Haldusvööndite kaardid ja maisikasvatajad: kui olulised need on?

Mitmeaastase analüüsi käigus on teadlased testinud, kas mullatingimustel, topograafial või muudel maastikuomadustel põhinevad haldustsoonide kaardid suudavad usaldusväärselt ennustada, millised maisipõllu osad saavad külvinormide või lämmastiku lisamise suurendamisest kõige rohkem kasu.

Uuring näitas, et vastupidiselt levinud oletustele on põllukultuuride reaktsioonid samadele sisenditele aastati väga erinevad. Kõige ettearvamatum tegur – ilm – näis avaldavat suurimat mõju sellele, kuidas põllukultuurid nendele sisenditele reageerisid. Põllumehed saavad aga siiski astuda samme, et ilmastiku mõju oma põllukultuuridele hallata.

Juhtimistsoonide kaardistamine tekkis digitaalse põllumajanduse vastu suurenenud huvi tõttu – uute andmete kogumise ja analüüsi tehnoloogiate kasutamine saagikust mõjutavate tegurite koosmõju paremaks mõistmiseks, selgitas Illinoisi Ülikooli Urbana-Champaigni põllukultuuride professor Nicolas Martin, kes viis analüüsi läbi koos endise järeldoktor Carlos Agustin Alessoga.

Need meetodid hõlmavad põllul asuvate andurite, satelliidiandmete ja muude digitaalsete tööriistade kasutamist, et jälgida, kuidas põllukultuurid reageerivad kohalikele oludele, väetistele, külvisunormidele ja muudele sisenditele. Martin lisas, et eesmärk on minimeerida raiskavaid või hävitavaid tavasid ning maksimeerida saagikust.

Hiljutises uuringus kasutati haldustsoonide kaartide prognooside valideerimiseks ainulaadset meetodit.

“Kasutasime oma põllumajandusmasinaid printerina, luues sisendandmetest erinevat värvi teki sarnase lapiteki,” selgitas Martin. “Viime oma katse läbi mitmes kohas, kasutades täiesti juhuslikku disaini.”

Teadlased viisid oma uuringu läbi seitsmel tüüpilisel niisutamata maisikasvatusalal Illinoisis. Iga ala jagati arvukateks proovitükkideks. Igale proovitükile määrati juhuslikult erinevad maisi külvi- ja lämmastikusisalduse määrad.

Lisaks mõõtsid teadlased igale alale omast mulla koostist, topograafiat ja muid maastikuomadusi. Nad standardiseerisid kõik muutujad peale põldude ilmastikutingimuste. See uuring viidi läbi aastatel 2016–2021.

Teadlased hindasid iga maatüki saagikust saagikoristuse ajal mitme aasta jooksul. See aitas neil kindlaks teha, millised maatükid reageerisid igal aastal erinevatele sisenditele kõige paremini. Nad kasutasid täiustatud juhusliku metsa algoritmi, et teha kindlaks, millised tegurid – näiteks ilmastikutingimused, mulla omadused või kalle – ennustasid kõige täpsemalt, kas lämmastiku kasutamise suurendamine või suurema külvinormi kasutamine suurendab saagikust.

Martin selgitas, et ilmastikumuutujad on peamised tegurid, mis mõjutavad lämmastiku või külvinormide ruumilisi mustreid, ning maastiku ja mulla omadused järgnevad neile tihedalt. Lisaks märkis ta, et need reaktsioonid varieeruvad ilmastikumõjude tõttu igal aastal, mille tulemuseks on ebajärjekindlus, vähemalt meie uuritud põldudel.

“See tähendab, et maatükk, mis ühel aastal reageerib kõrgemale lämmastikunormile hästi, ei pruugi järgmisel korral maisi külvamisel sama hästi reageerida,” ütles ta. “See muudab haldusvööndi kaardistamise kontseptsiooni ebausaldusväärseks ennustajaks saagi reaktsioonide kohta sisenditele.”

“Usume, et need leiud võivad osaliselt selgitada, miks põllumehed pole täppispõllumajanduse tehnoloogiaid ühtlaselt omaks võtnud,” ütles Martin.

Teadlased usuvad, et rohkemate andmete kogumine mitme aasta jooksul ja paremate tööriistade kasutamine kohapealseks analüüsiks võiks parandada haldustsoonide kaardistamise täpsust.

Seda uuringut toetasid USA Põllumajandusministeeriumi loodusvarade kaitse teenistus ja Riiklik Toidu- ja Põllumajandusinstituut.