Predviđanje prinosa usjeva pomoću podataka daljinskog istraživanja u preciznoj poljoprivredi

Za predviđanje prinosa usjeva moramo razumjeti koliko sunčeve svjetlosti biljke primaju i koliko im je vode potrebno. Rast biljaka ovisi o ova dva čimbenika, ali mnogi drugi čimbenici utječu na rast biljaka poput temperature, vlažnosti i vrsta tla.

Količina i kvaliteta usjeva proizvedenih u svijetu glavni je čimbenik koji utječe na sigurnost hrane. To je posebno važno u zemljama u razvoju gdje je poljoprivreda još uvijek važan dio gospodarstva.

Daljinsko istraživanje Podaci se mogu koristiti za procjenu količine svjetlosti koju biljke primaju i time predviđanje prinosa usjeva. Podaci daljinskog istraživanja moćan su alat za procjenu prinosa usjeva. Pružaju informacije o usjevima koji rastu i njihovom okruženju, omogućujući vam procjenu proizvodnje usjeva.

Podaci daljinskog istraživanja oblik su analize podataka u poljoprivredi koji se može koristiti za predviđanje prinosa prije žetve. Ovaj članak istražuje sve što trebate znati o podacima daljinskog istraživanja.

Što su podaci o prinosu usjeva u poljoprivredi?

Podaci o prinosu usjeva su informacije o količini usjeva koje proizvodi poljoprivrednik ili skupina poljoprivrednika. Uključuju količinu ubranog usjeva po hektaru zemljišta. To se može mjeriti u tonama, bušelima ili bilo kojoj drugoj mjernoj jedinici ovisno o usjevu.

Podaci o prinosu na poljoprivrednim gospodarstvima važni su kada je u pitanju poljoprivreda jer mogu pomoći poljoprivrednicima da odrede koliko bi trebali posijati sljedeće sezone. Osim toga, podaci o prinosu omogućuju im da utvrde postoji li problem s njihovim usjevima koji treba riješiti.

Podaci o prinosu mogu se koristiti i za praćenje napretka prema globalnim ciljevima koje su postavile vlade, nevladine organizacije i druge zainteresirane strane.

Osim toga, podaci o prinosu koriste se za utvrđivanje snaga i slabosti u poljoprivrednim praksama i davanje preporuka na temelju tih informacija. Podaci o prinosu korisni su za donošenje informiranih odluka o mnogim aspektima poljoprivrede, kao što su:

Odabir sjemena: Odabir sorti i hibrida na temelju podataka o prinosu može pomoći u osiguravanju da su polja zasađena najprofitabilnijim dostupnim sjemenom.

Suzbijanje štetočina: Praćenjem rasta biljaka, podaci o prinosu mogu pomoći poljoprivrednicima da odrede kada uvesti suzbijanje štetočina mjere. To može smanjiti upotrebu pesticida i povećati profit.

Raspored navodnjavanja: Korištenje informacija s monitora prinosa omogućuje poljoprivrednicima fino podešavanje rasporeda navodnjavanja, što pomaže u uštedi vode i novca uz održavanje visokih prinosa.

Što su podaci daljinskog istraživanja?

Daljinsko istraživanje je znanost prikupljanja informacija o objektu ili pojavi bez izravnog kontakta s objektom, odnosno na neinvazivan način. Koristi se u poljoprivredi za praćenje usjeva, tla i uvjeta vlažnosti.

Daljinsko istraživanje koristi elektromagnetsko zračenje (EMR) kao što su one koje emitiraju radiovalovi, mikrovalovi, infracrveno zračenje, vidljiva svjetlost i ultraljubičasto svjetlo.

Daljinsko istraživanje usjeva omogućuje mjerenje uvjeta rasta usjeva tijekom vremena. Također pruža informacije o stanju usjeva u određenim točkama vremena i prostora. Ove se informacije mogu koristiti za procjenu prinosa usjeva i procjenu kada bi se trebala dogoditi žetva.

Podaci daljinskog istraživanja mogu se koristiti za mjerenje promjena u korištenju zemljišta, praćenje rasta usjeva i prinosa poljoprivrednih gospodarstava, otkrivanje razine vlažnosti i slanosti tla, određivanje razine zaraze štetnicima, praćenje razine onečišćenja okoliša itd.

Dakle, na primjer, ako hodate poljem i promatrate biljke, prikupljate podatke o njima. Ako se vozite helikopterom ili avionom i promatrate biljke odozgo, prikupljate podatke daljinskog istraživanja.

Postoji mnogo različitih vrsta tehnika i uređaja daljinskog istraživanja koji se koriste za prikupljanje ovih podataka: satelitske snimke, zračne fotografije, radarski sustavi, lidar i drugi.

Što je predviđanje prinosa usjeva?

Predviđanje prinosa usjeva je proces procjene potencijalnog ili očekivanog prinosa određene kulture za određeno područje i vegetacijsku sezonu.

To uključuje analizu različitih čimbenika poput vremenskih uvjeta, karakteristika tla, genetike usjeva i praksi upravljanja kako bi se dala informirana predviđanja o vjerojatnoj žetvi.

Važno je napomenuti da su predviđanja prinosa usjeva podložna nesigurnosti zbog složenosti poljoprivrednih sustava i utjecaja nepredvidivih čimbenika poput štetnika, bolesti i ekstremnih vremenskih uvjeta.

Iako modeli predviđanja pružaju vrijedne uvide, oni služe kao alat za pomoć u donošenju odluka, a ne pružaju apsolutnu sigurnost.

Kako to funkcionira?

Sljedeći izvori podataka kombiniraju se kako bi se stvorila raznolika težina za projekcije prinosa na temelju trenutnih okolnosti vegetacijske sezone u različitim regijama.

Znanstvenici podataka tvrtke Farmers Edge kombiniraju ove izvore podataka s najnovijim dostignućima u strojnom učenju kako bi ažurirali procjene prognoza prinosa kad god je glavna komponenta prinosa poremećena.

1. Podaci iz predsezone

Predsezonski podaci moraju biti točni kako bi se postavili temelji za predviđanje prinosa usjeva. Ove informacije su dostupne prije sadnje usjeva i postavljaju temelje za prva očitanja predviđanja prinosa.

Podaci poput lokacije polja, trenutnih i prethodnih usjeva, vremenskih uvjeta specifičnih za polje u mjesecima prije sadnje ili sjetve, informacija i podataka o ispitivanju tla te regionalnih vremenskih trendova tijekom posljednjeg desetljeća kombiniraju se kako bi se pružio uvid u to kako započeti sezonu s točnim brojkama prinosa koje treba predvidjeti.

2. Podaci tijekom sezone

Podaci tijekom sezone pružaju uvid u varijable koje utječu na prinos poljoprivrede tijekom vegetacijske sezone nakon što su postavljeni temelji.

Meteorološke stanice na farmama Farmers Edge daju podatke usmjerene na teren koji poboljšavaju te skupove podataka isporukom očekivanih i predviđenih vrijednosti koje se pohranjuju, a zatim resetiraju kada podaci pristignu svaki dan, unapređujući modele.

Drugi podaci tijekom sezone, poput primjene gnojiva, također se uzimaju u obzir tijekom sezone, bilo planirano ili ne, kako bi se poboljšala dijagnostika na terenu i ponudile predviđene vrijednosti prinosa.

3. Podaci specifični za usjev

Široka mreža lokalnih agronoma tvrtke Farmers Edge također može pružiti podatke specifične za usjeve tijekom vegetacijske sezone.

Agronomi Farmers Edgea identificirali su podatke specifične za usjeve koji utječu na prinos tijekom vegetacijske sezone, uključujući sadržaj vode tijekom glavnih faza rasta ili sate iznad kardinalnih temperatura za usjeve tijekom ključnih razdoblja koja određuju prinos, za pet glavnih usjeva u predviđanju prinosa (kukuruz, uljana repica, leća, soja i pšenica).

4. Slike usjeva i polja

Satelitske snimke visoke rezolucije koriste se za brzo i precizno određivanje NDVI vrijednosti zdravlja usjeva na poljima, što istraživačima omogućuje traženje pogrešnih rezultata ili regionalnih problema s usjevima koji bi mogli utjecati na prinos.

Ovi regionalni trendovi mogu se koristiti za utvrđivanje jesu li područja na pravom putu za prognozu ili su okolišni čimbenici iskrivili vrijednosti predviđenih prinosa usjeva.

5. Podaci histograma

Modeli predviđanja prinosa Farmers Edge koriste velike statističke podatke kako bi pronašli različite distribucije na slikama polja tijekom vremena, što zatim pruža jasnoću konvolucijskoj neuronskoj mreži koja može koristiti te modifikacije za predviđanje prinosa na velikim područjima, poput Sjedinjenih Država ili Kanade, kako se slike mijenjaju tijekom vremena.

Nije jednostavno predvidjeti proizvodnju prije nego što kombajn prođe kroz polje, ali tim Farmers Edgea s oduševljenjem pruža proizvođačima predviđanja prinosa na temelju potpune i točne statistike.

Svaki izvor podataka ima težinu u predviđanju prinosa usjeva, koja se može mijenjati na temelju parametara modela.

Kako povećati prinos na poljoprivredi preciznim tehnologijama?

Vlasnici farmi generacijama raspravljaju i rade na povećanju poljoprivrednih prinosa. Neke od otkrivenih metoda bile su učinkovite, dok su druge bile neučinkovite.

Osim neprocjenjivog iskustva ranijih generacija poljoprivrednika, poljoprivredna industrija sada može imati koristi od modernog znanstvenog i tehnološkog napretka.

Pogledajmo najčešće načine na koje poljoprivrednici mogu povećati prinose i kako se prethodna iskustva i nove tehnologije mogu iskoristiti za povećanje poljoprivredne produktivnosti.

1. Pravilno navodnjavanje

Poljoprivrednici koji žele povećati prosječni prinos usjeva po hektaru na svojim farmama trebaju dobro osmišljen sustav navodnjavanja. Osiguravanje prave količine vode biljkama izravno utječe na njihov razvoj i, posljedično, na poljoprivredne prinose.

Vremenske prognoze ključne su za učinkovito navodnjavanje poljoprivrednih zemljišta. Hiperlokalna vremenska prognoza sada je moguća zahvaljujući današnjim tehnologijama, koje uključuju prilagođene programe i softver za poljoprivrednike.

To čini precizno navodnjavanje moguće tako što će poljoprivrednicima omogućiti da se unaprijed pripreme i najtočnije i najučinkovitije zakažu navodnjavanje svojih usjeva.

2. Ispitivanje tla i njegova kvaliteta

Jedan od najvažnijih čimbenika koji utječu na prinos usjeva je kvaliteta tla ili plodnost. Osim poljoprivredne proizvodnje, kvaliteta tla utječe na to koliko poljoprivrednika košta uzgoj određene biljke, budući da neke od njih zahtijevaju specifične omjere određenih elemenata u tlu, poput mineralnih čestica, organske tvari, vode i zraka.

Poljoprivrednici moraju redovito pratiti stanje tla na svojim parcelama kako bi postigli veće poljoprivredne prinose. Plodored jedna je od najučinkovitijih tehnika za održavanje zdravlja tla, između ostalog.

Plodored na određenoj parceli izbjegava zamor tla i prekida cikluse insekata, što rezultira većim poljoprivrednim prinosom i, kao rezultat toga, većim prosječnim prinosom po hektaru.

3. Kvaliteta sjemena

Kvaliteta sjemena koju poljoprivrednici koriste za sjetvu utječe na poljoprivrednu proizvodnju. Stoga se poljoprivrednicima savjetuje da na svojim poljoprivrednim zemljištima siju samo certificirano sjeme koje je prošlo sve potrebne kontrole kvalitete kako bi povećali poljoprivredni prinos.

Certificirano sjeme može biti skuplje od necertificiranog sjemena, ali rezultat će se isplatiti jer je kvaliteta sjemena jedan od najvažnijih elemenata koji utječu na produktivnost usjeva.

Osim toga, korištenje samo visokokvalitetnog sjemena jedan je od ekološki najodgovornijih načina za povećanje produktivnosti usjeva. Poljoprivrednik može ispitati kvalitetu određenog sjemena kontaktiranjem relevantne tvrtke za sjeme i po potrebi dogovoriti prilagođena ispitivanja na određenoj parceli.

Osim toga, ključno je razumjeti da kvaliteta sjemena nije trajna ili nepromijenjena. Od trenutka kada se posije u zemlju, sjeme zahtijeva zaštitu. Jedna od strategija tretiranja sjemena koja se koristi za postizanje toga je premazivanje sjemena.

To je tehnika oblaganja sjemenskih zrna u vanjske materijale kako bi se poboljšala njihova svojstva (težina, veličina) i/ili opskrbila aktivnim kemikalijama (mikronutrijenti, mikrobni inokulanti, regulatori rasta itd.) radi zaštite od biljnih bolesti i poboljšanja rasta.

4. Pametna primjena gnojiva

Gnojiva su osmišljena za hranjenje različitih vrsta tla, poboljšanje rasta biljaka i povećanje prinosa, ali njihova upotreba treba biti uravnotežena i razumna. Prekomjerna upotreba gnojiva može imati ozbiljan utjecaj na kvalitetu tla i, posljedično, na poljoprivrednu produktivnost.

Različita područja polja mogu zahtijevati različite razine gnojidbe tla, stoga je najbolji pristup selektivna upotreba gnojiva, prema zahtjevima različitih zona polja. Ovaj precizan pristup gnojidbi polja održava tlo zdravim, što rezultira većim prosječnim prinosima po hektaru.

A Softver za praćenje usjeva je jedna od tehnoloških opcija u ovom kontekstu. Sadrži alat za zoniranje polja koji dijeli poljoprivredno zemljište u 2-7 zona na temelju satelitske fotografije, identificirajući mjesta koja zahtijevaju više pažnje od drugih.

Uzgajivači često koriste preciznu tehnologiju kao jedan od ekološki najprihvatljivijih načina za njezino poboljšanje.

5. Metode zaštite usjeva

Poljoprivrednici koji žele povećati prinose moraju se brinuti za svoje biljke tijekom cijelog rasta i do kraja vegetacijske sezone. Poljoprivrednici koriste razne spojeve kako bi smanjili utjecaj korova, štetnika i bolesti na produktivnost usjeva, ovisno o situaciji.

Herbicidi, insekticidi, desikanti, regulatori rasta biljaka, fungicidi, adjuvansi i druge kemikalije su uobičajeni primjeri. Zaštita usjeva može se provesti na različite načine. Suzbijanje korova/štetočina i suzbijanje biljnih bolesti su dva najvažnija.

6. Sprječavanje i upravljanje biljnim bolestima

Biljne infekcije još su jedna značajna opasnost za poljoprivredne performanse uzgajivača. Poljoprivrednici mogu koristiti razne metode sprječavanja i suzbijanja biljnih bolesti, poput odabira sorti otpornih na bolesti ili tolerantnih na bolesti, tretiranja sjemena fungicidima i primjene pesticida i drugih sličnih tvari na biljke u razvoju, ovisno o vrsti biljaka koje će se uzgajati na polju.

Poljoprivrednici bi trebali obratiti posebnu pozornost na to kada koriste ove ili druge taktike kako bi imale najveći učinak. Potrebno je imati na umu da je pravovremena zaštita bilja ključna za pokazatelj prinosa po hektaru - što se problem ranije prepozna, brže će se i lakše riješiti, a manje površine polja će biti pogođene.

7. Suzbijanje korova i štetočina

Tijekom vegetacijske sezone, glavni izazovi za poljoprivrednike su suzbijanje korova i štetočina. Jedan korov, na primjer, može proizvesti preko 10 milijuna sjemenki korova, koje, ako se ne suzbiju odmah, mogu značajno smanjiti prinose na određenom polju i uzrokovati poteškoće godinama. Poljoprivrednici također moraju poduzeti holistički odgovor na najezde štetočina.

Poljoprivrednici moraju stalno biti spremni brzo reagirati na probleme s najezdom štetnika jer su štetnici vrlo prilagodljivi i brzo se razmnožavajući organizmi koji mogu ugroziti proizvode na određenom poljoprivrednom zemljištu.

Predviđanje prinosa usjeva glavna je briga poljoprivrednika jer izravno utječe na njihovu profitnu maržu. Ako poljoprivrednik zna koliki prinos može očekivati od svog zemljišta, može u skladu s tim planirati svoje usjeve i povećati profitnu maržu. Zato je važno točno predvidjeti prinos poljoprivrednika prije sadnje bilo koje kulture na određenom zemljištu.

To je važno pitanje u agronomiji od davnina. Ključno je za sigurnost hrane, posebno u vrijeme suše, poplava ili drugih prirodnih katastrofa.

Predviđanje prinosa usjeva poljoprivrednici također koriste za donošenje odluka o tome kada saditi i žeti usjeve na temelju sadržaja vlage u tlu, zaraze štetnicima i drugih čimbenika poput vremenskih uvjeta i potreba za gnojivom.

Kako biste donosili informiranije odluke i poboljšali učinkovitost uzgoja uz pomoć podataka o prinosu s farmi, kliknite ovdje zatražite demo sada.

Često postavljana pitanja

1. Kako poljoprivrednici povećavaju prinos usjeva?

Poljoprivrednici povećavaju prinos usjeva upravljanjem tlom, učinkovitim navodnjavanjem, plodoredom te suzbijanjem štetnika i korova. Ove prakse optimiziraju plodnost tla, dostupnost vode i smanjuju štetnike i bolesti, što rezultira većom produktivnošću usjeva.

2. Kako izračunati prinos usjeva po hektaru/parceli?

Može se mjeriti raznim metodama i čimbenicima. Jedan uobičajeni pristup je fizički ubrati reprezentativni uzorak usjeva s određenog područja i vagati ga. Ta se težina zatim ekstrapolira kako bi se procijenio ukupni prinos cijelog polja ili farme.

Na primjer, ako uzorak teži 100 kilograma, a površina polja je 2 hektara, prinos usjeva po hektaru bio bi 50 kilograma.

Osim toga, napredne tehnologije poput daljinskog istraživanja i satelitskih snimaka mogu se koristiti za procjenu zdravlja usjeva, vegetacijskih indeksa i biomase, pružajući vrijedne uvide.

Prilikom mjerenja uzimaju se u obzir i drugi čimbenici poput kvalitete zrna, veličine i tržišne vrijednosti. Na primjer, ako uzorak teži 100 kilograma, a površina polja je 2 hektara, prinos usjeva po hektaru bio bi 50 kilograma.

3. Kako procjenjujete prinos usjeva prije žetve?

Procjena prinosa usjeva prije žetve može se provesti kombinacijom metoda.

Jedan pristup je korištenje modela rasta specifičnih za usjeve koji uzimaju u obzir čimbenike poput datuma sadnje, vremenskih uvjeta i zdravlja usjeva kako bi se predvidio potencijalni prinos.

Druga metoda je korištenje tehnika daljinskog istraživanja, poput satelitskih snimaka ili dronova, za procjenu vitalnosti i biomase usjeva.

4. Koji tip poljoprivrednog sustava daje zdravije žitarice?

Organski poljoprivredni sustavi često se povezuju sa zdravijim žitaricama. Organska poljoprivreda izbjegava upotrebu sintetičkih pesticida, herbicida i genetski modificiranih organizama (GMO). Umjesto toga, organski poljoprivrednici oslanjaju se na prirodna gnojiva, plodored i biološke metode suzbijanja štetočina.

Ove prakse doprinose proizvodnji žitarica bez kemijskih ostataka, potencijalno bogatijih esencijalnim hranjivim tvarima i s nižim razinama kontaminacije pesticidima.

Međutim, važno je napomenuti da specifične zdravstvene prednosti žitarica mogu varirati ovisno o čimbenicima kao što su kvaliteta tla, sorta usjeva i postupci rukovanja nakon žetve.

5. Kako pesticidi povećavaju prinos usjeva?

Pesticidi ga mogu povećati štiteći biljke od raznih štetnika, bolesti i korova. Pomažu u kontroli ili uklanjanju štetnih insekata, gljivica, bakterija i drugih organizama koji mogu oštetiti ili uništiti usjeve.

Smanjenjem utjecaja štetnika, pesticidi omogućuju biljkama da snažnije rastu, učinkovito koriste hranjive tvari i usmjeravaju više resursa prema produktivnom rastu.