Досліди з висівом кукурудзи

Автоматизований висів зі змінною глибиною

Інститут точних технологій у Понтіаку (США) випробував автоматизований висів кукурудзи зі змінною глибиною за допомогою технології SmartDepth від Precision Planting. Технологія дала змогу отримати прибавку врожайності кукурудзи в межах 150 кг на гектар за оптимальної глибини висіву 5,7 см. 

Випробування відбулося у 2023 році. Його мета полягала в тому, щоб оцінити врожайність і економічні показники різної глибини висіву кукурудзи. При цьому глибина висіву вручну варіювалася від 2,5 до 7,6 см із кроком 0,6 см порівняно з автоматичним висівом зі змінною глибиною з використанням технології SmartDepth.

Precision Planting підкреслює, що викопування насіння для моніторингу його розташування в борозні є трудомістким, але важливим завданням під час висіву: «Коли ви побачите борозну, в яку поміщено насіння, ви зможете зрозуміти, чи знаходиться це насіння в сприятливому середовищі для росту і розвитку. Важливе питання: чи достатня вологість на глибині залягання насіння? Від відповіді на нього залежить отримання якісних сходів».

Сенсорна технологія тепер може запропонувати фермерам такі собі віртуальні очі в борозні. У дослідженні використали датчики SmartFirmer. Ці датчики дають інформацію про вологість ґрунту у висівній борозні рядок за рядком, дозволяючи фермерам вибирати правильну глибину висіву, коли змінюються умови ґрунту. Вологість ґрунту є критичною для проростання насіння, отримання однорідних сходів і, зрештою, врожайності.

Оцінка вологості борозни в режимі реального часу

Ідеальний рівень вологості борозни для отримання сходів кукурудзи становить 32%. Датчики та монітор (у випробуваннях використовували монітор Precision Planting 20|20) дають виробникам можливість оцінювати вологість борозни в режимі реального часу. Ґрунтуючись на цій інформації, виробники можуть ухвалювати рішення про глибину висіву.

Технологія SmartDepth дозволяє змінювати глибину висіву на сівалці по секціях або в окремому ряду. Зміни можна вносити вручну з кабіни трактора та консолі або система буде враховувати їх автоматично за допомогою значень вологості борозни з датчиків.

Налаштування параметрів

Виробники можуть налаштувати власні параметри для оптимізації вологості борозни та глибини висіву. Це дозволяє виробникам вимірювати вологість, реагувати на її зміни та контролювати глибину висіву для оптимізації часу появи сходів.

Завдяки автоматизації зміни глибини висіву з використанням SmartDepth прибавка врожайності кукурудзи становила 150 кг на гектар за оптимальної глибини висіву 5,7 см. Для підсумкових даних про врожайність за 2023 рік Інститут точних технологій розрахував чистий прибуток на основі цін на кукурудзу на рівні 5,31 долара США за бушель (25,4 кг).

Значна глибина висіву не потрібна

Показовим у цьому дослідженні є рівень вологості борозни, зазначають дослідники. Середня вологість борозни під час випробування становила 38,8%. Наразі рекомендація щодо ідеального рівня вологості борозни для досягнення рівномірних сходів кукурудзи становить 32%.

Усі посадки на глибину понад 3,2 см мали вологість борозни понад 32%. Це означало, що хороша вологість поля та велика глибина висіву не потрібні. На глибині посадки 2,5 і 3,2 см не вистачало вологи, тому були великі втрати врожаю на цих глибинах. Завдяки новій технології дослідники змогли визначити ідеальну глибину висіву на рівні 5,7 см.

Удвічі швидший висів

Під час іншого дослідження на висівах кукурудзи оцінювали вплив швидкості висіву 6,5, 10, 13 і 16 км/год на врожайність за допомогою системи Precision Planting SpeedTube (в оригіналі це 4, 6, 8 і 10 миль на годину). Ця високошвидкісна технологія висіву замість звичайних насіннєвих трубок має рельєфну стрічку. Транспортуючи кожну насінину в борозну, виключається можливість рикошету насіння. Навіть коли швидкість висіву вдвічі вища за нормативну, насіння безпечно надходить на дно борозни, рівномірно розподілене.

Багаторічні дані за 2018–2023 роки показують, що при висіві з технологією SpeedTube зі швидкістю 6,5, 10, 13 і 16 км/год різниця у врожайності становила лише 157 кг на гектар (приблизно 1,5%).

Нормативна стандартна швидкість висіву становить 8 км/год (5 миль на годину), тож ці дані свідчать про те, що виробники можуть сіяти вдвічі швидше, не жертвуючи продуктивністю сівалки. Можливість сіяти майже вдвічі швидше дозволить фермерам чекати, поки умови для висіву стануть ідеальними, і отримати кращі врожаї.

Від редакції.

Нагадаємо, що в дослідженні зі змінною глибиною висіву з використанням технології SmartDepth прибавка врожайності кукурудзи становила 150 кг на гектар, і це автори дослідження подають як перевагу. У дослідженні зі швидкістю висіву за технологією Precision Planting SpeedTube маємо різницю у врожайності кукурудзи 157 кг, якою дослідники пропонують знехтувати як неістотною. Ми лише звертаємо увагу на різне трактування майже однакових цифр, а висновки пропонуємо читачам робити самостійно. 

Орієнтація листя

Інститут точних технологій також працює над рішеннями, які допоможуть усунути неправильну орієнтацію листків кукурудзи. Деякі з цих рішень мають на меті контроль розміщення насіння в борозні, щоб керувати напрямком розміщення листя після проростання насіння.

Ранні дослідження показали, що неможливо повністю запобігти неправильній орієнтації листя, водночас розміщення насіння в певних місцях у борозні може покращити результати на 10%. Загалом було помічено, що спрямоване розміщення кінчиків насіння покращує час появи сходів, а спрямоване розміщення проростків потенційно може вплинути на орієнтацію листя.

У дослідженні Інститут точних технологій вивчав орієнтацію листя кукурудзи в рядку, щоб зрозуміти вплив на врожайність листя кукурудзи, розташованого паралельно або перпендикулярно рядку.

Правильна орієнтація листя дає такі переваги, як краще вбирання сонячного світла, менше світла і пригнічення бур’янів, більш низька температура в рослині та збереження вологи.

Результати багаторічного моніторингу врожайності на полях Інституту точних технологій з 2018 по 2023 рік показують, що втрата маси окремих качанів, пов’язана з неправильною орієнтацією листя, призвела до зменшення врожайності на 8,92%. Середні втрати врожаю становили від 1,12 до 1,4 т/га .

Однак кількість цих неправильно орієнтованих рослин зазвичай коливається від 20% до 30% усієї популяції. Отже, фактичні втрати врожаю через неправильну орієнтацію листя коливаються від 0,226 до 0,42 т/га, залежно від загальної фактичної середньої врожайності кукурудзи.

Налаштування сівалки

Інститут точних технологій також вивчав вплив на врожайність кукурудзи неправильних налаштувань сівалки. Це випробування розробили для моделювання врожайності та економічних ефектів, коли на сівалці одночасно виставлена неправильна притискна сила, неправильні налаштування і сингуляція.

Для цього дослідження Інститут точних технологій виставив на сівалці недостатню притискну силу і використав «незграбні» пластини для досягнення 5% сингуляції. Неправильні налаштування сівалки спричинили середню втрату врожаю на рівні 1,1 т/га і середні економічні втрати на суму 238,4 доларів США на гектар, коли всі три налаштування сівалки були неправильними.

Рекомендації:

• Дослідження підкреслює важливість автоматизованого контролю змінної глибини висіву, яке дозволяє отримати прибавку врожайності на рівні 150 кг на гектар, підкреслюючи критичну роль точного висіву в максимізації продуктивності сільськогосподарських культур.
• Управління вологістю в режимі реального часу: використовуючи датчики SmartFirmer, фермери отримують дані про вологість ґрунту, що дозволяє ухвалювати обґрунтовані рішення щодо коригування глибини висіву відповідно до динамічних умов ґрунту. Оцінка вологості в реальному часі стає наріжним каменем для оптимізації глибини висіву та забезпечення рівномірних сходів.
• Оцінка системи SpeedTube компанії Precision Planting виявила мінімальні варіації врожайності за швидкості висіву в діапазоні від 6,5 до 16 км/год, що свідчить про можливість подвоєння швидкості висіву за втрати продуктивності сівалки на рівні 1,5%. 
• Орієнтація листя: керуючи розміщенням насіння в борозні, фермери зможуть оптимізувати орієнтацію листя, потенційно покращуючи час появи сходів і загальну продуктивність врожаю на 0,226–0,42 т/га, залежно від загальної середньої врожайності кукурудзи.
• Налаштування сівалки точного висіву: неправильні налаштування призводять до втрати врожайності та економічних втрат. Забезпечення ретельного налаштування притискної сили та сингуляції має першочергове значення для максимізації врожайності й прибутковості.