Preobražaj uzgoja pamuka tehnologijom i preciznom poljoprivredom

Uzgojitelj pamuka Cilj tvrtke Cotton Incorporated je poboljšati profitabilnost proizvodnje pamuka kroz istraživanje. Kako bismo osigurali da se naša istraživanja podudaraju s aktualnim izazovima i nadograđuju na prošle uspjehe, proveli smo Nacionalna istraživanja prirodnih resursa američkih proizvođača pamuka 2008., 2015. i 2023. godine.

Ove ankete također služe kao dokaz održivosti uzgoja pamuka i stalnog poboljšanja industrije, pružajući podatke za analize životnog ciklusa. Ovaj se članak specifično bavi pitanjima u vezi s usvajanjem preciznih poljoprivrednih tehnologija od strane uzgajivača pamuka.

Poljoprivrednici u svakoj državi koja proizvodi pamuk sudjelovali su u anketama, a udio odgovora uglavnom je odgovarao površinama zasijanim u državi (na primjer, Teksas, s najvećim brojem zasađenih hektara pamuka, imao je najveći broj odgovora, a slijedi ga Georgia, koja ima drugu najveću površinu zasijanu pamukom).

U svim anketama, ispitanici su predstavljali najmanje 9% obrađenih površina u godini ankete. Napominjemo da se u ovim rezultatima ponekad spominje regija, a definirane su kao: Daleki zapad: CA, AZ, NM; Jugozapad: TX, OK, KS; Središnji jug: MO, AR, MS, LA, TN; i Jugoistok: AL, FL, SC, NC, VA.

Tehnologije u trendu

U svim anketama od uzgajivača je zatraženo da 29 proizvodnih problema ocijeni kao glavni, umjereni ili kao neriješeni problem. Glavni problem u sve tri ankete bila je cijena proizvodnje pamuka. Međutim, budući da uzgajivači ne mogu kontrolirati troškove ulaznih materijala, precizne tehnologije postaju neophodne. Ove tehnologije pomažu osigurati da se primjenjuje samo ono što je potrebno, sprječavajući rasipanje novca.

Posljedično, došlo je do porasta upotrebe raznih tehnologija, s izuzetkom uzorkovanja tla, koje je ostalo konstantno na 46%, kao što je prikazano na slici 1. U anketi provedenoj 2023. godine, samo je 4%ispitanika izjavilo da ne koristi precizne tehnologije.

Važno je napomenuti da se ovdje spomenuto kartiranje tla i uzorkovanje tla odnosi na korištenje uzoraka za rješavanje prostorne varijabilnosti unutar polja, a ne na općenito uzorkovanje tla. Za utvrđivanje stope plodnosti, 77% ispitanika navelo je da koristi preporuke za analizu tla.

Korištenje tehnologije automatskog upravljanja značajno se povećalo tijekom vremena. Godine 2008. samo je 46%poljoprivrednika koristilo, ali do 2015. broj je porastao na 69%, a do 2023. dosegao je 86%. Ovaj uzlazni trend pokazuje rastuću ovisnost poljoprivrednika o automatskom upravljanju.

Slično tome, usvajanje tehnologija automatskog upravljanja i monitora prinosa u skladu je s nalazima istraživanja koje je proveo Ekonomski istraživački servis USDA-a o usvajanju precizne poljoprivrede na farmama u SAD-u. Istraživanje je obuhvatilo više usjeva, uključujući pamuk, u godinama 2000., 2003., 2007. i 2019.

U obje studije, stopa usvajanja nadzornih uređaja za prinos i sustava automatskog upravljanja porasla je. Međutim, usvajanje sustava automatskog upravljanja bilo je znatno veće od usvajanja nadzornih uređaja za prinos. Kao što je prikazano na slici 1, porast sustava automatskog upravljanja nadmašio je sve ostale razmatrane tehnologije i prakse.

Autosteer postaje standardan na novijoj opremi i zahtijeva minimalnu pripremu u usporedbi s drugim tehnologijama. U međuvremenu, kod drugih tehnologija, karte je potrebno preuzeti, protumačiti, transformirati u karte s količinom primjene i ponovno uploadat.

Autosteer smanjuje naprezanje operatera i može poboljšati učinkovitost korištenja inputa uklanjanjem preskakanja i prekomjerne primjene zbog preklapanja. Očekuje se da će povećana upotreba bežičnih modema u poljoprivrednoj opremi u konačnici potaknuti usvajanje drugih tehnologija kada memorijske kartice više neće biti potrebno prenositi iz ureda do opreme.

Dodatno, nove tehnike analize podataka automatiziraju interpretaciju karti tla i prinosa. Također postaju dostupni savjetnici za poljoprivrednu nauku o podacima koji pomažu poljoprivrednicima u maksimiziranju vrijednosti njihovih podataka.

Postoje dokazi da će povećana jednostavnost korištenja i tvornički ugrađene opcije olakšati buduće usvajanje tehnologija, što pokazuje regionalno usvajanje monitora prinosa na Slici 2.

Razina usvajanja mjerača prinosa u 2015. godini bila je povezana s upotrebom okruglih modula, kako je navedeno u anketi o troškovima prerade pamuka za 2016. godinu (Valco, T.D., H. Ashley, D. Findley, J. Green, R. Isom, T. Price. The Cost of Ginning Cotton – 2016 Survey Results. 2018 Beltwide Cotton Conferences, San Antonio, TX, January 3-5, 2018. National Cotton Council, Memphis, TN. Pp. 528-53).

To sugerira da bi olakšavanje korištenja tehnologije i ponuda tvornički ugrađenih opcija moglo potaknuti više poljoprivrednika na njezino usvajanje.

U anketi o troškovima prerade pamuka zabilježeno je da je korištenje okruglih modula iznosilo 51% na jugoistoku, 61% na središnjem jugu, 36% na jugozapadu i 29% na dalekom zapadu, što se podudara s rangiranjem usvajanja monitora prinosa na slici 2.

Međutim, prema ispitanicima istraživanja, usvajanje tehnologija mjerača prinosa poraslo je u sve četiri regije. Taj je porast nastao jer su mjerači prinosa postali dostupni kao tvornički ugrađena opcija s uvođenjem kombajna modularne gradnje.

U međuvremenu se očekuje da će povećana primjena tehnologija za prikupljanje podataka na poljoprivrednoj opremi dovesti do budućeg povećanja usvajanja tehnologije.

Očekuje se da će sljedeća faza precizne poljoprivrede biti pod utjecajem napretka u tehnologijama automatizacije. Automatizacija, koja uključuje korištenje strojeva za automatsko obavljanje zadataka bez ljudske intervencije, ima potencijal značajno poboljšati učinkovitost i preciznost u poljoprivrednim praksama. Jedan od primjera je integracija tehnologije samostalnih traktora.

Ova tehnologija može pojednostaviti zadatke poput sadnje, prskanja i žetve. Kao rezultat toga, ti se zadaci mogu izvoditi s većom preciznošću i učinkovitošću. Međutim, iako automatizacija nudi brojne prednosti, važno je razmotriti njezin utjecaj na zapošljavanje u poljoprivredi.

Istraživanje iz 2023. uvelo je neka nova pitanja za uzgajivače pamuka o prednostima i izazovima korištenja samovozećih traktora na njihovim farmama. Više od 50% ispitanika izvijestilo je o uštedama radne snage kao jednoj od očekivanih prednosti samovozećih traktora.

Nadalje, 41% naveo je poboljšanu učinkovitost, 28% istaknulo je smanjenu izloženost radnika, a 34% smatralo je da tehnologija nema koristi. U međuvremenu, vjerojatno je da bi uzgajivači koji su već uložili u opremu velikog zahvata (npr. prskalice s granama od 120 stopa) imali minimalne koristi od uklanjanja rukovatelja iz takvog stroja.

Istražuje se kako bi se postigla veća korist od automatizacije smanjenjem veličine opreme, čime bi ona postala skalabilnija za zadatak i veličinu polja. Nadalje, posjedovanje nekoliko manjih komada opreme smanjuje rizik od zastoja.

Međutim, kada dođe do kvara velike opreme, gubi se proizvodnja na stotinama jutara dnevno. Veličina opreme će vjerojatno biti ravnoteža između broja jedinica kojima treba upravljati, zadatka koji treba obaviti te prosječne veličine i oblika polja na farmi.

Prepreke za traktore bez vozača

Općenito, odgovori su bili dosljedni u svim regijama, osim u pogledu prepreka na polju i prijevoza s polja na polje. Povećana zabrinutost na jugoistoku i u središnjem dijelu juga vjerojatno je posljedica više vodenih površina i promjena topografije koje utječu na polja u tim regijama u usporedbi sa jugozapadom i dalekim zapadom. U svim regijama postoji suglasnost da troškovi tehnologije mogu predstavljati prepreku njezinoj upotrebi na njihovim farmama.

Postavilo se pitanje koje zadatke treba automatizirati prvi. Ljudi su rekli da su sadnja (40%), prskanje (40%), žetva (35%) i kontrola korova prije sadnje (35%) glavne.

Međutim, budući da tek počinjemo koristiti automatiziranu poljoprivrednu opremu, bit će zanimljivo vidjeti kako će se stvari promijeniti u sljedećih pet godina. U međuvremenu, rastući broj sustava za prepoznavanje i prskanje korova pomoću strojne vizije pokazuje koliko ove tehnologije brzo napreduju.

Zaključak

Istraživanja tvrtke Cotton Incorporated od 2008. do 2023. pokazuju rastuće prihvaćanje preciznih poljoprivrednih tehnologija među uzgajivačima pamuka, posebno u zadacima poput sadnje, prskanja i žetve. Tehnologija automatskog upravljanja zabilježila je značajan porast upotrebe, što ukazuje na trend prema učinkovitijoj poljoprivredi. Međutim, izazovi poput skalabilnosti opreme i troškova i dalje postoje.

Budućnost poljoprivrede vjerojatno će uključivati ​​tehnologije automatizacije poput traktora bez vozača, nudeći prednosti poput uštede rada i poboljšane učinkovitosti, ali izazivajući zabrinutost oko zapošljavanja i skalabilnosti opreme.

Izvor: Uzgoj pamuka i Pamuk Uključeno. Istraživači: Jeyran Bayramova, Steven Pires, Jesse Daystar i Ed Barnes istraživači su tvrtke Cotton Incorporated.