Učinkovitost korištenja dušika. Slučaj upotrebe iz LVA – Trgovac John Deere iz Njemačke

U dinamičnom svijetu moderne poljoprivrede, poljoprivrednici se suočavaju s višestrukim izazovima, uključujući utjecaje klimatskih promjena, rastuće troškove gnojiva i hitnu potrebu za ekološki održivim praksama. Središnji dio tih izazova je upravljanje dušikom, ključnom hranjivom tvari koja, ako se nepravilno upravlja, može dovesti do značajnih posljedica za okoliš.

Međutim, usred tih složenosti, dvije metrike pojavljuju se kao rješenja i prekretnice: učinkovitost korištenja dušika (NUE) i unos dušika (NU). NUE i NU nude novu paradigmu u poljoprivrednim praksama, pretvarajući izazove u prilike za održivu i učinkovitu poljoprivredu.

John Deere, vodeći proizvođač poljoprivredne opreme, igra ključnu ulogu u rješavanju ovih izazova. Putem svog HarvestLab GrainSensing sustava, pružaju ključne podatke o sirovim proteinima, omogućujući nijansiranije razumijevanje dinamike dušika u usjevima. Nadalje, John Deere podržava integraciju modernih tehnologija kako bi poljoprivreda bila održivija.

U toj potrazi, John Deere zastupnici poput LVA-e predstavljaju ključne saveznike. LVA, inovativni John Deere zastupnik u Njemačkoj, blisko surađuje s poljoprivrednicima kako bi integrirao nove tehnologije i implementirao napredne agronomske strategije. Njihova je uloga ključna u pomaganju poljoprivrednicima da se snađu u složenostima moderne poljoprivrede, osiguravajući da maksimalno iskoriste dostupne tehnologije za optimizaciju svojih praksi.

U plodnom tlu Magdeburger Börde leži priča o Baumgärtel GbR, obiteljskom poljoprivrednom gospodarstvu s 30-godišnjom poljoprivrednom tradicijom, gdje je pšenica jedna od glavnih kultura. Na ovom poljoprivrednom gospodarstvu precizno upravljanje dušikom nadilazi optimizaciju prinosa: radi se o predanosti održivoj poljoprivredi suočenoj s globalnim ekološkim izazovima.

GeoPard, kao vodeći pružatelj softvera za preciznu poljoprivredu, djeluje kao vezivno tkivo koje povezuje ove stupove – John Deere, LVA i poljoprivrednike poput onih u Baumgärtel GbR. GeoPard pojednostavljuje upravljanje podacima i automatizira analitičke procese, pretvarajući podatke u praktične uvide. U ovom slučaju, njihov fokus na učinkovitost korištenja dušika nudi perspektivu kroz koju poljoprivrednici mogu sagledati i poboljšati svoje prakse, osiguravajući održivost i učinkovitost u svakom aspektu svog poslovanja.

Upravljanje dušikom na farmi Baumgärtel

Obitelj Baumgärtel, pod vodstvom Friedricha Baumgärtela, prihvaća potencijal poljoprivrede temeljene na podacima kako bi usavršila svoje strategije gnojidbe i uvela nove tehnike, a sve s ciljem poboljšanja svojih agronomskih praksi.

Središnji dio njihove strategije je upravljanje dušikom. Godina 2023. donijela je vlažno proljeće i suho rano ljeto Magdeburger Bördeu, što je rezultiralo prosječnim prinosima. Kako bi se snašli u tim uvjetima, Baumgärtelovi su koristili metode specifične za lokaciju kako bi precizno prilagodili svoju primjenu dušika.

Osim toga, koristili su HarvestLab GrainSensing sustav za mjerenje sirovog proteina u požnjevenom zrnu. Nakon toga, pomoću GeoPard-a, procijenjena je potrošnja dušika usjeva, što je omogućilo izračun učinkovitosti korištenja dušika (NUE) s visokom preciznošću.

Za Baumgärtelove, NUE je postao ključna metrika. Ona identificira područja kojima je potrebno prilagoditi strategije primjene dušika. U zonama gdje NUE padne ispod 80%, planiraju smanjiti primjenu dušika u sljedećoj sezoni. Nasuprot tome, područja gdje NUE premašuje 100% zahtijevaju dubinsku analizu, izazov za koji očekuju da će zahtijevati više sezona pažljivog promatranja i učenja.

Suradnja između LVA-e i GeoPard Agriculture

Godine 2022. sklopljen je strateški savez između GeoParda i tvrtke za poljoprivredne strojeve LVA Altenweddingen, inovativnog zastupnika John Deerea u Njemačkoj. Ova suradnja proizašla je iz zajedničke vizije iskorištavanja opsežnih podataka John Deerea za praktične uvide na terenu.

Od tada se partnerstvo proširilo, usmjereno na inovativne načine poboljšanja poljoprivrednih praksi putem odluka temeljenih na podacima. U sljedećim odjeljcima istaknut ćemo kako poljoprivrednici maksimalno iskorištavaju svoju upotrebu dušika.

Michael Eckhardt, voditelj odjela za preciznu poljoprivredu u LVA, spomenuo je, “Sinergija između GeoParda i LVA-e više je od samog poslovnog partnerstva; to je predanost revolucioniranju primijenjenih agronomskih praksi putem odluka temeljenih na podacima.“.

Ova suradnja posvećena je osnaživanju poljoprivrednika poboljšanim agronomskim uvidima. LVA, sa svojim proširenim agronomskim uslugama, iskorištava snagu John Deere opreme, kao što je HarvestLab GrainSensor sustav, za prikupljanje ključnih podataka.

S druge strane, GeoPardov analitički mehanizam obrađuje te podatke, pružajući praktične informacije. Zajedno, ovo partnerstvo tvori savez, usmjeren na poboljšanje praksi poljoprivrednika (poput upravljanja dušikom) kombinirajući najbolje iz svijeta strojeva i softvera.’

Prikupljanje i priprema podataka

U srži ove poljoprivredne evolucije temeljene na podacima je besprijekorna integracija između GeoParda i Operativnog centra John Deere. Ova suradnja primjer je ključne uloge tvrtke John Deere u pružanju pristupa podacima putem njihovog API-ja, potez koji značajno obogaćuje protok podataka primljenih s poljoprivrednih polja.

Integracija osigurava da GeoPard brzo prikuplja podatke čim se dokumentiraju u John Deere Operations Centru. Ovaj proces trenutnog dohvaćanja podataka obuhvaća žetvu (s detaljima poput podataka o sirovim proteinima i potrošnji goriva) i primjene poput prskanja, gnojidbe, sjetve i obrade tla.

Ova pojednostavljena veza nije ekskluzivna za John Deere; temeljno načelo GeoPardove platforme je njezina kompatibilnost s raznim pružateljima podataka o strojevima, što olakšava povezivanje putem API-ja.

S podacima koji besprijekorno teku u GeoPardov sustav, uzgajivači su osnaženi analitičkim uvidima gotovo u stvarnom vremenu. Ovaj brzi prijenos podataka temelj je pokretanja automatiziranih analitičkih paketa, kao što je analiza učinkovitosti korištenja dušika, osiguravajući da uzgajivači imaju pravovremene i praktične uvide na dohvat ruke.

Polje

U 2023. godini, Baumgärtel GbR suočio se s izazovom optimizacije rasta na polju. Kako bi se to postiglo, dušik je primijenjen četiri puta, počevši s SSA u veljači, a zatim s tri primjene AHL-a u proljeće. Ove primjene na polju su fino podešene korištenjem metode specifične za lokaciju. Osim toga, HarvestLab GrainSensing sustav odigrao je ključnu ulogu u otkrivanju distribucije sirovih proteina u požnjevenom zrnu.

Žetva

Istražite zamršenosti najnovije žetve od 8. kolovoza 2023. putem sljedećih snimaka zaslona. Ovaj ključni skup podataka, koji je GeoPard besprijekorno preuzeo iz operativnog centra John Deere na automatizirani način, prikazuje delikatnu ravnotežu između slojeva podataka o sirovom proteinu i vlažnoj masi snimljenih tijekom žetve.

Iako podaci o žetvi povremeno mogu pokazivati varijacije, provedba Kalibracija prinosa značajno poboljšava analitičku točnost. To osigurava pouzdane uvide, čak i uz izuzetne vrijednosti poput 19 t/ha za pšenicu. Kalibrirana WetMass prikazana je u nastavku.

Gnojidba primijenjenim dušičnim proizvodima

Tijekom sezone 2023., usjev pšenice tretiran je pažljivo planiranim režimom primjene dušika, koji je uključivao četiri različita tretmana. To je uključivalo primjenu SSA proizvoda 23.02.2023., nakon čega su uslijedile tri proljetne primjene dušika AHL-om 18.03.2023., 06.04.2023. i 13.05.2023. Točne količine primijenjene u svakom tretmanu dokumentirane su na priloženim snimkama zaslona.

GeoPard je odigrao ključnu ulogu u ovom procesu besprijekornim preuzimanjem ovih skupova podataka iz Operativnog centra John Deere. Ovo učinkovito preuzimanje podataka postavilo je temelje za sveobuhvatnu analizu učinkovitosti korištenja dušika (NUE) i apsorpcije dušika (NU). Udubljivanjem u ove podatke, pretvaramo sirove informacije u vrijedne uvide, otvarajući put za poboljšane agronomske operacije i strategije.

Ukupno primijenjeni dušik

Ukupno primijenjeni dušik (TAN) kvantificira kumulativnu količinu dušika primijenjenog na polje, prikazanu u apsolutnim brojevima kao kg/ha. Ova metrika izvedena je iz zbroja stvarnih dušičnih produkata primijenjenih tijekom cijele vegetacijske sezone.

Kako bi se osigurala najveća točnost u evaluaciji, korišteni su samo stvarno primijenjeni podaci, isključujući ciljane i planirane brojke. Takav pristup također uzima u obzir mjesta s prekomjernom i nedovoljno primijenjenom količinom dušika.

Detaljnije smo ispitali svaki kvadratni metar kako bismo uzgajivačima pružili detaljan uvid u količine dušika primijenjene po hektaru. Karta u nastavku objedinjuje podatke iz sve četiri primjene dušika, nudeći jedinstveni prikaz raspodjele primijenjenog dušika u sezoni.

Svi prikazani statistički podaci su u apsolutnom iznosu, mjereni u kg/ha. Prikaz bojama olakšava tumačenje: crvena označava područja s najmanje primijenjenim dušikom, dok zelena označava regije s najvećom primijenjenom količinom.

Apsorpcija dušika

Apsorpcija dušika (NU) predstavlja ukupnu količinu dušika koju biljke konzumiraju tijekom sezone rasta. Za točan izračun NU-a uzimaju se u obzir dvije ključne komponente: (1) mjerenje sirovog proteina, kako ga bilježi HarvestLab GrainSensing sustav, i (2) ukupna masa požnjevenog prinosa.

Za pšenicu, raspodjela NU prikazana je u apsolutnom iznosu, mjereno u kg/ha. Detaljan geoprostorni i statistički prikaz NU na polju može se vidjeti na priloženoj snimci zaslona.

Učinkovitost korištenja dušika

Učinkovitost korištenja dušika (NUE) kvantificira omjer potrošenog dušika i ukupno primijenjenog dušika, izražen u postocima. Izvedena iz ranije opisane apsorpcije dušika (NU) i ukupno primijenjenog dušika (TAN), NUE blizu 100% je idealna, što ukazuje na to da su biljke konzumirale gotovo sav primijenjeni dušik, optimizirajući prinos.

Međutim, vrijednosti NUE oko 50% ukazuju na prekomjernu primjenu s preostalim dušikom u tlu, dok vrijednosti koje prelaze 100% ukazuju na nedovoljnu primjenu, pri čemu biljke crpe dušik iz rezervi prethodnih godina.

Oba scenarija su nepoželjna: prvi riskira prekomjernu gnojidbu, dok drugi iscrpljuje tlo. Ta je ravnoteža vizualno prikazana na karti ispod, s područjima blizu 50% NUE obojenim crvenom bojom, a onima blizu 100% zelenom bojom.

Višak dušika

Višak dušika (NS) mjeri razliku između ukupno primijenjenog dušika (TAN) i unosa dušika (NU) koji biljke konzumiraju tijekom sezone, izražen u apsolutnom iznosu kao kg/ha. U osnovi, pokazuje količinu dušika koju biljke ne koriste, što igra ključnu ulogu u planiranju primjene dušika za sljedeću sezonu.

Geoprostorna i statistička raspodjela ovog neiskorištenog dušika, raspoređenog po polju, može se vidjeti na karti u nastavku.

Usporedba prinosa i sirovih proteina

Razumijevanje podataka o sirovim proteinima ključno je pri mjerenju prinosa, jer pruža uvid u nutritivnu kvalitetu i potencijalnu tržišnu vrijednost usjeva. Za mjerenje sirovih proteina koristi se HarvestLab GrainSensing sustav, a odgovarajuća snimka zaslona koja prikazuje njegovu vezu s prinosom priložena je kao referenca.

Kako bismo kategorizirali i razumjeli podatke, postavili smo specifične pragove: prag proteina na 12,51 t/ha i prag prinosa vlažne mase na 7,9 t/ha. Na temelju tih pragova koristimo pojmove “viši” i “niži” kako bismo opisali kako se promatrani podaci odnose na ove postavljene standarde. Uspoređujući i suprotstavljajući ove metrike, možemo izvući neprocjenjive ideje za poboljšanje i poboljšanje agronomskih operacija za sljedeće sezone.

Kombiniranjem metrika na jednoj karti vizualizira se odnos između sirovih proteina i vlažne mase. Ovaj sveobuhvatni prikaz identificira četiri različita scenarija:

1. Veći prinos od 7,9 t/ha s većim udjelom proteina 12,51 TP3T
2. Veći prinos od 7,9 t/ha s nižim udjelom proteina 12,51 TP3T
3. Niži prinos od 7,9 t/ha s višim udjelom proteina 12,51 TP3T
4. Niži prinos od 7,9 t/ha s nižim udjelom proteina TP3T od 12,51

Zaključak

1. Podaci: Besprijekornom integracijom s John Deere Operations Centerom, GeoPard osigurava prikupljanje podataka u stvarnom vremenu i točnost, čineći temelj za sve naknadne analize. Uključivanje stvarno izmjerenih podataka iz HarvestLab GrainSensing sustava i stvarnih primijenjenih podataka je ključno. Zajedno osiguravaju neusporedivu točnost u izračunima.
2. Apsorpcija dušika (NU) i ukupno primijenjeni dušik (TAN)Ova dva pokazatelja su od najveće važnosti za uzgajivače usjeva koji žele razumjeti ravnotežu i dinamiku dušika na svojim poljima. Zajedno pružaju cjelovitu sliku životnog ciklusa dušika tijekom sezone.
3. Učinkovitost korištenja dušika (NUE): NUE služi kao ključna metrika za procjenu ukupne učinkovitosti korištenja dušika na polju. Preciziranjem područja s različitim NUE vrijednostima, uzgajivači usjeva mogu prepoznati prilike za poboljšanje svojih strategija primjene dušika i poboljšanje ukupnih agronomskih praksi.
4. Višak dušika (NS): NS pruža ključne uvide koji mogu utjecati na strategije primjene varijabilne doze (VRA) za nadolazeću sezonu. Rješavanjem problema neiskorištenog dušika, poljoprivrednici mogu donositi informirane odluke o prilagodbi svojih planova primjene.

Iz perspektive poljoprivrednika, spajanje preciznog prikupljanja podataka s pronicljivom analitikom mijenja pravila igre. Ne radi se samo o postizanju ravnoteže u primjeni dušika. Radi se o razumijevanju složenosti održivog uzgoja usjeva, osiguravanju najboljih mogućih prinosa i održavanju zdravlja zemljišta za buduće sezone.

O tvrtkama

GeoPard je vodeći pružatelj softvera za preciznu poljoprivredu. Tvrtka je osnovana 2019. u Kölnu u Njemačkoj i zastupljena je globalno. Tvrtka nudi niz rješenja koja pomažu poljoprivrednicima da optimiziraju svoje poslovanje i povećaju prinose. S naglaskom na održivost i regenerativnu ekonomiju, GeoPard ima za cilj promovirati prakse precizne poljoprivrede diljem svijeta.

Partneri tvrtke uključuju poznate marke kao što su John Deere, Corteva Agriscience, Pfeifer & Langen, IOWA Soybean Association i mnoge druge.

LVA, poduzeće za poljoprivredne strojeve Altenweddingen, dugoročno je srednje veliko poduzeće s podružnicama u Saskoj-Anhaltu, Brandenburgu i Donjoj Saskoj. Fokus je na prodaji, izvozu, najmu, servisnim radionicama i rezervnim dijelovima za poljoprivredne strojeve te agronomskim uslugama. LVA je jedan od najuspješnijih prodavača John Deerea u Europi već više od 30 godina.

Agronomski odjel LVA-e pruža usluge poput savjetovanja o preciznoj poljoprivredi, skeniranja tla i analize podataka, RTK mreže za GPS korekciju.

Danas u Altenweddingenu radi 100 zaposlenika, a na ostalim lokacijama u Donjoj Saskoj, Brandenburgu i Saskoj-Anhaltu još 220 kolega. Među njima je i oko 40 pripravnika.