Картирование урожайности: как определить рентабельность поля

Зоны продуктивности

 

Зонами продуктивности, как уточнила Альфия Каюмова, можно назвать участки поля с разными показателями урожайности. Дело в том, что урожайность может значительно варьироваться не только на разных полях, но и в рамках одного поля. Зоны продуктивности выделяют двух типов: стабильные и нестабильные. Стабильные участки характеризуются постоянной урожайностью из года в год, поскольку на них не влияют ни погодные условия, ни особенности выращиваемых культур. Причина формирования таких зон – либо агрохимическое состояние почвы, либо ее гранулометрический состав (наличие песка, суглинка, солончаков и т.д.). На нестабильных участках урожайность варьируется из года в год, может быть как низкой, так и высокой, влияют на нее в основном климатические условия и нюансы конкретных сельхозкультур. Для нестабильных участков подобную карту построить достаточно сложно: как правило, здесь не бывает объективных причин колебаний урожайности, которые можно прогнозировать заранее. «По нашему опыту, – отмечает Альфия Каюмова, – таких полей встречается немного, а значит, и проблема эта нераспространенная».

 

Карты урожайности полей (со спутника): зеленым цветом обозначена высокая (относительно исторических показателей поля) урожайность, желтым – средняя, красным – низкая. В этом примере красным цветом выделена урожайность 2 ц/га. Фотография Green Growth.

 

Зачем определять

 

К картированию зон продуктивности сельхозпроизводители обращаются, чтобы понять степень однородности своих полей: достаточно редко встречаются возделываемые земли со стабильно высокой урожайностью по всей территории. «Зачастую урожайность на поле различается даже не на его противоположных концах: участки с высокой и низкой продуктивностью могут располагаться и с шагом в один гектар, – поясняет эксперт. – Соответственно, эти участки по-разному реагируют на одну и ту же норму высева семян или на одну и ту же дозу удобрения. Если проводить эксперименты и выявлять такие участки, продуктивность поля можно повысить и сократить затраты на удобрения и семена».

 

Другая причина, по которой необходимо понимать зоны продуктивности полей, это возможность дифференцировать посев и нормы внесения удобрений. Впрочем, Альфия Каюмова отметила, что сегодня в аграрном сообществе существуют два кардинально противоположных лагеря: по мнению одних, в зонах с высокой урожайностью нужно вносить меньше стандартного количества удобрений и семян, а другие уверены, что напротив, в этих зонах как раз и нужно стимулировать еще больший рост показателей, тогда как «желтым», «красным» и переходным зонам следует уделять меньше внимания, снижая за счет них свои расходы. Оба подхода, считает эксперт, имеют право на существование, но, принимая решение, нужно руководствоваться здравым смыслом и понимать влияющие на урожайность лимитирующие факторы. Если причиной угнетения плодородия участка является недостаток питательных веществ в почве, то «добавка» удобрений может сказаться положительно. Однако если проблема в рельефе или типе/структуре почвы, то смысла в этом действии не будет. Таким образом, уверена Альфия Каюмова, дифференцированный посев нельзя назвать панацеей от всех бед – использование этого приема следует соотносить с однородностью поля. «Если у вас однородное поле, такие инструменты точного земледелия не дадут вам желаемой рентабельности: на нем и без того все хорошо растет. Именно поэтому на таких полях целесообразно равномерно распределять удобрения, семена и СЗР. Если же мы понимаем, что у нас есть "больные" и "здоровые" участки, то вам необходим опытный агроном: действовать здесь нужно, экспериментируя».

 

Третья причина, по которой возделываемые земли зонируют по принципу продуктивности, это возможность обнаружения на поле системных проблем. «Если у вас нет инструмента по определению зон, то урожайные и бесплодные участки вы определяете "на глаз", а эта информация достаточно субъективная. Если же вы можете с точностью локализовать сложные участки, то вам будет проще и анализировать эту проблему. Иногда в хозяйствах встречаются такие места: как бы фермер их не удобрял, как бы не вскапывал год за годом, они не отвечают повышением плодородности – такое поле своей рентабельностью не оправдывает затрат, которые на него идут. Благодаря анализу вы можете принять радикальное решение (тем более сложное, если "пустая" зона расположена в середине поля) и вывести трудный участок из оборота».

 

Кроме того, если на конкретном поле урожайность недостаточно высокая, чтобы выращивать на нем пшеницу, и затраты на посевные материалы и агрохимикаты не окупаются проданным урожаем, можно подобрать для такого поля другую культуру, с той же урожайностью, но менее дорогую в производстве, и таким образом успешно окупать расходы.

 

Инструменты для определения зон продуктивности

 

Зоны продуктивности полей сегодня определяют двумя способами:

 

• Определение по спутниковым картам (вегетационный индекс NDVI)
• Определение по картам фактической урожайности при помощи программно-аппаратных комплексов

 

Спутниковые карты формируются при помощи полученных со спутника фотографий, и картирование продуктивности по ним возможно при помощи индекса NDVI (Normalized difference vegetation index, или нормализованный вегетационный индекс). Этот индекс показывает степень вегетационного процесса и зависит от того, какой длины световые волны поглощают и отражают растения. Плюс использования спутниковых изображений заключается в том, что эти фотографии можно получать в течение всего года: эти данные доступны и обновляются раз в три дня. Доступ к этой информации сегодня обеспечивает ряд российских и зарубежных компаний, как за деньги, так и безвозмездно. «Чтобы в удаленном режиме, не заезжая на поле, проследить рост своих посевов, – говорит Альфия Каюмова, – нужно в мобильном или WEB-приложении найти это поле, отметить его границы и указать растущие на нем культуры. Однако у этого инструмента есть большой минус: спутниковые снимки не расскажут, что именно на поле растет хорошо: пшеница или бурьян. Индекс вегетации этого не отобразит». Кроме того, указывает специалист, индекс NDVI не всегда коррелирует и с урожайностью. К примеру, если он показывает на поле отлично развивающуюся зеленую массу растений, то может не учитывать, что колосковая часть в это время развита плохо или формируется неправильно.  Поэтому, чтобы определить зоны урожайности точнее, нужно опускаться, так сказать, на уровень земли.

 

Для этого существует более классический, более надежный и эффективный инструмент – это построение карт фактической урожайности при помощи специальных приспособлений с датчиками, которые устанавливаются на зерноуборочные комбайны. Альфия Каюмова рассказала: «В начале уборочной кампании комбайн с этим устройством, как сканер, проходит по полю, и измеряет фактическую урожайность, полученную на том или ином участке поля. Так вы можете видеть с шагом в один гектар или даже меньше, как по полю фактически распределена прибыль». Очевидный плюс этого способа состоит в том, что он может стать основой для точечного агрохимического анализа почвы и позволяет принимать взвешенные решения о необходимости дифференциации посева, внесения агрохимикатов, севообороте и конфигурации поля. Чтобы сформировать такие рекомендации, нужно располагать данными за несколько лет.

 

Эксперт отмечает, что сегодня фактическим картированием зон урожайности полей во всем мире пользуется не более 20-25% растениеводческих хозяйств. Обусловлено это дороговизной таких «сканеров». На рынке есть несколько международных производителей, предлагающих эти устройства по цене от 10 тысяч долларов, не считая стоимости годовой подписки за активацию этих данных. Таким образом, далеко не каждое хозяйство может себе позволить подобное картирование – это просто выходит за пределы рентабельности. Кроме того, сложность возникает и на этапе калибровки: малейшая ошибка приведет к постоянному искажению получаемых данных, и поправку в расчеты внести самостоятельно невозможно.

 

Впрочем, уже сегодня в России производят аналог зарубежных устройств по картированию фактической урожайности полей. Стоит он в десятки раз дешевле, и при этом не уступает им в качестве сбора данных, а работает независимо от «мозгов» комбайна. Принцип его работы заключается в ежесекундном измерении количества зерна, проходящего через комбайн, в привязке к геолокации. Эта система, как и зарубежные, не позволяет «скачивать» полученные данные: чтобы воспользоваться ими для анализа, скажем, осенью, после полного завершения уборочной кампании, требуется также оформить подписку.

 

Текст: Людмила Старостина