Managementzóna-alapú differenciált tőszámbeállítás és műtrágya-kijuttatás kukoricában

2016-ban különböző talaj- és klimatikus viszonyok mellett az ország 4 pontján állítottunk be kukoricakísérletet, mely a termelők számára is elérhető szolgáltatást vette alapul a managementzónák kialakításánál, a tápanyag- és tőszámtervezésnél. A kísérlet célja az optimalizálás volt, így a zónáknak megfelelően állítottuk be az inputanyagokat, hogy ne csupán a hozamot maximalizáljuk, hanem a profitot is.

A kísérlet tervezése

A kiválasztott helyszíneken minimum 20 hektáros táblákon állítottuk be a kísérleteket, melyeknek célja a táblaszinten tervezett tápanyag-gazdálkodás összehasonlítása volt a managementzóna-alapú tervezéssel szemben. A kísérlet során 4 kezelési módot különítettünk el, melyek minimum 3 ismétlésben kerültek beállításra adott táblán, oly módon, hogy a lehetőségekhez mérten minden zónába minden kezelésből essen. Fontos kiemelni, hogy a tervezés során csak a nitrogén-hatóanyagra történt differenciált kijuttatás, az őszi alaptrágyákat differenciálás nélkül juttatták ki. A kiválasztott táblák között jelentős heterogenitás és viszonylagos homogenitás is előfordult. Arany-féle kötöttségi érték alapján agyagos és homokos között minden fizikai féleség előfordult a managementzónák között. A kémhatást tekintve gyengén lúgostól a savanyúig, a termőhely kategóriát tekintve 1-től 4-ig változtak a területek (1. ábra).

1. ábra Az egyik kísérletbe vont tábla termőhely kategória (A), textúra kategória (B) és kémhatás kategória térképe (C), jól megfigyelhető a táblán belüli változatosság

A managementzónák kialakítása

A managementzónák kialakításánál archív műholdképekre és az azokból származtatott vegetációs index átlagára támaszkodtunk. Így lehetőségünk nyílt nem csupán egy-két év adatát felhasználni, hanem 4-5 év átlagával dolgozhattunk, így szinte minden kultúrát figyelembe véve, az évjárathatást minimalizálva tudtuk kialakítani a zónákat (2. ábra).

2. ábra. A műholdképekből származtatott vegetációsindex-átlagok alapján készített managementzónák az átlagos vegetációsindex-értékekkel (piros alacsony, zöld magas)

A zónák kialakításánál lehetőségünk lett volna hozamtérképeket használni, azonban ez nem minden termelőnél állt rendelkezésre arra a minimális időintervallumra, amit lefedi a teljes vetésforgót és kiszűri az évjárathatásokat. A talajscennelés módszerét is mellőztük, mert ugyan nagy mennyiségű adatot gyűjt a tábláról, azonban azok nem feltétlen reflektálják többek között a mélyebb talajrétegekben, így a gyökérzónában lévő állapotokat, gondolva akár egy eketalp vagy akár egy eltérő textúrájú rétegre, melynek a vízgazdálkodás mellett több szempontból is komoly jelentősége van. A távérzékelési módszerekkel gyűjtött vegetációs index azonban megmutatja, hogy adott területen a növény, hogyan reagál adott talajállapotra és mindezt több év átlagában, így a talajmintavétel során azokat a paramétereket derítjük fel, melyek a növény fejlődését valóban befolyásolják adott zónában.

Talajmintavétel és inputanyag-tervezés

A lehatárolt managementzónákból kompozitmintát gyűjtöttünk, GPS-el felszerelt mintavevővel. A bővített laboratóriumi vizsgálatokat ugyanazon akkreditált laboratórium végezte. A mért talajparaméterek adták a tervezés alapját, az adott évi állományról készített vegetációsindex-térképeket direkt formában nem használtuk fel a kijuttatandó nitrogén tervezésénél, mert egy alacsonyabb vegetációs indexnek nem csupán a nitrogén lehet az oka, hanem egyéb paraméterek is. A tervezés alapját így minden esetben a talaj adta. A tápanyag tervezésénél a termelők számára is elérhető szolgáltatás gerincét adó tápanyag tervezési metodikát használtuk, és a maximális hozam elérésre törekedtünk a beállított tőszám alapján. A tőszám beállítás során 27 paramétert használtunk, mely a talaj mellett többek között figyelembe veszi a hibridkarakterizációt és a környezeti változókat is.

A kísérlet beállítása

A kezelések szélességének beállításánál figyelembe vettük az adott termelőnél rendelkezésre álló és a kísérlethez elengedhetetlen munkagépek munkaszélességét (vetőgép, műtrágyaszóró és/vagy permetező, kombájn), és azok legkisebb közös nevezője adta a kezelések szélességét, így azok 24-90 méter között változtak, azonban minden táblában meg tudtuk valósítani a minimum 3 ismétlést (2. ábra). A kezelési egységekben a nitrogén- és tőszám-beállítás módszerét az 1. táblázat szemlélteti.

1. táblázat A kísérletben használt kezeléstípusok, melyeket minden tábla esetén minimum 3 ismétlésben állítottak be

A 3. ábrán balról jobbra az alábbi kezelési egységek láthatók: 1. sor (narancssárga) üzemi technológia, 2. sor differenciált tőszám, 3. sor differenciált nitrogén, 4. sor differenciált tőszám és nitrogén, illetve ugyanebben a sorrendben mindez 5 ismétlésben, majd egy széles üzemi technológia attól a ponttól, ahonnan több ismétlés már nem megvalósítható.

3. ábra Beállított tőszám- és nitrogéndózis a kezelési egységekben, a managementzónák körvonalával, jól megfigyelhető a kezelések ismétlődése és a kirajzolódó különbség a zónákban

A kísérlet során a nitrogéndózist és a tőszám-beállítást leszámítva a teljes tábla esetében az üzemi technológia került kivitelezésre, így az őszi alaptrágyázás, talajművelés, növényvédelem.

Eredmények

A betakarítás során kalibrált hozamtérképezős kombájnnal történt a hozamok mérése. A hozamtérképezési adatok felhasználásával nem csupán a tábla átlagában tudjuk vizsgálni az elért eredményt, hanem kezelésenként, illetve managementzónánként a különböző kezelések hatását, így megvizsgálva akár azt, is, hogy mely zónában mi volt a magasabb hozam elérésének korlátja, illetve hogy mely zónában hogyan alakulnak a gazdaságossági mutatók kezelési egységenként.

A hozamtérképek értékelésénél a hozamtérképeket először hibás mérési eredményekre szűrtük, majd a táblaszéleket, forgókat elhagyva vizsgáltuk az adatokat, oly módon, hogy azokat a területrészeket is elhagytuk, ahol a kombájn a 2 kezelési egység szélét egybe takarította be (3. ábra). Így lehetőségünk nyílt kizárólag azokat az adatokat vizsgálni, melyek tisztán adott kezelési egységbe estek adott zónában.

Az eredmények értékeléséhez elengedhetetlen, hogy ismerjük az üzemi technológia és a differenciált kijuttatás inputkülönbségeit. A vizsgált táblákon, a kijuttatott magszámot tekintve – amennyiben a teljes táblát differenciáltan vetették volna – összesen 20 hektáronként 40-50000 maggal több került volna elvetésre. A vizsgált táblák mindegyikében a különbség ezen az intervallumon belül mozgott, egy táblát kivéve, ahol ez a szám 2000 kivetett mag különbsége volt. A nitrogén-kijuttatást tekintve a pétisó esetében a különbség 20 hektáros területre vetítve összesen 1500-2400 kg között változott, míg Nitrosol esetében 2500 kg volt a különbség a differenciált kijuttatás terhére. Ez átlagos árakkal számítva hektáronként 6-8000 forintos többletköltséget jelent.

A hozameredményeket tekintve, táblaátlagokban az elért hozamnövekedés 600-700 kg körül alakult. A 4. ábra két helyszín hozameredményeit mutatja, jól látszik, hogy a helyszínek esetében a nitrogén differenciálásával tudtuk elérni a legmagasabb hozamot. Az üzemi technológia minden esetben a legalacsonyabb átlag hozamot eredményezte. A tőszám-beállítások során figyelembe vett változók közül az idei évben a csapadék mennyisége nem jelentkezett limitáló tényezőként. A kísérleti területeken mind a csapadék eloszlása, mind a mennyisége a kukorica szempontjából ideálisnak mondható. A hazai kontinentális klímán alkalmazott tőszámmodell szerepe és célja kettős: termésnövelő hatás (művelési zónánként meghatározni az ideális tőszámot, elkerülni a tövek közötti versengést, kihasználni az adott művelési zónában rejlő potenciált), valamint a termelő kockázatának csökkentése. A kockázat – a klimatikus és talajtani tényezőkkel szembeni – csökkentése egyértelműen az óvatosság, alacsonyabb tőszámok felé mozdítja el a kalkulációt, míg a termésnövelés célja pedig tőszámnövelést (területegységre jutó termő tövek száma) eredményezne. A két ellentétes folyamat egyensúlyát állítja be a kalkulációnál használt 27 db tényező. Egy aszályos évben is biztonságot nyújt a kalkulált tőszám a termelőnek, míg egy nedves, csapadékosabb évben is bizonyos termésnövekedést eredményez. Az idei évben a kockázat kisebb volt, így a termés növekedését elsősorban a rendelkezésre álló tápanyag határozta meg, a meddő tövek száma minimális, mondhatni nulla volt.

4. ábra 2 kísérleti helyszín hozameredményei táblaátlagban nézve. Az N jelöli a differenciált nitrogént, a T a differenciált tőszámot, a TN a differenciált nitrogén- és tőszámkombinációt, az U az üzemi technológiával elért eredményt

A managementzónákat külön vizsgálva megállapítható, hogy a hozamváltozás a differenciált kezelések és az üzemi technológia között igen eltérő. 1,4 tonnás növekedés volt a legmagasabb és 100 kilogrammos hozamcsökkenés volt a legalacsonyabb érték (5. ábra). A területek különböző tápanyag-ellátottságát megvizsgálva megállapítható, hogy azokon a területeken, ahol a nitrogén mellett nem volt más hozamot korlátozó makroelem, magasabb hozamnövekedés volt elérhető. Azokban a zónákban, amelyekben a foszfor- vagy a kálium-ellátottság mint korlátozó tényező volt jelen, kisebb különbség volt mérhető a kezelések között. Ezek alapján is megállapítható, hogy csupán a nitrogén differenciálásával nem lehet maximálisan kielégíteni a különböző zónák közötti különbségeket, szükséges az őszi alaptrágyázás differenciálása is a maximális hozamnövekedés eléréséhez, és a különböző zónák tápanyag-ellátottságának kiegyenlítéséhez.

5. ábra Elért hozamnövekedés egyes zónákban az üzemi technológiához képest az összes kísérletbe vont táblát vizsgálva

Az idei évben beállításra kerülő kísérletekben tovább folytatjuk a tőszám-modell használatát, így a többéves adatokból rendelkezésünkre fog állni száraz, normál és nedves év eredménye is. Illetve az évben az őszi alaptrágyázást differenciáltan végeztük el, mind a foszfor mind a kálium esetében, így azok mint limitáló tényező már nem jelentkeznek majd a management zónákban, így a nitrogén hatását ezektől függetlenül tudjuk vizsgálni. Emellett az őszi alaptrágyával kijuttatott tápelemek hatását a hozamnövekedésre a differenciált kijuttatás esetén szintén vizsgálhatóvá válik, és teljes képet kapunk a tápelemenkénti differenciált kijuttatás hozamnövelő hatásáról egy üzemi technológiával szemben.

Dr. Láng Vince
Bucsi Tamás
Szabó Szilárd
Bűdi Károly
YieldServicePlus