Что такое «фантомные» потери урожая кукурузы? Как их уменьшить?

В сфере сельского хозяйства стремление к оптимальному урожаю является постоянной проблемой для фермеров во всем мире. Хотя общепринятое мнение часто связывает потери урожая с очевидными факторами и неблагоприятными погодными условиями, существует более тонкое и неуловимое явление, известное как «фантомные потери урожая».

Речь идёт о необъяснимом снижении урожайности сельскохозяйственных культур, которое нельзя напрямую связать с традиционными факторами, такими как вредители, болезни или неблагоприятные погодные условия. В отличие от явных угроз, проявляющихся визуально, это явление действует скрытно, часто оставаясь незамеченным до тех пор, пока его последствия не станут очевидны во время сбора урожая.

Согласно отчету Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (ФАО), ежегодно в результате различных факторов теряется около 301 тыс. тонн мирового урожая сельскохозяйственных культур.

Это явление ставит под сомнение традиционное понимание ограничений урожайности и побуждает к более детальному изучению сельскохозяйственной экосистемы. Поэтому его понимание имеет решающее значение для фермеров и агрономов, поскольку оно проливает свет на факторы, которые могут оставаться незамеченными, но оказывают существенное влияние на урожайность сельскохозяйственных культур.

Признание и устранение этих скрытых факторов позволит усовершенствовать сельскохозяйственные практики и повысить общую производительность.

Призрачные потери урожая кукурузы

Кукуруза, одна из важнейших сельскохозяйственных культур в мире, играет ключевую роль в глобальном производстве продуктов питания. Однако фермеры сталкиваются с многочисленными проблемами при оптимизации урожайности кукурузы, одним из существенных факторов которых является так называемая «мнимая потеря урожая».

Потеря потенциального урожая происходит, когда кукуруза остается высыхать естественным образом в поле дольше определенного момента. Это случается потому, что зерна кукурузы продолжают дышать и теряют вес по мере высыхания, что снижает их массу и качество. Это не видно невооруженным глазом, но может существенно повлиять на вашу прибыль.

По словам Эрика Франка, специалиста по семенам из компании Channel Seedsman, расположенной во Франкфорте, штат Индиана, это “снижение урожайности кукурузы, если уборку не начать раньше. Это происходит потому, что вы позволяете культуре естественным образом высохнуть до определенного уровня перед уборкой. Когда она теряет столько влаги в поле, она, по сути, немного ”съедает» саму себя».”

Каким образом дыхание зерна этому способствует?

Это происходит потому, что зерна остаются живыми даже после образования черного слоя, продолжают дышать и расходовать запасенные сахара и крахмалы. Эта метаболическая активность уменьшает массу зерен, снижает их удельный вес и качество.

Дыхание зерна — это процесс, в ходе которого зерно использует кислород и глюкозу для производства энергии, углекислого газа и воды. Это нормальный метаболический процесс, происходящий на протяжении всех стадий развития и созревания зерна.

Однако дыхание зерна не прекращается на стадии физиологической зрелости, когда на кончике зерна образуется черный слой. Зерно остается живым до тех пор, пока не высохнет до уровня влажности, достаточно низкого для его гибели (около 151 TP3T). В течение этого периода зерно продолжает дышать и терять сухое вещество.

Какой объем урожая может быть потерян из-за этого?

Это зависит от нескольких факторов, таких как гибрид, погода, тип почвы и время уборки урожая. Однако некоторые исследования показали, что урожайность может варьироваться от 5 до 15 бушелей с акра и более.

Например, в 2020 году полевой агроном журнала Farm Journal Мисси Бауэр провела экспериментальный участок на орошаемом поле с одним гибридом. Часть поля она убрала 23 сентября, когда уровень влажности составлял 27,91 TP3T, а остальную часть — 30 октября, когда уровень влажности составлял 18,41 TP3T. Она обнаружила, что ранняя уборка дала на 15,6 бушелей с акра больше, чем поздняя, — 214,2 против 198,6 бушелей с акра.

Однако, как правило, это начинает происходить, когда влажность кукурузы падает ниже 131-161 тыс. тонн в три раза. Согласно некоторым исследованиям, потери могут составлять от 0,51 до 1,61 тыс. тонн в три раза на каждый пункт влажности ниже 151 тыс. тонн в три раза. Это означает, что фермер, который собирает урожай кукурузы при влажности 121 тыс. тонн в три раза вместо 151 тыс. тонн в три раза, может потерять до 4,81 тыс. тонн урожая только из-за этого.

В ряде дальнейших исследований сообщалось о потерях урожая в диапазоне от 5 до 15 бушелей на акр при более поздних сроках уборки. Например, пятилетнее исследование в Небраске показало, что урожайность снижалась в среднем на 9,1 бушеля на акр при более поздней уборке, независимо от изменения влажности зерна или продолжительности времени между датами уборки. Аналогично, исследование в Мичигане показало среднее увеличение урожайности на 8,9 бушелей на акр при более ранней уборке.

Как это измерить?

Лучший способ измерить это — сравнить урожайность кукурузы, собранной при разном уровне влажности на одном и том же поле. Это можно сделать, собрав часть поля рано, когда кукуруза еще влажная (примерно от 251 до 301 тонны влаги на тонну почвы), а другую часть — позже, когда кукуруза сухая (примерно 151 тонна влаги на тонну почвы или ниже).

Разница в урожайности между двумя частями посева отражает величину потерь, произошедших на поле. Например, если урожайность кукурузы, собранной рано, составила 200 бушелей на акр, а кукурузы, собранной поздно, — 190 бушелей на акр, то потери урожайности составят 10 бушелей на акр или 5%.

Факторы, способствующие фиктивным потерям урожая.

Вот некоторые скрытые или менее очевидные факторы, которые способствуют снижению урожайности:

1. Размер и форма ядра: Современные гибриды кукурузы имеют более крупные и глубокие зерна, чем старые, а это значит, что они теряют больше массы в процессе дыхания.

По словам полевого агронома журнала Farm Journal Мисси Бауэр, сегодня в бушеле в среднем от 70 000 до 76 000 зерен, по сравнению с 90 000 в прошлом. Это означает, что каждое зерно оказывает большее влияние на конечный урожай, и это влияние может быть более значительным при использовании новых генетических сортов.

2. Влажность зерна: Содержание влаги в зернах определяет, сколько воды они могут потерять в процессе дыхания. Чем выше содержание влаги, тем выше скорость дыхания и тем больше вероятность снижения урожая.

По словам Эрика Франка, специалиста по семенам из компании Channel Seedsman, это начинает происходить, когда влажность зерна падает ниже 161 TP3T. Он рекомендует убирать кукурузу при влажности от 201 TP3T до 251 TP3T, чтобы избежать значительной потери веса и качества в полевых условиях.

3. Погодные условия: Погодные условия в период высыхания могут влиять на скорость дыхания и потери урожая. Высокие температуры, низкая влажность, ветер и солнечный свет могут увеличить испарение воды из зерен и ускорить потерю веса.

И наоборот, низкие температуры, высокая влажность, дождь и облачность могут замедлить процессы испарения и дыхания и уменьшить потери урожая. Однако эти условия также могут увеличить риск появления плесени, болезней и повреждений насекомыми, что также может снизить урожайность и качество кукурузы.

4. Время сбора урожая: Сроки уборки урожая являются решающим фактором, определяющим ее эффективность для кукурузы. Слишком ранняя уборка может привести к высоким затратам на сушку и снижению удельного веса зерна, в то время как слишком поздняя уборка может привести к чрезмерным потерям и ухудшению качества зерна.

Оптимальное время уборки урожая зависит от нескольких факторов, таких как зрелость гибрида, скидки на зернохранилищах, прогноз погоды, состояние полей и наличие техники. Фрэнк советует фермерам внимательно следить за своими полями и соответствующим образом корректировать планы уборки урожая.

Между тем, фермеры могут столкнуться с неблагоприятными условиями, которые задерживают или нарушают их планы по сбору урожая, такими как дождь, град, заморозки или снег. Эти явления могут повредить целостность стебля и увеличить риск полегания, опадания початков или заражения плесенью, что может еще больше снизить урожайность и качество кукурузы.

Как этого избежать или уменьшить? Ранний сбор урожая!

Лучший способ избежать потерь — это уборка кукурузы при оптимальном уровне влажности и использование контролируемых методов сушки. Уборка кукурузы при более высоком уровне влажности (около 201-251 т/л) помогает сохранить вес и качество зерен, а также снизить полевые потери из-за опадания початков, полегания стеблей, повреждения насекомыми, образования плесени и загрязнения микотоксинами.

Однако для уборки влажной кукурузы также необходимы надлежащие условия сушки и хранения, чтобы предотвратить порчу и ухудшение качества. Контролируемые методы сушки, такие как естественная сушка на воздухе или сушка при низкой температуре, могут помочь уменьшить повреждение зерен и усадку в процессе сушки.

Кроме того, фермерам следует учитывать экономические факторы, связанные с уборкой влажной кукурузы по сравнению с сухой. К ним относятся скидки или надбавки на зернохранилищах за содержание влаги, затраты на сушку или экономия на хранении, а также потенциальные потери или выигрыши в урожайности или качестве.

Учитывая эти факторы и используя достоверные данные со своих полей или из местных источников, фермеры могут принимать обоснованные решения о том, когда собирать урожай кукурузы и как эффективно и качественно ее сушить.

Другой способ — выбрать гибриды, обладающие хорошей устойчивостью к болезням и вредителям, которые могут повлиять на прочность стебля и сохранение початков. Также можно использовать агротехнические приемы, способствующие здоровому росту и развитию растений, такие как правильное удобрение, борьба с сорняками, полив и борьба с вредителями.

Может ли PYL оказывать влияние на другие сельскохозяйственные культуры?

Да, это может поражать разные культуры, но не все одинаково. Это может нанести вред культурам с высоким содержанием влаги, когда они полностью созрели и им требуется время, чтобы высохнуть в поле. Однако некоторые культуры подвержены большему риску, чем другие, в зависимости от их семян и способа их выращивания. дышать, и окружающей среде.

Возьмем, к примеру, сою. У нее гораздо меньше шансов столкнуться с серьезной проблемой потери влаги по сравнению с кукурузой. Это связано с тем, что соя имеет меньшее содержание влаги, когда готова к уборке (около 501 тонны на тонну по сравнению с 701 тонной на тонну у кукурузы), и она быстрее высыхает в поле (около 10 дней по сравнению с 30 днями у кукурузы).

Однако, если сою не убирать до тех пор, пока содержание влаги в ней не превысит 131 TP3T, она все равно может терять вес и качество из-за дыхания, разрушения или заражения грибками.

С другой стороны, пшеница подвержена большему риску, чем соя. Это связано с тем, что пшеница имеет более высокое содержание влаги к моменту уборки урожая (около 601 тонны на тонну по сравнению с 501 тонной на тонну у сои) и ей требуется больше времени для высыхания в поле (около 20 дней по сравнению с 10 днями для сои).

Если пшеницу не убирать до тех пор, пока содержание влаги не превысит 141 тонну, она может потерять до 101 тонны своего веса из-за дыхания, разрушения, прорастания или болезней.

Другие культуры, такие как ячмень, овес, рожь, сорго, подсолнечник, рапс и люцерна, также могут страдать от PYL (потери влаги в почве). Степень поражения зависит от состава культуры, генетики, ухода за ней и погодных условий. Именно поэтому фермерам крайне важно следить за уровнем влажности своих посевов и собирать урожай в оптимальное время, чтобы избежать ненужных потерь.

Как автоматизированная очистка и калибровка данных о доходности от GeoPard может помочь в борьбе с убытками от невозвратных инвестиций?

В основе решения GeoPard лежит набор функций, предназначенных для автоматизации очистки и калибровки данных об урожайности. Технология систематически выявляет пробелы или пропуски в наборе данных об урожайности, обеспечивая более надежное представление фактической урожайности.

Благодаря использованию передовых алгоритмов, технология повышает точность мониторинга, предоставляя фермерам надежную основу для принятия решений. Одной из выдающихся особенностей технологии GeoPard является ее способность восполнять недостающие данные с помощью синтетических карт урожайности.

В ситуациях, когда существуют пробелы в данных, система генерирует синтетические карты урожайности, которые легко интегрируются с существующим набором данных. Этот инновационный подход не только обеспечивает полную информацию об урожайности, но и способствует более точному пониманию показателей урожайности сельскохозяйственных культур.

Применение Автоматическая очистка и калибровка GeoPard Технологии напрямую приводят к сокращению скрытых потерь урожая. Благодаря более точному представлению об урожайности фермеры могут принимать более обоснованные решения относительно управления посевами, распределения ресурсов и сроков уборки урожая. Это позволяет заинтересованным сторонам в сельском хозяйстве преодолевать проблемы, связанные с неточными данными, что в конечном итоге приводит к повышению общей производительности.

Заключение

Это тонкая, но важная проблема в сельском хозяйстве, требующая комплексного подхода к управлению урожаем. Распознавая менее очевидные факторы, влияющие на урожайность, фермеры могут принимать упреждающие меры. Точное земледелие, управление здоровьем почвы, микробное взаимодействие, климатически устойчивые методы и достижения в области генетики сельскохозяйственных культур составляют план действий для решения этой проблемы. Принятие такого целостного подхода позволяет сельскохозяйственному сообществу создавать устойчивые и жизнеспособные системы производства продуктов питания в условиях постоянно меняющихся вызовов.