GrainSense : аналитический инструмент для увеличения белка в зерне и роста урожайности

Учитывая прирост мирового населения, к середине столетия прогнозируется ощутимый рост спроса на продукты питания до 30 %.
Причем речь идет как не только о зерновых и бобовых культурах, используемых для производства хлебо-булочных, макаронных изделий.
Отрасль животноводства, основной поставщик животного белка в рационе питания, тоже нуждается в зерне, как основном сырье для производства комбикормов.

Однако увеличение пахотных площадей достигло своего предела. И остро стоит вопрос для фермеров, агрономов сельскохозяйственных холдингов в интенсификации процесса производства зерна, одним из методов которой является точное земледелие.

Это система управления и мониторинга, базирующая на оперативной и достоверной информации, полученной с заданного участка о следующих показателях:

• состав и вид почвы;
• количество внесенных удобрений и питательных веществ (калий, сера, азот, фосфор);
• наличие насекомых вредителей;
• влажность, кислотность;
• выращиваемые сельхозкультуры и др.

 

Ключевая задача точного земледелия – решение задачи оптимальности между максимальной урожайностью, минимум отрицательного воздействия на окружающую среду и грамотным использованием имеющихся ресурсов: финансовых, людских, технических, энергетических и т.д.

Принимая во внимание, что развитие растений в значительной мере определяется количеством поступающих питательных веществ, предлагается внедрение так называемых карт белка.

Это персонализированный подход на основе высокотехнологичных измерительных приборов – экспресс анализаторов белка и других компонентов зерна, в режиме реального времени, без длительного лабораторного анализа, и применения громоздкого оборудования, позволяющих отслеживать белок, масляничность и влажность прямо в поле буквально каждый день, чтобы принимать своевременные агрономические и организационные решения.

Белковое картографирование позволяет:

1. Выявить участки, где происходит потеря дохода из-за пониженного урожая (низкого содержания белка).
2. Оптимально распределить собственные финансовые ресурсы, а также заемные средства
3. Сформировать информационный массив данных для сравнения с показателями прошлых лет.

 

Азот требуется растениям на всех этапах роста растений, и большая его часть усваивается на стадиях удлинения стебля и формирования побегов.
Причем количество побегов, определяет интенсивность процесса фотосинтеза, от чего в свою очередь зависит развитие растения и урожайность.

В частности из почвы в растворенном виде поступает азот и сера, что в сочетании с солнечным светом приводит к активному росту растительных клеток и наращиванию биомассы. Если на стадии формирования, количество азота в почве недостаточно, побегов будет меньше – от двух до четырех.

Для здоровых растений их количество напротив будет достигать от 6-ти до 8-ми .

Если же на стадии развития, азота окажется недостаточно, растение будет использовать только эти имеющиеся скудные ресурсы, зерен будет меньше и будут они низкого качества, с низким содержанием белка и крахмала.

Белки, кроме азота, включают следующие компоненты: углерод, водород, азота, кислород и селу.
Но основным является азот, который в процессе созревания зерновых, масличных, бобовых культур, извлекается из почвы, преобразуется в протеин и накапливается в семенах (зернах).

Доход фермеров теряется, поскольку часть из посевных площадей дает слабое зерно, которое продается по низким ценам (в качестве фуражного). В идеале же нужно добиться максимум выхода зерна с высоким содержанием белка – для хлебопекарной отрасли: 13 % (максимальная прибыль).

 

Используя методы точного земледелия, можно достичь оптимального содержания протеина в зерне, в зависимости от стадий выращивания.
В противном случае при внесении избыточного количества азотных удобрений, белок будет на высоком уровне, но сам выход урожая с одного гектара меньше ожидаемого.

Если разбить поле на участки и на каждом из них производить измерения, то легко построить визуальную карту корреляции “белок-урожай”.

Комбинация	Причина	Цвет на белковой карте
Низкий урожай + малое содержание протеина	Недостаток азота на всех стадиях	Красный
Низкий урожай + высокое содержание протеина	Ощущается недостаток азота на стадии кущения, и достаточное количество на стадиях цветения и созревания семян	Синий
Высокий урожай + малое содержание протеина	Достаточное количество азота на стадиях кущения и роста стебля, но малое количество на стадиях созревания	Желтый
Высокий урожайность + высокое содержание протеина	Идеальный вариант (максимальная прибыль). Внесено дозированное количество азота на всех стадиях.	Зеленый

 

Желтая и красная зоны требуют внимания и внесения дополнительного количества удобрения. Это потери.

Мониторинг позволяет вносить то количество удобрений (без излишка), которое равно удаленному из почвы азоту в процессе созревания культур.

 

Лабораторный эталонный метод в данном случае не применим, как очень долгий, дорогостоящий и проблемный с точки зрения логистики. Сотни образцов зерна с выбранного участок доставлять и ждать результаты крайне не выгодно.

Нужен портативный инструмент, к которому относится NIR анализатор зерна GrainSense – многофункциональный прибор, в режиме реального времени показывающий значение влажности, белка и маслянистости.

1. Отбирается проба зерна и засыпается для анализа в камеру прибора.
2. Устройство заранее откалибровано на влажность, белок и масляничность по стандартным образцам зерна, что обеспечивает минимальную погрешность.
3. Образец просвечивается встроенным мобильным спектрофотометром, работающим в ближней инфракрасной области.
4. По отклику сигнала, за время не превышающее 1 минуту, данные отображаются на дисплее и загружаются в облачное хранилище.

 

Хотя по внешнему виду GrainSense отдаленно напоминает портативный влагомер зерна, на самом деле это инновационный шаг вперед в аналитике выращивания и сбора урожая зерновых культур.

✅ Управляйте вашей фермой и зернохранилищем продуманно на основе быстрых и точных результатов, экономя деньги и время.

✅Принимайте своевременные и экономически эффективные решения с помощью мобильной лаборатории в ваших руках.

✅ Сканируйте прямо в поле и отправляйте результаты на ваш смартфон.

✅ Сортируйте зерно высокого и низкого качества.

✅ Планируйте на перспективу.