Wysiew nawozu z największą dokładnością: co daje precyzja

Założenia WPR nakładają na europejskich rolników obowiązek coraz precyzyjniejszej aplikacji nawozów i środków ochrony roślin. Idea jest słuszna, bo ma chronić zasoby i środowisko naturalne. Niestety, cele WPR, które mają wypełniać europejscy rolnicy nijak mają się do innych poczynań Komisji Europejskiej, np. umowy handlowej z Ukrainą i krajami Mercosur, gdzie zużycie środków rośnie lawinowo. O zagadnieniach związanych z precyzyjnym nawożeniem i ochroną roślin dyskutowaliśmy podczas naszego otatniego Forum Rolników i Agrobiznesu podczas panelu Agrotechnika.

Nowoczesne nawożenie – precyzja i oszczędność w jednym

Rosnące koszty środków produkcji, wymagania środowiskowe oraz presja na coraz większą precyzję i wydajność sprawiają, że zarówno technika, jak i strategia nawożenia rozwijają się szybciej niż kiedykolwiek wcześniej.

– Azot to nie tylko najważniejszy składnik plonotwórczy, lecz również najdroższy element produkcji. W wielu gospodarstwach nawożenie stanowi 50–70% wszystkich kosztów środków produkcji. Nic dziwnego, że nawet niewielka optymalizacja dawki przekłada się na wymierne oszczędności – mówił dr Dawid Wojcieszak z Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu.

Jak zaznaczał, dziś nawożenie to nie tylko rozsianie granulatu na pole, lecz zaawansowany proces zarządzania precyzyjną dawką nawozów, wspierany przez czujniki, mapy, systemy cyfrowe czy sztuczną inteligencję (AI).

– Zmienność zasobności gleb, jej fluktuacje (zmienność dostępności składników dla roślin), a także reakcje roślin na azot sprawiają, że optymalna dawka w jednym miejscu pola może być nadmierna lub niewystarczająca w innym – wyjaśniał prelegent.

Dziś dzięki analizom glebowym, zdjęciom satelitarnym, czujnikom optycznym i danym z dronów można odwzorować te różnice z dużą dokładnością. W praktyce prowadzi to do oszczędności nawozu, bardziej wyrównanych łanów i wyższych plonów.

Rolnictwo 4.0 – cyfrowa rewolucja w nawożeniu

Rolnictwo wkroczyło w erę cyfrową. Inżynieria Rolnicza 4.0 – koncepcja rozwijana m.in. na Uniwersytecie Przyrodniczym w Poznaniu integruje maszyny, czujniki i inteligentne algorytmy w jeden system, który samodzielnie wspiera decyzje rolnika.

– Internet Rzeczy, komunikacja pomiędzy maszynami, chmury obliczeniowe, sztuczna inteligencja, Big Data, druk 3D, robotyka i cyfrowy bliźniak (wirtualna replika fizycznego obiektu) to nie futurystyczne hasła, lecz praktyczne narzędzia wspierające nawożenie – wyjaśniał Wojcieszak.

Nowoczesne rozsiewacze potrafią automatycznie ustawić zakres rozsiewu przy granicy pola, dostosować pracę tarcz do ukształtowania terenu, a nawet kompensować błędy wynikające z nierównomiernych właściwości fizycznych nawozu. Tutaj z pomocą przychodzi sztuczna inteligencja, która rozpoznaje nawóz i komunikuje się z rozsiewaczem, uwzględniając najważniejsze właściwości fizyczne. – Cały czas online wysiew porównywany jest z bliźniakiem cyfrowym wykonanym w specjalnej hali – dodał mówca.

Zdaniem Wojcieszaka na zmienną dawkę składają się dwa elementy: dokładne dane oraz precyzyjny sprzęt. Pierwszy etap to rozpoznanie przestrzenne pola: tradycyjne próby glebowe, mapy historyczne plonów, zdjęcia satelitarne (np. NDVI), a w ostatnich latach także obrazy z dronów czy kamer multispektralnych. Informacje te pozwalają stworzyć mapę aplikacyjną do konkretnych stref pola. Tak samo ważny jest wybór danych krótkoterminowych (aktualna kondycja roślin) oraz długoterminowych (np. mapy plonów). Badania pokazują, że oba podejścia są skuteczne, ale warunkiem sukcesu jest dostosowanie strategii do warunków sezonu.

– Przykłady z lat o skrajnie różnej pogodzie potwierdzają, że precyzyjne nawożenie daje wzrost plonu, jednak jego skuteczność mocno zależy od opadów czy temperatury – zaznaczył Wojcieszak.

Ochrona wód i precyzyjne nawożenie – nowe regulacje w praktyce

Ostatnie lata przyniosły szereg uregulowań dotyczących ochrony wód przed zanieczyszczeniem azotanami. W praktyce oznacza to jasno określone wytyczne dotyczące odległości, w jakich można stosować nawozy w pobliżu cieków czy zbiorników wodnych, np. 5 m od brzegu jezior i zbiorników wodnych o powierzchni do 50 ha, dzielenia pełnej dawki nawozów co najmniej na 3 równe dawki, przy czym odstęp między zastosowaniem tych dawek nawozu nie może być krótszy niż 14 dni, czy specjalne wymagania dotyczące nawożenia na terenach o dużym nachyleniu (zwiększenie odległości o 5 m).

– Dla gospodarstw położonych na polach o nieregularnych kształtach, poprzecinanych rowami lub wzniesieniami, realizacja takich wymogów może być sporym wyzwaniem. Jednocześnie to właśnie te przepisy są silnym impulsem do rozwoju nowych technologii w zakresie precyzyjnego nawożenia – mówił Wojcieszak.

Nawożenie mineralne wchodzi dziś w etap, w którym jego efektywność zależy od umiejętnego korzystania z całego pakietu danych, narzędzi i rozwiązań technicznych. Każde gospodarstwo wymaga indywidualnej analizy, uwzględniającej zasobność gleb, koszty produkcji, sprzęt, charakter upraw i warunki pogodowe. Odpowiednio zaplanowana strategia nawożenia prowadzi nie tylko do lepszych wyników produkcyjnych, ale też wyższego zysku netto – zwłaszcza wtedy, gdy dawka regeneracyjna i produkcyjna są ze sobą logicznie skoordynowane.

Precyzyjny wysiew nawozów – innowacje w maszynach Rauch

Precyzyjny wysiew nawozu, zwłaszcza na polach o nieregularnych kształtach niesie ze sobą wiele wyzwań. Należą do nich siew graniczny, praca z kontrolą sekcji, wysiew nawozu na uwrociach oraz dokładne pokrycie powierzchni pola nawozem w narożnikach. Do tego największe dwutarczowe rozsiewacze mogą pracować z szerokością przekraczającą nawet 50 m, więc nie może być w takich przypadkach mowy o najmniejszych niedokładnościach.

– Nasz nowy Axis 25 może wysiewać nawet 675 kg nawozu w ciągu minuty. Pozwala to na precyzyjny wysiew nawet przy prędkości rzędu 25 km/h. Rozsiewacz musi działać bardzo szybko i precyzyjnie, w naszych maszynach osiągamy ten cel dzięki bardzo szybkim serwomotorom SpeedServo – informował Jens Hille, specjalista firmy Rauch. Możliwość aplikowania wysokich dawek pozwala również na wysiew granulowanych nawozów organicznych. Dno rozsiewacza i szczelina dozująca nawóz muszą mieć taki kształt, aby oprócz dużych dawek nawozu możliwe było precyzyjne wysianie mikrodawek preparatów przeciw ślimakom, czy drobnych nasion poplonowych.

Jedną z ostatnich innowacji producenta jest system wysiewu nawozów FlexBin w zaczepianych maszynach Rauch Axent. Skrzynia nawozowa tej maszyny podzielona jest na dwie komory, każda z nich ma niezależnie napędzany przenośnik podłogowy, co pozwala wysiewać dwa różne nawozy w różnych dawkach. Każdy z nawozów może być wysiewany niezależnie z odrębną mapą aplikacyjną, co pozwala optymalnie nawozić fragmenty pola z różną zasobnością w składniki pokarmowe. – Ten rozsiewacz umożliwia dokładnie taką samą precyzję, jak maszyny zawieszane – powiedział Hille.

Kluczowym układem w rozsiewaczach Rauch, pozwalającym utrzymać równomierną dawkę wysiewu jest system EMC, który mierzy moment obrotowy w przekładniach napędzających tarcze. Pozwala on także na wysiew różnych dawek nawozu na lewej i prawej tarczy. Kolejnym układem czuwającym nad poprawnym rozkładem poprzecznym w rozsiewaczach Rauch jest Axmat duo, czyli 54 czujniki radarowe umieszczone nad tarczami rozsiewacza.

Dla tych, którym zależy na największej precyzji wysiewu, firma Rauch przygotowała zestaw X-Check, czyli składne nylonowe kuwety do kontroli rozkładu poprzecznego nawozu. W skład zestawu wchodzi specjalna tuba, do której należy wsypać nawóz z nylonowych kuwet. Rolnika podczas pracy cały czas wspomaga aplikacja na smartfonie, która informuje o dokładnym rozmieszczeniu kuwet na polu, a po wykonaniu zdjęcia kuwety wypełnionej nawozem podpowiada gotowe ustawienia w celu optymalizacji rozkładu poprzecznego.

– OptiPoint pro automatycznie dopasowuje miejsce otwarcia zasuw nawozowych i punkt dozowania nawozu na tarczę podczas wjeżdżania w ścieżki technologiczne – informował specjalista Rauch. Dopełnieniem tej funkcji jest CornerControl, czyli wysiew nawozu w narożnikach. Obie wspomniane funkcje dostępne są w rozsiewaczach Axis, konieczna jest jedynie aktualizacja oprogramowania. Kolejny z układów zwiększających precyzję wysiewu w rozsiewaczach Rauch to HillControl. To nic innego jak żyroskop, który informuje o pochyleniu rozsiewacza podczas pracy na skłonach. Na podstawie tych informacji rozsiewacz automatycznie koryguje punkt podawania nawozu na tarcze.

Nowością Rauch w zakresie siewu granicznego jest przekładnia VarioSmart, która umożliwia płynną i bezstopniową regulację prędkości obrotowej jednej z tarcz w rozsiewaczu z mechanicznym napędem. Dzięki nowemu rozwiązaniu w prostszych rozsiewaczach uzyskuje się taką samą precyzję, jak w maszynach z hydraulicznym napędem tarcz.

Precyzyjna ochrona roślin – nowe technologie w praktyce

– W ostatnich latach w UE wycofano 82 substancje chemiczne i 21 biologicznych, a jednocześnie nie zatwierdzono żadnych nowych. Już w samym 2025 roku wycofano kolejne 5 substancji – mówił dr inż. Tomasz Szulc z Instytutu Ochrony Roślin.

Mimo że zużycie pestycydów w UE spada (o ponad 7% w latach 2010–2023), to w innych regionach świata, jak np. Brazylia (+100% zużycia) czy kraje Mercosur (+60% zużycia) ich stosowanie wciąż dynamicznie rośnie. W krajach Mercosur zużycie środków ochrony roślin na 1 ha wg danych na 2023 rok wynosi ok. 9,4 kg i jest tym samym o 3,5 razy większe niż średnie zużycie przez rolnika w Unii Europejskiej.

Jak podkreślał Szulc, malejąca dostępność skutecznych środków ochrony wymusza na europejskich rolnikach poszukiwanie alternatywnych rozwiązań i inwestycje w nowe technologie. Odpowiedzią na ograniczenia w dostępności środków chemicznych są technologie biologiczne, takie jak np. mikrobiologiczne preparaty z antagonistycznymi grzybami, bakteriami wytwarzającymi białka toksyczne dla szkodników, czy naturalne oleje roślinne ograniczające rozwój szkodników i chorób poprzez tworzenie warstwy ochronnej na powierzchni roślin.

– Ich potencjał rośnie wraz z rozwojem badań, choć nadal wymagają testów polowych i udoskonaleń – zaznaczał prelegent.

Równolegle rozwijają się metody mechaniczne. Robotyzacja coraz śmielej wkracza na pola w postaci autonomicznych maszyn. Urządzenia te precyzyjnie pracują między rzędami upraw, identyfikują chwasty i wykonują zabiegi pielęgnacyjne bez udziału człowieka.

– Tradycyjne pielniki wyposażane są dziś w zaawansowane systemy kamer i GPS. Mogą pracować z taką precyzją, o jakiej jeszcze kilka lat temu nie można było mówić. Coraz większym zainteresowaniem cieszy się też laserowe zwalczanie chwastów – technologia obiecująca, choć wymagająca dalszych badań dotyczących skuteczności pojedynczego „strzału”, który wg producentów ma ponad 90% skuteczności, np. Carbon Robotics Laser Weeder – opowiadał Szulc.

Innym ważnym kierunkiem rozwoju jest precyzyjne opryskiwanie, które na dobre zagościło w wielu polskich gospodarstwach. Dzięki nowoczesnym opryskiwaczom wyposażonym w systemy rolnictwa precyzyjnego, takie jak np. GPS, oprysk punktowy, kontrole sekcji, PWM itd. możliwe jest ograniczenie zużycia środków nawet do 1% powierzchni pola, gdy zaaplikujemy środek tylko tam, gdzie go rzeczywiście potrzeba.

– Precyzyjna regulacja ciśnienia roboczego zapewnia równomierny rozkład kropel, minimalizuje dryf i zwiększa skuteczność zabiegu. Systemy recyrkulacji zapewniają jednorodność cieczy roboczej w układzie, a nowoczesne rozpylacze antyznoszeniowe dostosowują wielkość kropli do warunków, co znacząco redukuje ryzyko znoszenia np. na zbiorniki wodne. Systemy zbierają informacje o stanie upraw w czasie rzeczywistym, analizują je i automatycznie dostosowują parametry zabiegu – wymieniał Szulc.

Nowoczesne technologie nie tylko chronią środowisko, ale również przekładają się na wymierne korzyści ekonomiczne dla gospodarstw. Zdaniem eksperta dzięki oszczędności preparatów i czasu pracy, inwestycja w zakup nowego precyzyjnego opryskiwacza może zwrócić się w 3–5 lat.

Drony – przyszłość rolnictwa?

Drony rolnicze budzą ogromne zainteresowanie w branży agro, jednak ich rozwój w UE hamują przepisy traktujące je jak sprzęt agrolotniczy. Oznacza to m.in. konieczność zgłaszania zabiegów na 40 dni przed ich wykonaniem, co praktycznie uniemożliwia ich legalne stosowanie do oprysków chemicznych.

– W tej chwili dronami można aplikować wyłącznie środki biologiczne lub nawozy. Prowadzone są jednak intensywne badania dotyczące bezpieczeństwa stosowania dronów, w tym analizy znoszenia cieczy na różnych wysokościach, rodzajach rozpylaczy i prędkościach przelotu – mówił Szulc.

Mimo przeszkód prawnych drony są już powszechnie używane do monitoringu pól, tworzenia map oraz pracy w trudno dostępnych terenach. W przyszłości mogą stać się ważnym uzupełnieniem klasycznych opryskiwaczy, szczególnie w uprawach wysokich lub wymagających precyzyjnej lokalizacji zabiegu, np. w winnicach czy sadach.

– Drony, choć jeszcze ograniczone przepisami, mają potencjał, by stać się istotnym elementem nowoczesnych gospodarstw – kończył prelegent.

Precyzja oprysku na najwyższym poziomie

Aby mówić o nowoczesnej i precyzyjnej ochronie roślin, zwłaszcza w zakresie stosowania herbicydów, trzeba zgłębić wiele zagadnień z tego tematu. W tej kwestii nie można pomijać podstawowych zagadnień, takich jak np. płodozmian. Równie ważne jest odpowiednie przygotowanie gleby przed siewem i mechaniczne niszczenie siewek kiełkujących chwastów.

– W ostatnich 15–20 latach cały czas postępuje optymalizacja w wykorzystaniu i stosowaniu środków ochrony roślin. Mamy coraz dokładniejsze techniki aplikacji, oprysk pulsacyjny, który zapewnia nam cały czas krople o takiej samej wielkości – mówił Josef Stangl, specjalista z firmy Horsch w zakresie opryskiwaczy.

Ekspert zaznaczał, że do osiągnięcia dobrych efektów w walce z chwastami nie wystarcza najnowocześniejszy sprzęt. Oprócz tego kluczowym punktem jest termin i faza rozwojowa chwastów, z którymi chcemy walczyć. Kolejny punkt to obszar, który chcemy opryskiwać, bo substancje herbicydów oddziałują nie tylko na chwasty, ale także na glebę.

– Kolejny krok w precyzyjnej ochronie to stosowanie oprysków punktowo lub pasowo, a nie na całej powierzchni pola. Mamy już technologię, która pozwala realizować oprysk na wybranych fragmentach pola – zaznaczył specjalista Horsch. Oprysk pasowy z powodzeniem sprawdza się w uprawach rzędowych, gdzie ciecz nanoszona jest na pasy o szerokości 20 cm. Pozwala to na zredukowanie zużycia herbicydów o ok. 50%. Poza tym metoda ta umożliwia zmniejszenie fitotoksycznego oddziaływania niektórych substancji na rośliny uprawne.

Podążając w tym kierunku, jeszcze lepsze efekty można osiągnąć wykorzystując metody punktowego oprysku herbicydem. Obecnie zabiegi w tej technologii można wykonywać w dwóch systemach, tj. online, gdzie na belce opryskiwacza zamontowane są kamery, które rozpoznają chwasty. Drugi system to offline, gdzie konieczne jest np. z wykorzystaniem drona przygotowanie mapy aplikacji herbicydu na wybranych fragmentach pola.

– Mamy bardzo dobre doświadczenia z wykorzystaniem oprysku punktowego herbicydem w buraku cukrowym – powiedział specjalista. Z jego analizy wynika, że oprysk punktowy pozwala zmniejszyć zużycie chemii o ok. 70%, co daje oszczędności ok. 90 euro/ha. Dodatkowo wykorzystanie oprysku punktowego i mniejsza fitotoksyczność substancji aktywnej pozwoliły zwiększyć plon czystego cukru z każdego hektara o 1,5 t. To w sumie wg specjalisty Horscha przekłada się na lepszy wynik ekonomiczny z każdego hektara o ok. 240 euro.