Szerző: Szám Donát
Differenciált műtrágya-utánpótlások
hatásának vizsgálata búza hozamára
Egy korábbi bejegyzésünkben ismertettük differenciált műtrágya-utánpótlásaink hatékonyságát. Most pedig nézzük meg, hogy ez hogyan jelent meg a hozamokban. Vajon kevesebb műtrágya kijuttatásával elérhető ugyanaz a hozam?
Az eredmények ismertetése előtt egy kis száraz elmélet, gyakorlatias formában
Mind tudjuk mi az a hozamadat, de nézzünk a mélyére.
Többet rejt mint elsőre gondolnád!
A hozamadatok pontszerű adatok, melyeket a kombájn aratás közben folyamatosan gyűjt. A pontokban nem csak közvetlen a tonna/hektáronkénti értékek tárolódnak, hanem sok egyéb, számunkra fontos adat is.
Szerepel közöttük a tengerszint feletti magasság, aminek segítségével síkban is értelmezhetővé válnak a lejtésviszonyok. Ezen felül nedvességtartalom, hőmérséklet, irány, motorterhelés, üzemanyagfogyasztás, sebesség és egy sor egyéb adat is tárolódik a pontok mögötti attribútumtáblában. Ezekből számtalan következtetés vonható le, javítva a gazdaság versenyképességét.
A nyers adatpontok azonban változó mértékű hibával terheltek. Ezek többek között visszavezethetők a mikrodomborzat nagy mértékű változásaira. Hozammérés során ilyen területeken áthaladáskor az ütközőlapra vagy az optikai érzékelőre érkező anyagáram kiugró, valótlan értékeket mutathat, melyek torzítják a kialakításra kerülő zónák relatív teljesítményének meghatározását. Ezek tisztítása összetett térinformatikai folyamat, mely mindenképpen szükséges a szakszerű kijuttatási dózisok meghatározásához.
A hozamadatok térképekké állnak össze
A hozamadatok alkotják a hozamtérképet, ami megmutatja egy tábla adott évi teljesítőképességét. A hozamtérképek adják a legjobb, legpontosabb adatokat a helyspecifikus gazdálkodás tervezéséhez. Precíz eredményeket azonban csak akkor szolgáltatnak, ha a gépkezelő, az adatfeldolgozó és a döntéshozó is kellő szakértelemmel kezeli az adatokat. A legjobb minőségű adat akkor keletkezik, ha aratás során a gépkezelő betart bizonyos szabályokat, illetve a hozamtömeg és szemnedvesség vissza van mérve. Ezt követően jövünk mi és a szakszerűen gyűjtött adatok tisztításával megalapozott zónatérképeket és erre épülő kijuttatási térképeket tervezünk.
Mindezek után nézzük a tábla nyers hozamtérképét
Az adatokat a kombájnból letöltve szembesülünk azzal, hogy ezek olyan egyedi kiterjesztéssel rendelkeznek, amiket nem lehet megjeleníteni olyan térinformatikai szoftverrel mint az ingyenesen hozzáférhető QGIS. Ehhez egy célszoftver, az AgLeader SMS Basic vagy Advanced szükséges.
Ha már QGIS, megtanítunk a használatára. Nem nehéz és ismeretével, valamint alkalmazásával új szintre emelheted termelékenységedet és amúgy is ez a jövő gazdálkodásának alapja.
Ezen a képen az adatpontok sűrűségéből adódóan nem látszik, hogy pontokból állna össze, így jobban rá kell nagyítani. Előbb azonban nézzük meg mit mutat a tábla nyers hozamtérképe.
Előjönnek a hibák
A jobb alsó sarokban az összesítésnél látható, hogy a tábla 2024-ben őszibúzából 1081,5 tonnát tudott. Nem egészen, mert nincsenek letisztázva az adatok. A mérlegen visszamért termény 1036 tonna volt. Ez ugyan 5%-on belüli hiba, de ennek értéke a rosszabb zónákban, jellemzően a lejtős, egyenetlen területrészeken felnagyítódik és nagyon elviszi a valódi zónateljesítmények értékeit. Emiatt nagyon fontos az adatok tisztítása, mert főként ezekre a területekre nem szükséges kijuttatni az üzemi átlag tápanyagot.
A hozamtömeg szín szerinti leosztásánál (a kép jobb szélén középen) látható, hogy a kombájn 90 tonna feletti értékeket is mért. Ez azt jelzi, hogy bizonyos pontokban, jellemzően lejtőn áthaladáskor és fordulókban hirtelen megugrik az anyagáram a hozammérő érzékelőjére. Ez jelentősen eltorzítja a mért adatokat.
Jobban belenagyítva látszik, hogy az adatok sorokba rendeződnek a kombájn vágóasztal szélességének megfelelően. A megjelenítés miatt úgy tűnhet, hogy az adatpontok egymásra csúsztak, de ez nincs így.
Itt már szembetűnőek a nyers adatokból származó hibák. A sorok végén a fordulókhoz érve hirtelen lecsökken vagy megnő az anyagáram, így a hozam, illetve dombélen áthaladáskor is kiugró értékek keletkeznek. Első ránézésre is látható, hogy ez így, ilyen formában nem használható fel kijuttatás-tervezéséhez. Ilyesmi jön ki az egyéb térinformatikai szoftverekből is, amiket aztán pdf formátumban szemügyre vehetsz és konstatálhatod, hogy hát igen, az a rész rossz, hiszen egy homokpad és az a rész persze, hogy jobb, ott csernozjom van. De ennyi, másra ilyen formában nem használható.
De miért nem?
Mert a hibás, kiugró értékek, fordulók és plusz utak is szerepelnek rajta. A szerkeszthető hozamadat téradat, ami .shp formátumba konvertálható és ezt követően tervezéshez szükséges számításokhoz felhasználható.
Innentől veszi kezdetét az adat-tisztítás
A nyers hozamadat csak szigorúan tájékoztató jellegű, tervezéshez használhatatlan. Itt kezdődik a mérnöki munka.
Már említettük, hogy főként hol lehet hibákra számítani, azonban az csak egy része az összes hibának. Az adatsorokban ezen felül vannak olyan fedésben megjelenő utak, amiket törölni kell, illetve a fordulókat is szükséges megtisztítani és akkor még nem beszéltünk a vadkárról és a 0 hozam problémájáról. Egyszerű lenne azt mondani, hogy a 0 és a kiugróan magas értékeket töröljük és máris megtisztítottuk az adatokat. Azonban ez a módszer garantáltan hibás tervezéshez fog vezetni.
A munkánk nem a számítógép mögött kezdődik
A pontos tervezéshez szükség van a gazdaságok területi jellegzetességeinek táblaszintű ismeretére, mert valljuk, hogy csak számítógép mögött ülve nem lehet megfelelő térképeket készíteni. A terepmunka számunkra nem csak, hogy kellemes, hanem elengedhetetlen is. Tűpontosan látjuk 3D-ben is a táblákat, ha előtte felmértük drónnal, de más az, amikor szemmagasságból, a táblában állva vesszük szemügyre.
De ez működik fordítva is. Van, hogy úgy tűnik, nincs a táblában nagy lejtőszögű terület, a drón mégis pontosan megmutatja ezeket. Amikor repültük a virágzásban lévő napraforgó táblát, amiben gyepsávokat létesítettünk, akkor lehetett igazán érezni ezt a jelenséget. Alacsonyan repültünk a tábla felett és állandóan korrigálni kellett a magasságot, mert a tábla folyamatosan emelkedett, ami nem feltétlenül érzékelhető a terepen állva!
A 0 hozam is lehet értékes adat
Nagyon fontos, hogy nem minden 0 érték hibás, mert évjárathatástól függően a 0 is lehet valós és értékes adat. A következő kép kiválóan szemlélteti ezt.
A hírhedten száraz évben, 2022-ben így nézett ki egy másik Partnerünk 47 ha területű kukorica táblájának hozama. Ahol nincs adatpont, ott teljesen 0 volt a hozam, de ez nagyon értékes adat, semmiképpen sem hibás és törlendő, mert azok egyértelműen jelzik a tábla legrosszabb részeit. A jobb részeken még ilyen szárazság ellenére is volt valamennyi termés. Ebben a táblában a legjobb és a legrosszabb zónák teljesítménykülönbsége brutális, 90%! A 0 hozamú részek itt főként homokpadok, ide bármennyi szilárd műtrágya kijuttatása értelmetlen. Olyannyira, hogy ezeket a részeket 0 kg/ha-ra kell kiírni, annyira nem tud hasznosulni. A 2022-es év hozamadatai emiatt nagyon sokat érnek, mert kíméletlenül megmutatják a leggyengébb részeket.
A térszínből adódó hozamkilengéseken felül a vadkár is okozhat valótlan értékeket, melyek helyes adattisztítás esetén nem torzítják el egy adott zóna valós teljesítményét. Csak a számítógép mögül dolgozva, például a vadkár miatti, összefüggő területeken jelentkező 0-ás hozamok a tábla mélyebb ismerete nélkül 0-nak, nagyon rossz területrésznek értékelhetők. Azonban ha ezek ezek nem mindig ugyanott és ugyanabban a kultúrában jelentkeznek, akkor nem feltétlenül 0-ák. Természetesen ilyen területekről nem lesz pontos adatunk, de korábbi hozamokból vagy valamelyest korábbi NDVI képek alapján kipótolhatók a hézagok.
Az összehasonlító vizsgálat
Most, hogy már megismertük a hozamadatok helyes értelmezését, nézzük hogy mutattuk ki a műtrágya differenciálás hatékonyságát!
A Massey Ferguson Ideal hozammérős kombájn 2021-ben került beszerzésre, így azóta vannak mért hozamadataink a gazdaságból és így a vizsgált tábláról is. A zónákat így több évi (2021 repce, 2022 búza, 2023 repce) hozamokból határoztuk meg. Az adott évi relatív zónateljesítményeket 2021-2023 között kiátlagoltuk (a módszerről már olvashattál itt) és összevetettük az idei hozamok zónateljesítményeivel. Mivel minden év más és más termésminőséget és termésmennyiséget eredményez, ez jól meg fog mutatkozni a zónateljesítmények összehasonlításában. Emiatt hiba lenne csak erre alapozott mérést végezni, de ezt látni fogjátok az alábbiakban. Most nézzük mit mutatnak a relatív zónahozamok 4 év átlagában.
Megfigyelhető, különösen, ha összehasonlítjuk az idei hozamtérképpel, hogy a tábla É-i és középső területei a legjobbak. A közepétől D felé haladva érkezünk a gyengébb és rosszabb teljesítményű részekhez. Ezek azok a területek, amik közelebb fekszenek a domblábhoz, így igen változatos mikrodomborzati- és talajadottságok jellemzik. A D-i rész két piros sávjában 12-17% közötti lejtők találhatók váztalajon, ezért azok egyértelműen a leggyengébb teljesítményűek. A sok adat és színes ábra után nézzük, hogy fest a magasból ez a tábla.
Zónahozam különbségek 2024 vs. 2021-2023
Jöjjenek a konkrét számok. Mennyivel térnek el az idei zónateljesítmények az eddigi évek átlagától. A számok a térképen azt jelzik, hogy mennyivel csökkent vagy nőtt a zónák 2024-es teljesítménye az eddigi évek (2021-2023) átlagához viszonyítva, %-ban kifejezve. Azt látjuk, hogy a 100% (2021-2023 táblaátlag) és afeletti teljesítménnyel rendelkező zónák hozama csökkent az eddigi évekhez viszonyítva és a tábla közepétől lefelé, a gyengébb képességű zónák teljesítménye jobb lett.
Összességében miért mondjuk, hogy megérte és hogy értelmezzük ezeket a különbségeket?
A zónahozam különbségek oka
A zónateljesítmények erőteljesnek tűnő ingadozást mutatnak évről évre. Ez azért van így, mert a zónák rendelkeznek mag és pufferterülettel is. A magterület minden évben stabilan hozza a várható teljesítményt. A pufferterület azonban olyan fokú ingadozást mutat, ami az egész zóna teljesítményét befolyásolja. Ez természetes jelenség, pufferterületek mindig lesznek, mert az évjárathatások függvényében nem lehet teljesen pontos zónalehatárolásokat végezni. Mértéke csak egyre több és több évi hozam függvényében, a zónák pontosításával csökkenthető.
Miért nem a zónahozamok különbsége számít
Minden év különböző időjárási adottságokkal, így terméspotenciállal rendelkezik. Már ismertettük a pufferterületek lehatárolásának problémáit, így emiatt nem lehet valódi különbségeket kimutatni. Ezen felül nem ugyanaz a vetemény kerül a táblába évről évre, így közvetlen összehasonlításra ebben a gazdaságban csak két évente kerülhet sor, de akkor megint beleütközünk az évjárathatás különbözőségeibe. Ide valami más kell, ami ugyan méréseken alapul, de sokkal jobban jellemzi a tábla összeteljesítményét.
Hogy mutassuk ki, hogy a zónák jó helyen vannak-e?
A fent részletezett eredmények felvethetik annak a lehetőségét, hogy talán a zónák nincsenek megfelelően körülhatárolva? Vajon a magterületekbe ténylegesen beletaláltunk-e és nem csak a pufferterületek elhelyezkedését változtatjuk?
Ideje az eddigiektől egy merőben eltérő megközelítést alkalmazni. Ne azt vegyük figyelembe, hogy az adott zóna mennyivel teljesített jobban vagy rosszabbul bármelyik évhez viszonyítva. Alakítsuk ki minden évben a zónák teljesítményének sorrendjét. A legjobban teljesítő zóna kapjon egy pontot, az utána következő kettőt és így tovább. Ezáltal rangsoroljuk, hogy melyik zóna hanyadik helyen végzett az adott évben a képzeletbeli versenyünkben. Ha ez megvan minden évre 2021-2024 között, akkor adjuk össze a pontszámokat és alakítsuk ki az összesített sorrendet. Nézzük ez mit eredményez.
A számok azt jelzik, hogy az adott zóna mennyire stabilan teljesít. Ebből a megközelítésből kiindulva jól látszik, hogy a zónákat megfelelően jelöltük ki, mert nagyon jól összevág az összesített átlagteljesítményükkel. (Ahogy a Relatív zónahozamok 4 év átlagában című képnél is láthattad.)
Hogyan hasonlítsunk össze két évet egymással?
A hozammérések kezdete óta a gazdaságban 2022-ben volt még őszibúza, így ehhez tudunk viszonyítani. A 2022-es év eredményei hézagosak, mert a tábla területének 20%-án valamilyen oknál fogva nem mért a kombájn. Pont az az év hiányos, ami nekünk kellene, de nincs veszve semmi. A hiányos területeket műholdról származó NDVI adatok segítségével pótoltuk ki. Az általunk kifejlesztett módszer lényege, hogy felállítottuk az NDVI értékek és a hozamok között kapcsolatot teremtő leíró egyenletet, célirányosan erre a táblára nézve, majd ez alapján kiszámítottuk a hiányzó területek hozamait. Mint arról megbizonyosodtunk ez viszonylag pontos módszernek bizonyult.
2022-ben 132 ha területen, 2024-ben 128 ha területen termett búza a pihentetett területek miatt. A két évi adatok összehasonlítása végett a kisebb területet vettük alapul, mert abba a területbe beleesett a 2022-es év is.
Kijuttatások különbségei
Precíziós kijuttatásnál az üzemi átlagot meghagytuk a legjobb zónákra és a 100%-nál gyengébben teljesítőkre arányában elvettünk belőle. 2022-ben dupla annyi Nitrosol és fele annyi MAS ment ki a legjobb területekre is mint 2024-ben. Ezen felül a 2022-es búza kapott 170 kg 8-24-24 NPK-t, míg az idei tábla ebből a szórásból kimaradt. 2022-ben összesítve 115 kg N hatóanyag lett kijuttatva hektáronként, míg 2024-ben 102 kg. Ez 11%-al kevesebb mint 2022-ben.
Eredmények
Most már nézzük, amire a leginkább kíváncsi vagy
Mielőtt elkezdtük volna ezt a táblát precíziósan kezelni, előbb célokat kellett kitűzni magunk elé. Milyen hasznot akarunk ezzel elérni, mit és hogyan akarunk jobbá tenni?! Csak így van értelme a precíziós gazdálkodásnak.
Hipotézisünk szerint a kedvezőtlen talajtani és térszínbeli adottságokkal rendelkező, erodált táblarészekre a korábban alkalmazott tápanyag-utánpótlási dózisok feleslegesen magasak. Jellegükből adódóan ezek a gyenge teljesítményű területrészek kevesebb kijuttatott tápanyag hatására várhatóan hasonló hozamteljesítménnyel reagálnak mint a korábban alkalmazott magasabb dózis esetén. Ezen területek hozamának javítása akkora mértékű erőforrásokat igényelne, mely nem rentábilis.
Vizsgálatainkból egyértelműen bizonyítható, hogy feltételezésünk helyesnek bizonyult. Célzottan kevesebb tápanyag kijuttatásának hatására a várható hozam változatlan maradt! Mindezt úgy, hogy a teljes területre 10%-al kevesebb Nitrosol került kijuttatásra mint amennyit a gazda tervezett! Ez akkori áron számolva kb. 450.000 Ft értékű, 2,3m3 folyékony műtrágya megtakarítását jelentette.
2022-ben konvencionális tápanyagutánpótlással 983 tonnát, 2024-ben precíziós tápanyagutánpótlással 1036 tonnát tudott a tábla 11%-al kevesebb Nitrogén utánpótlás hatására. Tehát 53 tonnával, azaz 5%-al vagy 5 pótkocsival többet. Ehhez vegyük hozzá, hogy 2022-ben, az őszi búza a termésérleléshez szükséges fenofázisokban megkapta a szükséges csapadékot. A víz főként csak a tavaszi vetésű növényeknél fogyott el.
A végső következtetés
Ha egy több mint 100 ha területű táblában változatos térszín- és talajadottságok mellett működik, akkor minden ehhez hasonló területen működik kisebb léptékben is. Természetesen kizárólag alaposan, megfontoltan tervezve, mert rengeteg változó tényezőt kell egyszerre figyelembe venni. Ezzel vissza is érkeztünk a címben megfogalmazott kérdésünkhöz:
Precíziós gépparkod van
és heterogének a tábláid?
Ha igen, akkor mától Gazdaságodban nincs többé helye a konvencionális művelésnek!
A weboldalunkon található dokumentumok, adatok felhasználását, letöltését, másolását Cégünk nem engedélyezi. A weboldallal összefüggésben, ill. a weboldalon található egyes elemeken fennálló szerzői jogokat és a szellemi alkotáshoz fűződő jogokat köteles minden látogató tiszteletben tartani. A weboldal dokumentumai, anyagai szerzői jogi védelem alatt állnak és azok bármilyen, engedély nélküli használata, másolása, letöltése, felhasználása jogszabályba ütközik.