Mapy potenciálu výnosov - prečo bohužiaľ nefungujú
Mapy výnosov sú v poľnohospodárskej praxi známe už dobrých 25 rokov. Meranie výnosov špecifických pre jednotlivé polia a následné vytváranie výnosových máp pre dané pole sa počas tohto obdobia veľmi zlepšilo. Ich kvalitu preto dnes možno považovať za pomerne dobrú. Teraz sa vynára otázka: čo urobíte s mapami výnosov? Existujú dve možnosti:
(1) Analýza slabých miest výsledkov výroby za jeden rok, dobrý nápad!
(2) Základ pre odvodenie rozhodnutí o riadení plodín na nasledujúci rok, radšej nie!
Prečo nie?
Mapy potenciálu výnosov sa majú vypočítať zo série máp výnosov. To sa následne využije pri presnom poľnohospodárstve, aby bolo možné plánovať opatrenia na riadenie a využívanie vstupov. Na prvý pohľad sa zdá, že táto myšlienka dáva zmysel. Preto sa touto témou zaoberá aj mnoho poľnohospodárov, ktorí investovali napríklad do systémov merania výnosov v kombajnoch.
Prianie je však otcom myšlienky! Ešte si pamätám na obdobie na prelome tisícročí, keď mali mnohí používatelia prvýkrát k dispozícii viacročné výnosové mapy. Záver bol triezvy: "Čím viac výnosových máp zhromažďujeme, tým menej im rozumieme."
Čo prosím? Má to znamenať, že čím sú údaje konkrétnejšie, tým je jasnejšie, že mapy potenciálnych výnosov nefungujú?
Musíme sa pozrieť pozornejšie!
Prof. Simon Blackmore (Harper Adams University) už v roku 2002 skúmal možnosť predpovedať budúce výnosy pomocou štruktúry 6-ročných výnosových máp z Dánska. Cieľom bolo vytvoriť mapy výnosového potenciálu, aby bolo možné odvodiť budúce opatrenia riadenia. Prof. Blackmore dospel k piatim kľúčovým záverom:
- Najväčší vplyv na výnos môžu mať rozdiely vo výnosoch v jednotlivých rokoch.
- Priestorová variabilita (štruktúra výnosov) v jednotlivých rokoch je silne vyjadrená.
- Modely výnosov za niekoľko rokov sa navzájom rušia.
- Mapy trendov výnosov nemôžu predpovedať výnosy v nasledujúcom roku.
- Preto sa namiesto výnosu musí riadiť aktuálny dopyt.
Úroveň výnosu, štruktúra výnosu a predvídateľnosť budúceho výnosu
Vzhľadom na exaktné vedecké dôkazy profesora Blackmora sme zopakovali analýzu s výnosovými mapami z Nemecka. Preskúmali sme 5- až 8-ročné mapy úrod z celkovo siedmich polí z Meklenburska-Predného Pomoranska, Saska-Anhaltska, Durínska a Saska. Presná otázka znela, či možno na základe historických údajov o výnosoch s dostatočnou istotou predpovedať budúce výnosy? Naše výsledky boli úžasne jasné!
Pri analýze údajov však treba najprv rozlišovať medzi dvoma účinkami:
(A) Účinok č. 1:
➔ Ročný vplyv tvorby výnosu alebo kde je priemerný výnos poľa?
Pre každé pole možno vypočítať priemerný výnos za určité obdobie. V našom súbore údajov sa tieto priemerné výnosy pohybovali od 54 do 89 dt/ha v závislosti od poľa a počtu rokov.
➔ Teraz je však zaujímavá otázka, ako veľmi sa môžu jednotlivé roky odchýliť od dlhodobého priemerného výnosu poľa? V našej vzorke sa jednotlivé roky v priemere na všetkých poliach odchýlili smerom nahor a nadol približne o 17 dt/ha (7 až 28 dt(ha)). To znamená, že samotný vplyv roka (dobré a zlé roky) vedie k variabilite priemerných úrod polí v rozsahu približne 34 dt/ha. Kto by sa odvážil predpovedať priemernú úrodu na poli v októbri alebo v marci s kvalitou približne 5 dt/ha? Táto osoba by mala byť človekom v poisťovni proti krupobitiu alebo u maklérov!
Účinok č. 2: Štruktúra výnosov v jednotlivých rokoch alebo existujú priestorovo výrazné rozdiely vo výnosoch v rámci poľa a sú vždy rovnaké?
Rozdiely vo výnosoch v rámci poľa a roka sú viac alebo menej výrazné. Miera tohto rozdielu sa dá dobre matematicky opísať výpočtom štandardnej odchýlky. Štandardná odchýlka je mierou rozpätia hodnôt charakteristiky okolo jej strednej hodnoty (aritmetického priemeru). V našom prípade to znamená, že štandardná odchýlka výnosu je priemerná vzdialenosť všetkých nameraných individuálnych výnosov od priemerného výnosu poľa. Na nami skúmaných poliach bola priemerná štandardná odchýlka približne 12 dt/ha (5 až 28 dt/ha). Zjednodušene to znamená, že v danom poli je každá jednotlivá úroda na čiastkovej ploche v priemere (!) o 12 dt/ha vyššia a nižšia ako priemer poľa. Ak by teda priemerná úroda na poli bola 80 dt/ha, potom by štatisticky každý nameraný bod úrody ležal v intervale 69 až 92 dt/ha. Mnohé z týchto bodov sú, samozrejme, bližšie, ale iné body výnosu sú od priemeru ešte vzdialenejšie. V skratke: " ... dedinský rybník bol v priemere len 80 cm hlboký, a napriek tomu sa krava utopila."
Ak sa pozriete na modely výnosov na mape trendov (mapa priemerných výnosov v čase), majú tendenciu sa navzájom rušiť. Čím viac sa spriemeruje, tým menej výrazné sú modely výnosov viacročnej výnosovej mapy v porovnaní s jednoročnou výnosovou mapou. Mapy výnosov suchých a vlhkých rokov sa niekedy dokonca úplne vyrušia. Teraz vzniká otázka, ako presne možno predpovedať tieto modely výnosov, t. j. odchýlky od priemerného výnosu? Za predpokladu, že sa na účely plánovania akceptuje koridor neistoty približne 10 dt/ha, vyplynú z toho tieto výsledky. Iba 3 až maximálne 20 % oblastí možno predpovedať ako stabilné vysoké alebo stabilné nízke výnosy. Naopak to znamená, že pre 80 až 97 % plochy nie je možné s dostatočnou istotou predpovedať žiadnu odchýlku jednotlivých plôch od priemeru úrody na poli.
Kľúčová otázka zostáva otvorená
Môžeme predpovedať budúce jednoročné výnosy na základe viacročných výnosových máp? Pokúsili sme sa o to pomocou tohto súboru príkladov. Ako meradlo sme použili kvalitu predpovede (R²). V priemere je to 0,15, čo znamená, že na základe historických údajov možno vysvetliť len 15 % výnosu za jeden rok. Najlepšie hodnoty boli 41 %, najhoršie 0 %. Inými slovami, z historických údajov nemožno vyvodzovať závery o výnosoch v nasledujúcom roku.
Teraz možno namietať, že samotné historické údaje o výnosoch nevedú k mape výnosového potenciálu. Okrem iného je potrebné zahrnúť aj vzorky pôdy a údaje o počasí. Tento argument počúvam už dobrých 25 rokov. Za ten čas som však nenašiel nikoho, kto by dokázal, že to niekde funguje. Koniec koncov, ak viete, že napríklad typ pôdy koreluje pozitívne aj negatívne s úrodou, alebo že nikto nedokáže predpovedať suchý alebo vlhký rok, studený alebo teplý rok, potom tento prístup z praktického hľadiska zlyháva.
V príslušnej literatúre však nájdeme vedecké štúdie, ktoré dochádzajú k viac-menej rovnakým záverom, a to k nepredvídateľnosti budúcich výnosov.
Závery
- Budúcu úrodu nie je možné s dostatočnou istotou predpovedať na základe pozorovania viacročných výnosových máp, aby bolo možné odvodiť operatívne opatrenia na riadenie plodín. Agronomický prístup plánovania vstupných nákladov na základe máp potenciálnych výnosov nie je možné podporiť (alebo len v obmedzenej miere).
- V priebehu roka by sa mal človek zamerať na zvládnutie súčasnej variability. Je dôležité rozpoznať limitujúce faktory počas rastových procesov, ktoré obmedzujú možnú úrodu v danom roku (zásoba vody, teplota, globálne žiarenie) a určiť ich vplyv (aktuálna potreba N, infekčný tlak, výskyt burín atď.) na využitie vstupov.
- Namiesto cieľového výnosu je potrebné riadiť aktuálny dopyt.
- Táto analýza nespochybňuje všeobecné používanie systémov mapovania výnosov. Okrem iného sú stále vynikajúcim nástrojom na každoročnú analýzu slabých miest. Údaje, ktoré sa pomocou nich generujú, však nemôžu plniť funkciu, na ktorú boli určené.
Neprestáva ma udivovať, že sa téma mapy výnosového potenciálu stále objavuje v poľnohospodárskych časopisoch a na poľnohospodárskych konferenciách. Podľa môjho názoru jeho zástancovia nikdy nemuseli svoje tvrdenia podrobiť skúške. Je to a zostáva len teória - bez realizovateľnosti a presnosti. Skutočnosť, že sa napriek tomu v praxi používa, je zarážajúca a triezva. Nechápem ani to, prečo sa mapy výnosového potenciálu pravidelne spomínajú v súvislosti so senzormi rastlín (nie so senzorom YARA N-Sensor®!). S obavami totiž pozorujem, že jednotliví vedci, poradcovia a tiež predajcovia týchto senzorov vždy hádžu úlohu vytvoriť mapy údajného výnosového potenciálu na poľnohospodára. A ak výpočet nevyjde, nie je to, samozrejme, chyba snímača rastlín, ale poľnohospodára. Jednoducho nemá správny výnosový potenciál. Poľnohospodár jednoducho nevytvoril správnu mapu výnosového potenciálu! Takto "ľahko" sa dá udržať pri živote nesplnený sen.
