Біопрепарати в точному землеробстві

Біологічні препарати розглядаються як екологічна альтернатива синтетичним ЗЗР, оскільки вони менш шкідливі та мають менший вплив на довкілля. Тим часом, точне землеробство — це метод ведення сільського господарства, який спирається на дані й технології, такі як картографування ґрунту, внесення добрив і ЗЗР зі змінною нормою, точний посів тощо.

Точне землеробство використовує високотехнологічні інструменти, такі як GPS, датчики та аналіз даних, щоб пильно стежити за полями і перевіряти стан посівів. За допомогою цих технологій фермери можуть помітити відмінності на своїх полях, наприклад, ділянки з великою кількістю шкідників або недостатньою кількістю поживних речовин, а потім внести конкретні зміни, щоб допомогти культурам на цих ділянках.

Тим часом Forbes повідомляє, що продаж біологічних препаратів стабільно зростає на 17% відсотків на рік. Ключові гравці ринку біопрепаратів: Bayer, BASF, Syngenta, UPL, Indigo, Valent BioSciences, PivotBIO та Corteva.

З іншого боку, McKinsey припускає, що точне землеробство може підвищити врожайність на 10–15%. Тож коли фермери об'єднують ці два напрямки, вони можуть підвищити продуктивність і прибуток.

Крім того, внесення біопрепаратів за допомогою точних технологій сприяє більш ефективному їх використанню за рахунок таких факторів:

1. Цільовий підбір: аналіз зразків ґрунту та картування для вибору біопрепаратів, які відповідають конкретним потребам кожного поля чи зони, враховуючи такі фактори, як вміст поживних речовин, мікробіологічне різноманіття, рівень рН і тип ґрунту.
2. Оптимальний час і дозування: використання датчиків для моніторингу росту культур, стану здоров'я та умов довкілля, що дозволяє точно визначити час і дозування біологічних препаратів для досягнення максимальної ефективності та мінімізації відходів.
3. Оцінка ефективності: використання дронів і датчиків для збору даних про врожайність, якість і здоров'я рослин до і після застосування біопрепаратів, що допомагає оцінити рентабельність інвестицій і порівняти їхню ефективність з іншими ЗЗР або практиками.

Прикладом такого підходу є використання дронів, оснащених мультиспектральними камерами і сенсорами для сканування полів на наявність ознак зараження шкідниками або хвороб. Після виявлення такі дрони можуть точно наносити біопестициди на уражені ділянки, забезпечуючи обробку саме там, де вона найбільше потрібна.

Крім того, застосування біопрепаратів там, де вони потрібні, може бути більш ефективним у боротьбі зі шкідниками та хворобами. Наприклад, дослідження показали, що внесення мікоризних грибів саме на ділянках поля з низькою якістю ґрунту може значно покращити поглинання рослинами води та поживних речовин, що призводить до підвищення врожайності.

Дотримання рекомендацій

Застосування біопрепаратів у сільському господарстві — це складний процес, який значно виграє від точних рекомендацій, пристосованих до конкретних потреб та умов. Щоб засоби біоконтролю працювали ефективно, з ними потрібно обережно поводитися, зберігати і застосовувати. Дотримуючись рекомендацій, фермери можуть оптимізувати свою ефективність, покращуючи здоров'я рослин, врожайність та стійкість.

Тип препарату

Передусім слід враховувати тип препарату. Наведений нижче перелік не вичерпний, а надається для розуміння кожного окремого сегменту.

Ось деякі біопестициди:

• Bacillus thuringiensis (Bt) для таких культур, як кукурудза, бавовна, соя та овочі.
• Trichoderma spp. для культур, схильних до кореневих захворювань, таких як пшениця, рис, помідори та огірки.
• Олія німу для культур, що піддаються ураженню сисними шкідниками (цитрусові, манго, бавовна та овочі).
• Феромони в пастках для зменшення кількості шкідників на яблуках, винограді, кукурудзі та бавовні.

Біостимулятори:

• Екстракт аскофілуму вузлуватого (Ascophyllum nodosum, ANE) для зернових, олійних, бобових та садово-городніх культур. В Україні з цією діючою речовиною є три біостимулятори з лінійки Maxicrop і продукт MAX600 SeaSaile, виробництва компанії CityMax.
• Гумінові кислоти (ГК) для культур, що потребують мікроелементів, зокрема кукурудзи, пшениці, рису та овочів.
• Глутамінова кислота (GA) для культур, стійких до посухи, засолення або високих температур, таких як бавовна, цукрова тростина, томати та картопля.
• Bacillus subtilis (Bs) для культур, чутливих до грибкових або бактеріальних захворювань (рису, сої, арахісу і винограду).

Біодобрива:

• Rhizobium spp. для бобових, таких як соя, арахіс, люцерна та конюшина.
• Фосфаторозчинні бактерії (PSB) для культур, що потребують фосфору: кукурудза, пшениця, рис та картопля.
• Арбускулярні мікоризні гриби (AMF) для культур, які отримують користь від мікоризної колонізації. Це зокрема томати, огірки, морква та виноград.
• Ціанобактерії для рисових полів як біодобриво або сидерат.

Оцінка стану ґрунту

Перед застосуванням будь-якого біопрепарату важливо оцінити стан ґрунту та родючість поля. Здоров'я ґрунту — це здатність ґрунту підтримувати ріст рослин, зберігаючи свої фізичні, хімічні та біологічні властивості. Ретельна оцінка здоров'я ґрунту включає в себе:

• Відбір зразків і тестування ґрунту: відбір зразків з різних ділянок поля, тестування в лабораторії на такі параметри, як рН, вміст органічної речовини, поживних речовин та мікробіологічна активність.
• Уявлення про здоров'я ґрунту дають такі показники, як текстура, структура, водоутримувальна здатність і потенціал поглинання вуглецю.
• Система показників здоров'я ґрунту — інтегрований інструмент, який об’єднує різні показники якості ґрунту, допомагаючи фермерам визначити пріоритети в управлінні ґрунтом.

Така оцінка допомагає фермерам у виборі правильних біологічних продуктів, оптимізації норм і термінів внесення для покращення продуктивності поля.

Специфічні чинники

Різні культури мають різні потреби та реакцію на біологічні препарати. Під час вибору продукту враховуйте тип культури, сорт, стадію росту та потенціал врожайності. Ключові моменти включають:

• Сумісність культур і препаратів. Дотримуйтесь рекомендацій виробника, щоб запобігти таким проблемам, як фітотоксичність або зниження ефективності.
• Сівозміна. Враховуйте історію сівозміни, плануючи застосування біологічних продуктів.
• Стрес сільськогосподарських культур. Відстежуйте стрес, спричинений такими факторами, як погодні умови, шкідники, хвороби або дефіцит поживних речовин. Відрегулюйте застосування біопрепаратів на основі рівня стресу культури, щоб підвищити толерантність до умов середовища або відновити її.

Терміни обробки

Застосування біопрепаратів у правильний час має вирішальне значення для оптимальної ефективності та мінімального впливу на довкілля. На різних стадіях розвитку культури можуть знадобитися різні типи біопрепаратів. Нижче наведені загальні рекомендації щодо сезонних термінів:

1. Передпосадкова обробка: застосовуйте перед висаджуванням насіння або розсади, ідеально підходять продукти, що закріплюються в ґрунті або на поверхні насіння. Прикладом можуть бути біостимулятори, які покращують проростання насіння.
2. Ранні етапи росту: застосовують під час появи сходів для вегетативного росту, при цьому продукти взаємодіють з тканинами рослин, що ростуть. Прикладом можуть бути біодобрива, що виробляють речовини, які стимулюють ріст.
3. Середина вегетації: застосовують біопрепарати для захисту від спалахів шкідників чи хвороб. Прикладом можуть бути комахи, що паразитують на шкідниках.
4. Завершення вегетації: застосовують препарати від репродуктивного періоду до дозрівання, підвищуючи кінцеву врожайність або якість. Прикладом можуть бути біостимулятори, що збільшують розмір плодів.

Робочий тандем

Інтеграція біопрепаратів із системами точного землеробства, зокрема, завдяки використанню карт завдань, революціонізує спосіб застосування біопрепаратів та оцінки їхнього впливу на врожайність. Такий підхід дозволяє вносити препарати цілеспрямовано, оптимізуючи їхню ефективність та забезпечуючи сталість сільськогосподарських практик.

Карти завдань пропонують точні рекомендації щодо застосування ЗЗР і добрив на основі даних про ґрунт, погоду та культуру, оптимізуючи їх використання. Ці карти покращують біологічну продуктивність і підвищують вплив на врожайність, коли потрібний продукт вноситься в потрібній нормі, в потрібний час і в потрібному місці.

Важливо збирати дані випробувань і оцінювати вплив різних обробок на результати врожаю, щоб формувати аналітику. Цифрові платформи допомагають порівнювати результати застосування біопрепаратів, мінімізуючи вплив таких факторів, як тип ґрунту, погода і тиск шкідників. Це забезпечує більш однорідні зони обробки, що дозволяє чіткіше оцінити вплив біопрепарату на врожайність.

Застосування карт завдань забезпечує узгодженість внесень у всіх зонах обробки, за винятком випробуваного біопрепарату, ізолюючи його вплив. Цей метод підвищує точність аналізу випробувань за рахунок збільшення кількості просторово розподілених точок даних, що дозволяє виявити невеликі, але суттєві відмінності між обробками.

Крім того, він зменшує похибки та упередженість вимірювань, забезпечуючи послідовну та репрезентативну вибірку в кожній зоні. Щоб продемонструвати ці переваги, наведемо кілька досліджень.

У дослідженні Університету штату Північна Кароліна в Північній Кароліні карти полів підвищили точність внесення азотних добрив на 20% і знизили варіабельність врожайності кукурудзи на 15%. Інше дослідження, проведене компанією AgroLiquid в Мічигані, показало, що робота на основі карти полів збільшила врожайність сої в середньому на 3,5 бушелів на акр і допомогла визначити найбільш ефективний біологічний продукт для кожного поля.

Отже, поєднання біопрепаратів і точного землеробства призводить до більш ефективного використання ресурсів, зменшення впливу на довкілля та підвищення врожайності, що є значним кроком на шляху до сталого та продуктивного сільського господарства.