Як працює технологія оптимального дозування добрив для підвищення ефективності та стійкості агробізнесу

11 грудня 2024, 06:58 164
Артур Анділахай

У період 2022-2023 років аграрії України зіткнулися з численними викликами: нестабільні постачання добрив, високі ціни на агрохімію та загальна невизначеність через політичну й економічну ситуацію. У таких умовах ефективність використання ресурсів стала одним із ключових питань для агробізнесу, особливо для малих та середніх агровиробників.

Як інтегратор технологій, компанія SmartFarming визначила для себе пріоритет на підвищенні ефективності — допомогти фермерам стати ефективними у тривалому періоді та досягнути стійкості агровиробництва. Для досягнення цієї мети ми фокусувались, зокрема, на одному з найбільш дієвих підходів у точному землеробстві — диференційованому підході під час виконання агрооперацій, зокрема на технології для диференційованого (оптимального) внесення добрив.

Що таке диференційоване внесення добрив?

Диференційований підхід передбачає адаптацію дій чи ресурсів відповідно до конкретних потреб, характеристик та умов поля, а ще краще — конкретних ділянок на цьому полі. Реалізовувати такий підхід можна по-різному, проте ціллю є підвищення ефективності та результативності, зокрема через постійний збір даних та аналіз виконаних робіт для їх коригування в майбутніх періодах. Такий підхід має загальні преваги — точність, ефективність, гнучкість та збереження ресурсів, проте є низка складнощів — часові витрати на підготовку, потреба у досвіді та спеціальних знаннях, складність у впровадженні.

У цій публікації хочемо поділитися досвідом зі внесення добрив, а саме оптимального дозування. І якщо традиційно цей підхід вимагав часу та ресурсів фермера: на відбір проб, повноцінний аналіз ґрунту та біомаси, визначення зон, які потребують чи підходять для диференційованого внесення, розробку карт-завдань та безпосередньо внесення добрив за цими картами, то наразі на ринку існують технології, які здатні прискорити й автоматизувати всі ці процеси. 

Таким рішенням є, зокрема, польовий аналізатор Augmenta, що працює на основі мультиспектральних камер та ШІ. Це технолоія, яке відповідає сучасним викликам: знижує витрати, покращує врожайність і сприяє екологічній стійкості.

Як працює Augmenta

Augmenta встановлюється на техніку — самохідний обприскувач або трактор, який працює з причіпним обладнанням — і під час її роботи дозволяє аналізувати стан поля та приймати рішення в режимі реального часу. Система камер, якими оснащений пристрій, сканує поле, після чого алгоритми штучного інтелекту формують карту вегетаційного індексу. На основі цих даних аналізатор дає команду клапанам секцій обприскувача або «тарілочкам» розкидача вносити більше або менше добрив залежно від вегетаційного індексу. Зокрема, під час руху техніки він визначає 3 зони на полі:

  • з достатнім потенціалом — ділянки поля, де рослини добре розвиваються і мають високий індекс вегетації. У таких зонах Augmenta вносить 80% (даний відсоток можна налаштовувати) від заданої агрономом норми добрив;
  • з високим потенціалом — ділянки, рівень вегетації яких нижчий, але рослини ще не повністю розкрили свій потенціал. У таких зонах пристрій вносить 100% від заданої норми добрив;
  • з низьким потенціалом — зони, в яких посіви рідкі, недорозвинені або постраждали від зовнішніх чинників. На таких ділянках аналізатор дає команду вносити допустимий мінімум для підтримки життєдіяльності мікроорганізмів у ґрунті (зазвичай таких ділянок не більше 5% на полі).

Все це відбувається в реальному часі, тобто протягом однієї-двох секунд, паралельно з аналізом неоднорідностей на полі та їх автоматичною фотофіксацією. Таким чином забезпечується управління нормою внесення добрив тут і зараз, ефективно і без перевитрат.

Така технологія має кілька ключових переваг:

  1. Економічна ефективність: оптимізація витрат на добрива завдяки точному дозуванню. Результати від застосування технології можна отримати «тут і зараз» — переглянути дані та провести відповідні розрахунки на основі ринкових цін. 
  2. Екологічний вплив: дозування добрив залежно від потреб зон поля мінімізує надмірне внесення та зменшує негативний вплив на навколишнє середовище.
  3. Збільшення врожайності — на перший погляд, неочевидний результат, на який впливає велика кількість факторів. Фактично, його можна оцінити тільки після збору врожаю, зокрема на основі карт урожайності. Наша практика говорить про те, що із застосуванням технології у господарствах України досягали приросту врожайності від 3% до 12%.

Практичний кейс

Від теоретичних засад перейдемо до реальної практики. У сезоні-2024 польовий аналізатор Augmenta працював у низці господарств від Львівської до Сумської областей. 

Для одного прикладу взято поле площею близько 126 га (Полтавська область), де вирощувалася озима пшениця, і для перевірки результативності його розділили на дві частини:

  1. На одній частині застосували диференційоване внесення добрив із польовим аналізатором Augmenta (верхня частина поля).
  2. На другій вносили добрива за традиційною технологією із фіксованою нормою тією ж технікою, без застосування пристрою (нижня частина поля).
  3. Техніка та базова задана норма в обох випадках були однакові.

За результатами картування врожайності на частині поля, де застосовували диференційоване внесення з Augmenta, в середньому було отримано додаткових 2,4 ц/га озимої пшениці, що еквівалентно щонайменше $40 додатково на 1 га. На частині поля, де вносили добрива за традиційною технологією, врожайність склала 4,4 т/га. У верхній частині поля, відповідно, 4,64 т/га (приріст 5,5%).

Для іншого прикладу взято поле площею близько 84 га, де вирощувалася озима пшениця, і для перевірки результативності його теж розділили на дві частини. Відповідно, операції з підживлення на одній проводились із застосуванням Augmenta, а на іншій роботи виконувались тією ж технікою, проте без застосування польового аналізатора.

За результатами картування врожайності на частині поля, де застосовували дифвнесення з Augmenta, в середньому було отримано додатково трохи більше 3,3 ц/га озимої пшениці, що еквівалентно щонайменше +$50 на 1 га. На частині поля, де вносили добрива за традиційною технологією, врожайність склала 5,5 т/га. У нижній частині поля відповідно — 5,8 т/га.

Такий дослід наочно демонструє результати роботи технології, адже порівняння показників відбувалося в межах одного поля, де базові умови — ґрунт, культури-попередники, кліматичні чинники, техніка та норма внесення — були однаковими. 

Висновки

Інноваційні рішення, такі як Augmenta, показують свою роботу безпосередньо в полі, під час виконання виробничих операцій. Вони дозволяють фермерам знизити витрати, підвищити ефективність і загалом відповідати сучасним викликам агробізнесу. З огляду на це, ми рекомендуємо агровиробникам:

  1. Повноцінно використовувати доступні дані (наприклад, індекси NDVI), аналізувати дані зібрані з різних джерел, зокрема з техніки, яка виконує польові операції.
  2. Інтегрувати ці підходи у довгострокові стратегії управління господарством.
  3. Інвестувати в технології точного землеробства, наприклад — Augmenta, що автоматизують рутинні процеси і оптимізують використання ресурсів.

Із таким підходом господарства можуть адаптуватися до будь-яких умов, забезпечуючи стійкість і конкурентоспроможність на ринку.

Нагадаємо, що SmartFarming та Програма USAID АГРО ініціювали проєкт, завдяки якому фермери можуть заощаджувати до 90% на диференційованому внесенні добрив з Augmenta. Послуга доступна для українських агровиробників всього за 1 $/га. 

Артур Анділахай, агроном-дослідник, керівник R&D напряму SmartFarming

Думка автора може не збігатися з думкою редакції. Відповідальність за цитати, факти і цифри, наведені в тексті, несе автор.