Centra technologiczne firm nasiennych. Nowe podejście do doświadczalnictwa rolniczego

Czasy, w których żyjemy to okres tworzenia i wdrażania w życie nowych, przełomowych technologii praktycznie we wszystkich dziedzinach działalności człowieka, również w rolnictwie.

Pozwala na to niezwykle szybki, niespotykany dotąd rozwój nauki, badań, a co za tym idzie nowoczesnego przemysłu. Innowacyjne techniki i technologie nie mogły też pominąć rolnictwa – spotykamy je we wszystkich elementach tej dziedziny gospodarki. Mają one zastosowanie zarówno w procesach hodowli nowych odmian roślin, produkcji nawozów i środków ochrony roślin, metodach  agrotechnicznych, jak i w konstrukcji nowoczesnych maszyn i urządzeń. Wszystkie te osiągnięcia nauki i techniki rolniczej służyć mają poprawie procesów produkcji, umożliwiającej osiąganie jak najwyższych i jakościowo najlepszych plonów.

Na powodzenie i opłacalność danej uprawy mają wpływ zarówno czynniki środowiskowe, jak i agrotechniczne. Na czynniki środowiskowe takie jak przebieg pogody czy rodzaj gleby zasadniczo nie mamy wpływu. Są one od nas niezależne i nie możemy ich kontrolować. Wysokość osiąganych plonów możemy natomiast kształtować poprzez odpowiednie działania agrotechniczne, zmierzające do zapewnienia roślinom optymalnych warunków do wzrostu i rozwoju. O końcowym wyniku finansowym uprawy w dużej mierze decyduje wybór właściwej odmiany. Jest to pierwszy i podstawowy element poprawnej agrotechniki, który już na starcie determinuje wysokość możliwych do uzyskania plonów. Aby uwolnić wysoki potencjał nowoczesnych odmian, należy zapewnić im warunki sprzyjające osiąganiu wysokich plonów.

Zagadnienia te są obiektem badań przede wszystkim firm nasiennych, które starają się oprócz najlepszych odmian dostarczyć również technologie, czyli wiedzę specjalistyczną i doświadczenie pomagające uzyskać możliwie najlepsze rezultaty. W tym celu zakładane są doświadczenia agrotechniczne, które mają na celu określenie optymalnych zaleceń uprawowych pozwalających na zmaksymalizowanie osiąganych wyników produkcyjnych.

Centrum Technologiczne Dekalb (DTC), jest nową platformą do testowania innowacyjnych rozwiązań technologicznych w uprawach rolniczych. Jest to całkowicie nowe podejście do doświadczalnictwa rolniczego, stanowiące daleko idące rozwinięcie i usprawnienie standardowych doświadczeń agronomicznych.

Zastosowanie geo-przestrzennego modelu testowania nowych odmian kukurydzy i rzepaku ozimego w połączeniu z najnowocześniejszymi technologiami precyzyjnego siewu i mapowania gleby, pozwala pozyskać bardzo duże ilości informacji. Analiza zebranych danych umożliwia  lepsze niż kiedykolwiek poznanie odmian, określenie interakcji pomiędzy nimi i poszczególnymi czynnikami technologii produkcji oraz opracowanie precyzyjnych i skutecznych rekomendacji agrotechnicznych dla każdej odmiany marki.

W doświadczeniach tych badany jest wpływ różnych elementów agrotechniki na odmiany. Są to między innymi: efektywność wykorzystania składników pokarmowych z nawozów, zróżnicowana ilość wysiewu nasion/obsada roślin, różne terminy, głębokości i prędkości siewu, różne typy nawadniania, stosowanie biostymulatorów oraz testowanie różnych ustawień siewnika.

Kompleksowość generowanych danych wynika z wielowarstwowej struktury Centrów Doświadczalnych. Jednym z jej elementów jest tworzenie map gleby. Służą one do oceny stopnia zróżnicowania środowiska glebowego w obrębie doświadczenia, niezbędnego w poprawnej analizie danych plonowych. Do tworzenia map glebowych wykorzystywana jest technologia ARP®, która polega na pomiarze rezystywności elektrycznej gleby, czyli oporności gleby na przepływ prądu. Pomiarów dokonuje się niezależnie w trzech warstwach gleby aż do głębokości 170 cm. Wielkość ta jest zmienna i zależy od różnych czynników, między innymi  struktury gleby, porowatości, głębokości badanej warstwy, zasobności w składniki pokarmowe, substancji organicznej i wilgotności. Uzyskaną w ten sposób mapę obrazującą rozkład rezystywności gleby przekształca się za pomocą specjalistycznego oprogramowania w mapę glebową uwzględniającą zmienność oraz aktualną zasobność poszczególnych jej obszarów.

Kolejnym elementem jest technologia precyzyjnego siewu, opracowana przez firmę Precision Planting™ . Siewniki wykonane w tej technologii odznaczają się najwyższą możliwą precyzją siewu, polegającą na równomiernym punktowym rozmieszczeniu nasion na tej samych głębokości i w takiej samej odległości w rzędzie, również w czasie pracy z prędkością przewyższającą możliwości technologiczne innych producentów. Zastosowana w nim innowacyjna technologia Down Force™  zapewnia dostosowanie chwilowej siły docisku w czasie siewu do aktualnych warunków w danym miejscu pola. System jest w stanie bardzo szybko reagować na zmianę struktury lub stopnia zagęszczenia gleby. Rozwiązanie to przyczynia się do poprawy warunków wilgotnościowych w glebie, uzyskania wyrównanych wschodów i lepszego rozwoju korzeni na wszystkich rodzajach gleb. Zastosowanie precyzyjnego siewnika pozwala na płynne i dokładne różnicowanie ilości wysiewu nasion w zależności od protokołu doświadczenia (doświadczenia z różnymi gęstościami siewu) oraz zapewnia idealne rozmieszczenie i obsadę roślin.

W trakcie sezonu wegetacyjnego często wykonywane są również zdjęcia lotnicze i satelitarne obszaru, na którym prowadzone są doświadczenia. Ma to szczególne znaczenie w sytuacji wystąpienia stresu środowiskowego jak na przykład susza, której początkowe oznaki w pierwszej kolejności uwidaczniają się z reguły w miejscach, gdzie gleba jest lżejsza i posiada niższą pojemność wodną. Rośliny wówczas często reagują obniżką plonów. Analiza takich zdjęć pozwala oszacować stopień rozwoju i uszkodzenia roślin, a w połączeniu z lokalnymi danymi meteorologicznymi oraz glebowymi umożliwia obliczenie za pomocą specjalistycznych algorytmów zaleceń potrzeb nawodnienia oraz oszacowanie najbardziej optymalnej daty zbioru. Zdjęcia te są również używane do analizy danych plonowych na obszarach dotkniętych warunkami stresowymi.

Etapem końcowym w geo-przestrzennym modelu testowania nowych odmian jest zbiór kombajnem z możliwością pomiaru plonu w czasie rzeczywistym (podczas zbioru), czyli tak zwane „mapowanie plonu”. Dzięki temu z tej samej jednostki powierzchni uzyskujemy wielokrotnie większą ilość danych dla tej samej odmiany w porównaniu do tradycyjnych metod pomiarowych, przy których z 1 poletka zazwyczaj otrzymujemy 1 średni wynik. Pozwala to na dużo lepsze i dokładniejsze prześledzenie w jaki sposób plon danej odmiany ulegał zmianie w zależności od zmienności badanego czynnika (zmienna obsada, zróżnicowane nawożenie, itp.).

Otrzymaną w ten sposób mapę plonu „nakłada się” następnie na przygotowaną wcześniej mapę gleby i analizuje wyniki pod kątem interakcji z różnymi rodzajami gleby. Połączenie wszystkich części składowych modelu geo-przestrzennego i wielowarstwowa analiza zebranych danych pozwala zatem nie tylko określić w sposób możliwie najdokładniejszy, jaki poziom nawożenia lub jaka obsada umożliwi uzyskanie najwyższych plonów, ale również pozwala na indywidualne dostosowanie tych rekomendacji do konkretnego rodzaju gleby. Dlatego też Centra Doświadczalne Dekalb zakładane są przede wszystkim na glebach mozaikowych. Dzięki tej różnorodności glebowej  uzyskuje się większą ilość informacji niż w przypadku gleb homogenicznych.

Wykorzystanie nowoczesnych technologii znacząco zwiększa możliwości pozyskiwania i interpretowania danych pochodzących z doświadczeń polowych. Przełożenie wyników badań i doświadczeń naukowych na działania praktyczne umożliwi  optymalne wykorzystanie posiadanych zasobów. Z punktu widzenia rolnika oznacza to, iż rekomendacje agrotechniczne dla odmian kukurydzy i rzepaku ozimego będą jeszcze dokładniejsze i bardziej kompleksowe, co w rezultacie przyczyni się do poprawy bezpieczeństwa uprawy oraz stabilności i wysokości plonowania.

Anna Rogowska, fot. Dekalb