Aukšto lygio MTEP (SMART)

Projekto Nr. 01.2.2-LMT-K-718-03-0041

Projekto pavadinimas: Daugiafunkcinio, UV-VIS-NIR spektrometrija grįsto, tvaraus precizinės sėjos technologinio proceso valdymo modelio sukūrimas

Projekto vykdymo laikotarpis: nuo 2020-09-21 iki 2023-09-01

Projekto mokslinio tyrimo vadovas: prof. dr. Egidijus Šarauskis

Santrauka

Projekto tikslas – sukurti moksliniais tyrimais, telemetrinėmis sistemomis ir daugiafunkciniais UV-VIS-NIR spektrometrijos metodais pagrįstą žieminių kviečių precizinės sėjos technologinio proceso valdymo modelį. Projekto veiklos: 1. Ištirti precizinės sėjos pagal kintamą normą ir gylį technologinį procesą, nustatyti jo efektyvumą ir įvertinti energetinio, aplinkosauginio, agronominio ir ekonominio naudingumo rodikliais; 2. Naujo žieminių kviečių precizinės sėjos technologinio proceso valdymo modelio sukūrimas ir išbandymas realiomis lauko sąlygomis.

Siekiamas rezultatas: kompleksinis precizinės sėjos technologinio proceso valdymo modelis, apjungiantis kintamą sėjos normą ir kintamą sėjos gylį. Toks daugiafunkciniais metodais grįstas precizinės sėjos technologinio proceso valdymo modelis būtų unikalus, turintis komercinį potencialą, o tai ypatingai svarbu žemės ūkio technologiniam progresui, aplinkos tvarumui ir ekonomikos stabilumui.

Finansavimas

Projektas finansuojamas Europos Regioninės plėtros fondo lėšomis pagal Priemonės Nr. 01.2.2-LMT-K-718 „Tiksliniai moksliniai tyrimai sumanios specializacijos srityje“ veiklą „Aukšto lygio tyrėjų grupių vykdomi moksliniai tyrimai, skirti kurti ūkio sektoriams aktualias MTEP veiklų tematikas atitinkančius rezultatus, kurie vėliau galėtų būti komercinami“.

Išmaniosios precizinės žemės ūkio technologijos – jau ir sėjant populiariausius augalus

2020 Spalio 21

Lietuvos mokslininkai kuria pirmąjį visoje Rytų Europoje sėjos valdymo modelį, paremtą tiksliąja žemdirbyste – šios technologijos dėka, sėklos normos nustatomos labai tiksliai, skiriant ne visam laukui vienodą kiekį, o normuojant skirtingai konkretiems to paties lauko ploteliams. Modernų projektą vykdo Vytauto Didžiojo universiteto (VDU) Žemės ūkio akademijos (ŽŪA) mokslininkai, laimėję konkurencingą ES struktūrinės paramos konkursą.

Precizinė arba tikslioji žemdirbystė yra moderni, nauja technologija, kuri pastaraisiais metais vis stipriau skverbiasi į Lietuvos žemės ūkį. Netrukus taip tiksliai normuojant mūsų žemdirbiai galės sėti ir populiariausius šalyje žemės ūkio augalus – žieminius kviečius. Mokslininkų teigimu, jų kuriamas modelis, paremtas tokios žemdirbystės principais, leis sumažinti ekonomines ir energetines sąnaudas, didinti augalų produktyvumą ir tausoti aplinką. Projekte taip pat numatoma vykdyti plačius eksperimentinius tyrimus ūkininkų ūkiuose.

Lietuvoje žieminiais kviečiais kasmet apsėjama apie 700 tūkst. hektarų. Taikant tradicinę sėjos technologiją, į vieną hektarą beriama apytikriai po 4 milijonus sėklų (400 vienetų į 1 kv. metrą), tačiau derliai gaunami labai skirtingi. VDU ŽŪA mokslininkai neabejoja, kad tiksliosios žemdirbystės sistema šiuo atveju turi neabejotiną pranašumą.

Ūkių, turinčių modernią žemės ūkio techniką ir galinčių šią sistemą taikyti, Lietuvoje jau tikrai yra. Tačiau progresas dar paspartėtų, jei ES parama žemės ūkio modernizacijai būtų skiriama ne tik įsigyti naujai technikai, bet ir atsižvelgiant į tai, ar ūkyje diegiamos naujos pažangios ir išmaniosios technologijos, išnaudojant visas tokios įsigytos technikos galimybes.

Projekto vadovas VDU ŽŪA profesorius Egidijus Šarauskis pasakoja, kad komandoje drauge su patyrusiais tyrėjais iš Lietuvos dirba ir pasaulinio garso precizinės žemdirbystės ekspertas, Belgijos Gento universiteto profesorius, Precizinės dirvožemio ir augalų inžinerijos grupės vadovas Abdul Mounem Mouazen. Žieminių kviečių sėjos tyrimai bus nauja sritis ir šiam agroinžinerinių mokslų korifėjui, kuris projekte prisijungs prie profesorių ir jaunųjų mokslininkų iš VDU ŽŪA Inžinerijos ir Agronomijos fakultetų.

Projekto dalyviai tikisi per trejus metus ne tik sukurti sėjos modelį, kuriuo galės kasdieniame darbe naudotis ūkininkai praktikai, bet ir patentuoti mažiausiai du mokslinius išradimus. Atsižvelgdami į tai, kad dirvožemis yra nevienalytis, mokslininkai dirbs taikydami daugiafunkcius ultravioletinių spindulių optinius ir artimosios infraraudonosios spinduliuotės spektroskopijos metodus.

Pašnekovai atskleidžia, kad tikslioji žemdirbystė yra technologija, į vieną visumą jungianti agronomijos, informatikos ir inžinerijos žinias, praktiškai pritaikomas žemės ūkyje. Šią technologiją sudaro trys žingsniai. Pirmasis jų – informacijos rinkimas. Šiuo atveju ji renkama išnaudojant GPS ryšio galimybes, fotografuojant laukus, juos skenuojant, atliekant dirvožemio tyrimus ir analizuojant kitų pasaulio autorių paskelbtus šios srities mokslo darbus. Antrasis ir sudėtingiausias žingsnis – surinktos informacijos apdorojimas. Tiksliosios žemdirbystės technologijai įdiegti ūkininkui nepakanka žinoti dirvožemio sudėtį ir pagal tai berti daugiau ar mažiau sėklų. Surinktus duomenis reikia apdoroti informacinių technologijų algoritmais, atsižvelgti į priimamų sprendimų ekonominį efektą bei aplinkosauginę naudą.

Tik tada galima žengti trečiąjį žingsnį – pateikti rekomendacijas ūkininkams. Ūkininkas duomenis perkelia į sėjamosios kompiuterį ir lauku važiuoja naudodamasis atitinkamomis GPS koordinatėmis bei žemėlapiu, o technika kintamas produkto normas paskleidžia arba įterpia konkrečiose lauko vietose.

Tiksliosios žemdirbystės technologija Lietuvoje šiuo metu jau nėra visiška naujovė. Populiarėja tikslusis tręšimas, tikslusis augalų apsaugos priemonių skleidimas, tačiau tikslioji sėja iki šiol nėra taikoma.

VDU ŽŪA mokslininkai pasakoja, kad, į vieną kvadratinį metrą pasėjus 400 žieminių kviečių sėklų, vienur subręsta 200 varpų, kitur net 700–800, o kai kur tie patys keturi šimtai – iš vienos sėklos išauga viena varpa. Mat tame pačiame lauke granuliometrinė dirvožemio sudėtis bei organinių medžiagų kiekiai yra skirtingi. Sunkesnė dirva labiau sulaiko drėgmę, todėl sausros periodu išmaitina didesnį kiekį varpų, o ten, kur vandens mažiau, dalis susiformavusių varpų tiesiog nesubrandinamos. Tiksliosios sėjos modelis ūkininkui padeda priimti sprendimą, kur sėklų kiekius tikslinga didinti, o kur – sumažinti. Sėti reikėtų tiek sėklų, kiek konkrečių savybių dirvos plotas gali išmaitinti ir užauginti augalų. Taip galima sutaupyti apie 10 proc. sėklų, o kartu ir nemažą dalį resursų, sunaudojamų sėkloms užauginti bei paruošti.

Vytauto Didžiojo universiteto projektui ,,Daugiafunkcinio, UV-VIS-NIR spektrometrija grįsto, tvaraus precizinės sėjos technologinio proceso valdymo modelio sukūrimas“ bus skiriamas finansavimas iš Europos Sąjungos struktūrinių fondų pagal programą „Aukšto lygio tyrėjų grupių vykdomi moksliniai tyrimai (SMART)“. Tarp projektą vykdančių mokslininkų – VDU ŽŪA profesoriai Dainius Steponavičius, Kęstutis Romaneckas ir Algirdas Jasinskas, mokslų daktarės Vilma Naujokienė ir Sidona Buragienė, doktorantai Marius Kazlauskas, Indrė Bručienė ir Justinas Anušauskas.