Производители Великих равнин могут получить прибыль от выращивания ярового рапса
Фермеры в полузасушливых центральных Великих равнинах традиционно использовали 2-летнюю систему нулевой обработки почвы с озимой пшеницей и паром, которая экономит скудные запасы почвенной влаги и минимизирует неурожай из-за водного стресса. Теперь они заинтересованы в выращивании культур в период пара, используя воду, которая обычно теряется на испарение.
Для оценки вариантов производства агроном Службы сельскохозяйственных исследований (ARS) Дэвид Нильсен разрабатывает модели, рассчитывающие вероятность получения прибыльных урожаев ярового рапса, семена которого используются для производства биодизеля. Нильсен работает на Центральной исследовательской станции Великих равнин ARS в Акроне, Колорадо.
Нильсен сотрудничал с почвоведом Ливангом Ма, руководителем исследований Ладжем Ахуджей и специалистом по культурам Сасиендраном Анапалли из Отдела сельскохозяйственных исследовательских систем ARS в Форт-Коллинсе, Колорадо. Они начали с адаптации компьютерной модели CROPGRO, которая имитирует процессы роста растений при различных погодных, почвенных и агротехнических условиях, для моделирования производства ярового рапса.
Затем команда добавила эту модель системы земледелия CROPGRO для рапса в модель качества воды корневой зоны 2 (RZWQM2), разработанную в Форт-Коллинсе. RZWQM2 моделирует влияние управления на рост растений и движение воды, питательных веществ и химических веществ в корневой зоне и вокруг нее. Исследователи запустили объединенную модель с 16-летними региональными погодными данными, четырьмя различными уровнями почвенной влаги во время посадки и другой специфической информацией для получения оценок урожайности ярового рапса для девяти локаций в Небраске, Колорадо и Канзасе.
Команда обнаружила, что смоделированная урожайность соответствовала региональным схемам осадков и температуры. Эти факторы привели к самой высокой средней урожайности в северо-центральном районе возле Чемпиона, Небраска, и самой низкой — в южно-центральном районе возле Уолша, Колорадо. Когда 75% почвенной влаги было доступно для использования культурой при посадке, модель показала, что на шести участках вероятность получения урожая семян рапса не менее 900 фунтов с акра превышала 70%.
Используя среднюю смоделированную урожайность для каждого места, исследователи провели экономический анализ, спрогнозировав чистую прибыль. Этот анализ показал, что самым прибыльным местом для производства рапса был Чемпион, со средней чистой прибылью от 67 до 189 долларов с акра в зависимости от уровня доступной для растений почвенной влаги. Моделирование показало положительную среднюю чистую прибыль для пяти участков — Чемпион, Небраска; Гарден-Сити, Канзас; Мак-Кук, Небраска; Сидни, Небраска; и Трибьюн, Канзас — даже когда при посадке было доступно только 25% почвенной влаги.
Нильсен использовал эти результаты моделирования с Microsoft Excel для разработки простого инструмента поддержки принятия решений для производства рапса и экономического анализа.
«Нам необходимо провести полевые исследования, — говорит Нильсен. — Но фермеры могли бы использовать этот инструмент поддержки решений, чтобы рассчитать вероятность получения минимального урожая ярового рапса, необходимого для получения прибыли, или они могли бы использовать производимое ими масло для собственного производства биодизеля на ферме для работы тракторов и другого оборудования».