Hírek, szakcikkek A kukorica tőszámszabályzásáról

A változó dózisú tőszám-kijuttatás (Variable-rate seeding, VRS) feladata az, hogy a táblán belüli talajheterogenitást, domborzati és vízgazdálkodási viszonyokat figyelembe véve, helyspecifikus szabályzást alkalmazva optimalizálja a hozamot és maximalizálja a profitot, a többi technológiai elemet is figyelembe véve. A technológia lehetőséget nyújt arra, hogy az olyan menedzsment zónákba vagy termőterületekbe fektessük a nagyobb inputot, ami mindenképpen megtérül.

A helyspecifikus tőszámszabályzás jellemzően több adatbázis alapján születik: például a talajtípus, domborzati viszonyok, hozamtérkép vagy a távérzékelt képek alapján. Megvalósítása viszont elengedhetetlen eleme a termést befolyásoló tényezők megállapítása nélkül, mely alapján okszerű kijuttatási térkép készíthető.

A tőszámszabályzás legnagyobb nehézsége a kijuttatási tervek menedzsment zónákhoz való hozzárendelése. A gazdálkodók rengeteg nyers adatot gyűjtenek termőterületükről, de a korszerű és időszerű agronómiai adatok hiánya megakadályozza ezen adatok eredményes felhasználását.

A műszaki technológia fejlődésével ma már lehetőség van VRS-t alkalmazni két különböző hibrid egy területen való alkalmazására. Ezt a rendszer multi-hibrid (vagy dual-hibrid) technológiának nevezik.

Napjainkban azonban a precíziós gazdálkodás technológiáinak fejlesztése felülmúlja az agronómiai ismereteinket, így a gazdálkodók nem tudják, vagy kevésbé hatékonyan tudják megvalósítani, implementálni a növénytermesztés során. A VRS sikere a térbeli, időbeli és agronómiai ismeretek azonosításán, megértésén és a tehnológiák alkalmazásán alapszik. Előbbiek még korlátozottan állnak rendelkezésre, de az egyre bővülő adatbázisokkal (Big Data) növekszik a tudásbázisunk.

VRS stratégiák

A kijuttatási térképeket területenként (táblánként) kell készíteni. Az egyes területek és a táblákon belüli változékonyság egyedi, és akár a korábbi technológiai műveletektől, beavatkozásoktól is befolyásolhatják a termékenységüket. Két fő változót kell definiálnunk a VRS térképekhez: (1) a kijuttatás helyszínét (pl. menedzsment zóna szinten), és a (2) az inputunk mennyiségét (valamint minőségét!). A legtöbb esetben a zónák tervezésekor több változót (pl. hozam, domborzat, talajtípus, tápanyag-ellátottság) is figyelembe kell venni, melyek alapvetően befolyásoló- vagy hozamkorlátozó tényezők is lehetnek. A menedzsment zónák meghatározása lehetővé teszi az inputanyagok csökkentését az alacsonyabb termőpotenciállal rendelkező területeken, ezen zónák lehatárolását különböző módszerekkel tehetjük meg. Az eljárások, és adatbázisok magukban foglalják a légi felvételeket, ebben az esetben általában műholdképeket alkalmaznak, a talajtípus és a talajvizsgálatok ismeretét, korábbi hozamtérképeket, valamint a gazdálkodó saját tapasztalatait, tudását az adott táblájára vonatkozóan. A VRS kijuttatási térképek általában az alábbi felvételek kombinációival készülnek: hozamtérképek, műholdfelvételek, domborzati térkép, talajvizsgálati eredmények, vagy - csak - abból születnek, ami tulajdonképpen rendelkezésre áll, eltekintve attól, hogy adott esetben az kizárólag "csak" egy műholdkép.

1. ábra A dalmandi kísérleti terület műholdfelvételei (2020. április és augusztus)

2. ábra Kukorica hibrid × tőszám OnFarm kísérlet (Dalmand, 2020)

Számos alapfiozófia létezik a helyspecifikus tőszám/csíraszám mennyiségének meghatározására. Jellemzően a magasabb termőképességgel rendelkező területekre juttatják ki a magasabb vetőmagmennyiséget, míg az alacsonyabb termőpotenciállal rendelkező területek magpopulációja alacsonyabb dózisokat érnek el. Ez a megközelítés a kukorica esetében a legelterjedtebb, és ez a stratégia gazdaságilag is általában megtérül a termelő számára, mivel maximalizálja a terméspotenciált és így csökkenteni tudja a vetőmag költségét a táblára vetítve. Ezt a stratégiát pont fordítva alkalmazzák például a szójatermesztésnél, tehát a tábla marginális zónáin növelik a tőszámot. Ennek az oka az, hogy a magasabb termőképességű területeken magasabb kelési százalékot kell elérni, ezért kevesebb vetőmagra van szükség, és mivel a szója kompenzációs jellegéből adódóan a talajban több "térre" van szüksége a fejlődéshez a megfelelő vegetatív fejlődéséhez.

A későbbiekben, a dual-hibrid technológiánál (is) fontos lesz, hogy alapvető ismeretekkel rendelkezzünk a vetőmagról, a hibridkarakterizációról és hogy azok hogyan reagálnak különböző körülmények alatt, kondíciók mellett.

Végül, de nem utolsósorban meg kell jegyezni, hogy a VRS stratégia magában foglalja a növényvédelem és a növények tápanyag-utánpótlásának megváltoztatását is. A sűrű növénypopulációk növelhetik a kártevők, kórokozók megjelenését és a kártétel is növekedhet. A kukorica esetében a nitrogén-ellátás a helyspecifikus tőszámszabályzás esetében különösen fontos, a megtérülést is befolyásolhatja.

On-farm tőszám x hibrid kísérletek az AgroFIELD Termelői Clubban

Korábbi cikkünkben, az ATC eredményeit bemutatva taglaltuk a hibridválasztás fontosságát, valamint az elérhető terméseredményeket 20 különböző, és eltérő FAO számmal jelölt kukoricafajta esetében. Bemutattuk azokat a paradoxonokat, melyeket ezek a kísérleti eredmények tesznek láthatóvá. Ezek segítik a gazdálkodókat a piacon található széles spektrumú hibridek közötti választásban. A kukorica hibridektől elvárt optimális termésszint egy bizonyos betakarítási időintervallumon belül még nem garancia a befektetésünk megtérülésére. A kukorica hibrid genetikai tulajdonságai egy adott termőhelyhez, táblához, vagy termőzónához is igazíthatók. Ez nem jelent mást, mint az optimális vetéssűrűség és tápanyag-ellátottsági szint igényének meghatározása – helyspecifikusan (térben és időben előre!). Jelenleg a genetikai adatok, hibridtulajdonságok kizárólag a nemesítőktől szerezhetők be. Annak ellenére, hogy az „adatokra alapozott” gazdálkodás ma már az életünk részévé vált, szükséges-e vagy az lenne, hogy egy nyilvános, általánosan alkalmazható hibridkarakterizáció alapján döntsünk? Vagy tegyük lehetővé a saját terültünkön, táblánkon, termőzónáinkban a hibridek bemutatkozási lehetőségét? Ahhoz, hogy okszerű és gazdasági haszonnal is bíró termelést folytassunk, a termelési környezetünket és a technológiánkat is rendszerszemléletben kell kezelnünk.

A tavalyi évben az AgroFIELD Termelői Club-ban két, úgynevezett on-farm kísérlet került beállításra. Az egyik helyszín Dalmand (1. ábra), mely terület viszonylag homogén területtel rendelkezik. A hat kukoricahibridet két különböző tőszámot alkalmazva vetettük el. A 2. ábrán látható tőszámreakciók, két magasabb kijuttatási dózist alkalmazva, nem hoztak érdembeli különbségeket. Ugyanakkor fontos kiemelni, hogy a legalacsonyabb hozamot elért hibrid (hibrid:6, FAO350) teljesített a legjobban szemnedvességet tekintve, melynek a jövedelmezőségét ez a tulajdonság lényegesen javította és a kísérleti sorban a hibrid jelentőségét jelentősen felértékelte.

3. ábra Kukorica hibrid × tőszám kísérlet (Dalmand, 2020)

A 70- és a 80 ezer tő/ha kijuttatásnál a hibridek szemtermés hozamai az 1-1,5 tonnás differencián belül maradtak (3. ábra). A területen ezek a kukorica hibridek átlagosan 12,03 t/ha-os eredményt értek el. Ugyanakkor felhívnánk a figyelmet az 1.ábrán látható felvételekre is, melyek finom felbontásnál sem mutatnak érdemi heterogenitást a táblán belül, viszonylag egységes tápanyag-ellátottságra is utalnak, a júliusi - vegetációs indexet mutató – képen a 20×20 m-es pixelek egységes biomassza tömegre utalnak. A szemtermés produkciójukat az ezt követő időszakban a nedvességleadó képességük is befolyásolhatta (4. ábra).

4. ábra Betakarításkori szemnedvesség a kísérletben (Dalmand, 2020)

5. ábra Tőszámreakció vizsgálat OnFarm kísérletben (Felsőnyék, 2020)

6. ábra Tőszámreakció vizsgálat OnFarm kísérletben (Felsőnyék, 2020)

Tágabb differenciált tőszámot (50-90e) vizsgáltunk on-farm kísérletünkben, Felsőnyéken (5. ábra), két 400-as FAO számú hibriddel (6. ábra). A 7. ábra szemléletesen mutatja, hogy a kiválasztott kísérleti tábla egésze egy heterogén terület, mely ennek megfelelően a tőszámtervet a táblán belüli gyenge és jó termőzónák kategóriájának megfelelően készítettük el. A két hibrid (hibrid 1-2: FAO 490, 420) egy táblán belül is érzékenyen reagált a változó tőszámokra: míg az egyik, egy alacsonyabb „befektetés” mellett hozta ki magából a legtöbbet, addig a másik – ugyanazon nemesítőházból –, a magasabb hozam eléréséhez igényelte a növelt dózist. A markáns eltérések már a júliusi vegetációs térképeken is megfigyelhetők. A gyenge termőzónákban elért eredményeink alapján szeretnénk visszautalni a bevezetésben taglalt koncepcióra, miszerint a kukorica tőszámszabályzási stratégiája az alacsonyabb termőpotenciállal rendelkező területeken indokolja az alacsonyabb dózist. Ez a megállapítás ebben a kísérletünkben igazolta magát. Ez az információ a tábla egészét tükrözi, azonban, ha a gyenge és a jó termőképességű zónákat külön-külön elemezzük, az eredmény ennél lényegesebb (8. ábra). A gyenge termőképességű zónákban a hibridek a tőszám növelésére negatív szemtermést nyújtottak. A tábla jobb termőképességű területein a két hibrid eltérő tőszámreakcióval reagált.

7. ábra A felsőnyéki kísérleti helyszín műholdfelvételei (2020. március és június)

8. ábra Tőszámreakció vizsgálat OnFarm kísérletben (Felsőnyék, 2020)

Ennél a pontnál szeretnénk felhívni a figyelmet a kukorica hibridek eltérő válaszreakcióira. A 9. ábrán látható tőszámreakciós görbék típusai egy, 19 helyszínen beállított on-farm kísérletsorozatból származnak. Az eredmények nem tesznek további utalást a termőképességi zónákra. A változó dózisú tőszámmal vetett területeken a változó dózisú nitrogén tápanyag-ellátást is vizsgálták, a kukorica hibridek jellemzően ugyanolyan tápanyagreakciós görbékkel voltak leírhatók, mint a tőszámreakcióknál.

9. ábra A kukorica tőszámreakcióinak matematikai modelljei (Purdue University, Extension Service)

A kijuttatási terveket a táblaviszonyok (tápanyag-ellátottság, domborzat, talajtípus), valamint a korábbi hozamadatok és műholdfelvételek alapján készítették. Alapvetően a talajmintavételi eredmények, a tápanyag-szolgáltató képesség egy jó kiindulási pont a termőképességi zónák meghatározásakor, melyet később korrigálni lehet a hozamtérkép alapján. A VRS egy lehetőség arra, hogy a jövedelmezőképességet növeljük a táblán belüli heterogenitás, illetve az ebből adódó változékony termőképesség ellenére.

Az előbbiekben megfogalmazott AgroFIELD Termelői Club eredmények is alátámasztják a tényt, hogy a növénytermesztésben, különös tekintettel a precíziós gazdálkodásra, alkalmazott gépi csúcstechnológiai megoldások mellett felértékelődik a „házi” adatgyűjtés szerepe, a különböző évjáratokban és szántóföldi kondíciók közötti terepi archiválás.

Dr. Nyéki Anikó, Széchenyi István Egyetem Mezőgazdaság és Élelmiszertudományi Kar, Biológiai Rendszerek Műszaki Tanszék

Amennyiben szeretnéd megismerni a 2020. évi kukorica és kalászos kísérletek kísérleti eredményeit, jelentkezz rendezvénysorozatunk valamelyik helyszínére és biztosítsd be a helyed!

A rendezvényen a részvétel ingyenes, a regisztrált személyek nyereményjátékban is részt vehetnek!

Program és regisztráció!