Karte zona upravljanja i uzgajivači kukuruza: Koliko su važni?

Tijekom višegodišnje analize, istraživači su testirali mogu li karte zona upravljanja temeljene na uvjetima tla, topografiji ili drugim značajkama krajolika pouzdano predvidjeti koji će dijelovi kukuruzišta imati najviše koristi od povećanih stopa sjetve ili primjene dušika.

Studija je otkrila da, suprotno uvriježenim pretpostavkama, reakcije usjeva na iste čimbenike značajno variraju iz godine u godinu. Čini se da najnepredvidljiviji čimbenik, vrijeme, ima najveći utjecaj na to kako su usjevi reagirali na te čimbenike. Međutim, poljoprivrednici i dalje mogu poduzeti korake za upravljanje utjecajima vremena na svoje usjeve.

Mapiranje zona upravljanja nastalo je zbog porasta interesa za digitalnu poljoprivredu - korištenje novih tehnologija prikupljanja i analize podataka kako bi se bolje razumjelo međudjelovanje čimbenika koji utječu na prinose usjeva, objasnio je profesor znanosti o poljoprivredi sa Sveučilišta Illinois Urbana-Champaign, Nicolas Martin, koji je proveo analizu s bivšim postdoktorskim istraživačem Carlosom Agustinom Alessom.

Ove metode uključuju korištenje senzora na terenu, satelitskih podataka i drugih digitalnih alata za praćenje kako usjevi reagiraju na lokalne uvjete, gnojivo, količine sjemena i druge inpute. Cilj je smanjiti rasipanje ili destruktivne prakse uz istovremeno maksimiziranje prinosa, dodao je Martin.

Nedavna studija koristila je jedinstvenu metodu za validaciju predviđanja karata zona upravljanja.

“Koristili smo naše poljoprivredne strojeve kao pisač, generirajući mozaik ulaza sličan prošivenom pokrivaču s raznim bojama”, objasnio je Martin. “Eksperiment smo proveli na više lokacija, koristeći potpuno randomizirani dizajn.”

Istraživači su proveli svoju studiju na sedam tipičnih nenavodnjavanih lokacija za proizvodnju kukuruza u Illinoisu. Svaka lokacija bila je podijeljena na brojne parcele. Različite stope sjetve kukuruza i primjene dušika nasumično su dodijeljene svakoj parceli.

Osim toga, istraživači su izmjerili sastav tla, topografiju i druge značajke krajolika specifične za svako mjesto. Standardizirali su sve varijable osim vremenskih uvjeta na poljima. Ova studija provedena je od 2016. do 2021. godine.

Istraživači su nekoliko godina mjerili prinos svake parcele u vrijeme žetve. To im je pomoglo da utvrde koje parcele najbolje reagiraju na različite unose svake godine. Koristili su napredni algoritam slučajne šume kako bi utvrdili koji čimbenici - poput vremenskih uvjeta, karakteristika tla ili nagiba - najtočnije predviđaju hoće li povećanje primjene dušika ili korištenje veće sjetvene norme povećati prinose.

Martin je objasnio da su vremenske varijable primarni čimbenici koji utječu na prostorne obrasce odgovora na dušik ili sjetvu, a atributi krajolika i tla usko slijede. Osim toga, napomenuo je da se ti odgovori mijenjaju svake godine zbog vremenskih utjecaja, što rezultira nedosljednošću, barem na poljima koja smo ispitali.

“To znači da parcela koja dobro reagira na veću količinu dušika jedne godine možda neće tako dobro reagirati sljedeći put kada se na njoj zasadi kukuruz”, rekao je. “Zbog toga koncept mapiranja zona upravljanja nije pouzdan prediktor odgovora usjeva na unose.”

“Vjerujemo da ovi nalazi mogu djelomično objasniti zašto poljoprivrednici nisu jednoglasno usvojili tehnologije precizne poljoprivrede”, rekao je Martin.

Istraživači vjeruju da bi prikupljanje više podataka tijekom više godina i korištenje boljih alata za analizu na licu mjesta moglo poboljšati točnost mapiranja zona upravljanja.

Ovo istraživanje podržali su Služba za očuvanje prirodnih resursa Ministarstva poljoprivrede SAD-a i Nacionalni institut za hranu i poljoprivredu.