Можно ли увеличить урожайность на дифференцированном посеве? Эксперимент с гибридами кукурузы
Можно ли увеличить урожайность на дифферен-
цированном посеве?
Эксперимент с гибридами кукурузы
цированном посеве?
Эксперимент с гибридами кукурузы
Время прочтения — 15 минут
Время в полях — 14 дней
Время в полях — 14 дней
Всеволод Генин
Специалист по ГИС и агрохимии. Разрабатывает инструменты для точного земледелия с 2013 года. Сооснователь OneSoil.
В прошлом году я провёл несколько полевых экспериментов, чтобы выяснить, насколько эффективен дифференцированный посев. По моим предположениям, на результаты посева может влиять пластичность культуры. Чтобы проверить это, я поставил эксперименты с разными гибридами кукурузы на 23 полях. В этой статье расскажу об одном из них — об эксперименте на двух похожих полях в Центральной Украине.
Как выбранные гибриды отреагировали на переменную норму высева и удалось ли мне увеличить урожайность кукурузы — в выводах и рекомендациях.
Как выбранные гибриды отреагировали на переменную норму высева и удалось ли мне увеличить урожайность кукурузы — в выводах и рекомендациях.
Эксперимент проходил на чернозёмных почвах в Центральной Украине. С организацией мне помогал Иван Гуменюк, руководитель отдела инноваций одного из хозяйств в регионе. В прошлом году на территории этого же хозяйства мы уже проводили эксперимент: тестировали дифференцированное внесение удобрений.
В текущем эксперименте было две задачи: выяснить, повлияет ли переменная норма на урожайность кукурузы, и проверить, как разные гибриды отреагируют на дифференцированный посев. Чтобы исключить влияние третьих факторов на результаты эксперимента, я выбрал два поля с похожими агрохимическими и физическими свойствами почвы.
В текущем эксперименте было две задачи: выяснить, повлияет ли переменная норма на урожайность кукурузы, и проверить, как разные гибриды отреагируют на дифференцированный посев. Чтобы исключить влияние третьих факторов на результаты эксперимента, я выбрал два поля с похожими агрохимическими и физическими свойствами почвы.
Высокая вегетация — надо много азота. Результаты эксперимента по дифференцированному внесению удобрений
Эксперимент проходил на чернозёмных почвах в Центральной Украине. С организацией мне помогал Иван Гуменюк, руководитель отдела инноваций одного из хозяйств в регионе. В прошлом году на территории этого же хозяйства мы уже проводили эксперимент: тестировали дифференцированное внесение удобрений.
В текущем эксперименте было две задачи: выяснить, повлияет ли переменная норма на урожайность кукурузы, и проверить, как разные гибриды отреагируют на дифференцированный посев. Чтобы исключить влияние третьих факторов на результаты эксперимента, я выбрал два поля с похожими агрохимическими и физическими свойствами почвы.
В текущем эксперименте было две задачи: выяснить, повлияет ли переменная норма на урожайность кукурузы, и проверить, как разные гибриды отреагируют на дифференцированный посев. Чтобы исключить влияние третьих факторов на результаты эксперимента, я выбрал два поля с похожими агрохимическими и физическими свойствами почвы.
В ходе экспериментов команда OneSoil помогала фермерам проводить анализ и планировать полевые работы. За выбор семян и техники отвечали фермеры.
В ходе экспериментов команда OneSoil помогала фермерам проводить анализ и планировать полевые работы. За выбор семян и техники отвечали фермеры.
Гипотезы эксперимента
Гипотеза 1. Зоны высокой продуктивности могут обеспечить большее количество растений влагой и питательными элементами. Зоны низкой продуктивности — меньшее.
Для проверки первой гипотезы на участках с высокой продуктивностью я увеличивал норму высева. На участках с низкой продуктивностью — снижал. Если я замечу увеличение урожайности в зонах с высокой продуктивностью, а в зонах с низкой — урожайность останется прежней или тоже вырастет, эта гипотеза подтвердится.
Гипотеза 2. Растения в зонах высокой продуктивности конкурируют за солнечный свет, так как недостатка в питательных элементах и влаге у них нет. Если норму высева здесь уменьшить, конкуренция упадёт и меньшее количество семян даст больший урожай. В участках низкой продуктивности растения, напротив, равномерно угнетены. Если норму высева увеличить, урожайность может вырасти.
Если при такой логике распределения норм высева урожайность вырастет в обеих зонах, то эта гипотеза подтвердится.
Для проверки первой гипотезы на участках с высокой продуктивностью я увеличивал норму высева. На участках с низкой продуктивностью — снижал. Если я замечу увеличение урожайности в зонах с высокой продуктивностью, а в зонах с низкой — урожайность останется прежней или тоже вырастет, эта гипотеза подтвердится.
Гипотеза 2. Растения в зонах высокой продуктивности конкурируют за солнечный свет, так как недостатка в питательных элементах и влаге у них нет. Если норму высева здесь уменьшить, конкуренция упадёт и меньшее количество семян даст больший урожай. В участках низкой продуктивности растения, напротив, равномерно угнетены. Если норму высева увеличить, урожайность может вырасти.
Если при такой логике распределения норм высева урожайность вырастет в обеих зонах, то эта гипотеза подтвердится.
Схема эксперимента
1) выделить зоны продуктивности,
2) определить ограничивающий фактор,
3) составить карты-задания для техники,
4) оценить всхожесть семян и количество початков,
5) проанализировать карты урожайности.
2) определить ограничивающий фактор,
3) составить карты-задания для техники,
4) оценить всхожесть семян и количество початков,
5) проанализировать карты урожайности.
Схема эксперимента
1) выделить зоны продуктивности,
2) определить ограничивающий фактор,
3) составить карты-задания для техники,
4) оценить всхожесть семян и количество початков,
5) проанализировать карты урожайности.
2) определить ограничивающий фактор,
3) составить карты-задания для техники,
4) оценить всхожесть семян и количество початков,
5) проанализировать карты урожайности.
Как проходил эксперимент на поле Виктория
Для удобства давайте назовём первое поле Виктория.
Площадь поля Виктория — 112 гектаров. Рельеф неоднородный, перепад высот — 56 метров.
Определение зон продуктивности. Зоны продуктивности я выделил на основе многолетних данных о вегетации, которые получил по спутниковым снимкам. Из года в год данные вегетации для разных участков поля не менялись, поэтому зоны продуктивности на этом поле достаточно стабильны.
Определение зон продуктивности. Зоны продуктивности я выделил на основе многолетних данных о вегетации, которые получил по спутниковым снимкам. Из года в год данные вегетации для разных участков поля не менялись, поэтому зоны продуктивности на этом поле достаточно стабильны.
Зоны продуктивности поля Виктория
Поиск ограничивающего фактора. Чтобы определить причину неоднородности поля, я изучил карту рельефа, данные яркости почвы и результаты агрохимического обследования. Агрохимическое обследование проводила сторонняя компания по заказу хозяйства.
В итоге я пришёл к выводу, что на урожайность в основном влияет рельеф поля — в этом случае длина и крутизна склонов. Длинный и крутой склон плохо удерживает снег и воду. Поэтому в вегетационный сезон на таких участках мы наблюдаем недостаток влаги и, как следствие, низкие значения урожайности.
В итоге я пришёл к выводу, что на урожайность в основном влияет рельеф поля — в этом случае длина и крутизна склонов. Длинный и крутой склон плохо удерживает снег и воду. Поэтому в вегетационный сезон на таких участках мы наблюдаем недостаток влаги и, как следствие, низкие значения урожайности.
Карта рельефа поля Виктория
Если сравнить карту рельефа и карту зон продуктивности, это подтверждается. Зоны высокой продуктивности находятся на ровных участках поля и в ложбинах стока. В сезон на таких участках гораздо больше влаги, чем на склонах.
Создание карты-задания. Затем на основе зон продуктивности я составил карту-задание. Чтобы лучше проследить зависимость урожайности от нормы высева, для каждой зоны я определил три нормы. Первая — 72 тыс. семян на га. Это та норма, которую обычно использовали в хозяйстве. В участках высокой продуктивности я её увеличил до 75 тыс./га. В участках низкой продуктивности снизил до 50 тыс./га.
Чтобы проверить вторую гипотезу, я заложил две тестовые полосы: с обратной логикой расчёта норм и со стандартной нормой высева в хозяйстве (72 тыс.).
Чтобы проверить вторую гипотезу, я заложил две тестовые полосы: с обратной логикой расчёта норм и со стандартной нормой высева в хозяйстве (72 тыс.).
Гипотеза 2. Растения в зонах высокой продуктивности конкурируют за солнечный свет. В зонах низкой продуктивности — равномерно угнетены.
Карта-задание поля Виктория
Оценка всхожести семян. На одном растении кукурузы может формироваться несколько початков. Поэтому в этом эксперименте вместе с работниками хозяйства мы вели подсчёт не только всходов, но и количества початков.
В зонах с разными нормами высева я наметил по 2−3 точки. Работники хозяйства шли в назначенную точку и вручную считали количество всходов и початков кукурузы на площади, близкой к 10 квадратным метрам.
В зонах с разными нормами высева я наметил по 2−3 точки. Работники хозяйства шли в назначенную точку и вручную считали количество всходов и початков кукурузы на площади, близкой к 10 квадратным метрам.
Карта всходов и початков на поле Виктория
После анализа ручных подсчётов я заметил, что, в отличие от подсолнечника, всхожесть кукурузы не зависела от нормы высева. Там, где я сеял 75 растений, приблизительно 75 и взошло. Там, где я сеял 50, взошло приблизительно столько же растений.
Интересно, что при низкой норме высева (50) в зоне с низкой продуктивностью сформировался в среднем 61 початок на 10 кв.метров. В зоне с низкой нормой высева, но высокой продуктивностью — 73. Это говорит о том, что в более продуктивной почве на растении развивается больше початков.
Интересно, что при низкой норме высева (50) в зоне с низкой продуктивностью сформировался в среднем 61 початок на 10 кв.метров. В зоне с низкой нормой высева, но высокой продуктивностью — 73. Это говорит о том, что в более продуктивной почве на растении развивается больше початков.
Анализ урожайности. Карту урожайности я анализировал по однородным зонам. Однородные зоны — это небольшие участки поля, где в каждой точке я применял одинаковую норму высева и получил примерно одинаковую урожайность. Такие зоны я выделял вручную. Автоматически это сделать нельзя из-за шумов. Это аномальные значения урожайности, которые зафиксировал бортовой компьютер во время движения техники.
Шумы могут появляться, например, при выгрузке зерна или при движении техники по технологической колее.
Карта урожайности поля Виктория. Создана по данным с бортового компьютера
График урожайности по однородным зонам на поле Виктория
Для Виктории я выделил 156 однородных участков. На основе среднего значения урожайности в однородных участках я судил о результатах эксперимента.
Средняя урожайность, т/га
О чём говорят результаты анализа однородных зон
Зона высокой продуктивности. Во всех однородных участках с нормами высева 75 тыс./га я заметил тенденцию к увеличению урожайности на 2−4 центнера по сравнению с участками, где норма высева была 72 тыс./га. Средний прирост при увеличении нормы высева на 3 тыс. семян по моим расчётам — 2,5 центнера.
На участках с нормой высева 50 тыс./га урожайность, напротив, была ниже на 2−7 центнера.
Зона средней продуктивности. При увеличении нормы высева от 60 до 72 тыс./га я не зафиксировал устойчивого роста урожайности. В одних участках урожайность снизилась на 3 центнера, в других — выросла на 2. Скорее всего, на урожайность оказал влияние какой-то третий фактор.
Зона низкой продуктивности. Здесь я не заметил тенденцию к изменению урожайности при нормах высева 50 и 75 тыс./га. На участке с нормой высева 72 тыс./га урожайность выросла на 1,3 центнера. Но этот участок попал только в верхнюю часть зоны низкой продуктивности. Эту часть поля можно считать промежуточной между зоной низкой и средней продуктивности. Такие результаты я не учитывал в выводе. Выходит, урожайность в зонах низкой продуктивности тоже не увеличилась с увеличением нормы высева.
На участках с нормой высева 50 тыс./га урожайность, напротив, была ниже на 2−7 центнера.
Зона средней продуктивности. При увеличении нормы высева от 60 до 72 тыс./га я не зафиксировал устойчивого роста урожайности. В одних участках урожайность снизилась на 3 центнера, в других — выросла на 2. Скорее всего, на урожайность оказал влияние какой-то третий фактор.
Зона низкой продуктивности. Здесь я не заметил тенденцию к изменению урожайности при нормах высева 50 и 75 тыс./га. На участке с нормой высева 72 тыс./га урожайность выросла на 1,3 центнера. Но этот участок попал только в верхнюю часть зоны низкой продуктивности. Эту часть поля можно считать промежуточной между зоной низкой и средней продуктивности. Такие результаты я не учитывал в выводе. Выходит, урожайность в зонах низкой продуктивности тоже не увеличилась с увеличением нормы высева.
Результат эксперимента для Виктории
Первая гипотеза — подтверждена. При увеличении нормы высева в зонах высокой продуктивности урожайность кукурузы выросла. При уменьшение нормы высева в участках низкой продуктивности урожайность не изменилась. Позитивно отреагировал на переменную норму гибрид от Monsanto — ДКС 4014.
Результат эксперимента для Виктории
Первая гипотеза — подтверждена. При увеличении нормы высева в зонах высокой продуктивности урожайность кукурузы выросла. При уменьшение нормы высева в участках низкой продуктивности урожайность не изменилась. Позитивно отреагировал на переменную норму гибрид от Monsanto — ДКС 4014.
Как проходил эксперимент на поле Аполлон
Мы в OneSoil — за гендерное равенство. Поэтому второе поле давайте звать Аполлон.
Площадь Аполлона — 78 гектаров. Рельеф, яркость почвы и результаты агрохимии такие же, как и у первого поля. Виктория и Аполлон находятся по соседству. Ограничивающий фактор здесь тоже совпадал — это рельеф. Единственным отличием был гибрид, который я сеял. В остальном логика эксперимента для Аполлона была такой же.
Зоны продуктивности поля Аполлон
Рельеф поля Аполлон
Наиболее продуктивная часть поля Аполлон — ложбина стока и участки с уклоном до 2 градусов. Зоны с низкой продуктивностью — это, в основном, участки с уклоном больше 3 градусов.
Создание карты-задания. Как и в первом случае, карту-задание я составил на основе зон продуктивности.
Создание карты-задания. Как и в первом случае, карту-задание я составил на основе зон продуктивности.
Зоны продуктивности поля Виктория
На втором поле подход к распределению норм семян я использовал прежний: в зонах высокой продуктивности норму повышал, в зонах низкой — снижал. Для проверки противоположной гипотезы я снова же заложил две тестовые полосы: с обратной логикой распределения норм и со стандартной нормой высева в хозяйстве (72 тыс./га).
Оценка всхожести семян. Результаты ручного подсчёта количества всходов и початков на втором поле были такими же. Норма высева не повлияла на всхожесть кукурузы.
Анализ урожайности. После уборки Аполлона я приступил к анализу карты урожайности по однородным участкам.
Оценка всхожести семян. Результаты ручного подсчёта количества всходов и початков на втором поле были такими же. Норма высева не повлияла на всхожесть кукурузы.
Анализ урожайности. После уборки Аполлона я приступил к анализу карты урожайности по однородным участкам.
Карта урожайности поля Аполлон. Создана по данным с бортового компьютера
Однородные участки поля Аполлон в зоне средней продуктивности
Средняя урожайность, т/га
На второй тестовой полосе со стандартной нормой высева (72 тыс./га) случайно был посеян другой гибрид. Поэтому эти данные я не учитывал. При анализе влияния нормы высева 72 тыс./га в зоне низкой продуктивности я ориентировался на участок с низкой продуктивностью в первой тестовой полосе, где я посеял такую же норму.
О чём говорят результаты анализа однородных зон
Зоны высокой продуктивности. Их на поле было две: участок с низким значением уклона в левой части и ложбина стока в центральной. Участок в левой в части поля стал в 2019 году участком со средней продуктивностью. Участок в центральной части остался участком с высокой продуктивностью. При увеличении нормы высева от 50 до 75 тыс./га урожайность на нём снизилась на 1 центнер.
Зоны средней продуктивности. На участках в этой зоне при увеличении нормы высева от 50 до 75 тыс./га урожайность выросла в среднем на 2,4 центнера.
Зоны низкой продуктивности. Здесь при увеличении нормы высева от 60 до 72 тыс./га тенденцию к увеличению урожайности я не заметил.
Зоны средней продуктивности. На участках в этой зоне при увеличении нормы высева от 50 до 75 тыс./га урожайность выросла в среднем на 2,4 центнера.
Зоны низкой продуктивности. Здесь при увеличении нормы высева от 60 до 72 тыс./га тенденцию к увеличению урожайности я не заметил.
Результат эксперимента для Аполлона
Ни одна из гипотез не подтвердилась. В зонах высокой продуктивности урожайность упала на 1 центнер, в зонах низкой — не изменилась. Рост я заметил только в зоне средней продуктивности. Скорее всего, так произошло из-за особенностей гибрида кукурузы, который я сеял.
Результат эксперимента для Аполлона
Ни одна из гипотез не подтвердилась. В зонах высокой продуктивности урожайность упала на 1 центнер, в зонах низкой — не изменилась. Рост я заметил только в зоне средней продуктивности. Скорее всего, так произошло из-за особенностей гибрида кукурузы, который я сеял.
Выводы эксперимента и рекомендации
В этом эксперименте я подтвердил первую гипотезу об увеличении урожайности с помощью дифференцированного посева. На поле Виктория при переменной норме высева урожайность кукурузы выросла. Кроме схемы назначения норм, на рост урожайности повлиял выбранный гибрид. Такой же результат я получил ещё на нескольких полях кукурузы с этим же гибридом. Это значит, предположение о влиянии гибридов на результаты дифференцированного посева в условиях 2019 года я также доказал.
Что с этим делать?
1. Изучайте гибриды культуры перед высевом. Разные гибриды одной культуры реагируют на переменную норму высева по-разному. При этом один и тот же гибрид, независимо от условий, при дифференцированном посеве ведёт себя одинаково. В прошлом году мы в OneSoil провели эксперименты на 23 полях кукурузы, и этот вывод подтвердился.
2. Тестируйте нормы высева для каждой из зон продуктивности, чтобы понять, какая норма оптимальна для конкретного поля и гибрида. Создать зоны продуктивности можно с помощью калькулятора для фосфора и калия в приложении OneSoil. Как это сделать, мы расскажем в следующем материале.
2. Тестируйте нормы высева для каждой из зон продуктивности, чтобы понять, какая норма оптимальна для конкретного поля и гибрида. Создать зоны продуктивности можно с помощью калькулятора для фосфора и калия в приложении OneSoil. Как это сделать, мы расскажем в следующем материале.
Что с этим делать?
1. Изучайте гибриды культуры перед высевом. Разные гибриды одной культуры реагируют на переменную норму высева по-разному. При этом один и тот же гибрид, независимо от условий, при дифференцированном посеве ведёт себя одинаково. В прошлом году мы в OneSoil провели эксперименты на 23 полях кукурузы, и этот вывод подтвердился.
2. Тестируйте нормы высева для каждой из зон продуктивности, чтобы понять, какая норма оптимальна для конкретного поля и гибрида. Создать зоны продуктивности можно с помощью калькулятора для фосфора и калия в приложении OneSoil. Как это сделать, мы расскажем в следующем материале.
2. Тестируйте нормы высева для каждой из зон продуктивности, чтобы понять, какая норма оптимальна для конкретного поля и гибрида. Создать зоны продуктивности можно с помощью калькулятора для фосфора и калия в приложении OneSoil. Как это сделать, мы расскажем в следующем материале.
Принять участие в экспериментах OneSoil
В этом году мы будем анализировать разные гибриды, чтобы понять закономерность между их свойствами и реакцией на переменную норму высева. Если вы хотите принять участие в одном из наших экспериментов, заполните небольшую форму. В ней всего 8 вопросов, зато пользы от неё — на несколько лет вперёд!
Принять участие в экспериментах OneSoil
В этом году мы будем анализировать разные гибриды, чтобы понять закономерность между их свойствами и реакцией на переменную норму высева. Если вы хотите принять участие в одном из наших экспериментов, заполните небольшую форму. В ней всего 8 вопросов, зато пользы от неё — на несколько лет вперёд!
Проводил эксперимент Всеволод Генин
Рисовали Настя Зенович и Даша Сазанович
Редактировала текст Таня Ковальчук
Верстал Антон Сидоров
Рисовали Настя Зенович и Даша Сазанович
Редактировала текст Таня Ковальчук
Верстал Антон Сидоров
Нравится этот пост?
Статьи по теме
Комментарии