Zkušenosti s uplatňováním precizního zemědělství ve firmě ZZN Pelhřimov a.s. (člen skupiny Agrofert Holding, a.s.)

Experiences in the Use of Precision Farming at Service Company ZZN Pelhřimov (Member of Agrofert Holding Group)

Jíra Zdeněk

Abstract

The advantages and disadvantages of precise nutrient management are presented in the paper. The determination of high density of nutrient supply is suggested. The desing of application map is modified to application aquipment and the minimum and maximum rate is discussed with economist. The experiments with precise nutrient management showed mean increase of yield by 2.5 % in 1999 in on farm sites.

Jedním z produktů, které naše společnost poskytuje zemědělské prvovýrobě, jsou služby. Jde zejména o sklizeň obilovin a řepky, dále sklizeň pícnin a hnojení průmyslovými hnojivy. Tuto činnost provozujeme od roku 1995 a můžeme konstatovat, že zájem o tento druh služeb má vzrůstající tendenci. Zároveň však vzrůstají požadavky zemědělců na kvalitu a prosazování nových technologií.

Každý dobrý agronom si uvědomuje existenci velké variability na obdělávaných pozemcích. Není tedy ideální, jak z hlediska ekonomického, tak i ekologického, přistupovat k pozemku jako k celku. Donedávna byly možnosti, jak tuto variabilitu zohlednit, velmi omezené. Není vzdálená doba, kdy problémem bylo naopak variabilitu (nechtěnou) ve všech zásazích omezit a zajistit stejnou úroveň základního zpracování půdy, stejnou úroveň výsevku, uložení osiva do stejné hloubky, dodržení projektovaných dávek průmyslových hnojiv a pesticidů. Tento požadavek, resp. jeho splnění zdaleka není ani v dnešní době u všech zemědělců samozřejmostí. Experimentovat s uplatňováním precisního zemědělství na pozemcích, kde tento požadavek nebyl plněn, nemůže podle mého názoru přinést prokazatelné pozitivní výsledky.

Doslova revoluci pro uplatňování diferencovaného přístupu na pozemcích způsobila možnost využití satelitní technologie, na základě které je možno s přesností na 1 m určit polohu sklízecího stroje, rozmetadla průmyslových hnojiv, místa odběru vzorku apod.. Díky možnosti přesně lokalizovat polohy se pro zemědělství otevřela možnost vyhodnocovat obrovské množství veličin a následně lokálně měnit dávku hnojiv, výsevek, dávku pesticidu apod.. Není třeba zdůrazňovat, že stroje, kterými se jednotlivé zásahy provádějí, musí splňovat následující kritéria.

1. Vysoký plošný výkon,

2. vysoká kvalita práce,

3. rychlá reakce na změnu dávky, hloubku setí, vysévané množství, apod.,

4. možnost zpětné kontroly vykonané práce.

V tomto ohledu můžeme konstatovat, že technika, která splňuje z velké části tato kritéria, je na trhu k dispozici. Problémem zůstává pořizování vstupních dat pro lokální diferencovanou aplikaci. Ta musí být zjištěna s vysokou přesností nejen co do stanovení hodnoty parametru, ale zároveň musí být pro vymezenou lokalitu reprezentativní. Omezující podmínkou těchto stanovení je nejen pracnost a časová náročnost, ale zejména cena jejich pořízení, která musí být v relaci s přínosem variabilní aplikace.

Druhým problémem je promítnutí zjištěných hodnot do praktického doporučení. Některé firmy zajišťující tyto služby mnohdy prezentují zaručeně "optimální" zohlednění všech těchto veličin pro zpracovaná doporučení. Ve skutečnosti je definování vzájemných interakcí a přiřazení váhy jednotlivým zjištěným faktorům v konkrétních klimatických podmínkách složitým úkolem, ve kterém čeká na základní výzkum i zem. odbornou praxi obrovský kus práce. Lze si snadno představit, že i přesné reprezentativní údaje (pokud bychom je měli k dispozici) může jejich špatná interpretace "znehodnotit" a vyvolat záporný ekonomický přínos diferencované aplikace v porovnání s aplikací uniformní. Situaci navíc ještě komplikuje nemožnost potvrdit správnost přístupu v jednom či dvou letech, neboť zemědělské soustavy vykazují značnou setrvačnost a významně se zde projevuje i průběh povětrnostních podmínek.

Přes všechny uvedené problémy a nedostatky je zřejmé, že se precizní zemědělství v krátké budoucnosti jednoznačně prosadí ve středních a velkých podnicích.

S vědomím všeho, co bylo v předchozím řečeno, jsme začali s konkrétním uplatňováním některých prvků precizního zemědělství v létě 1998. Zaměřili jsme se na vyspělé zem. podniky se standardní úrovní hospodaření. Nejvíce výsledků a zkušeností máme k dispozici ze ZDV Krchleby (okr.Čáslav). Jednalo se o využití výnosového monitoru, (AGROCOM) prvního využívající satelitní signál GPS a DGPS v ČR. Následující rok bylo toto zařízení na čtyřech sklízecích mlátičkách CLAAS MEGA 208 AC a dále byl zakoupen systém Falcon na pneumatické rozmetadlo TERRA GATOR, umožňující diferencovanou aplikaci průmyslových hnojiv. Podklady pro uplatnění diferencovaného hnojení na konkrétním pozemku byly výnosové údaje u předplodiny. Byla tedy měřena výslednice vstupů, a to s hustotou měření od 150 do 300 měřených bodů na ploše 1 ha. Každý měřený bod obsahuje data o zeměpisné šířce a délce, výnosu, vlhkosti sklízené plodiny, plus doplňující údaje. Měřená data jsou upravena s tím, že je brána v úvahu prodleva mezi dobou posečení a průchodem výnosovým čidlem. Výnos je tedy zapsán do bodu, ve kterém byl posekán. Při statistickém zpracování se neberou v úvahu výnosové hodnoty s četností výskytu pod 3%.

Zjednodušená filosofie přístupu ke zpracování návrhu aplikační mapy spočívá v tom, že na pozemku se vyskytují místa s nadprůměrným ale i podprůměrným výnosovým potenciálem (dobrý agronom rozmístění těchto oblastí tuší). Dosavadní způsob hospodaření na pozemku vycházel ze zajištění agrotechniky na standardní úrovni. Aplikace hnojiv byla prováděna uniformně, hnojiva byla dávkována na základě bilance živin z průměrných hodnot. Uplatňováním tohoto systému hospodaření docházelo k neustálému "přehnojování" míst s nižším výnosovým potenciálem a naopak. Na základě výnosové mapy byla lokalizována místa s s rozdílnou hladinou výnosu. Podle odběru živin předplodinou, s přihlédnutím k požadavkům následné plodiny, jejímu projektovanému výnosu, a zásobenosti půd základními živinami, (průměrné hodnoty dle AZP) bylo navrženo složení hnojiva (vyrobeno na konkrétní pozemek v míchárně hnojiv) a jeho průměrná dávka na ha. Ve spolupráci s agronomem podniku jsme pak stanovili diferenci mezi minimální a maximální dávkou hnojiva s tím, že maximální dávka se aplikovala na místa s nejvyšším výnosem u předplodiny a naopak. Agronom může akceptovat navržené hodnoty, může je ale i pozměnit, v krajním případě určit. Týká se to jak složení směsného hnojiva, jeho průměrné dávky, rozsahu diference pro minimální a maximální hodnotu. Agronom může dokonce stanovit konkrétní dávku hnojiva pro konkrétní oblast na pozemku. Po třech letech zkušeností můžeme říci, že agronomové vesměs akceptují návrhy co se týče složení směsného hnojiva a průměrné dávky na hektar a sami určují diferenci mezi maximální a minimální dávkou, která se pohybuje v rozmezí 60 - 80% průměru pro dávku minimální a 120-140% průměru pro maximální dávku. Je třeba poznamenat, že diference ve výnosech bývají zpravidla výrazně vyšší. Velice důležité je pro přesnost provedené aplikace stanovit i optimální rozlišení na aplikační mapě. Zatímco pro vstupní údaje je žádoucí maximální hustota, pro výstup do aplikační mapy musíme volit rozlišení vzhledem k šířce záběru aplikační techniky, její pojezdové rychlosti a v neposlední řadě i vzhledem k rozdílu maximální a minimální dávky (zde se projevuje reakční rychlost systému přecházet na rozdílnou úroveň hnojení). Paradoxně pak může být aplikační mapa s vyšším rozlišením v praxi méně přesná. Pro aplikační mapy tedy používáme rozlišení podle konkrétních podmínek (čtverce 36x36 m, častěji pak 50x50 m i větší).

Velice důležitá pro zákazníka při uplatňování diferencované aplikace je mapa skutečné aplikace, která se může od návrhu aplikační mapy v určitých detailech lišit. Jde o dokument, který vzniká na stroji při vlastní aplikaci. Zde se projeví přesnost práce obsluhy aplikátoru zejména co se týká dodržení šířky záběru, přesnosti pohnojení souvratí atp.. I to je velkou předností uplatňování precisního zemědělství - téměř dokonalá kontrola kvality provedené práce.

Po dobu dvou let (1999, 2000) naše společnost provozuje ve spolupráci s firmou Liva Předslavice rozmetadlo na diferencovanou aplikaci dusíku N-senzor. N-senzor je zařízení, které pomocí čtyř optických čidel měří obsah chlorofylu v porostu. Protože obsah chlorofylu je z velké části ovlivněn geneticky, předcházelo uvedení do provozu náročné zkoušení, jehož výsledkem bylo stanovení korekčních koeficientů pro jednotlivé odrůdy pěstovaných obilovin (firma Hydro). Vlastní aplikaci vždy předchází kalibrace na vytypovaném místě pozemku. V úseku cca 100 m se pomocí exaktní metody -N-tester určí potřeba N na ha. Tato dávka po odsouhlasení s agronomem je nastavena (s možností zvýšení ale i snížení) jako výchozí pro právě projetý kontrolní úsek. Úkolem agronoma je kromě odsouhlasení dávky určit i minimální a maximální aplikovanou dávku dusíkatého hnojiva. Rozmetadlo pak při průjezdu aplikuje na porost se stejným obsahem chlorofylu (stejnou potřebou N hnojení) stejnou dávku hnojiva jako na kalibrovaném úseku. V místech s nižším obsahem chlorofylu se dávka zvyšuje, až do hodnoty nastaveného maxima, naopak v místě s vyšším obsahem chlorofylu se aplikační dávka úměrně snižuje. Jako podklad pro zhodnocení kvality práce ale i vyhodnocení hnojařských opatření zákazník obdrží mapu skutečné aplikace, s uvedením průměrné, maximální a minimální dávky, včetně vyznačených zón pro konkrétní aplikační dávku. Výsledky provozních pokusů v roce 1999 prokázaly v průměru 2,5% nárůst výnosu oproti uniformní aplikaci ve stejné průměrné dávce.

Není pochyb o tom, že technologie precizního zemědělství se v budoucnu jednoznačně prosadí a přinese svým uživatelům prokazatelný finanční efekt. Kladnou roli jistě sehraje i ve vztahu k životnímu prostředí. Nezanedbatelný bude i její význam při kontrole kvality práce a dozajista přinese i podstatné zpřesnění evidence jednotlivých agrotechnických zásahů. Než se však podaří vytvořit a v praxi ověřit fungující matematické modely chování jednotlivých zjišťovaných faktorů bude nutné diferencované zásahy pečlivě zvažovat, konzultovat s pracovníky výzkumu a v každém případě nechat prostor pro ovlivnění navržených zásahů agronomem. Podstatně se tak sníží riziko, které by hrozilo v případě přecenění současných možností rozvíjející se technologie.