19 апреля 2019

Опыт диф. внесения азотных удобрений

Выступление нашего технического директора Завьялова Захара на Семинаре Geoscan Weekend в Санкт-Петербурге
В своем выступлении наш технический директор – Захар Завьялов, рассказал об опыте применения беспилотного самолета Геоскан 201 Агрогеодезия в точном земледелии.
Итак, начнем с того, что поясним, почему стали применять БПЛА в сельском хозяйстве, несмотря на то, что в этой сфере достаточно распространен спутниковый мониторинг посевов. Проблема в том, что данная технология имеет большое количество недостатков, которые могут играть серьезную роль в контроле состояния полей.

  1. Плохое разрешение. Фото со спутника можно получить только в разрешении 1 метр/пискель, с БПЛА – 2-15 см/пиксель.
2. Периодичность съемки – погода влияет на качество снимков и их наличие.
Например, в прошлом году мы проводили обследование в одном из местных хозяйств. Необходимо было сравнить наши данные со спутниковыми, но так как всю неделю была переменная облачность, мы не смогли найти ни одного качественного снимка этой местности.
За один полет БПЛА от Геоскана покрывает около 1000 Га при разрешении съемки 5 см.
Так как на борту самолета установлена модернизированная камера Sony A6000 (в 2019 году мы заменили эту камеру на MicaSense RedEdge) для съемки в красном и ближнем инфракрасном спектрах, мы можем создавать карты вегетативного индекса NDVI. Индекс NDVI позволяет разбить поле на участки неоднородностей, то есть места с разным количеством питательных веществ, уровнем влаги и т.п.

После обработки данных мы загружали предписания на внесение азотных удобрений в технику Amazone, но нашими услугами заинтересовались дилеры другой техники.
В этом году мы будем выполнять пробные полеты с распределителем сухих удобрений Kverneland. Также попробуем загрузить наши предписания в опрыскиватели других компании, но уже для внесения жидких удобрений, например, Туман 2.

Наш клиент – фермер в Пензенской области. Мы проводили обследование в конце мая – начале июня 2000 гектар озимой и яровой пшеницы.

В этом хозяйстве очень внимательно следят за севооборотом. В предыдущем сезоне поля не были засеяны – они «отдыхали», так как считается, что это поможет лучше подготовить поле к выращиванию зерновых.
В сельском хозяйстве существуют определенные правила, какую культуру после какой можно сеять на полях, а какую нежелательно. Например, нежелательно два года подряд сеять одну и ту же культуру.
Для примера рассмотрим поле, обследование которого проводилось в видимом спектре.
В этот сезон в регионе была ранняя весна. В низинах снег быстро растаял, и после чего случились сильные заморозки. В результате во всем регионе в низинах культура погибла.
Далее мы разбиваем поле на зоны в зависимости от показаний индекса. Юго западный участок имеет более насыщенный окрас зеленого цвета, поэтому он был выделен в отдельную зону. Все места выпадов были также выделены в отдельную зону.

Любой борт Геоскан в совокупности с программным обеспечением позволяет построить 3D-модель местности.
Синим и зеленым цветом отмечены более низкие участки, желтым и красным более высокие. Видно, что юго-западный участок более низкий чем все остальное поле. В связи с этим мы сделали вывод, что культура на этом участке развивается лучше из-за большей обеспеченности влагой.

Далее, пользуясь инструментами Гис Спутник Агро мы визуализировали водостоки и бессточные области.

При наложении на карту NDVI с зонами нам стало понятно, что места выпадов находятся как раз в низинах. Именно в них по весне скапливалась вода, которая потом замерзла и погубила культуру.
На следующем этапе наш специалист с N-tester'ом выходит в поле и производит листовую экспресс диагностику на содержание азота в растениях. Во всех наших экспериментах прибор рекомендовал нам вносить гораздо больше удобрений, чем было закуплено хозяйством.

Никто из наших клиентов не пошел на такой риск. Ведь, если бы компания согласилась с показаниями N-tester'а, то пришлось бы распределять в 1,5-2 раза больше удобрений, а соответственно и увеличивать денежные затраты. Предполагалось, что так урожай значительно увеличится. Но результаты были слишком непредсказуемы, к тому же в середине сезона никто оперативно не привезет такое большое количество удобрений. Их нужно заранее заказывать на производстве.

Если вы хотите самостоятельно проводить экспресс листовую диагностику растений, можете приобрести N-Тестер у нас.

Поэтому мы перераспределили имеющиеся удобрения и старались применить их максимально эффективно. В этом случае дополнительные вложения не требовались, а урожай мы в все равно увеличили.

Предписание на внесение составлялось с учетом характеристик распределителя. Размеры ячейки 48 на 48 метров соответствуют ширине распределения.
Для онлайн доступа к карте перейдите по ссылке.

На данном поле в зонах выпадов (отмечены красным цветом), было решено не вносить удобрения. Участки выпадов были достаточно большой площади, в некоторых местах ширина выпадов достигала 200 метров.

В этом хозяйстве мы работали по так называемой «Австралийской системе», она нацелена на выравнивание поля. Поэтому в зонах с меньшим индексом вегетации мы увеличили норму внесения до 150 кг/га «грязного вещества». В зонах с повышенным индексом сохранили стандартную норму внесения равную 100 кг.

В конце сезона мы подвели итоги эксперимента на основании данных об урожайности.
В верхней таблице указана урожайность полей, которые подкармливали по нашей дифференцированной технологии. В нижней по стандартной сплошной технологии.

Средняя урожайность с наших полей составила 43.2 центнера с гектара. По обычной технологии 36.1 центнера с гектара.

В итоге мы получили прибавку около 7 центнеров за счет перераспределения удобрений с зон выпадов, в зоны, которые больше нуждались в удобрениях.
Площадь выпадов составила около 10%
Помимо этого, мы посчитали площадь выпадов, вычли их из площадей полей и посчитали скорректированную урожайность. Площадь выпадов составила около 10%. А корректированная урожайность на некоторых полях достигала 55 центнеров, что является хорошим результатом для нашего региона.
Общая стоимость обследования за 1156 Га – 115 600 р.

Была обнаружена гибель культуры на 112 гектарах.

Стоимость перераспределенных с этой площади удобрений около 200 000 р. Что уже окупает наше обследование.

Помимо этого, мы повысили урожай на 820 тонн. Выручка от реализации такого объема продукции может быть до 8 200 000 р.
Полученная таким образом прибыль с лихвой окупает оборудование для дифференциального внесения удобрений.

Это только лишь половина выступления нашего технического директора Завьялова Захара на Семинаре Geoscan Weekend 2019. Целиком выступление можно посмотреть в видео формате.