Precyzyjna aplikacja nawozów mineralnych

Zmienne nawożenie mineralne w systemie VRA jest jedną z najbardziej zaawansowanych technologii precyzyjnego rolnictwa. Integralnym narzędziem tego rozwiązania są mapy aplikacyjne z przydzielonymi dawkami, tworzone z wykorzystaniem specjalistycznego oprogramowania.

System VRA (ang. Variable Rate Aplication) jest dostępny w wielu terminalach pokładowych zintegrowanych z nawigacją GPS. Aplikacja zmiennych dawek nawozów mineralnych w technologii VRA wykorzystuje urządzenia GPS, które podają dokładne położenie rozsiewaczy. Dzięki temu komputer sterujący ich pracą przydziela do danego miejsca odpowiednią dawkę nawozu. Nawóz automatycznie zostaje wysiany w zaplanowanych ilościach. Czynność ta odbywa się na podstawie wgranej do pamięci komputera pokładowego mapy aplikacyjnej, na której są zapisane dawki nawozów dla poszczególnych stref pola.

Do tworzenia map aplikacyjnych używa się specjalistycznego oprogramowania, które integruje mapy zawierające informacje o przestrzennej zmienności plonów, zasobności gleby w składniki pokarmowe, o właściwościach gleby (przewodność elektromagnetyczna). Niezbędne na potrzeby zmiennego nawożenia jest odpowiednie zmapowanie działek w celu uzyskania dokładnych obrysów poszczególnych pól wykonanych przy użyciu technik GPS i GIS. Tworzenie obrysów zasiewów czy działek ewidencyjnych może odbywać się ręcznie z wykorzystaniem aplikacji mobilnej lub poprzez objazd ciągnikiem z włączonym terminalem obsługującym funkcję GPS wzdłuż granic pola. Mapy działek można sporządzić także poprzez importowanie z plików, w których zawarte są pomiary GPS.

Mapy plonów

Podstawowym źródłem informacji na potrzeby precyzyjnego nawożenia są mapy plonów z każdego pola uzyskiwane na podstawie danych z czujników umieszczonych na kombajnach zbożowych lub sieczkarniach. Specjalistyczne oprogramowanie umożliwia nakładanie map plonów na mapy odmian w celu oceny wydajności plonowania. W dalszej kolejności następuje uśrednianie plonów z różnych lat i różnych upraw, w celu stworzenia dokładnej mapy potencjału plonotwórczego pola. Na podstawie map plonów ustala się strefy (rastry), z których będą pobierane próbki do badania zasobności gleby w składniki mineralne.

Próby glebowe

Kolejnym krokiem po zmapowaniu plonów jest wyznaczanie stref poboru prób glebowych. W tym celu poza mapami plonów są wykorzystywane mapy bonitacyjne, ukształtowania terenu, ortofotomapy, jak również wiedza rolnika o poszczególnych polach. Za pomocą specjalnego oprogramowania wyznaczone strefy pola dzielone są na rastry, z których będą pobierane poszczególne próbki. Możliwe jest dzielenie pola na rastry 1-, 2-, 3- lub 4-hektarowe. Większa liczba próbek pozwala na uzyskanie dokładniejszej mapy zasobności gleby. Każdy raster ma numer identyfikacyjny, który to numer otrzymuje także pobrana z rastru próba glebowa. Dane są przekazywane do mobilnych urządzeń, których oprogramowanie automatycznie wskazuje poszczególne punkty poboru próbek glebowych.

Po podzieleniu pól na rastry przystępuje się do pobierania prób glebowych na polach. Robi to automat z dziobakiem, który wykonuje nakłucie na głębokość 30 cm. To urządzenie może być zamontowane na quadzie lub samochodzie terenowym wyposażonym w GPS. Dzięki temu operator pojazdu zna dokładnie swoją pozycję, a mówiąc ściślej pozycję zamontowanego na nim dziobaka, który pobiera próbę gleby. Operator po kolei odwiedza wszystkie miejsca na polu, do których prowadzi go urządzenie naprowadzające, gdzie pobiera próbki gleby. Na jedną zbiorczą próbę kierowaną do analizy składa się co najmniej 15-25 pobrań równomiernie rozłożonych na obszarze danego sektora. Operator każdą próbę zbiorczą pakuje do woreczka foliowego lub innego opakowania i opisuje z jakiego pola i miejsca została ona pobrana.

Ostatnim krokiem jest dostarczenie pobranego materiału do stacji chemiczno-rolniczej. W laboratorium próby glebowe są suszone, mielone, a następnie poddawane analizie chemicznej według obowiązujących norm.

Analizy właściwości gleby

Na podstawie otrzymanych wyników opracowywana jest mapa odczynu oraz zasobności gleby w poszczególne makroskładniki (fosfor, potas, magnez). Na życzenie klienta stacje chemiczno-rolnicze mogą sporządzić także mapy zasobności gleby w mikroelementy: mangan (Mn), miedź (Cu), cynk (Zn), żelazo (Fe) czy bor (B).

Uzupełnieniem informacji o właściwościach pola jest skanowanie elektromagnetyczne, które pozwala określić skład uziarnienia gleby. Za pomocą skanowania elektromagnetycznego gleby można w sposób szybki i precyzyjny określić zawartość części ilastych, a więc wykryć obszary o różnych typach: piasek, żwir, glina itd. Informacja ta jest niezbędna do precyzyjnego określenia dawek nawożenia z uwzględnieniem kategorii agronomicznej gleby.

Informacje uzyskane w wyniku analiz gleby mogą być uzupełnione o dane teledetekcyjne dotyczące wskaźników kondycji roślin, ilości biomasy oraz niedoborów wody. Źródłem danych teledetekcyjnych mogą być zdjęcia satelitarne, zdjęcia wykonane z samolotów lub bezzałogowych statków powietrznych oraz z obiektów naziemnych (np. N-sensory).

Wyniki badań uzyskane ze stacji chemiczno-rolniczych, uzupełnione innymi informacjami (m.in. przewodność elektromagnetyczna, historia plonowania i kondycji roślin) obrabiane są za pomocą specjalnych metod bilansowych, dzięki którym porównuje się rozchody składników pokarmowych (wynoszenie składników z plonem, straty składników w glebie) z przychodami (nawozy organiczne, opady atmosferyczne, resztki pożniwne przedplonu, uwalnianie się składników w glebie itd.). Dzięki cyfrowemu przepływowi danych oraz korelacji wyników badań z analiz i cyfrowo oznaczonych miejsc poboru próbek tworzone są dokładne mapy zasobności gleby w poszczególne składniki.

Cały tekst można przeczytać w wydaniu 05/2019 miesięcznika „Przedsiębiorca Rolny”

dr inż. Jacek Skudlarski
Fot. firmowa