Контроль вмісту білка аналізатором – ключовий компонент підвищення врожайності зерна

Попит, що збільшується, на продукти харчування по всьому світу, при обмеженості посівних площ, конкуренція, що посилюється – все це призводить до пошуку шляхів інтенсифікації в сільськогосподарській галузі, у вирощуванні зернових, злакових, бобових культур, зокрема до придбання аналізаторів.
Поряд із багатопрофільними вертикально-інтегрованими холдингами, частину продукції постачають на ринок і фермери, перед якими стоїть таке ж завдання – мінімізація витрат, збільшення врожайності та максимізація прибутку.

Кажуть, що фермер за своє життя збирає до 40 урожаїв, від початку активної діяльності і до часу, коли настав час відходити від справ і передавати свої напрацювання наступному поколінню.
Але досвід фермера, набутий за останні десятиліття, хоч би яким він був цінним, можна і потрібно поставити “на нові рейки”, з урахуванням сучасних технологій, методів аналізу та високотехнологічного вимірювального обладнання, причому за межами лабораторії.

І важливим завданням є баланс білка у різних зернових культурах, збільшення врожайності та доходу з одного гектара.

Застосування NIR-аналізаторів для точного вимірювання компонентів зерна

Білок, азот та врожай

Рослинні білки є полімерними ланцюгами, утвореними з пептидів, які в свою чергу складаються з амінокислот.

1. У цілому нині, білок - це загальний термін, що використовується характеристики широкого спектра біологічних молекул, які мають загальні хімічні характеристики.
2. Вирощувані рослини: пшениця, солодовий ячмінь, кукурудза, рис, бобові та ін, містять білок у тій чи іншій пропорції з іншими компонентами.
3. При вживанні продуктів з білком, він переробляється.

В результаті вивільняється енергія, необхідна для відновлення тканин, шкіри, органів, м'язів. Протеїни, що містяться в насінні рослини, містять приблизно 16-18% азоту.

Довідково – як вимірюється білок.

Аналіз вмісту білка в продуктах проводиться методом К'єльдаля шляхом мінералізації сірчаною кислотою та титруванням аміаку та підрахунком вмісту азоту.

Для перерахунку останнього вже в білок є спеціальні формули (масова частка азоту в молекулі білка). Відповідно до ДСТУ 7169:2010, переказний коефіцієнт, що дозволяє підрахувати вміст сирого протеїну:

• для сої, пшениці: 5.5;
• шроти, комбікорми та соєві макухи: 6.25.

Для економії кількох годин часу, без застосування дорогої енергоємної високотемпературної техніки, агресивних хімічних реактивів, посуду все частіше використовують БІК аналізатор зерна та продуктів, що визначає білок, вологість, золу та ряд інших компонентів за 1 хвилину, без розмелювання.

Але такий інструментарій не завжди доступний для фермерів за вартістю, та застосовуються ІЧ-аналізатори переважно в стаціонарних, а не польових умовах.

Приклад.

Якщо вміст білкової складової у соєвих бобах становить 20 відсотків, у кожній тонні 200 кг є білком.
У свою чергу, у цих 200 кг міститься азот у кількості 16% або 32 кг.
Цей азот надходить із ґрунту (в який вносяться азотні добрива) разом з водою на всіх етапах проростання: пророщування зерна, кущіння, цвітіння та дозрівання врожаю. Поряд з іншими компонентами азот відноситься до ключових факторів розвитку рослин.

Зібране насіння містить генетичну інформацію, яка впливає на наступні врожаї.
Це еволюційний процес і якщо на різних стадіях формування має місце нестача поживних речовин, рослини зменшуватимуть кількість стебел, головок або навіть зерен, щоб мінімізувати використання обмеженої кількості поживних речовин.

Наслідок – валовий збір зерна буде меншим.
Для деяких культур, потрібна дійсно ювелірна точність у вмісті білка, в межах ±1 відсотка.

Приклад.

Білок у солодовому ячмені має бути не вище 13% і не менше 12%.

Як збільшити врожайність зернових

Щоб отримати збалансований вміст білка та відповідно максимальний урожай зерна з одного гектара, необхідно:

1. Застосування спеціалізованих інфрачервоних спектрофотометрів.
2. Збору статистики, у тому числі кореляції між сортом зерна та агрохімічними показниками.
3. Внесення азотних добрив у строго заданій кількості залежно від зібраних даних.

Ключовим завданням є зниження варіативності врожайності.

Це означає, що на великій площі існують ділянки з більшою чи меншою врожайністю. Там, де врожайність менша, це реальні фінансові втрати, недобір зерна. Вихід з одиниці площі може і повинен бути більшим.

Проблема полягає в тому, що в лабораторії аналіз вмісту білка досить складний і довгий. Дослідження проводиться загалом усієї партії. А необхідний саме точковий підхід, щоб з'ясувати, на які ділянки внести більше або менше добрив, що дозволить зробити врожайність рівномірною, підтягнувши до середнього рівня проблемні ділянки. Тим самим отримавши додатковий дохід.

Пропонується наступна методика, з накопиченням даних за кілька останніх років:

Таким чином вдається знизити варіативність урожаю до 40%. Тобто починають давати віддачу навіть ті ділянки, які раніше не тішили своєю врожайністю.

Ключовим інструментом є застосування багатофункціонального портативного аналізатора для фермера Grainsence – який здатний за малим обсягом засипаного зразка зерна відразу виміряти вміст білка, вологість та масляність.

При визначенні зон зниженої врожайності надзвичайно важливою конкурентною перевагою Grainsence є комунікаційні функції – інтеграція зі смартфоном та передача зібраних даних у хмарне сховище.
Це основа для подальшої аналітики та вжиття організаційних агрономічних заходів, грамотного розподілу ресурсів.

Це впровадження наукомісткого підходу для фермерів, раніше доступного лише великим сільгоспвиробникам