Все про KPI зрошення: до останньої краплини

Загалом відомо, що зрошення є головним фактором успішного вирощування високоякісних та стійких до негативних факторів культур. Зрошувальна техніка є ключовим інструментом, який забезпечує досягнення цього цілого в разі наявності джерела води для зрошення та можливості її постачання на поле. Полив рослин сприяє максимальному розвитку культур та, відповідно, збільшенню врожайності.

Збільшення продуктивності земельних ділянок завдяки зрошенню призводить до збільшення прибутку. І хоча додаткові витрати на зрошення можуть бути порівняно великими, вони зазвичай виправдовуються умовною прибавкою врожаю, яка є результатом застосування зрошення.

Однак, чи достатньо робити оцінку ефективності зрошення один раз на рік, після того, як комбайн зібрав врожай і його було реалізовано? Чи можна повернутися до періоду вирощування культури в кінці року та визначити, в який момент зрошення було ефективним? Які ще показники ефективності зрошувальної техніки існують? І чому це так важливо?

Важливі моменти вирощування культур

Давайте розглянемо детальніше процес використання зрошувальної техніки для вирощування рослин. У попередньому описі було наведено загальну інформацію про зрошення, але було пропущено деякі важливі аспекти, які впливають на вирощування культур. Серед таких аспектів можна виділити погодні умови, суму активних температур за вегетаційний період та його тривалість, стан грунту, його забезпеченість поживними речовинами, а також вибір посівного матеріалу та застосування відповідних агротехнологій.

Погодні умови є важливим фактором, що впливає на успішність вирощування культур. Оскільки погода - це непередбачувана природна умова, людина практично не може на неї впливати, тому необхідно ретельно аналізувати її. Для цього можна використовувати метеодані, які можна зібрати з різних джерел або фіксувати різними способами на відповідній території. Чим більш точні дані отримано, тим ефективніше можна планувати зрошення та будувати короткочасні прогнози.

Крім того, стан грунту є ще одним важливим фактором для успішного вирощування рослин. Грунт повинен бути забезпечений необхідними поживними речовинами та мати певний фізичний стан. Для досягнення цих показників, можуть застосовуватися різні методи грунтообробки та добрива.

Ґрунти

Ґрунти є важливим компонентом аграрного сектору, і їх фізичні та хімічні показники безпосередньо залежать від кліматичних умов та географічного положення. Людина майже не може впливати на склад ґрунту, але може застосовувати агротехнології для покращення їхніх фізичних та хімічних властивостей.

Одним з ключових критеріїв для роботи з ґрунтами є агрохімічний паспорт або проведення агрохімічних досліджень ділянки. Це допомагає зрозуміти поточний стан ґрунту та розробити плани для покращення важливих показників, використовуючи різні агротехнології.

У роботі з ґрунтами існує більша варіативність дій, порівняно з погодними умовами. Це призводить до формування різноманітних технологій та систем землеробства, що забезпечують певний рівень врожайності для учасників агровиробництва.

Зрошення

Однією з важливих складових системи землеробства є зрошення, яке залежить від погодних умов. Зрошення є критично важливим фактором для отримання врожаю на півдні країни, забезпечує гарантії та можливості додаткового виробництва у центральних регіонах та є специфічним для вирощування овочів та культур на насіння на півночі.

Окрім цього, варто відзначити, що протягом останніх десятиліть аграрії наголошують на глобальному потеплінні та можливому зміщенні кліматичних зон. Це може призвести до збільшення середньорічної температури повітря та збільшення зон з посушливим кліматом у центральних і північних регіонах країни.

Наявність зрошувальної техніки не гарантує високих врожаїв. Хоча зрошення є необхідним, додатковий прибуток можливий тільки за умови точного визначення кількості води, яку необхідно подати на поле і коли це потрібно зробити. Чим більш точніше визначена кількість води та строк її внесення, тим вища ефективність використання зрошувальної техніки та більший прибуток можливий.

У результаті можуть бути три сценарії. Перший - недолив, коли надходження води недостатнє або пізнє, коли рослини вже починають відчувати недостатнє зволоження. Це може призвести до зменшення врожаю.

Другий сценарій - перелив, коли вода надходить більше, ніж потрібно рослинам, і надлишкова вода стікає або фільтрується нижче кореневого шару грунту. У такому випадку зрошення не буде обмежуючим фактором врожайності, але необхідно точно визначити його ефективність, оскільки більш ефективним виглядає підхід "краще перелити, ніж недолити". Цей сценарій може бути недоцільним для деяких культур, таких як коренеплоди та окремі овочі, які можуть стати більш вразливими до захворювань через надмірну вологість.

Третій сценарій - оптимальне зволоження, яке задовольняє потреби рослин у воді, надаючи необхідну кількість води своєчасно. Це має найвищу ефективність та дозволяє скоротити витрати на воду, енергію та зменшити втрату поживних речовин у нижчі горизонти грунту.

Існує проблема визначення оптимальної та своєчасної кількості води для зрошення поля, оскільки кожен агроном може мати відмінні погляди на це питання. Відповідальність за визначення кількості води належить агроному, і він отримує винагороду за це.

Щоб визначити оптимальну та своєчасну кількість води для зрошення поля, агроном повинен мати необхідні знання та досвід. Однак, вирішення цієї проблеми може бути складним, оскільки різні агрономи можуть мати різні погляди на це питання. Незважаючи на це, відповідальність за визначення кількості води лежить на агрономі, і він отримує винагороду за свою роботу. Часто люди зацікавлені тільки в тому, щоб отримати запланований врожай, а не в тому, наскільки ефективно було зрошене поле та які були витрати на це. Якщо ж не вдалося отримати запланований врожай, то можуть виникнути негативні наслідки, наприклад, недоприбуток або збитки, і пошук винного може бути складним. Однак, якщо використовувати накопичені за сезон метеодані для об'єктивного визначення причини неврожаю, це може сприяти вирішенню проблеми.

Як визначити оптимальність та своєчасність надання води?

Теоретично агроном розуміє, коли і скільки потрібно надати води на основі своїх знань та досвіду. Однак, кількість води, яку слід надавати, може залежати від індивідуального бачення кожної людини. Кінцеве рішення про надання води приймає агроном, який отримує відповідну винагороду за свої послуги.

Чи є оптимальність у наданні води? Зазвичай, вона визначається за проєктною врожайністю. Якщо вона перевищена, то всі задоволені, оскільки заробили більше, ніж планували. У такому випадку, ефективність зрошення та витрати не мають значення, тому що прибуток все перекриває. Це може призвести до того, що люди планують свої витрати на відпустку та витрачають свою премію.

Другий варіант не такий оптимістичний, коли не вдалось досягти запланованої врожайності. В такому випадку виникає недоприбуток або збитки, і починається пошук винного. Люди намагаються знайти когось, хто був відповідальним за виробництво. Це може призвести до того, що людина переходить у захист та намагається посилатися на невдалі погодні умови, які їй непідвладні, такі як град, приморозки, багато дощів, посуха тощо.

Одним з найбільш популярних показників ефективності (KPI) у сучасному світі є ключові показники ефективності зрошення. Однак, для визначення, контролю та оцінки ефективності зрошення, потрібно спочатку визначити її ключові показники.

Ефективність зрошення є першочерговим показником. Однак, його визначення потребує контролю та оцінки точної кількості води, необхідної для рослин у конкретний момент вегетаційного періоду. Зрошення є регулярним процесом, тому кожен цикл зрошення повинен мати власний показник ефективності, і підсумовуючи їх, можна визначити середнє значення на кінець року.

Під час кожного поливу необхідно визначати кількість води та строки її внесення. Це визначається на основі погодних умов (температура повітря та випаровування з рослини та/або грунту), вологості кореневого шару грунту та фази розвитку рослини.

Отже, на кожному етапі вегетаційного періоду можна виміряти показники евапотранспірації, вологості кореневого шару грунту та фази розвитку рослини, що допомагає визначити потребу рослин у воді.

Ми не можемо контролювати кількість випаровування. Задача полягає у постійному контролі фактичної кількості вологи в ґрунті (зазвичай за допомогою станції погоди, що встановлена на полі або найближчої стаціонарної). Це дозволяє визначити витратну частину вологості ґрунту.

Інший параметр, який має значення, - це вологість кореневищного шару ґрунту. Вона може коливатися від максимального до мінімального рівня, який є доступним для рослин (адже завжди є певна кількість вологи в ґрунті, але вона може бути недоступна для рослин для використання). Система зрошення допомагає контролювати кількість легкодоступної води в ґрунті, яка є необхідною для росту рослин (це допомагає запобігти стресу рослин, що може вплинути на їхній розмір та кількість/якість врожаю).

Розмір кореневищного шару ґрунту залежить від фази розвитку рослин (наприклад, при посіві він дорівнює глибині посіву, а на подальших етапах - глибині, на якій знаходиться основна маса коренів рослини). Це дозволяє визначити кількість води, яка надходить в ґрунт, у цю статтю також включається надходження води в ґрунт з дощем.

Тому контроль за доступністю вологи в ґрунті для рослин здійснюється шляхом порівняння надходжень та витрат. Різницю між витратною частиною та надходженням слід компенсувати зрошенням.

Висновок

Повернувшись до питання зрошення на КПІ, важливо зазначити загальний обсяг витрат води та енергії. Відповідальні виробники, які мають на увазі майбутнє, концентруються на ефективному використанні обмежених ресурсів, щоб оптимізувати витрати. Водопостачальні організації зазвичай виставляють рахунки щомісяця за ці показники.

Проте, це всього лише загальні числа, які не дають інформації про ефективність зрошення та використання ресурсів. Наприклад, у вимогах щодо імпорту продукції в Європейських країнах вимагається сертифікат на ефективне використання водних ресурсів. Тому чим швидше вдасться впровадити нововведення та розібратись у їхній рентабельності, тим легше буде перейти до автоматизованого, а в подальшому - до роботизованого сільського господарства, до якого ми наближаємося з кожним днем.