У точному землеробстві зазвичай покладаються на інформацію, одержану в результаті агрохімічного аналізу ґрунту на кількох ділянках поля. Ці дані справді набагато точніші від тих, які одержані за принципом: «одне поле – один аналіз». Однак до ідеалу їм все одно далеко, бо, як свідчить практика, навіть кожен метр площі може мати свої характеристики. Тому інженери провідних машинобудівних компаній шукають шляхи онлайн­управління агрохімічним станом ґрунтів.

Зелений дослідник від Trimble

Вийшло знайти ефективний спосіб визначення вмісту азоту з допомогою спеціальних сенсорів, які за рівнем віддзеркалення світла в певних діапазонах хвиль визначають уміст хлорофілу в рослинах. На підставі цих даних обчислюється фактичне поглинання азоту та потреба в ньому конкретної ділянки. Одержана інформація спрямовується на контролер розкидача або обприскувача, який відповідно регулює дози внесення. Дані вимірювань надходять до системи щосекунди й дають змогу працювати за нормальних робочих швидкостей і діапазонів внесення.

В Україні азотні сенсори стали випробовуватися ще 2010 р. Піонером у цій сфері став сенсор GreenSeeker (виробник – Trimble). Датчики сенсора вимірюють NDVI (стандартизований індекс відмінностей рослинного покриву) рослин, передають їх до системи управління, яка й забезпечує диференційне внесення азотних добрив у реальному часі під час (даруйте за гру слів) проходу обприскувача або розкидача. Як зазначають у своєму дослідженні завідувач лабораторії Львівської філії УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого Василь Думич і молодший науковий співробітник Роман Лейко, скепсис агрономів і механізаторів щодо цієї інновації дуже швидко розвіявся, коли вони побачили, що за результатами внесень рослинний покрив вирівнявся, не було вилягань, котрі трапляються через те, що на окремих ділянках «передають куті меду», та й врожайність дістали вищу. І головне – вийшло зекономити добрива. Наприк­лад, якщо агроном готовий був вносити по 150 кг / га аміачної селітри, то за диференційованого внесення з допомогою GreenSeeker було витрачено пересічно 121,3 кг / га, економія – 19,2 %. У перерахунку на 1 га це становить майже 30 кг, а на 100 га – це вже 3000 кг, що в грошовому еквіваленті становить 26 тис. грн. Економічний ефект диференційного живлення азотом на зернових культурах становив 150‑250 грн / га. Завдяки цьому витрати на сенсор із використанням на 2000 га можуть окупитися за один сезон.

Окрім стаціонарних сенсорів, які встановлюються на трактори, в Україні реалізуються портативні прилади GreenSeeker для експрес­аналізу. Вони мають цифровий дисплей, акумулятор, зручний держак.

Скандинавський рентген

YaraN­Sensor народився у Центрі досліджень і розвитку Yara у м. Дюльмен (Німеччина). Перший N­Sensor (Classiс) було представлено 1999 року для використання на зернових. Робота з розвитку N­Sensor тривала з урахуванням змін у технологіях і використання пристрою на більш широкому спектрі сільськогосподарських культур. Із 1997­го по 2010 р. Yara провела понад 250 випробувань сенсора, в ході яких пристрій вдосконалювався та доповнювався новими програмами, наприклад, Absolute­N для роботи з олійним ріпаком.

Кілька років тому Yara запустила новий N­Sensor™ ALS (ActiveLightSource), котрий працює так само, як класичний N­Sensor, визначаючи потреби рослин в азоті за вимірюваннями рівня відбивання світла. Обидві системи використовують однакові агрономічні алгоритми, що ґрунтуються на польових випробуваннях щодо оптимального внесення добрив на конкретній ділянці поля та підімкнені до термінала, де опрацьовується зібрана інформація та дані GPS.

Основна відмінність між двома N­Sensor™ у тому, що ALS Sensor має вбудоване власне джерело світла з використанням під час роботи ксенонових ламп­спалахів. Це дає змогу N­Sensor™ ALS працювати незалежно від умов освітлення і навіть уночі. N­Sensor™ ALS неоднораз відзначався медалями й дипломами на міжнародних виставках. Усі господарства, які застосовували цей сенсор, зафіксували підвищення врожайності зернових на 3,5‑5 %, економію азотних добрив на 14 %, сумарне збільшення ККД на 10‑20 % завдяки зниженню втрат і вищій швидкості поглинання. За високу ефективність цей сенсор називають скандинавським рентгеном.

Почуття міри

Компанія CLAAS також зробила свій внесок у технології дистанційного вимірювання потреб рослин в азоті, виготувавши СROP SENSOR ISARIA. Цей датчик оснащено активною вимірювальною системою з чотирма світлодіодами високої потужності, завдяки яким пристрій може працювати 24 год. на добу незалежно від рівня природного освітлення. Завдяки вертикальному розташуванню система здатна ефективніше вивчати листову поверхню та біомасу окремої рослини, створюючи повний портрет сівби на мінімальній площі. Управління датчиком здійснюється з допомогою CEBIS MOBILE або іншого терміналу ISOBUS. Для розрахунку оптимального обсягу внесення під час так званого калібрувального об’їзду поля створюється регулювальна крива. Прикметно, що на озимій пшениці така операція зайва.

Завдяки універсальній алюмінієвій рамі система CROP SENSOR ISARIA може використовуватися на будь­якому тракторі. Технологія ISOBUS забезпечує простоту у застосуванні, всі модулі й компоненти узгоджені між собою і розраховані на надійне використання за підвищених навантажень. Система CROP SENSOR ISARIA монтується просто, всього за кілька хвилин на передню гідравлічну систему. Послідовне і просте з’єднання дає змогу використовувати й техніку більш раннього випуску.

Датчики OptRx (виробник – AgLeader) краще встановлювати за всією довжиною штанги обприскувача. На підставі одержаних даних система DirectCommand диференційовано вносить азот у режимі реального часу.

Доволі простою є і система CropSpec (розробка Topcon спільно з YaraInternational), котра може працювати з програмою VRC (MapLINK) або з контролерами дозування X20 і X30. CropSpec – конструкція з двох датчиків, легка і нескладна в експлуатації та монтажу. Датчики можуть встановлюватися навіть на даху кабіни трактора, аби не погіршувати оглядовість і не зменшувати маневровість. Перевага технології CropSpec полягає в оптиці, яка використовує імпульсні лазерні діоди для виявлення об’єктів. Система доволі точно визначає вміст хлорофілу, рівень азотного живлення та автоматично складає план внесення добрив. Ефект той самий: економія ресурсів, підвищення врожайності, зменшення вилягання.

Максим Сніжко