Un câmp de porumb pare liniștit din afara parcelei. În realitate, înainte ca boabele să ajungă în combină, fermierul urmărește luni întregi apa din sol, temperatura, dezvoltarea plantei, nutrienții și diferențele dintre zonele terenului. Unele informații vin din observația directă, altele din analize, stații meteo, senzori, imagini satelitare sau datele utilajelor. În spatele deciziei de fertilizare există însă și un calcul agronomic: ce nutrienți sunt deja disponibili în sol, ce cultură urmează să fie înființată, ce producție este estimată și ce cantități de azot, fosfor și potasiu trebuie completate. În România, aceste informații stau la baza planului de fertilizare, întocmit pe culturi și parcele, care stabilește dozele de îngrășăminte organice și minerale, perioadele și tehnicile de aplicare. Atunci când există un studiu agrochimic, analiza solului oferă informații precum pH-ul, humusul și conținutul de fosfor și potasiu mobil, astfel încât necesarul să poată fi estimat în funcție de teren și cultură, nu după o doză universală. Fertilizarea este doar una dintre deciziile acestui calendar. Gunoiul de grajd de la bovine, dejecțiile de porcine ori gunoiul de pasăre cu așternut pot furniza nutrienți valoroși, dar cantitatea aplicată trebuie raportată la necesarul culturii și la ceea ce solul poate deja furniza, iar momentul aplicării trebuie pus în relație cu apa, vremea și ritmul culturii.
Ce se măsoară înainte să se vadă recolta
- Necesarul de nutrienți al culturii se calculează înainte de aplicare. Planul de fertilizare pune împreună cultura și producția estimată, nutrienții disponibili în sol și aportul din sursele organice și minerale pentru a stabili cât azot, fosfor și potasiu trebuie completat pe fiecare parcelă. Analizele agrochimice ale solului, inclusiv pH, humus, fosfor și potasiu mobil, permit ajustarea dozelor la situația reală din teren. Cu alte cuvinte, cantitatea de fertilizant organic disponibilă în fermă nu stabilește doza; necesarul culturii și caracteristicile solului o fac.
- Ce conține fertilizantul organic se poate măsura, la rândul său. Analiza gunoiului de fermă arată concentrațiile de nutrienți și permite calcularea cantității care poate fi valorificată de cultură. Acest lucru este important mai ales pentru materiale concentrate, precum gunoiul de pui cu așternut, deoarece compoziția poate varia în funcție de furajare, așternut, umiditate, stocare și gestionare.
- Senzorii moderni pot urmări umiditatea, temperatura și chiar concentrațiile unor nutrienți. Proiectul european Proiectul european SOILMONITOR dezvoltă un sistem miniaturizat pentru monitorizarea continuă in situ a nitraților, amoniului și fosfaților, proiectat să poată rămâne în sol, fără mentenanță, timp de până la un an.
- Sateliții Sentinel-2 pot urmări evoluția vegetației la nivelul terenurilor agricole și pot evidenția diferențe de dezvoltare sau semnale asociate stresului plantelor. Cele 13 benzi spectrale permit derivarea unor indicatori privind suprafața foliară, clorofila și conținutul de apă al vegetației.
- Proiectul european SENS4CORN, desfășurat între 2023 și 2027, dezvoltă senzori optici special pentru analiza macro și micronutrienților din plantele de porumb.
- Datele pot fi urmărite și pe parcursul culturii, nu doar înainte de semănat. Sistemul dezvoltat prin proiectul european SARMENTI a integrat senzori pentru monitorizarea in situ a nutrienților, pH-ului, umidității și temperaturii solului. Datele colectate pe parcursul ciclului culturii au fost concepute pentru a sprijini deciziile privind momentul și necesarul fertilizării.
Înainte de semănat, fermierul încearcă să afle ce poate susține parcela
Prima decizie se ia înainte ca porumbul să fie semănat. Fermierul urmărește textura și umiditatea terenului, istoricul culturilor, rezerva de nutrienți și lucrările precedente. Dacă folosește fertilizare organică, contează și tipul materialului. Gunoiul de la bovine cu așternut aduce mai multă materie organică și o fracție de azot cu efect gradual. Dejecțiile de porcine lichide furnizează mai mult azot rapid disponibil și pot fi injectate. Gunoiul de pasăre cu așternut este mai uscat și mai concentrat în nutrienți, inclusiv fosfor.
Fertilizanții organici sunt materiale biologice și, în timpul manipulării și după distribuirea pe teren, pot elibera temporar compuși volatili care produc mirosul specific acestei lucrări. Faptul că mirosul este perceput nu arată, prin el însuși, cât fertilizant a fost aplicat și nici dacă aplicarea a fost corectă sau incorectă: intensitatea lui depinde inclusiv de tipul materialului, temperatură, umiditate, vânt, tehnica de aplicare și timpul petrecut la suprafața solului.Pentru fermier, reducerea acestui interval are și o miză agronomică. Încorporarea rapidă în sol, acolo unde tehnica este aplicabilă, limitează contactul materialului cu aerul și poate reduce atât mirosul, cât și volatilizarea amoniacului. Azotul care rămâne în circuit poate fi valorificat de cultură; cel pierdut în atmosferă nu mai poate contribui la recoltă. De aceea, cele mai bune tehnici disponibile pentru aplicarea dejecțiilor urmăresc tocmai reducerea acestor pierderi.
Nu există, astfel, o singură decizie numită „fertilizare”, ci un cumul de alegeri privind sursa, cantitatea, momentul și modul în care nutrienții ajung în sol.
După răsărire, planta devine unul dintre instrumentele de măsură
Porumbul arată ce se întâmplă în sol. Diferențele de culoare, înălțime sau densitate pot indica probleme, dar nu spun singure cauza. O zonă mai slabă poate suferi de deficit de nutrienți, dar și de compactare, exces sau lipsă de apă, temperaturi nefavorabile ori probleme fitosanitare. Sentinel-2 permite compararea evoluției vegetației în timp, iar hărțile pot indica fermierului unde merită să intre în parcelă pentru verificări. SENS4CORN merge mai departe și cercetează senzori optici care să determine direct nivelurile unor macro și micronutrienți din plantele de porumb.Dar agricultura de precizie nu depinde doar de acces la sateliți. Pentru fermierii care nu au acces la astfel de tehnologii, observația directă a culturii, istoricul parcelei, analiza solului și a fertilizantului organic, precum și verificarea plantelor din zonele care se dezvoltă diferit oferă deja informații importante. O frunză mai palidă sau o porțiune cu plante mai mici nu înseamnă automat „mai trebuie fertilizat”, ci este un semnal care trebuie pus în relație cu solul, apa și starea culturii înainte de a decide o nouă aplicare. Așa se închide de fapt cercul fertilizării: planul stabilește necesarul estimat, analiza arată ce poate furniza solul și fertilizantul, iar cultura arată pe parcurs cum răspunde. Sateliții și senzorii pot face această verificare mai rapidă și mai detaliată, dar principiul rămâne accesibil oricărui fermier: nu aplici nutrienți pentru că îi ai disponibili, ci acolo, atunci și în cantitatea în care cultura are nevoie de ei.
Apa poate schimba valoarea unei fertilizări deja făcute
Fără suficientă apă, planta nu poate valorifica eficient nutrienții disponibili. Prea multă apă poate, la rândul ei, favoriza pierderi și poate limita oxigenarea rădăcinilor. De aceea, umiditatea solului este urmărită pe tot parcursul sezonului. Proiectele de senzori agricoli monitorizează simultan apa, temperatura și nutrienții tocmai pentru că aceste variabile se influențează reciproc. SARMENTI a combinat măsurători de umiditate, temperatură, amoniu, potasiu și alți parametri pentru decizii de fertilizare mai precise. Pentru fermier, o prognoză de ploaie nu este doar informație meteo. Poate modifica momentul aplicării unui fertilizant, irigarea sau intrarea utilajului pe teren.
La mijlocul sezonului, harta parcelei începe să arate unde se pierde potențialul de producție
Un câmp rareori evoluează perfect uniform. Unele zone păstrează mai multă apă, altele se încălzesc diferit sau au o structură mai puțin favorabilă rădăcinilor. Agricultura digitală transformă aceste diferențe în hărți. În loc să considere toate hectare identice, fermierul poate compara imaginile satelitare cu măsurătorile din teren și cu datele utilajelor. Dar orice combinație de senzori, algoritmi și imagini satelitare nu înlocuiește observația agronomului, ci doar îi spune mai repede unde să privească.
Recolta este ultima măsurătoare a sezonului și prima pentru anul următor
Combina oferă rezultatul final: producția. Utilajele moderne pot genera la rândul lor și hărți care arată cât s-a recoltat în diferite puncte ale parcelei, iar fermierul poate compara zonele productive cu umiditatea, fertilizarea și dezvoltarea observate în timpul anului. Datele devin apoi punctul de plecare pentru sezonul următor. Un câmp de porumb nu este, așadar, doar o suprafață semănată primăvara și recoltată toamna, ci este un sistem urmărit continuu, în care apa, nutrienții, vremea și plantele furnizează informații înaintea fiecărei decizii.
Întrebări de la marginea lanului:
Poate satelitul spune de ce porumbul crește slab într-o zonă? Nu singur. Poate localiza diferența, dar cauza trebuie verificată în teren.
Senzorii înlocuiesc analizele clasice? Nu întotdeauna. Ei pot furniza măsurători frecvente și pot completa analizele de laborator și observația directă.
Fertilizarea organică poate fi urmărită prin aceste tehnologii? Da. Senzorii pot urmări evoluția nutrienților și a umidității din sol, iar imaginile satelitare pot arăta diferențele în răspunsul culturii.
E în regulă dacă fertilizarea organică se simte și dincolo de marginea lanului? Da, pentru că fertilizanții organici sunt materiale biologice și pot elibera temporar compuși volatili în timpul și după aplicare. Intensitatea mirosului depinde și de vreme, tipul materialului și tehnica de aplicare.
Dacă se simte mirosul, înseamnă că s-a aplicat prea mult fertilizant? Nu. Mirosul, singur, nu indică doza aplicată și nici dacă fertilizarea a fost făcută corect sau incorect. Doza se stabilește în funcție de necesarul culturii, caracteristicile solului și conținutul de nutrienți al fertilizantului.
Ce măsoară fermierul la final? Nu doar tonele de porumb, ci și cât de eficient a transformat parcela apa, nutrienții și lucrările din întregul sezon într-o recoltă.
Surse:
Comisia Europeană, (2022), Miniaturized sensor system for continuous soil-nutrient monitoring based on integration of a lab-on-a-chip microfluidic cartridge with an optoelectronic detection unit, CORDIS (2023–2026), 26 oct 2022,disponibil la: https://cordis.europa.eu/project/id/101097989
European Space Agency (ESA), Plant health – Sentinel-2 for agriculture, disponibil la: https://www.esa.int/Applications/Observing_the_Earth/Copernicus/Sentinel-2/Plant_health
European Commission, CORDIS (2023–2027), Novel optical nanocomposite sensors for analysis of micro and macro elements in corn plants – SENS4CORN, Horizon Europe – Marie Skłodowska-Curie Actions, Grant Agreement No. 101086364, disponibil la: https://cordis.europa.eu/project/id/101086364
European Commission, CORDIS, Smart multisensor embedded and secure system for soil nutrient and gaseous emission monitoring – SARMENTI, Horizon 2020, Grant Agreement No. 825325,, disponibil la: https://cordis.europa.eu/project/id/825325
