Variable Rate Phosphorus and Potassium_OneSoil blog_cover

Как мы рассчитываем фосфорные и калийные удобрения

Определять нормы удобрений по результатам агрохимического анализа почвы — сложно и неэффективно. Поэтому мы научились восстанавливать данные об урожайности поля по спутниковым снимкам. Это позволяет рассчитывать дозы удобрений в бесплатном калькуляторе OneSoil за секунды.

О роли фосфора и калия

Калий и фосфор наряду с азотом — главные элементы питания растений. Калий играет важную роль в синтезе белков, стимулирует фотосинтез и повышает способность растений переносить заморозки. Фосфор обеспечивает энергетические процессы в клетках растений, помогает росту корней и влияет на качество семян.

Фосфор и калий, в отличие от азота, накапливаются в почве. А значит, за счет повышения нормы удобрений фермер может увеличить их концентрацию на участке. Но для каждой культуры существуют свой оптимальный уровень содержания фосфора и калия в почве — после его достижения, эти элементы перестают усваиваться растениями. Иногда их высокое содержание сказывается отрицательно: например, при чрезмерном содержании калия растения хуже усваивают магний и кальций.

Чтобы экономить деньги и собирать высокие урожаи, важно точно рассчитывать нормы удобрений для поля.

О принципах расчета удобрений

Большинство методик основывается на измерении содержания питательных элементов в почве и на расчете планируемой урожайности. По ней фермер оценивает вынос питательных элементов, то есть то, сколько заберут растения из почвы. Зная объем выноса, можно рассчитать ту дозу удобрений, которая обеспечит нужный уровень питательных элементов.

Обычно фермеры придерживаются следующей логики:
  • Если содержание фосфора и калия ниже оптимального значения, то вносить удобрений нужно больше, чем прогнозируемый вынос
  • Если содержание фосфора и калия выше оптимального значения, то нужно вносить удобрений меньше, чем прогнозируемый вынос.

Звучит просто, но проблема заключается в том, что содержание питательных элементов и урожайность сильно отличаются от участка к участку.

Оценить содержание фосфора и калия можно только при помощи агрохимического анализа почвы. Это дорогой метод, к тому же отбор почвенных образцов требует времени и предполагает использование специального оборудования. Многие коммерческие компании предлагают такую услугу. Однако тут тоже всё непросто: существует четкая методика проведения самого анализа, но о том, как правильно отбирать образцы, в научных кругах ведутся споры.

    Как отбирают образцы для агрохимического анализы почвы

    Есть два способа — точечный и по зонам. В первом случае образец берется в конкретной точке поля. Его координаты фиксируются, и затем на основании лабораторного анализа специалисты делают прогноз о содержании питательных элементов по всему полю. Во втором случае поле делится или на равные прямоугольники, или на зоны, которые выделяют по картам урожайности, рельефа, электропроводности или другим показателям. В каждой из выделенных зон берется смешанный образец почвы.
    Почему не работает точечный метод

    Вот две карты белорусского поля в 20 гектар, которые были составлены нами по результатам обследования 20 мая 2018 года. Слева — карта, полученная при плотности отбора образцов 100 метров, справа — при плотности 50 метров. Очевидно, что они различаются. Если бы фермер вносил удобрения по карте с плотностью 100 метров, он бы еще больше увеличил пространственную неоднородность фосфора и калия. Но отбирать образцы с большей частотой — дорого и сложно, мало кто может себе это позволить. Поэтому метод точечного отбора образцов неэффективен.
    Maps of potassium distribution_OneSoil blog
    Карты содержания калия по результатам отбора образцов точечным методом: слева — через каждые 100 м, справа — через каждые 50 м
    Почему не работает метод по зонам

    С 2014 года мы проверяем эффективность выделения зон на поле различными методиками, которые практикуют агро консалтинговые компании. В первую очередь, это выделение зон с помощью карт электропроводности, рельефа и содержания гумуса, а также по почвенным картам и равномерной сеткой прямоугольников.

    Нами были обследованы десятки полей в Беларуси, Словакии, Литве, Украине и России. На некоторых полях было произведено детальное агрохимическое обследование. Наши данные показывают, что полученные зоны на поле неоднородны по содержанию фосфора и калия независимо от исследуемого метода.
    Например, даже в зоне с однородным содержанием гумуса площадью в 1,5 гектара встречаются участки с высоким и низким содержанием калия и фосфора.
    То же самое верно для зон, выделенных всеми остальными методами. Поскольку все методы отбора почвенных образцов неэффективны, мы рассчитываем норму фосфора и калия по данным об урожайности.

    Почему мы рассчитываем удобрения по урожайности

    Потому что оценить то, как изменялась урожайность, проще, чем измерить разницу в содержании питательных элементов на участках поля. Многие производители комбайнов оборудуют свою технику специальными датчиками. Они фиксируют массу зерна, которая поступает на элеватор, и привязывают это значение к координатам участка поля.
    Yield map_OneSoil blog
    Карта урожайности поля
    Мы собрали данные урожайности полей в разных странах Европы. Большинство из них находятся в Беларуси: в 2015 — 2018 годах мы обследовали 39 тысяч гектаров. В Украине и России — 2,5 тысяч гектаров, и около 1000 гектар в Чехии, Испании, Литве, Италии и Словакии. На основании этих данных мы можем сказать, что урожайность на большинстве полей сильно меняется от участка к участку.
    Например, на поле озимой пшеницы встречаются как участки с урожайностью 1,5 — 2 т/га, так и участки с урожайностью свыше 8 т/га
    Самое сложное — найти информацию. Мы редко встречали фермеров, у которых были данные по урожайности полей больше, чем за 2 года. У кого-то нет специальных датчиков на технике, а у кого-то они не активированы. Даже если датчики есть, нужно, чтобы комбайны были откалиброваны, а собранные данные правильно обработаны. На каждом этапе что-то может пойти не так, поэтому сбор данных по урожайности — непростая задача. Чтобы решить эту проблему, мы научились восстанавливать данные по урожайности за предыдущие годы по спутниковым снимкам.

    Как мы научились восстанавливать данные по урожайности

    Мы использовали собранную нами базу данных по полям общей площадью 40 тысяч гектаров и спутниковые снимки за несколько лет. Мы сопоставили фактические показатели урожайности и вегетационные индексы на разных стадиях развития растений. Это позволило нам смоделировать относительные значения урожайности. Другими словами, мы не знаем, сколько тонн было убрано с той или иной части поля, но знаем, на сколько процентов та или иная часть была продуктивной по отношению ко всему полю.
    Например, если со всего поля был собран урожай 10 тонн, а с одного участка — 2 тонны, то его урожайность в относительных величинах — 20%.
    Вот этот показатель мы и умеем определять.

    Вот данные по урожайности за 4 года: за 2014 и 2016 год смоделированные нами, а за 2015 и 2017 — фактические, собранные при помощи комбайна. Несмотря на разницу в погоде и в возделываемых культурах, большая часть поля стабильна по своим показателям урожайности.
    Yield real and simulated_OneSoil blog
    Карты смоделированной и фактической урожайности поля
    Понятно, что на участках с высокой урожайности вынос питательных элементов больше, а на участках с низкой урожайностью — меньше. Учитывая этот факт, фермер может точно определить дозу фосфора и калия для каждого участка поля.

    При этом стоит помнить, что есть и другие факторы, которые влияют на урожайность. Например, фермер вносит на поле фосфор и калий, рассчитывая на урожайность 8 тонн на гектар, но на отдельных участках из года в год получает 2 тонны на гектар. Вряд ли проблема тут в нехватке фосфора и калия.

    Недостаток влаги, низкое содержание гумуса или не оптимальные значения почвенной кислотности также снижают урожайность. Потому важно не просто точно определить норму удобрений, но найти и устранить лимитирующие факторы.
    Как работает бесплатный калькулятор фосфора и калия от OneSoil
    1
    Войдите в платформу OneSoil и выберите поле, для которого нужно рассчитать норму удобрений. Калькулятор работает для большинства зерновых и масличных культур.
    2
    Укажите желаемую культуру и планируемую урожайность. Эта величина должна соотноситься с реальными показателями поля.
    3
    Укажите культуры за последние три года. На основании спутниковых снимков мы определим зоны стабильной урожайности для каждой из них. Это позволит выделить три зоны со средними показателями для всего поля.
    4
    Мы автоматически рассчитаем вынос питательных элементов из почвы для каждой зоны и определим дозу удобрений.
    5
    Выберите тип вашего бортового компьютера и скачайте файл с заданием.
    Нравится этот пост?
    Статьи по теме
    Оставьте комментарий
    Made on
    Tilda