Yara N-Tester stanoví optimální množství dusíku a to se poté přiřadí ke zjištěné hodnotě odrazu světla. Jak se potom bude Yara N-Sensor pohybovat po pozemku, bude průběžně měnit aplikovanou dávku dusíku nad nebo pod průměrnou optimální dávku podle potřeb plodiny v jednotlivých částech pozemku. V současné době probíhá vývoj systému, který by umožnil kalibraci pouhým zadáním plodiny, odrůdy a růstového stádia.
Pokusy
V několika zemích (Německo, Velká Británie, Dánsko, Švédsko, Francie, USA, Česká republika, Maďarsko) bylo úspěšně provedeno rozsáhlé testování, jehož součástí byla mj. série plně opakovaných pokusů na 150 ha ve Velké Británii. V těchto testech se porovnávala "současná zemědělská praxe'" s variabilní aplikací dusíku pomocí Yara N-Sensoru. U všech testů se intenzivně sledovalo množství aplikovaného dusíku, výnos a kvalita zrna. Hlavní výsledky těchto testů provedených v roce 1998 ve Velké Británii byly následující:
Aplikovaný dusík
V průměru se metodou variabilní aplikace ušetřilo 25 kg dusíku na hektar. Rozptyl byl však velký: Yara N-Sensor aplikoval dávky v rozmezí od 40 kg N/ha více do 50 kg N/ha méně než podle současné zemědělské praxe. To poukazuje na velkou rozdílnost přístupů zemědělců k výpočtům potřeby dusíku a zdůrazňuje potřebu takové sady řídících nástrojů, jakou nabízí řada Precise.
Výnos
Všechny testované lokality byly při sklizni monitorovány pomocí satelitního (GPS) systému pro mapování výnosů.
V grafu je zaneseno množství aplikovaného dusíku a výnos na dvou souběžných kolejových řádcich, jednak pro současnou zemědělskou praxi, kde bylo aplikováno paušálně 130 kg N/ha, a jednak pro Yara N-Sensor, kde byl dusík aplikován variabilně. Graf demonstruje nejenom schopnost variabilní aplikace "vyrovnat" výnosy na celém poli, ale ukazuje i na potenciální nárůst hrubé marže. V bodě "X" grafu činil nárůst výnosů díky proměnlivé aplikaci hnojiva 1,1 t/ha. Aby Yara N-Sensor dosáhl těchto výsledků, aplikoval o 70 kg N/ha více než podle současné zemědělské praxe, díky čemuž se zvýšila hrubá marže o 81,68 liber/ha.
V jiných částech linie aplikoval Yara N-Sensor stejné množství hnojiva jako podle současné zemědělské praxe. V této oblasti Yara N-Sensor zjistil, že plodina už má dostatek dusíku na to, aby dosáhla svého výnosového potenciálu, a proto nebyl aplikován žádný dodatečný dusík.
Kvalita zrna
Zajištěním optimální dodávky dusíku ve všech částech pozemku se napomůže vyrovnání variability v obsahu bílkovin na celém pozemku a docílí se lépe prodejné sklizně. Při sklizni pšenice na zrno se použitím Yara N-Sensoru docílilo obsahu bílkovin ve výši 11,6% v porovnání s 10,8% u současné zemědělské praxe (viz obrázek). Výsledky pokusu ukázaly, že při použití Yara N-Sensoru byla variabilita obsahu bílkovin o třetinu nižší než při aplikaci hnojiva podle současné zemědělské praxe. Snížení variability obsahu bílkovin bylo v testech zaznamenáno i u krmné pšenice.
Účinnost dusíku
Yara N-Sensor má nejen pozitivní vliv na obsah bílkovin a výnos, ale navíc je i ekologičtější, protože zvyšuje účinnost dodaného dusíku. Dodáváním optimálního množství dusíku do všech částí pozemku se snižuje množství dusíku, které v půdě zůstane po sklizni, čímž se minimalizují potenciální ztráty vyplavováním. Yara N-Sensor podstatně zvyšuje podíl pozemku, kde množství dusíku dodávaného do půdy odpovídá množství dusíku odebranému v zrnu a slámě.
Na grafu je znázorněna účinnost dusíku pro jednu z britských lokalit testovaných v roce 1998. Šedý sloupeček značí plochu, kde je aplikovaný dusík v rovnováze, zelené sloupečky nalevo od něj značí místa, kde bylo dusíku aplikováno málo, a oranžové a červené sloupečky napravo značí místa, kde bylo dusíku aplikováno příliš mnoho.
Při aplikaci hnojiva podle současné zemědělské praxe byl dusík v rovnováze na 35% plochy. Na zbytku plochy aplikace dusíku převyšovala potřebu plodiny. To zvyšuje zásoby dusíku v půdě, což může vést ke ztrátám v důsledku vyplavování. Při použití Yara N-Sensoru se účinnost dusíku zlepšila. Dusík byl v rovnováze na 44% plochy a nadměrně aplikován byl na mnohem menší ploše.
Polehání
Zmenšení plochy na níž je dusík aplikován v nadměrném množství, může rovněž snížit náchylnost obilí k poléhání, které jinak může mít značný dopad na ziskovost produkce v podobě snížené kvality, menšího výnosu, prodloužené doby sklizně a vyšších nákladů na sušení. Ztráty utrpěné v důsledku poléhání mohou z hlediska hrubé marže dosahovat i 100 liber/ha. Vizuální vyhodnocení lokalit testovaných v roce 1998 ukázalo, že Yara N-Sensor má jednoznačný vliv na redukci polehání. Podrobnější rozbor bude proveden v rámci pokusů v roce 1999.
Hrubá marže
Průměrný nárůst hrubé marže při použití Yara N-Sensoru oproti současné zemědělské praxi činil 6,87 liber/ha (380 Kč/ha). V jednom případě bylo při použití Yara N-Sensoru dosaženo o 24,44 libry/ha (1370 Kč/ha) vyšší marže než při postupu podle současné zemědělské praxe. Účinek na výnosy byl v tomto konkrétním testu zvláště vysoký v oblastech se silným zaplevelením. Ukázalo se, že dodatečný dusík potlačil růst plevele a zároveň pomohl potlačit potenciálně ničivé důsledky černání pat stébel. Na dalším testovaném poli potravinářské pšenice byly pozorovány vyšší výnosy a vyšší obsahy bílkovin při vyšším množství aplikovaného dusíku. Z hlediska hrubé marže se při použití Yara N-Sensoru získalo o 13,57 libry/ha (760 Kč/ha) více než u současné zemědělské praxe. Těmito testy si Yara N-Sensor definitivně získal své místo jako cenný nástroj pro řízení variabilní aplikace dusíkatých hnojiv v přesném zemědělství. Aplikace dusíku přesně podle požadavků plodin zlepšuje jeho účinnost, zvyšuje ziskovost a rovněž minimalizuje dopady na životní prostředí.
Vývoj do budoucna
V současné době se Yara N-Sensor soustřeďuje na požadavky ozimé pšenice. Provádí se však výzkum a vývoj využití tohoto přístroje pro další plodiny jako například pro ječmen, ozimou řepku, cukrovku a brambory. U těchto plodin přinášejících vysoké tržby existuje značný potenciál pro ovlivnění hrubé marže.
Další oblastí zájmu je využití technologie senzorů pro aplikaci fungicidů, které mají na nákladech zemědělských podniků velký podíl. V roce 1999 bude s Yara N-Sensorem provedeno několik testů účinků strobilurinů. Tyto testy bude doprovázet výzkum zacílený na další prohloubení našich znalostí vzájemných vztahů mezi strobiluriny a potřebou dusíku.
Mezi další zkoumané oblasti patří aplikace proměnlivého množství N na místech, kde byl aplikován hnůj nebo pevná biologická hnojiva. Yara N-Sensor je schopen vyrovnat rozdíly v zásobování plodin dusíkem po aplikaci tohoto potenciálně cenného zdroje živin.
