Kokvilnas audzēšanas pārveide, izmantojot tehnoloģijas un precīzo lauksaimniecību

Kokvilnas audzētājs: Uzņēmuma Cotton Incorporated mērķis ir uzlabot kokvilnas ražošanas rentabilitāti, veicot pētījumus. Lai nodrošinātu, ka mūsu pētījumi atbilst pašreizējām problēmām un balstās uz iepriekšējiem panākumiem, mēs veicām ASV kokvilnas ražotāju dabas resursu apsekojumus 2008., 2015. un 2023. gadā.

Šīs aptaujas arī kalpo, lai demonstrētu kokvilnas audzēšanas ilgtspējību un nozares pastāvīgo uzlabošanos, sniedzot datus dzīves cikla novērtējumiem. Šajā rakstā īpaši aplūkoti jautājumi par precīzās lauksaimniecības tehnoloģiju ieviešanu kokvilnas audzētāju vidū.

Aptaujās piedalījās lauksaimnieki katrā kokvilnas ražošanas štatā, un atbilžu īpatsvars kopumā atbilda štatā audzētās kokvilnas platības lielumam (piemēram, Teksasā, kur ir vislielākais iesēto kokvilnas platību skaits, bija vislielākais atbilžu skaits, kam sekoja Džordžija, kur ir otrais lielākais iesēto kokvilnas platību skaits).

Visās aptaujās respondenti pārstāvēja vismaz 91 TP3 tūkstošus akru apsētos zemes gabalus aptaujas gadā. Ņemiet vērā, ka šajos rezultātos dažreiz tiek minēts reģions, un tas ir definēts šādi: Tālie Rietumi: Kalifornija, Arizona, Ņūmeksika; Dienvidrietumi: Teksasa, Oklahoma, Kanzasa; Vidējie Dienvidi: Misūri, Arkanzasa, Misisipi, Luiziāna, Tenesī; un Dienvidaustrumi: Alabama, Florida, Dienvidkarolīna, Ziemeļkarolīna, Virdžīnija.

Tendences tehnoloģijas

Visās aptaujās audzētājiem tika lūgts novērtēt 29 ražošanas problēmas kā būtiskas, vidējas vai neproblēmas. Visās trijās aptaujās galvenā problēma bija kokvilnas ražošanas izmaksas. Tomēr, tā kā audzētāji nevar kontrolēt izejvielu izmaksas, precīzas tehnoloģijas kļūst būtiskas. Šīs tehnoloģijas palīdz nodrošināt, ka tiek izmantots tikai nepieciešamais, tādējādi novēršot naudas izšķērdēšanu.

Līdz ar to ir pieaudzis dažādu tehnoloģiju izmantojums, izņemot augsnes paraugu ņemšanu, kas ir palikusi nemainīga 46% līmenī, kā parādīts 1. attēlā. 2023. gada aptaujā tikai 4% respondentu ziņoja, ka neizmanto precīzās tehnoloģijas.

Ir svarīgi atzīmēt, ka šeit minētā augsnes kartēšana un augsnes paraugu ņemšana attiecas uz paraugu izmantošanu, lai noteiktu telpisko mainīgumu lauka ietvaros, nevis uz vispārīgu augsnes paraugu ņemšanu. Auglības rādītāju noteikšanai 77% respondentu norādīja, ka izmanto augsnes testēšanas ieteikumus.

Automātiskās stūrēšanas tehnoloģijas izmantošana laika gaitā ir ievērojami palielinājusies. 2008. gadā to izmantoja tikai 461 TP3T lauksaimnieku, bet līdz 2015. gadam to skaits pieauga līdz 691 TP3T, un līdz 2023. gadam tas sasniedza 861 TP3T. Šī augšupejošā tendence liecina par lauksaimnieku pieaugošo atkarību no automātiskās stūrēšanas.

Līdzīgi automātiskās stūrēšanas un ražas monitoringa tehnoloģiju ieviešana atbilst ASV Lauksaimniecības departamenta Ekonomisko pētījumu dienesta veiktās aptaujas rezultātiem par precīzās lauksaimniecības ieviešanu ASV saimniecībās. Aptauja aptvēra vairākas preces, tostarp kokvilnu, 2000., 2003., 2007. un 2019. gadā.

Abos pētījumos ražas monitoru un automātiskās stūrēšanas ieviešanas rādītāji palielinājās. Tomēr automātiskās stūrēšanas ieviešana bija daudz augstāka nekā ražas monitoru ieviešana. Kā parādīts 1. attēlā, automātiskās stūrēšanas pieaugums apsteidza visu pārējo aplūkoto tehnoloģiju un prakšu ieviešanas rādītājus.

Automātiskā stūrēšana kļūst par standartu jaunā aprīkojumā un prasa minimālu sagatavošanos salīdzinājumā ar citām tehnoloģijām. Tikmēr, izmantojot citas tehnoloģijas, kartes ir jālejupielādē, jāinterpretē, jāpārveido par lietošanas devas kartēm un atkārtoti jāaugšupielādē.

Automātiskā stūrēšana kļūst par standartu jaunā aprīkojumā

Automātiskā stūrēšana samazina operatora stresu un var uzlabot ievades materiālu izmantošanas efektivitāti, novēršot izlaišanas un pārmērīgu pielietošanu pārklāšanās dēļ. Paredzams, ka bezvadu modemu izmantošanas pieaugums lauksaimniecības tehnikā galu galā veicinās citu tehnoloģiju ieviešanu, kad atmiņas kartes vairs nebūs jāpārvieto no biroja uz tehniku.

Turklāt jaunas datu analīzes metodes automatizē augsnes un ražas karšu interpretāciju. Kļūst pieejami arī lauksaimniecības datu zinātnes konsultanti, kas palīdz lauksaimniekiem maksimāli palielināt savu datu vērtību.

Ir pierādījumi, ka uzlabota lietošanas ērtums un rūpnīcā uzstādītās opcijas veicinās tehnoloģiju ieviešanu nākotnē, kā parādīts ražas monitoru ieviešanas reģionālajā mērogā 2. attēlā.

Kā ziņots 2016. gada kokvilnas attīrīšanas izmaksu apsekojumā (Valco, TD, H. Ashley, D. Findley, J. Green, R. Isom, T. Price. Kokvilnas attīrīšanas izmaksas — 2016. gada apsekojuma rezultāti. 2018. gada Beltwide Cotton konferences, Sanantonio, Teksasa, 2018. gada 3.–5. janvāris. Nacionālā kokvilnas padome, Memfisa, Tenesī. 528.–53. lpp.), ražas monitoru ieviešanas līmeņi 2015. gadā bija korelēti ar apaļo moduļu izmantošanu.

Tas liecina, ka tehnoloģiju lietošanas atvieglošana un rūpnīcā uzstādītu opciju piedāvāšana var mudināt vairāk lauksaimnieku tās ieviest.

ražas monitoru reģionālā ieviešana

Koksnes attīrīšanas izmaksu apsekojumā tika atzīmēts, ka apaļo moduļu izmantojums dienvidaustrumos bija 51%, vidējos dienvidos — 61%, dienvidrietumos — 36% un Tālajos rietumos — 29%, kas atbilst ražas monitoringa ieviešanas rangam 2. attēlā.

Tomēr, pēc aptaujas respondentu teiktā, ražas monitoru tehnoloģiju ieviešana palielinājās visos četros reģionos. Šis pieaugums notika tāpēc, ka ražas monitori kā rūpnīcā uzstādīta opcija kļuva pieejami tikai līdz ar moduļu ražošanas kombainu ieviešanu.

Tikmēr tiek prognozēts, ka datu vākšanas tehnoloģiju ieviešana lauksaimniecības aprīkojumā nākotnē palielinās tehnoloģiju ieviešanu.

Paredzams, ka nākamo precīzās lauksaimniecības posmu ietekmēs automatizācijas tehnoloģiju attīstība. Automatizācija, kas ietver mašīnu izmantošanu uzdevumu veikšanai automātiski bez cilvēka iejaukšanās, var ievērojami uzlabot efektivitāti un precizitāti lauksaimniecības praksē. Viens piemērs ir bezvadītāja traktoru tehnoloģijas integrācija.

Šī tehnoloģija var vienkāršot tādus uzdevumus kā stādīšana, miglošana un ražas novākšana. Rezultātā šos uzdevumus var veikt ar lielāku precizitāti un efektivitāti. Tomēr, lai gan automatizācija piedāvā daudzas priekšrocības, ir svarīgi ņemt vērā tās ietekmi uz nodarbinātību lauksaimniecībā.

2023. gada aptaujā kokvilnas audzētājiem tika uzdoti daži jauni jautājumi par bezvadītāja traktoru izmantošanas priekšrocībām un izaicinājumiem viņu saimniecībās. Vairāk nekā 501 TP3T respondentu minēja darbaspēka ietaupījumu kā vienu no paredzamajām bezvadītāja traktoru priekšrocībām.

Turklāt 41% minēja uzlabotu efektivitāti, 28% izcēla samazinātu darbinieku pakļaušanu kaitīgajai iedarbībai, un 34% uzskatīja, ka šai tehnoloģijai nav nekādu ieguvumu. Tikmēr ir iespējams, ka audzētāji, kuri jau ir ieguldījuši līdzekļus lielā vālu iekārtās (piemēram, smidzinātājos ar 120 pēdu garām stieņiem), gūtu minimālu labumu no šādas mašīnas operatora likvidēšanas.

Tiek veikti pētījumi, lai noteiktu, vai lielāku ieguvumu var gūt no automatizācijas, samazinot iekārtu izmērus, tādējādi padarot tās pielāgojamākas uzdevumam un lauka izmēram. Turklāt vairāku mazāku iekārtu izmantošana samazina dīkstāves risku.

Tomēr, ja sabojājas liela tehnika, ražošana dienā tiek zaudēta simtiem akru platībā. Tehnikas apjoms, visticamāk, būs līdzsvars starp pārvaldāmo vienību skaitu, veicamo uzdevumu un vidējiem lauku izmēriem un formām saimniecībā.

Šķēršļi bezvadītāju traktoru attīstībai

Kopumā atbildes bija vienādas visos reģionos, izņemot bažas par šķēršļiem laukos un transportēšanu no lauka uz lauku. Paaugstinātās bažas Dienvidaustrumos un Vidējos Dienvidos, visticamāk, ir saistītas ar lielāku ūdens objektu un topogrāfijas izmaiņu skaitu, kas ietekmē laukus šajos reģionos salīdzinājumā ar Dienvidrietumiem un Tālajiem Rietumiem. Visos reģionos pastāv vienprātība, ka tehnoloģijas izmaksas varētu būt šķērslis tās izmantošanai viņu saimniecībās.

Šķēršļi bezvadītāju traktoru attīstībai

Radās jautājums par to, kuri uzdevumi būtu jāautomatizē vispirms. Cilvēki minēja, ka galvenie ir stādīšana (40%), miglošana (40%), ražas novākšana (35%) un nezāļu apkarošana pirms stādīšanas (35%).

Tomēr, tā kā mēs tikai sākam izmantot automatizētu lauksaimniecības tehniku, būs interesanti redzēt, kā lietas mainīsies nākamo piecu gadu laikā. Tikmēr pieaugošais sistēmu skaits nezāļu noteikšanai un izsmidzināšanai, izmantojot mašīnredzi, parāda, cik ātri šīs tehnoloģijas attīstās.

Secinājums

Uzņēmuma Cotton Incorporated aptaujas no 2008. līdz 2023. gadam liecina par precīzās lauksaimniecības tehnoloģiju pieaugošu izmantošanu kokvilnas audzētāju vidū, īpaši tādos uzdevumos kā stādīšana, miglošana un ražas novākšana. Automātiskās stūrēšanas tehnoloģijas izmantošana ir ievērojami palielinājusies, kas liecina par tendenci uz efektīvāku lauksaimniecību. Tomēr joprojām pastāv tādas problēmas kā aprīkojuma mērogojamība un izmaksas.

Lauksaimniecības nākotne, visticamāk, ietvers automatizācijas tehnoloģijas, piemēram, bezvadītāja traktorus, kas piedāvās tādas priekšrocības kā darbaspēka ietaupījums un uzlabota efektivitāte, bet radīs bažas par nodarbinātību un aprīkojuma mērogojamību.

Avots: Kokvilnas audzētājs un Kokvilna Iekļauts. Pētnieki: Džeirans Bajramova, Stīvens Pīrss, Džesijs Deistārs un Eds Bārnss ir pētnieki uzņēmumā Cotton Incorporated.

Kā GeoPard viedais mākslīgā intelekta dokumentācijas portāls uzlabo precīzo lauksaimniecību?

Iepazīstieties ar lauksaimniecības tehnoloģiju nākotni, izmantojot GeoPard viedā mākslīgā intelekta dokumentācijas portālu, kas tagad ir pieejams vietnē docs.geopard.tech. Šis inovatīvais rīks ir izstrādāts, lai, pateicoties tā mākslīgā intelekta iespējām, atbildētu uz jūsu jautājumiem par precīzo lauksaimniecību, izmantojot dabisku valodu.

Neatkarīgi no tā, vai esat pieredzējis lauksaimnieks vai iesācējs šajā jomā, mūsu mākslīgā intelekta dokumentācija atvieglo precīzās lauksaimniecības izpratni. Uzdodot jautājumus ikdienas valodā, lietotāji var saņemt detalizētas un inteliģentas atbildes, kas palīdz optimizēt lauksaimniecības praksi, izmantojot GeoPard programmatūru.

Kā darbojas GeoPard viedais mākslīgā intelekta dokumentācijas portāls?

Mūsu video mēs demonstrējam praktiskus piemērus, kas izceļ GeoPard mākslīgā intelekta dokumentācijas jaudu un elastību, tostarp:

  • Ražas datu tīrīšana un kalibrēšana precizitātes un uzticamības nodrošināšanai.
  • Veicot izmēģinājumu analītiku, lai eksperimentētu un uzlabotu lauksaimniecības stratēģijas.
  • Mainīgas sējas normas (VR) sēšanas karšu ģenerēšana, lai uzlabotu sēšanu un palielinātu ražu.

Vai tas nodrošina uzticamus risinājumus tehniskiem jautājumiem precīzās lauksaimniecības jomā?

Jā, tā ir izstrādāta, lai nodrošinātu uzticamus un godīgus risinājumus tehniskiem jautājumiem precīzās lauksaimniecības jomā. Platforma izmanto progresīvas mākslīgā intelekta tehnoloģijas, lai sniegtu precīzu un aktuālu informāciju un norādījumus lauksaimniekiem un lauksaimniecības speciālistiem.

Integrējot datus no dažādiem avotiem, piemēram, augsnes kartēm, ražas datiem un satelītattēliem, GeoPard portāls piedāvā personalizētu ieskatu, kas var palīdzēt pieņemt pārdomātus lēmumus. Portāla mākslīgā intelekta vadītā pieeja nodrošina, ka lietotāji saņem precīzas atbildes uz saviem tehniskajiem jautājumiem, kas ir pielāgotas viņu konkrētajiem lauksaimniecības apstākļiem un vajadzībām.

Šis pielāgošanas un precizitātes līmenis palielina sniegtās informācijas uzticamību, padarot to par vērtīgu resursu ikvienam, kurš vēlas efektīvi ieviest precīzās lauksaimniecības metodes.

Šeit ir daži piemēri, kas parāda, kā portāls risina tehniskus jautājumus un sniedz lietotājiem uzticamas un praktiski izmantojamas atziņas:

Kā aprēķināt NDVI QGIS


Kā uzlabot vienādojumu kartes leģendas


Kā pievienot piezīmi ZonesMap kartei

Neatkarīgi no tā, vai jūsu mērķis ir palielināt ražu, racionalizēt darbības vai izpētīt precīzās lauksaimniecības potenciālu, GeoPard viedā mākslīgā intelekta dokumentācija ir jūsu uzticamais sabiedrotais.

Automatizējot darbplūsmas un piedāvājot plašu piekļuvi datiem un analītikai, GeoPard dod iespēju lauksaimniekiem un lauksaimniecības uzņēmumiem pieņemt pārdomātus lēmumus. Šīs iespējas atvieglo stādīšanas, mēslošanas un kultūraugu aizsardzības stratēģiju optimizāciju, vienlaikus veicinot ilgtspējību un efektivitāti lauksaimniecības praksē.

Kā Džona Dīra un SpaceX partnerība ietekmēs precīzo lauksaimniecību?

Uzņēmums “John Deere & Company” ir sadarbojies ar “SpaceX”, lai nodrošinātu lauksaimniekiem jaunākās satelītsakaru (SATCOM) iespējas, izmantojot “Starlink” tīklu. Šī sadarbība ļaus lauksaimniekiem pārvarēt lauku savienojamības problēmas un pilnībā izmantot precīzās lauksaimniecības tehnoloģijas, lai palielinātu produktivitāti un ilgtspējību.

John Deere-SpaceX partnerība

2024. gada 16. janvārī John Deere paziņoja par stratēģisku partnerību ar SpaceX, Elona Maska dibināto kosmosa uzņēmumu, lai nodrošinātu lauksaimniekiem modernus satelītsakaru (SATCOM) pakalpojumus.

Izmantojot nozarē vadošo Starlink tīklu, šis risinājums ļaus lauksaimniekiem, kuri saskaras ar lauku savienojamības problēmām, pilnībā izmantot precīzās lauksaimniecības tehnoloģijas. Starlink ir tūkstošiem Zemes orbītā (LEO) riņķojošu satelītu konstelācija, kas nodrošina ātrdarbīgu, zemas latentuma un pieejamu interneta piekļuvi jebkurai vietai uz planētas.

“Savienojamības vērtība lauksaimniekiem ir plašāka nekā jebkurš atsevišķs uzdevums vai darbība. Savienojamība paver plašas iespējas, kas iepriekš bija ierobežotas vai nepieejamas,” sacīja Ārons Vecels, John Deere ražošanas un precīzās lauksaimniecības ražošanas sistēmu viceprezidents. “Piemēram, lauksaimniekiem visa gada garumā ir jāveic uzdevumi ārkārtīgi īsos laika logos. Tas prasa veikt neticami precīzus ražošanas soļus, vienlaikus koordinējot mašīnas un pārvaldot mašīnu veiktspēju. Katra no šīm jomām tiek uzlabota, izmantojot savienojamību, padarot visu darbību efektīvāku, lietderīgāku un ienesīgāku.”

Savienojot mašīnas, izmantojot izturīgus termināļus, SATCOM risinājums atvieglos autonomiju, datu koplietošanu reāllaikā, attālinātu diagnostiku un citas funkcijas, optimizējot lauksaimniecības darbības. Tomēr iniciatīvas ierobežota izlaišana Amerikas Savienotajās Valstīs un Brazīlijā ir paredzēta 2024. gada otrajā pusē.

“John Deere vairāk nekā divas desmitgades ir bijis lauksaimniecības tehnikas nozares līderis, piedāvājot uz satelītiem balstītas precīzās vadības tehnoloģijas,” sacīja Džamijs Hindmans, John Deere vecākais viceprezidents un tehnoloģiju direktors. “Tagad mēs plašā mērogā piedāvājam satelītu sakaru pakalpojumus saimniecībām, lai lauksaimnieki, kuriem ir problēmas ar mobilo sakaru pārklājumu, varētu maksimāli palielināt savienojamības vērtību savās darbībās. SATCOM risinājums atver John Deere tehnoloģiju steku, lai katrs lauksaimnieks varētu pilnībā izmantot savu pašreizējo precīzās lauksaimniecības tehnoloģiju papildus jaunajiem inovatīvajiem risinājumiem, ko viņi ieviesīs nākotnē. Mēs uzsākām šo procesu, koncentrējoties uz vērtības sniegšanu mūsu klientiem, un šī partnerība nodrošina, ka mums ir risinājums, kas atbilst viņu vajadzībām šodien un nākotnē.”

Kāpēc bija nepieciešama šī partnerība?

Amerikas vidienē, kur, cik vien tālu var redzēt, plešas milzīgi lauki, lauksaimniekiem ir liela problēma: nav laba interneta. Tehnoloģijas ir uzlabojušas lauksaimniecību, izmantojot tādas lietas kā precīzā lauksaimniecība, taču daudziem cilvēkiem, kas dzīvo ārpus pilsētām, nav laba interneta.

ASV Lauksaimniecības departamenta 2022. gada ziņojumā norādīts, ka gandrīz 301 TP 3T cilvēku lauku apvidos nav piekļuves labam internetam. Tas apgrūtina viņiem savienojumu ar internetu un apgrūtina jaunu lauksaimniecības tehnoloģiju izmantošanu, kurām pareizai darbībai nepieciešams ātrs internets.

Digitālajai plaisai starp pilsētu un lauku apvidiem ir liela ietekme. ASV Lauksaimniecības departamenta ziņojums liecina, ka lauku apvidu ekonomika katru gadu zaudē aptuveni 1 TP4 680 miljonus ASV dolāru, jo tiem nav laba piekļuve internetam. Tas nozīmē, ka lauku kopienām ir palaistas garām iespējas gūt panākumus un neatpalikt no mūsdienu digitālās pasaules.

Lai redzētu, cik liela ir atšķirība, vienkārši aplūkojiet skaitļus: gandrīz visi pilsētnieki (98%) var iegūt platjoslas internetu, bet tikai 70% lauku iedzīvotāju. Šī lielā atšķirība vēl vairāk pasliktina esošās atšķirības. Tā apgrūtina lauku lauksaimniekiem izmantot visas precīzās lauksaimniecības priekšrocības, lai audzētu vairāk kultūraugu, palīdzētu videi un nopelnītu vairāk naudas.

Šīs partnerības nepieciešamība rodas tāpēc, ka daudziem lauksaimniekiem Amerikas Savienotajās Valstīs un Brazīlijā, divos lielākajos lauksaimniecības tirgos pasaulē, nav piekļuves uzticamam mobilo sakaru vai platjoslas interneta pakalpojumam.

Tādēļ labs internets var palīdzēt lauksaimniekiem izaudzēt vairāk kultūraugu un izmantot mazāk ūdens un mēslojuma. Precīzā lauksaimniecība var palielināt kultūraugu ražu par 10–251 TP3 t, ietaupīt 201 TP3 t ūdens un labāk izmantot mēslojumu, līdz pat 301 TP3 t.

Ar precīzās lauksaimniecības palīdzību lauksaimnieki var pārbaudīt augsnes un kultūraugu veselību, izmantot pareizo daudzumu lietu, piemēram, ūdens un mēslojuma, un ļaut mašīnām veikt daļu darba. Tas arī palīdz viņiem izdarīt gudrākas izvēles. Grand View Research ziņojumā teikts, ka līdz 2025. gadam precīzās lauksaimniecības tirgus vērtība varētu sasniegt aptuveni $26,68 miljardus, un tas katru gadu pieaug par aptuveni 13,1%.

Kā tas uzlabos precīzo lauksaimniecību?

Precīzā lauksaimniecība nozīmē tehnoloģiju izmantošanu, lai uzlabotu lauksaimniecību un palīdzētu videi. Tā ir informācijas vākšana un aplūkošana no dažādām vietām, piemēram, satelītiem, sensoriem, droniem un mašīnām, lai uzraudzītu un rūpētos par kultūraugiem, augsni, ūdeni un darbarīkiem.

Šeit ir dažas no galvenajām priekšrocībām, kā šī partnerība tiecas izmantot SpaceX Starlink satelītu tīklu, lai nodrošinātu ātrdarbīgu un zemas latentuma interneta piekļuvi lauksaimniekiem attālos apgabalos, ļaujot viņiem izmantot John Deere programmatūru un pakalpojumus precīzajai lauksaimniecībai.

1. Datu vākšana un analīze reāllaikā: Lauksaimnieki tagad var izmantot Starlink ātro internetu, lai ātri apkopotu un pārbaudītu datus no saviem laukiem un mašīnām. Viņiem vairs nav jāgaida lēns mobilo sakaru vai Wi-Fi savienojums.

Tas viņiem palīdz rūpīgi sekot līdzi tādiem faktoriem kā augsnes mitrums, kultūraugu augšana un tehnikas stāvoklis. Viņi var arī saglabāt visu šo informāciju John Deere tiešsaistes rīkā Operāciju centrā, lai to vēlāk izpētītu un dalītos tajā ar saviem palīgiem un draugiem.

Tikmēr, pateicoties ātrgaitas savienojamībai, lauksaimnieki varēs gūt lielāku labumu arī no GeoPard un John Deere sadarbība. Tas ļaus viņiem iegūt reāllaika ieskatu savās jomās, piemēram, barības vielu izmantošanas efektivitātes (NUE) aprēķini reāllaikā un spēja nekavējoties ģenerēt rentabilitātes kartes pēc ražas novākšanas.

2. Autonomie traktori un aprīkojums: John Deere tehnika ir aprīkota ar moderniem sensoriem, kamerām, GPS un mākslīgo intelektu (AI), kas ļauj tām veikt tādus uzdevumus kā sēšana, ražas novākšana un miglošana ar mazāku cilvēka iesaisti.

Pateicoties Starlink interneta savienojumam, šīs iekārtas var sazināties savā starpā un ar operāciju centru uzticamāk un drošāk. Tas var uzlabot koordināciju, drošību un darba kvalitāti.

3. Attālinātā diagnostika un remonts: Starlink internets var palīdzēt lauksaimniekiem ātrāk atrast un atrisināt problēmas ar viņu mašīnām. Tas nozīmē mazāk laika, kad mašīnas nedarbojas, un mazāk naudas, kas tiek tērēts to remontam.

John Deere attālinātās displeja piekļuves (RDA) sistēma ļauj lauksaimniekiem no tālienes redzēt savas tehnikas ekrānu un novērst problēmas. John Deere servisa konsultanta attālinātā piekļuve ļauj dīleriem no tālienes pārbaudīt tehnikas kodus un programmatūru un novērst problēmas, neierodoties saimniecībā.

4. Uzlabota saimniecības pārvaldība: Lauksaimnieki var izmantot Starlink internetu un John Deere programmatūru, lai labāk izmantotu resursus un pieņemtu lēmumus, pamatojoties uz faktiem. Viņi var izmantot tādus rīkus kā Field Analyzer, lai salīdzinātu dažādas situācijas un redzētu, kas varētu notikt ar laikapstākļiem, augsni, kultūraugiem, izmaksām un cenām.

Viņi var izmantot tādus rīkus kā Field Connect, lai pārvaldītu laistīšanu, pārbaudot, cik mitra ir augsne. Viņi var izmantot arī tādus rīkus kā JDLink Connect, lai redzētu, kur atrodas mašīnas, cik daudz degvielas tās patērē, kad tās netiek izmantotas un vai kaut kam jāpievērš uzmanība.

Turklāt GeoPard integrācija John Deere operāciju centrā ir ļāvusi reāllaikā cukurbiešu un nezāļu noteikšana laukā ar Hamm Lipstadt. Pateicoties uzlabotai savienojamībai, fotoattēlu uzņemšanas process, to nosūtīšana uz GeoPard un nezāļu un cukurbiešu noteikšana reāllaikā būs ātra. Šis uzlabojums ļaus lauksaimniekiem nekavējoties rīkoties, lai mazinātu ražas zudumus un uzlabotu kultūraugu apsaimniekošanas praksi.

5. Paaugstināta produktivitāte un rentabilitāte: Pētījumi liecina, ka precīzā lauksaimniecība var palīdzēt saimniecībām nopelnīt par 5–101 TP3 T vairāk naudas. Kad lauksaimnieki izmanto Starlink internetu un John Deere programmatūru un palīdzību, viņi var uzlabot savu ražu un iegūt vairāk ražas. Tas arī palīdz tērēt mazāk naudas tādām lietām kā sēklas un mēslojums, strādāt efektīvāk un pārdot vairāk vietās.

6. Lielāka ilgtspējība: Ar precīzās lauksaimniecības palīdzību lauksaimnieki varēs samazināt savu ietekmi uz vidi. Izmantojot Starlink interneta savienojumu un John Deere programmatūru un pakalpojumus, viņi samazinās ūdens patēriņu līdz pat 25%, optimizēs mēslojuma lietošanu līdz pat 40% un samazinās emisijas līdz pat 15%, pateicoties retākiem braucieniem pāri laukiem.

Secinājums

Noslēgumā jāsaka, ka John Deere un SpaceX partnerība ir paredzēta, lai revolucionizētu lauksaimniecības praksi. Izmantojot SpaceX Starlink tīklu, lauksaimnieki lauku apvidos iegūs piekļuvi ātrgaitas internetam, pārvarot savienojamības problēmas. Šis sasniegums ļaus viņiem izmantot precīzās lauksaimniecības tehnoloģiju jaudu, tādējādi palielinot produktivitāti un ilgtspējību. Šī partnerība ir nozīmīgs solis digitālās plaisas pārvarēšanā lauksaimniecībā un precīzās lauksaimniecības pilnā potenciāla atraisīšanā lauksaimniekiem visā pasaulē.

Kāpēc bioloģiskie preparāti ir jauna tendence precīzajā lauksaimniecībā?

Lauksaimniecībā notiek lielas pārmaiņas, jo tiek izmantotas jaunas un gudras idejas, lai uzlabotu kultūraugu audzēšanu un rūpētos par vidi. Viena no svarīgākajām šo pārmaiņu daļām ir bioloģisko līdzekļu izmantošana lauksaimniecībā. Tie ir produkti, kas izgatavoti no dabīgām vielām, un tos izmanto, lai padarītu augus veselīgākus un augsni labāku kultūraugu audzēšanai.

Kas ir bioloģiskie preparāti?

Bioloģiskie produkti lauksaimniecībā ir produkti, ko izmanto kultūraugu aizsardzībai un sēklu apstrādei. Tie ir iegūti no dzīviem vai dabīgiem materiāliem, piemēram, baktērijām, sēnītēm, nematodēm vai augu ekstraktiem. Lauksaimnieki tos izmanto, lai pasargātu savus kultūraugus no slimībām, kaitēkļiem un nezālēm, vienlaikus uzlabojot augu augšanu un kvalitāti.

Turklāt šie produkti ir piemēroti gan bioloģiskajai, gan konvencionālajai lauksaimniecībai un var būt daļa no integrētās kaitēkļu apkarošanas (IPM) stratēģijām. Vienlaikus tie veicina arī ilgtspējīgu un atliekvielām brīvu pārtikas ražošanu.

Pieprasījums pēc tiem pieaug, jo patērētāji dod priekšroku bioloģiskajai pārtikai, ir stingri noteikumi attiecībā uz ķīmiskajiem produktiem, kā arī ir nepieciešama rezistences pārvaldība un kultūraugu dažādošana. Saskaņā ar Markets and Markets™ datiem, globālais lauksaimniecības bioloģisko produktu tirgus 2020. gadā bija novērtēts 9,9 miljardu ASV dolāru apmērā, un tiek prognozēts, ka līdz 2025. gadam tas sasniegs 18,9 miljardus ASV dolāru.

  • 2020. gadā biopesticīdi veidoja 66% no visiem bioloģiskajiem produktiem, biostimulanti – 28% un biomēslojums – 6%.
  • Augļi un dārzeņi bija galvenie kultūraugi, kuros izmantoja bioloģiskos līdzekļus, kam sekoja graudaugi un eļļas sēklas.
  • Bionematicīdiem bija visaugstākais augšanas ātrums (17% CAGR).
  • Starp biopesticīdiem visvairāk tika izmantoti bioinsekticīdi, kam sekoja biofungicīdi un bioherbicīdi.
  • Biostimulantu kategorijā līderpozīcijās bija mikrobu biostimulanti, kam sekoja jūraszāļu ekstrakti un humīnvielas.
  • Bioloģisko mēslošanas līdzekļu kategorijā nozīmīgākie bija slāpekli fiksējošie biomēslojumi, kam sekoja fosfātus šķīdinošie biomēslojumi.

Kas ir bioloģiskie preparāti

Turklāt Eiropa ir tirgus līdere, kam seko Ziemeļamerika un Āzijas un Klusā okeāna reģions. Galvenie dalībnieki, piemēram, Bayer, BASF, Syngenta, UPL, Indigo, Valent BioSciences, PivotBIO un Corteva, spēlē nozīmīgu lomu globālajā adaptācijā.

Kādi ir bioloģisko preparātu veidi?

Ir trīs galvenie bioloģisko līdzekļu veidi, kuriem ir atšķirīgs darbības veids un labvēlīga ietekme uz kultūraugiem.

1. Biopesticīdi

Tie ir iegūti no dabīgām vielām, piemēram, dzīvniekiem, augiem, baktērijām un noteiktiem minerāliem. Biopesticīdi ir labāka izvēle nekā ķīmiskie pesticīdi, jo tie cīnās pret konkrētiem kaitēkļiem, nekaitējot citām dzīvām būtnēm.

Piemēri ir Bacillus thuringiensis (Bt) kāpuru kaitēkļu apkarošanai un nīma ekstrakti to plašās iedarbības dēļ. Tās ir dzīvas būtnes vai vielas no dabas, kas palīdz kontrolēt kaitēkļus, piemēram, kukaiņus, nezāles, sēnītes, baktērijas, vīrusus vai nematodes. Tie ir iedalīti trīs apakškategorijās:

Biopesticīdi

  • Mikrobu biopesticīdi: Tie satur mikroorganismus vai to blakusproduktus, piemēram, baktēriju Bacillus thuringiensis (Bt), kas ražo toksīnus, kas ir nāvējoši noteiktiem kukaiņiem.
  • Botāniskie biopesticīdi: Šie biopesticīdi, piemēram, nīma eļļa, iegūti no augiem, izmanto dabiskās pesticīdu īpašības, lai aizsargātu kultūraugus.
  • Semioķīmiskie biopesticīdi: Tie izmanto feromonus un citus uzvedību mainošus savienojumus kaitēkļu apkarošanai, piedāvājot tādas priekšrocības kā sugu specifiskums un samazināta rezistences attīstība.

2. Biostimulanti

Tās ir vielas vai mikroorganismi, kas veicina augu augšanu, ražu un izturību, ietekmējot dažādus fizioloģiskos procesus. Tie ietver barības vielu uzsūkšanos, fotosintēzi un stresa reakciju, kā arī citus.

Piemēram, Serenade® Opti ir biostimulants, kura pamatā ir Bacillus subtilis celms QST 713, kas izraisa sistēmisku rezistenci augos un uzlabo ražas apjomu un kvalitāti. Biostimulanti tiek iedalīti šādās kategorijās:

Biostimulanti

  • Humusvielas: Organiskie savienojumi no sadalītām vielām, kas bagātina augsni un stimulē augu augšanu.
  • Jūras aļģu ekstrakti: Satur labvēlīgus polisaharīdus un fitohormonus no jūras aļģēm, kas veicina augu attīstību.
  • Mikrobu inokulanti: Labvēlīgās baktērijas vai sēnītes, kas uzlabo augu uzturu un veselību, kolonizējot saknes vai lapotni.
  • Augu ekstrakti un aminoskābes: Dabiski savienojumi, kas stimulē augu vielmaiņu.

3. Bioloģiskie mēslošanas līdzekļi

Biomēslojumi ir īpaši dabas produkti, kas palīdz augiem iegūt vairāk barības vielu no augsnes vai gaisa. Ir divu veidu: slāpekli fiksējoši biomēslojumi, kas ir sīki organismi, piemēram, baktērijas vai cianobaktērijas, kas gaisa slāpekli pārveido par amonjaku vai nitrātu.

Un fosfātus šķīdinoši biomēslošanas līdzekļi, kas ir sīki organismi, piemēram, baktērijas vai sēnītes, kas no augsnes izdala fosfātus. Šie biomēslojumi var padarīt augus veselīgākus un samazināt nepieciešamību pēc ķīmiskajiem mēslošanas līdzekļiem, tādējādi uzlabojot augsni.

Biomēslojumi

Tikmēr daži citi izplatīti veidi ir šādi:

  • BiofungicīdiTie dabiski kontrolē sēnīšu slimības. Piemēram, Serifel® satur Bacillus amyloliquefaciens MBI 600, kas nodrošina plaša spektra slimību kontroli līdztekus ķīmiskajiem fungicīdiem.
  • BioinsekticīdiTie dabiski tiek galā ar kukaiņu kaitēkļiem. NemaStrike™ ar labvēlīgajām nematodēm iznīcina augsnē mītošos kukaiņus.
  • BionematicīdiTie kontrolē nematodes, kas bojā augu saknes. Velum® Prime, izmantojot Bacillus amyloliquefaciens FZB24, samazina nematodu populācijas un uzlabo sakņu veselību.
  • BioherbicīdiTie nezāles apkaro dabiskā veidā. Beloukha® ar pelargonskābi sadedzina nezāļu audus saskarē ar tiem, piedāvājot videi draudzīgu nezāļu apkarošanas risinājumu.

Kāds ir bioloģisko līdzekļu darbības mehānisms?

Tie darbojas dažādos veidos atkarībā no to veida un mērķa, katrs no tiem specializējas augu augšanas atbalstīšanā, augsnes veselības uzlabošanā un aizsardzībā pret kaitēkļiem un slimībām. Šie darbības veidi ietver:

1. AntagonismsDaži no tiem var apturēt vai iznīcināt augu patogēnus, konkurējot par barības vielām un vietu, radot antibiotikas vai enzīmus vai padarot augus izturīgākus. Piemēram, biofungicīds Serifel® satur Bacillus amyloliquefaciens celmu MBI 600, kas var novērst sēnīšu slimības, ražojot lipopeptīdus, kas noārda patogēna šūnu membrānu.

2. Plēsoņas un parazītismsNoderīgi kukaiņi (piemēram, mārītes) vai plēsīgās ērces aktīvi meklē un ēd kaitīgus kukaiņus. Parazītiskās lapsenes dēj olas kaitēkļu kāpuru iekšpusē, nogalinot tos no iekšpuses.

Kāds ir bioloģiskās lauksaimniecības darbības veids?

3. Patogēni un mikrobu kontroleBaktērijas, piemēram, Bacillus thuringiensis (Bt), ražo specifiskus toksīnus, kas iedarbojas uz noteiktiem kukaiņu kaitēkļiem un tos iznīcina. Sēnītes var darboties arī kā patogēni, uzbrūkot un iznīcinot nezāles vai slimības izraisošas sēnītes.

4. Pretbarošanas līdzekļi un repelentiDaži augu ekstrakti vai dabīgi savienojumi var neļaut kaitēkļiem baroties vai dēt olas uz kultūraugiem. Piemēram, nīma eļļa var aizbaidīt laputis un baltmušas.

5. Kukaiņu attīstības traucēšanaDaži biopesticīdi ietekmē hormonus vai citus organisma procesus, kas saistīti ar kukaiņu augšanu un vairošanos. Piemēram, azadirahtīns var apturēt kukaiņu spalvu mešanu un olu dēšanu.

6. Barības vielu mobilizēšanaNoderīgas baktērijas vai sēnītes var palīdzēt atbrīvot barības vielas augsnē, padarot tās viegli pieejamas augiem. Piemēram, fosforu šķīdinošās baktērijas var atbrīvot fosfātu no cietajām formām augsnē.

7. Stresa tolerances uzlabošanaBiostimulanti var palīdzēt augiem labāk tikt galā ar sarežģītiem apstākļiem, piemēram, sausumu, sāļumu vai karstumu, iedarbinot to dabiskos aizsardzības mehānismus. Piemēram, jūraszāļu ekstrakti var palielināt antioksidantu līmeni un osmotisko regulēšanu augos.

8. Slāpekļa fiksācijaRhizobia baktērijas veido partnerattiecības ar pākšaugiem, paņemot slāpekli no gaisa un pārvēršot to augiem izmantojamā formā. Citas baktērijas, piemēram, Azospirillum, var piesaistīt slāpekli arī ar pākšaugiem nesaturošām kultūrām, piemēram, graudaugiem.

9. Fosfātu šķīdināšanaDažas baktērijas ražo organiskās skābes, kas izšķīdina cietos fosfātu savienojumus augsnē, padarot tos pieejamus augiem. Piemēram, Bacillus megaterium var izšķīdināt iežu fosfātu, palielinot tā pieejamību augiem.

10. Mikorizas asociācijasMikorizas sēnes veido partnerattiecības ar augu saknēm, palielinot to virsmas laukumu, lai uzņemtu vairāk barības vielu un ūdens. Tās var arī uzlabot augu piekļuvi barības vielām, piemēram, fosforam un cinkam, kas augsnē viegli nepārvietojas.

Kā bioloģiskie līdzekļi atšķiras no organiskajiem un tradicionālajiem risinājumiem?

Tie pārstāv unikālu lauksaimniecības izejvielu kategoriju, kas atšķiras no organiskajiem un tradicionālajiem risinājumiem ar savu sastāvu un pielietojumu. Tie ir izgatavoti no dzīvām būtnēm vai dabā sastopamām vielām, piemēram, augiem vai minerāliem. Lauksaimnieki tos izmanto, lai kontrolētu kaitēkļus, slimības, nezāles vai veicinātu augu augšanu.

Daži bioloģisko vielu piemēri ir mikroorganismi, augu ekstrakti, feromoni, enzīmi un dabiskie minerāli. Lai gan tie ir līdzīgi organiskajiem šķīdumiem, jo abi nāk no dabas, tie nav gluži vienādi.

Bioloģiskajā lauksaimniecībā ir stingri noteikumi par dabīgu vai uz dabas bāzes veidotu vielu izmantošanu, un jebkurai no tām, ko izmanto bioloģiskajā lauksaimniecībā, ir jāatbilst noteiktiem standartiem. Bioloģiskie šķīdumi var būt dabiski, ražoti laboratorijā vai bioloģiski atkarībā no to izcelsmes. Piemēram, vara sulfāts ir dabīgs minerāls, kas ir atļauts bioloģiskajā lauksaimniecībā, savukārt glifosāts, sintētisks herbicīds, nav atļauts.

Atšķirībā no tradicionālajiem risinājumiem, kas galvenokārt sastāv no sintētiskām ķīmiskām vielām, tie izceļas kā videi draudzīgāks risinājums. Sintētiskās vielas, ko izmanto parastajā lauksaimniecībā, pateicoties to plaša spektra iedarbībai, var radīt tādas problēmas kā piesārņojums, kaitēkļu rezistence un kaitējums citām dzīvajām būtnēm.

Piemēram, daži insekticīdi satur gan sintētiskas ķīmiskas vielas, gan dabiskus piretrīna ekstraktus no krizantēmu ziediem. No otras puses, tie ir specifiskāki attiecībā uz to, uz ko tie ir vērsti, tādējādi samazinot iespēju, ka tie kaitēs videi, un atbalstot labākas kaitēkļu apkarošanas metodes.

Kā precīzās lauksaimniecības prakse var optimizēt bioloģisko līdzekļu izmantošanu?

Tās tiek uzskatītas par videi draudzīgām alternatīvām sintētiskajām ķimikālijām, jo tās ir mazāk kaitīgas, mazāk ietekmē vidi un to izstrāde prasa mazāk laika. Tikmēr precīzā lauksaimniecība ir lauksaimniecības metode, kas balstās uz datiem un tehnoloģijām, piemēram, augsnes kartēšanu, mainīgas devas lietošanu un tālizpēti, lai uzlabotu kultūraugu apsaimniekošanu un izejvielu izmantošanu.

Kā precīzās lauksaimniecības prakse var optimizēt bioloģisko līdzekļu lietošanu

Precīzā lauksaimniecība izmanto tādus augsto tehnoloģiju rīkus kā GPS, sensorus un datu analīzi, lai rūpīgi uzraudzītu laukus un ļoti precīzi pārbaudītu kultūraugu gaitu. Izmantojot šīs tehnoloģijas, lauksaimnieki var pamanīt atšķirības savos laukos, piemēram, apgabalus ar lielu kaitēkļu skaitu vai nepietiekamu barības vielu daudzumu, un pēc tam veikt konkrētas izmaiņas, lai palīdzētu kultūraugiem šajās teritorijās.

Tikmēr Forbes ziņo, ka bioloģisko preparātu pārdošanas apjomi ir stabili pieauguši ar aptuveni 17 procentu gada ātrumu. McKinsey arī norāda, ka precīzā lauksaimniecība varētu palielināt ražu par 10 līdz 15 procentiem. Tādēļ, apvienojot šīs divas jomas, lauksaimnieki var palielināt produktivitāti un peļņu, vienlaikus piedaloties ilgtspējīgākas un reģeneratīvākas pārtikas sistēmas izveidē.

Turklāt tas uzlabo bioloģisko līdzekļu lietošanu, izmantojot:

  1. Mērķtiecīga atlase: Augsnes paraugu analīze un mainīguma kartēšana, lai izvēlētos bioloģiskos līdzekļus, kas atbilst katra lauka vai zonas īpašajām vajadzībām, ņemot vērā tādus faktorus kā barības vielu saturs, mikrobu daudzveidība, pH līmenis un augsnes tips.
  2. Optimāls laiks un deva: Izmantojot tālizpēti un sensorus, lai uzraudzītu kultūraugu augšanas stadijas, augu veselību un vides apstākļus, nodrošinot precīzu bioloģisko līdzekļu lietošanas laiku un devu, lai maksimāli palielinātu efektivitāti un samazinātu atkritumus.
  3. Veiktspējas novērtējums: Izmantojot dronus un sensorus, lai apkopotu datus par kultūraugu ražu, kvalitāti un veselību pirms un pēc bioloģisko līdzekļu lietošanas, palīdzot novērtēt to atdevi no ieguldījumiem un salīdzināt to efektivitāti ar citiem lauksaimniecības resursiem vai praksēm.

Ilustrējošs šīs pieejas piemērs ir dronu izmantošana, kas aprīkoti ar multispektrālām attēlveidošanas kamerām un sensoriem, lai skenētu laukus, meklējot kaitēkļu invāzijas vai slimības pazīmes. Pēc identificēšanas šie droni var precīzi uzklāt biopesticīdus skartajās zonās, nodrošinot, ka apstrāde tiek veikta tikai tur, kur tā ir visvairāk nepieciešama.

Tas atšķiras no tradicionālās metodes, kad viss tiek apsmidzināts ar augsni, kas var izšķērdēt daudz resursu. Bioloģisko preparātu apvienošanai ar precīzo lauksaimniecību ir daudz priekšrocību. Tā samazina lauksaimniecības ietekmi uz vidi, izmantojot mazāk resursu, un palīdz aizsargāt bioloģisko daudzveidību, vienlaikus saglabājot tīrus ūdens avotus.

Turklāt to lietošana tur, kur tie nepieciešami, var būt efektīvāka kaitēkļu un slimību apkarošanā. Koncentrējoties uz problemātiskajām zonām, tiek uzlabota kultūraugu veselība un raža. Piemēram, pētījumi ir parādījuši, ka mikorizas sēņu precīza lietošana lauka daļās ar sliktu augsnes kvalitāti var ievērojami uzlabot augu ūdens un barības vielu uzņemšanu, kā rezultātā tiek iegūta labāka raža.

Kā GeoPard var integrēt bioloģiskos augus un precīzo lauksaimniecību?

Uzņēmums “GeoPard Agriculture” izceļas ar precīzu lauksaimniecību, piedāvājot progresīvus risinājumus bioloģisko līdzekļu mērķtiecīgai lietošanai, lai uzlabotu kultūraugu veselību, ražu un ilgtspējību. Tā analītikas platforma apstrādā ģeotelpiskos datus, sniedzot būtisku ieskatu augsnes mainīgumā, palīdzot precīzi izvēlēties un lietot līdzekļus, pamatojoties uz konkrētām lauksaimniecības vajadzībām.

Kā GeoPard var integrēt bioloģiskos augus un precīzo lauksaimniecību

Platformas spēja ģenerēt pielāgotus ieteikumus, izmantojot detalizētus datus par kultūraugiem, nodrošina, ka visefektīvākie bioloģiskie līdzekļi tiek lietoti īstajā laikā dažādos augšanas posmos, sākot no pirmssēšanas līdz vēlai augšanas fāzei, maksimāli palielinot to ietekmi.

Turklāt galvenās iezīmes ir GeoPard apakšlauka līmeņa recepšu karšu izmantošana precīzai lietošanai un izmēģinājumu analīze bioloģisko līdzekļu ietekmes uz ražu novērtēšanai. Šie rīki sniedz lauksaimniekiem uz datiem balstītu ieskatu, ļaujot pieņemt pamatotus lēmumus un optimizēt lauksaimniecības praksi.

Kā pārvaldīt precīzus ieteikumus bioloģisko līdzekļu lietošanai?

To piemērošana lauksaimniecībā ir niansēts process, kas ievērojami gūst labumu no precīziem ieteikumiem, kas pielāgoti konkrētām vajadzībām un apstākļiem. Šos ieteikumus var iedalīt kategorijās pēc produkta veida, katram no tiem ir savs apsvērumu kopums augsnes veselības novērtējumam, kultūraugam specifiskām prasībām un sezonālajam laikam.

Ievērojot šīs vadlīnijas, lauksaimnieki var optimizēt savu efektivitāti, uzlabojot kultūraugu veselību, ražu un ilgtspējību.

1. Produkta veids

Lauksaimniecībā ir pieejami dažādi bioloģisko līdzekļu veidi, ko var izmantot kultūraugiem. Tie ir atkarīgi no to darbības principa, kaitēkļiem vai slimībām, ko tie ir vērsti pret, un to ražošanas veida. Šeit ir daži izplatītākie veidi:

  1. Biokontroles līdzekļi
  2. Biostimulanti
  3. Biomēslojumi

Katram no šiem bioloģiskajiem produktiem ir savi plusi un mīnusi. Tie jāizvēlas, pamatojoties uz jūsu kultūraugu vajadzībām un to, ko vēlaties sasniegt. Piemēram, biokontroles līdzekļi ir labi piemēroti konkrētu kaitēkļu vai slimību apkarošanai, taču, lai pārliecinātos, ka tie darbojas labi, tie ir jāapstrādā, jāuzglabā un jālieto uzmanīgi.

Šeit ir daži biopesticīdi:

  1. Bacillus thuringiensis (Bt) tādiem kultūraugiem kā kukurūza, kokvilna, sojas pupiņas un dārzeņi.
  2. Trichoderma spp. kultūraugiem, kas ir pakļauti sakņu slimībām, piemēram, kviešiem, rīsiem, tomātiem un gurķiem.
  3. Nīma eļļa kultūraugiem, kurus skāruši kaitēkļi, piemēram, citrusaugļiem, mango, kokvilnai un dārzeņiem.
  4. Feromoni slazdos, lai samazinātu kaitēkļu skaitu tādās kultūrās kā āboli, vīnogas, kukurūza un kokvilna.

Tagad par biostimulantiem:

  1. Ascophyllum nodosum ekstrakts (ANE) graudaugiem, eļļas augiem, pākšaugiem un dārzkopības kultūrām.
  2. Humīnskābe (HA) kultūraugiem, kuriem nepieciešami mikroelementi, piemēram, kukurūzai, kviešiem, rīsiem un dārzeņiem.
  3. Glutamīnskābe (GA) kultūraugiem, kas saskaras ar sausumu, sāļumu vai augstu temperatūru, piemēram, kokvilnai, cukurniedrēm, tomātiem un kartupeļiem.
  4. Bacillus subtilis (Bs) kultūraugiem, kas ir uzņēmīgi pret sēnīšu vai baktēriju slimībām, piemēram, rīsiem, sojas pupiņām, zemesriekstiem un vīnogām.

Visbeidzot, bioloģiskie mēslošanas līdzekļi:

  1. Rhizobium spp. pākšaugiem, piemēram, sojas pupiņām, zemesriekstiem, lucernai un āboliņam.
  2. Fosfātus šķīdinošās baktērijas (PSB) kultūraugiem, kuriem nepieciešams fosfors, piemēram, kukurūzai, kviešiem, rīsiem un kartupeļiem.
  3. Arbuskulārās mikorizas sēnes (AMF) kultūraugiem, kas gūst labumu no mikorizas kolonizācijas, piemēram, tomātiem, gurķiem, burkāniem un vīnogām.
  4. Cianobaktērijas rīsu laukiem kā biomēslojums vai zaļais mēslojums.

2. Augsnes veselības novērtējums

Pirms jebkura bioloģiskā produkta lietošanas ir svarīgi novērtēt augsnes veselību un lauka auglību. Augsnes veselība attiecas uz augsnes spēju uzturēt augu augšanu, vienlaikus saglabājot tās fizikālās, ķīmiskās un bioloģiskās īpašības. Rūpīga augsnes veselības novērtēšana ietver:

  1. Augsnes paraugu ņemšana un testēšanaAugsnes paraugu ņemšana ietver paraugu savākšanu no dažādām lauka platībām, tādu parametru kā pH, organisko vielu, barības vielu un mikrobu aktivitātes testēšanu laboratorijā.
  2. Augsnes kvalitātes rādītājiAugsnes kvalitātes rādītāji, piemēram, tekstūra, struktūra, ūdens noturēšanas spēja un oglekļa piesaistes potenciāls, sniedz izmērāmu ieskatu augsnes veselībā.
  3. Augsnes veselības rādītāju karteIntegrēts rīks, kas vienkāršo dažādus augsnes kvalitātes rādītājus, palīdzot lauksaimniekiem noteikt stiprās un vājās puses un noteikt prioritātes augsnes apsaimniekošanas praksēm.

Šāds novērtējums palīdz lauksaimniekiem izvēlēties pareizos bioloģiskos produktus, optimizējot lietošanas devas un laikus, lai uzlabotu lauka veiktspēju.

3. Konkrētai kultūrai specifiski apsvērumi

Dažādām kultūrām ir atšķirīgas vajadzības un reakcija uz bioloģiskajiem produktiem. Izvēloties produktu, ņemiet vērā kultūraugu veidu, šķirni, augšanas stadiju un ražas potenciālu. Galvenie punkti ir šādi:

  1. Kultūraugu saderība: Pārbaudiet produkta etiķetes, lai pārliecinātos par saderību ar konkrētajām kultūrām, izvairoties no nelabvēlīgas ietekmes. Ievērojiet ražotāja ieteikumus, lai novērstu tādas problēmas kā fitotoksicitāte vai samazināta efektivitāte.
  2. Augu maiņa Izprast, kā augseka ietekmē augsnes veselību, kaitēkļu apkarošanu un ražu. Plānojot bioloģisko produktu lietošanu, ņemiet vērā augsekas vēsturi.
  3. Kultūraugu stress: Uzraudzīt un risināt kultūraugu stresu, ko izraisa tādi faktori kā laikapstākļi, kaitēkļi, slimības vai barības vielu trūkums. Pielāgot bioloģisko produktu lietošanu atkarībā no kultūraugu stresa līmeņa, lai uzlabotu toleranci vai atveseļošanos.

4. Sezonālais laiks

Bioloģisko produktu lietošana pareizajā laikā ir ļoti svarīga, lai nodrošinātu optimālu efektivitāti un minimālu ietekmi uz vidi. Dažādās kultūraugu attīstības stadijās var būt nepieciešami dažādi bioloģisko produktu veidi. Šeit ir sniegtas vispārīgas vadlīnijas par sezonālo laika noteikšanu:

  1. Pirms stādīšanas: Lietot pirms sēklu vai stādu sēšanas, ideāli piemērots produktiem, kas iesakņojas augsnē vai uz sēklu virsmām. Piemēri: biostimulanti, kas veicina sēklu dīgšanu.
  2. Agrīna izaugsme: Lietot kultūraugu dīgšanas laikā veģetatīvajai augšanai, labvēlīgi ietekmējot produktus, kas mijiedarbojas ar augošajiem augu audiem. Piemēri ir biomēslojumi, kas ražo augšanu veicinošas vielas.
  3. Vidēja izaugsme: Lietot no veģetatīvās līdz reproduktīvajai augšanai, atbalstot pāreju vai aizsargājot no kaitēkļu vai slimību uzliesmojumiem. Piemēri ietver biokontroles līdzekļus, kas parazitē kaitēkļus.
  4. Vēla augšana: Lietot no reproduktīvās augšanas līdz briedumam, uzlabojot galīgo ražu vai kvalitāti. Piemēri: biostimulanti, kas palielina augļu lielumu.

Integrācija, izmantojot apakšlauka līmeņa recepšu kartes un izmēģinājumu analīzi

Bioloģisko preparātu integrācija ar precīzo lauksaimniecību, jo īpaši izmantojot lauku līmeņa recepšu kartes un izmēģinājumu analīzi, revolucionizē veidu, kā lauksaimnieki lieto bioloģiskos produktus un novērtē to ietekmi uz ražu. Šī pieeja ļauj veikt ļoti mērķtiecīgu lietošanu, optimizējot to efektivitāti un nodrošinot ilgtspējīgu lauksaimniecības praksi.

Integrācija, izmantojot apakšlauka līmeņa recepšu kartes un izmēģinājumu analīzi

Lauka līmeņa recepšu kartes piedāvā precīzus ieteikumus par izejvielu lietošanu, pamatojoties uz augsnes, laikapstākļu un kultūraugu datiem, optimizējot to izmantošanu, ņemot vērā lauka mainīgumu. Šīs kartes uzlabo bioloģisko sniegumu un palielina ražas ietekmi, ja pareizais produkts tiek lietots pareizajā devā, laikā un vietā.

Izmēģinājumu analītikai, kurā tiek novērtēta dažādu apstrādes metožu ietekme uz kultūraugu rezultātiem, vērtīgas ir apakšlauka līmeņa recepšu kartes. Tās palīdz salīdzināt bioloģiskos produktus, samazinot tādus traucējošus faktorus kā augsnes tips, laikapstākļi un kaitēkļu invāzija. Tas nodrošina homogēnākas apstrādes zonas, ļaujot skaidrāk novērtēt bioloģiskā produkta ietekmi uz ražu.

Izmantojot apakšlauka līmeņa recepšu kartes, tiek nodrošināta konsekventa ievades informācija visās apstrādes zonās, izņemot testējamo bioloģisko produktu, izolējot tā ietekmi. Šī metode uzlabo izmēģinājumu analīzes precizitāti, palielinot telpiski izkliedētos datu punktus, ļaujot noteikt nelielas, bet nozīmīgas atšķirības starp apstrādes metodēm.

Turklāt tas samazina mērījumu kļūdas un neobjektivitāti, nodrošinot konsekventu un reprezentatīvu paraugu ņemšanu katrā apstrādes zonā. Lai ilustrētu šīs priekšrocības, šeit ir daži publicēti pētījumi.

Ziemeļkarolīnas štata universitātes veiktā pētījumā apakšlauku kartes uzlaboja slāpekļa mēslojuma lietošanas precizitāti par 20% un samazināja kukurūzas ražas mainīgumu par 15%. Citā AgroLiquid pētījumā Mičiganā tika atklāts, ka apakšlauku kartes palielināja sojas pupiņu ražu vidēji par 3,5 bušeļiem uz akru un palīdzēja noteikt visefektīvāko bioloģisko produktu katram laukam.

Secinājums

Viedās lauksaimniecības prakses integrācija, jo īpaši bioloģisko līdzekļu izmantošana, pārveido lauksaimniecību, uzlabojot kultūraugu veselību un veicinot vides ilgtspējību. Tie, kas iegūti no dzīviem organismiem, piemēram, baktērijām un sēnītēm, piedāvā dabisku veidu, kā aizsargāt kultūraugus un uzlabot augsnes auglību.

Tikmēr precīzā lauksaimniecība to papildina, nodrošinot mērķtiecīgu pielietošanu, izmantojot tādas tehnoloģijas kā apakšlauka līmeņa recepšu kartes un izmēģinājumu analīzi. Šī bioloģisko līdzekļu un precīzās lauksaimniecības kombinācija nodrošina efektīvāku resursu izmantošanu, samazinātu ietekmi uz vidi un labāku ražu, kas ir nozīmīgs solis ceļā uz ilgtspējīgu un produktīvu lauksaimniecību.

Uzturvielu lietderīgās izmantošanas nozīme atbildīgā augu mēslošanā

Barības vielu izmantošanas efektivitāte (NUE) ir kritiski svarīgs jēdziens mūsdienu lauksaimniecībā, kam ir izšķiroša nozīme augu augšanas veicināšanā un kopējās ražas optimizēšanā. Tā kā pasaules iedzīvotāju skaits turpina pieaugt, pieaug pieprasījums pēc pārtikas ražošanas, padarot lauksaimniekiem obligātu ilgtspējīgas un efektīvas lauksaimniecības prakses ieviešanu.

Barības vielas ir būtiskas augu augšanai, attīstībai un metabolismam. Tām ir svarīga loma dažādos fizioloģiskos procesos, piemēram, fotosintēzē, elpošanā, enzīmu aktivitātē, šūnu dalīšanās procesā, signālu pārraidē un stresa reakcijā.

Augiem ir nepieciešams atšķirīgs barības vielu daudzums un veids atkarībā no to sugas, augšanas stadijas un vides apstākļiem. Dažas barības vielas ir nepieciešamas lielos daudzumos (makroelementi), piemēram, slāpeklis (N), fosfors (P) un kālijs (K) utt. Citas ir nepieciešamas nelielos daudzumos (mikroelementi), piemēram, dzelzs (Fe), cinks (Zn) un varš (Cu) utt.

Kas ir barības vielu izmantošanas efektivitāte?

Tas attiecas uz auga spēju efektīvi izmantot barības vielas augšanai un attīstībai. Vienkāršāk sakot, tas ir mērs tam, cik efektīvi augi absorbē un izmanto svarīgākos elementus no augsnes, ūdens un gaisa.

Tās lietošana ietver zudumu samazināšanu līdz minimumam un barības vielu uzņemšanas un izmantošanas palielināšanu augos, galu galā veicinot uzlabotu kultūraugu produktivitāti. To var izteikt kā augu biomasas vai ražas attiecību pret barības vielu uzņemšanu vai ievadi.

Augsts NIE nozīmē, ka augi saražo vairāk biomasas vai ražas ar mazāku barības vielu uzņemšanu vai ievadīšanu, savukārt zems NIE nozīmē, ka augiem ir nepieciešams vairāk barības vielu, lai sasniegtu tādu pašu augšanas vai ražošanas līmeni.

Kas ir barības vielu izmantošanas efektivitāte

Turklāt NIE var definēt dažādos veidos atkarībā no uzdotā jautājuma un pieejamajiem datiem. Daži izplatīti termini, ko lieto NIE izteikšanai, ir šādi:

  • Daļēja faktora produktivitāte (DFP): kultūraugu ražas daudzums uz vienu izmantotās barības vielas vienību
  • Agronomiskā efektivitāte (AE): kultūraugu ražas pieaugums uz vienu izmantoto barības vielu vienību
  • Daļējs barības vielu līdzsvars (PNB): barības vielu uzņemšanas daudzums uz vienu izmantotās barības vielas vienību
  • Šķietamā atgūšanas efektivitāte (RE): barības vielu uzņemšanas atšķirība starp mēslotiem un nemēslotiem kultūraugiem uz vienu izmantoto barības vielu vienību
  • Iekšējās izmantošanas efektivitāte (IE): kultūraugu ražas daudzums uz barības vielu uzņemšanas vienību
  • Fizioloģiskā efektivitāte (PE): kultūraugu ražas pieaugums uz vienu barības vielu uzņemšanas starpības vienību starp mēslotiem un nemēslotiem kultūraugiem

Globāla reakcija uz tās nozīmi

Saskaņā ar Pārtikas un lauksaimniecības organizācijas (FAO) datiem, globālais mēslošanas līdzekļu patēriņš kopš 1961. gada ir palielinājies par vairāk nekā 500%, 2023. gadā sasniedzot vairāk nekā 200 miljonus tonnu barības vielu. Tas ir veicinājis ievērojamu kultūraugu ražošanas un pārtikas pieejamības pieaugumu, kā arī lielu barības vielu zudumu vidē.

Turklāt FAO lēš, ka pasaulē kultūraugi absorbē tikai 42% slāpekļa (N) un 15% fosfora (P), ko izmanto kā mēslošanas līdzekļus, bet pārējais tiek zaudēts izskalošanās, noteces, erozijas, iztvaikošanas, denitrifikācijas vai imobilizācijas dēļ.

Tāpēc FAO ir izvirzījusi mērķi līdz 2030. gadam palielināt globālo vidējo NIE no 42% līdz 52%. Tas nozīmētu samazināt N mēslošanas līdzekļu izmantošanu par 20%, vienlaikus palielinot kultūraugu N uzņemšanu par 10%. Līdzīgi Atbildīgas augu barības zinātniskā padome ir ierosinājusi vīziju, kā līdz 2050. gadam panākt dabai pozitīvu augu barības vielu uzņemšanu. Šajā vīzijā ir iekļauti pieci mērķi:

  1. Uzturvielu atkritumu samazināšana uz pusi visā pārtikas sistēmā, izmantojot atbildīgu patēriņu, palielinātu pārstrādi un labāku pārvaldības praksi.
  2. Augsnes barības vielu noplicināšanās un oglekļa zudums tika apturēts, kā rezultātā uzlabojās augsnes veselība un organisko vielu daudzums.
  3. Barības vielu zudumi ūdenstilpēs samazināti par 75%, novēršot eitrofikāciju un aļģu ziedēšanu.
  4. Slāpekļa oksīda emisijas no lauksaimniecības samazinātas par 50%, tādējādi veicinot siltumnīcefekta gāzu emisiju un klimata pārmaiņu mazināšanu.
  5. Ražas raža un kvalitāte palielinājās par 50%, uzlabojot pārtikas nodrošinājumu un uzturu.

Globālā reakcija uz barības vielu izmantošanas efektivitāti

2018./19. gadā globālais vidējais NIE graudaugiem bija 33%, eļļas augiem — 48%, sakņaugiem un bumbuļiem — 62%, pākšaugiem — 64%, augļiem — 66%, dārzeņiem — 68% un cukurkultūrām — 69%.

Ķīnā plaša mēroga līdzdalības eksperiments, kurā piedalījās vairāk nekā 20 miljoni lauksaimnieku, parādīja, ka N mēslojuma lietošanas samazināšana vidēji par 14% palielināja kviešu ražu vidēji par 10%, kā rezultātā daļējā faktora produktivitāte palielinājās vidēji par 29%.

Savukārt Indijā lauka eksperiments, kurā tika izmantotas dažādas rīsu šķirnes, parādīja, ka, piemērojot vietai specifisku barības vielu pārvaldību, kuras pamatā ir augsnes testēšana, graudu raža palielinājās vidēji par 17%, resursu efektivitāte vidēji par 22% un rentabilitāte uz vienu barības vielu bilanci vidēji par 28%, salīdzinot ar lauksaimnieku praksi. .

Līdzīgi Kenijā lauka eksperiments, kurā tika izmantotas dažādas kukurūzas un pākšaugu starpkultūru sistēmas, parādīja, ka mēslojuma mikrodevu lietošana kopā ar organiskajiem mēsliem palielināja graudu ražu vidēji par 79%, agronomisko efektivitāti vidēji par 86%, resursu efektivitāti vidēji par 51% un rentabilitāti uz barības vielu bilanci vidēji par 50%, salīdzinot ar jūras mēles audzēšanu bez mēslojuma.

Šie piemēri demonstrē NIE uzlabošanas potenciālu, izmantojot dažādas stratēģijas un prakses, kas var uzlabot kultūraugu ražošanu, vienlaikus samazinot barības vielu zudumus un emisijas.

Cik svarīga tam ir augu augšana?

NIE ir svarīga gan ekonomisku, gan vides apsvērumu dēļ, jo tā var samazināt kultūraugu ražošanas izmaksas un barības vielu zudumu risku vidē. Tomēr šeit ir daži svarīgi augu augšanas aspekti, kas ir cieši saistīti ar to.

1. Uzlabota fotosintēze

Viens no galvenajiem faktoriem, ko ietekmē NUE, ir fotosintēze — process, kurā augi pārvērš gaismas enerģiju ķīmiskajā enerģijā. Fotosintēze ir atkarīga no barības vielu pieejamības, īpaši slāpekļa (N), kas ir galvenā hlorofila — gaismu absorbējoša pigmenta — sastāvdaļa.

N arī piedalās aminoskābju, nukleotīdu un citu molekulu sintēzē, kas ir būtiskas augu augšanai un attīstībai. Fosfors ir svarīgs arī enerģijas pārnešanai, savukārt kālijs regulē atvārsnīšu atvēršanos un aizvēršanos, ietekmējot oglekļa dioksīda uzņemšanu.

Tādēļ efektīva barības vielu izmantošana tieši ietekmē fotosintēzes ātrumu, kā rezultātā palielinās enerģijas ražošana augu augšanai.

Cik svarīga augu augšanā ir barības vielu izmantošanas efektivitāte

2. Šūnu struktūra un funkcija

Vēl viens faktors, ko tas ietekmē, ir šūnu struktūra un funkcija, kas nosaka, kā barības vielas tiek uzņemtas, transportētas, uzglabātas un izmantotas augu šūnās. Šūnu struktūra un funkcija ir atkarīga no barības vielu, īpaši fosfora (P), kālija (K), kalcija (Ca) un magnija (Mg) u. c., pieejamības.

Piemēram, kalcijs ir iesaistīts šūnu sieniņu attīstībā, nodrošinot šūnu integritāti un izturību. Magnijs ir hlorofila molekulu centrālā sastāvdaļa, kas atbalsta fotosintēzi. Tādējādi efektīva barības vielu izmantošana nodrošina pareizu šūnu un audu darbību, veicinot vispārējo augu veselību.

3. Izturība pret stresu un slimībām

Trešais faktors, ko tas ietekmē, ir izturība pret stresu un slimībām, kas var samazināt augu augšanu un ražu, ietekmējot dažādus fizioloģiskos un bioķīmiskos procesus. Stresu un slimības var izraisīt dažādi faktori, piemēram, sausums, sāļums, ekstremālas temperatūras, barības vielu deficīts vai toksicitāte, kaitēkļi, patogēni, nezāles utt.

Tādēļ pietiekams barības vielu daudzums stiprina augus, padarot tos izturīgākus pret vides stresu un slimībām. Labi baroti augi var labāk izturēt nelabvēlīgus apstākļus, piemēram, sausumu vai kaitēkļu uzbrukumus. Turklāt barības vielām efektīvi augi uzrāda uzlabotu stresa toleranci, veicinot ilgstošu augšanu un lielāku ražu sarežģītos apstākļos.

Kādi faktori to ietekmē un kā tos kontrolēt?

NIE lauksaimniecībā nav universāls jēdziens; drīzāk to ietekmē dažādi faktori, kas sarežģīti ietekmē to, kā augi absorbē, izmanto un reaģē uz svarīgākajām barības vielām. Faktori, kas to ietekmē, ir augsnes īpašības, klimatiskie apstākļi, kultūraugu sugas un šķirnes, apsaimniekošanas prakse un šo faktoru mijiedarbība.

1. Augsnes īpašības

Augsnes īpašībām, piemēram, tekstūrai, struktūrai, pH līmenim, organiskajām vielām un mikrobu aktivitātei, ir būtiska ietekme uz NIE. Augsnes tekstūra un struktūra ietekmē ūdens aiztures spēju, aerāciju, drenāžu un sakņu iekļūšanu augsnē.

Augsnes īpašības ietekmē barības vielu izmantošanas efektivitāti

Šie faktori ietekmē barības vielu pieejamību un mobilitāti augsnes šķīdumā, kā arī to uzņemšanu ar augu saknēm. Piemēram, smilšainām augsnēm ir zema ūdens aiztures spēja un augsts izskalošanās potenciāls, kas var samazināt slāpekļa (N) un kālija (K) NIE.

Mālainām augsnēm ir augsta ūdens ietilpība un zema aerācija, kas var ierobežot fosfora (P) un mikroelementu NIE.

Turklāt augsnes pH ietekmē barības vielu šķīdību un pieejamību augsnē. Lielākā daļa barības vielu ir labāk pieejamas viegli skābās līdz neitrālās augsnēs (pH 6–7), savukārt daži mikroelementi, piemēram, dzelzs (Fe), mangāns (Mn), cinks (Zn) un varš (Cu), ir labāk pieejami skābās augsnēs (pH < 6).

Augsnes organiskās vielas un mikrobu aktivitāte ietekmē barības vielu apriti un pārveidošanu augsnē. Organiskās vielas nodrošina oglekļa (C) un enerģijas avotu augsnes mikroorganismiem, kas var mineralizēt organiskās barības vielu formas neorganiskās formās, kas ir pieejamas augiem.

Mikroorganismi var arī imobilizēt barības vielas, iekļaujot tās savā biomasā vai veidojot kompleksus ar organiskām molekulām.

2. Klimata apstākļi

Klimata apstākļi, piemēram, temperatūra, nokrišņi, saules starojums un vējš, ietekmē NIE, ietekmējot augsnes procesus, augu augšanu un barības vielu zudumus. Temperatūra ietekmē ķīmisko un bioloģisko reakciju ātrumu augsnē, kā arī augu vielmaiņas aktivitāti un attīstību.

Augstāka temperatūra parasti palielina organisko vielu mineralizāciju un barības vielu pieejamību augsnē, taču tā var arī palielināt amonjaka (NH3) iztvaikošanu no urīnvielas vai kūtsmēslu lietošanas vai nitrātu (NO3-) denitrifikāciju slāpekļa oksīdā (N2O) vai dinitrogēnā (N2) gāzē.

Augstāka temperatūra var arī paātrināt augu augšanu un barības vielu pieprasījumu, taču tā var arī samazināt auga ūdens uzņemšanu un transpirāciju, kas var ietekmēt barības vielu transportēšanu augā.

Līdzīgi nokrišņi ietekmē ūdens līdzsvaru un barības vielu dinamiku augsnes un augu sistēmā. Pietiekams nokrišņu daudzums ir būtisks, lai uzturētu augsnes mitrumu un barības vielu pieejamību augu uzņemšanai, taču pārmērīgs nokrišņu daudzums var izraisīt barības vielu izskalošanos vai noteci no augsnes virsmas vai pazemes slāņiem.

Nokrišņi var ietekmēt arī apūdeņošanas un mēslošanas līdzekļu lietošanas laiku un biežumu, kas savukārt var ietekmēt NUE. Saules starojums ietekmē augu fotosintēzes aktivitāti un biomasas ražošanu, kas savukārt nosaka to barības vielu pieprasījumu un uzņemšanu.

Turklāt vējš ietekmē arī NIE, ietekmējot augsnes erozijas, iztvaikošanas un gaistošības procesus. Vējš var izraisīt augsnes eroziju, atdalot un transportējot augsnes daļiņas, kas satur barības vielas, no vienas vietas uz otru.

Vējš var arī palielināt iztvaikošanu no augsnes virsmas vai augu vainaga, kas var samazināt augsnes mitrumu un barības vielu pieejamību augiem.

3. Augu raksturojums un šķirnes

Kultūraugu sugas un šķirnes atšķiras pēc to ģenētiskā potenciāla attiecībā uz NIE, kā arī pēc to reakcijas uz vides un apsaimniekošanas faktoriem. Dažām kultūrām ir augstāks iekšējais NIE nekā citām to fizioloģisko īpašību, piemēram, sakņu morfoloģijas, barības vielu uzņemšanas kinētikas, translokācijas efektivitātes, asimilācijas spējas, remobilizācijas efektivitātes, ražas indeksa utt., dēļ.

Piemēram, graudaugiem parasti ir augstāks NIE nekā pākšaugiem, pateicoties to augstākam ražas indeksam (graudu ražas attiecība pret kopējo biomasu) un zemākai barības vielu koncentrācijai to graudos.

Turklāt vienas sugas kultūraugu šķirņu NIE var atšķirties arī ģenētisko īpašību atšķirību vai selekcijas centienu dēļ. Piemēram, dažām rīsu šķirnēm ir augstāks NIE nekā citām, jo tās spēj izmantot alternatīvus slāpekļa (N) avotus, piemēram, amoniju (NH4+) vai atmosfēras N2 fiksāciju ar simbiotiskām baktērijām.

Augu ģenētikas un selekcijas ietekme uz barības vielu izmantošanas efektivitāti

Dažām kviešu šķirnēm ir augstāks NUE nekā citām, pateicoties to spējai efektīvāk izmantot fosforu (P), izdalot organiskās skābes vai fosfatāzes, kas izšķīdina P no augsnes. Dažām kukurūzas šķirnēm ir augstāks NUE nekā citām, pateicoties to spējai efektīvāk izmantot kāliju (K), samazinot K noplūdi no saknēm vai palielinot K uzņemšanu zemas K pieejamības apstākļos.

4. Vadības prakse

Apsaimniekošanas prakse, piemēram, augsnes apstrāde, augseka, starpkultūru audzēšana, segkultūru audzēšana, apūdeņošana, mēslošana, nezāļu apkarošana, kaitēkļu apkarošana un ražas novākšanas pārvaldība, var ietekmēt NIE, mainot augsnes vidi, kultūraugu augšanu un barības vielu zudumus.

Augsnes apstrāde

Augsnes apstrāde ietekmē augsnes fizikālās un bioloģiskās īpašības, piemēram, augsnes struktūru, organisko vielu daudzumu, mikrobu aktivitāti un barības vielu sadalījumu. Tā var uzlabot NIE, palielinot augsnes aerāciju un drenāžu, kas var veicināt barības vielu pieejamību un uzņemšanu augu saknēm.

Tomēr tas var arī samazināt NIE, palielinot augsnes eroziju un barības vielu zudumus vai samazinot augsnes organisko vielu un mikrobu aktivitāti, kas var samazināt barības vielu apriti un pieejamību.

Augu rotācija

Augseka parādās kā stratēģija NIE uzlabošanai, dažādojot barības vielu pieprasījumu un piegādi starp kultūraugiem. Papildus barības vielu apsvērumiem tā arī izrādās efektīva kaitēkļu un slimību ciklu pārtraukšanā, tādējādi veicinot NIE uzlabošanu.

Piemēram, graudaugu sēšana rotācijā ar pākšaugiem var uzlabot NIE, palielinot N piegādi no pākšaugu bioloģiskās N2 fiksācijas vai samazinot graudaugu N pieprasījumu to zemākās N nepieciešamības dēļ.

Starpkultūru audzēšana

Starpkultūru audzēšana, kas ietver divu vai vairāku kultūraugu vienlaicīgu audzēšanu vienā zemes gabalā, tiek slavēta tās pozitīvās ietekmes uz NIE dēļ. Tas tiek panākts, veicinot kultūraugu papildināmību un sinerģiju barības vielu izmantošanā. Piemēram, graudaugu un pākšaugu starpkultūru audzēšana maina slāpekļa piegādes modeļus, pozitīvi ietekmējot NIE.

Vāka apgriešana

Segsēkļu audzēšana, kas ietver kultūraugu audzēšanu starp diviem galvenajiem kultūraugiem, lai nosegtu augsnes virsmu un novērstu eroziju, rada divējādu ietekmi uz NIE. No vienas puses, tā pozitīvi ietekmē NIE, palielinot organisko vielu daudzumu, mikrobu aktivitāti un barības vielu apriti.

No otras puses, rodas problēmas, jo virszemes kultūras var konkurēt par barības vielām, ūdeni un gaismu, kas var ietekmēt NIE.

Apūdeņošana

Apdomīgi veikta apūdeņošana uzlabo NIE, uzturot optimālu augsnes mitrumu un barības vielu pieejamību. Tomēr slikti veikta apūdeņošana var samazināt NIE barības vielu izskalošanās vai noteces dēļ.

Apaugļošanās

Mēslošana, ja tā ir pareizi savlaicīga un pielietota, uzlabo NIE, palielinot barības vielu pieejamību augu saknēm. Tomēr pārmērīga lietošana var izraisīt barības vielu zudumus, kas uzsver trauslo līdzsvaru mēslošanas praksē.

Ravēšana

Nezāļu kontrole uzlabo NIE, samazinot barības vielu konkurenci un nezāļu radītos zudumus. Tomēr tās ietekme uz augsnes īpašībām ir rūpīgi jāapsver, jo tā var ietekmēt N pieejamību un uzņemšanu.

Kaitēkļu apkarošana

Kaitēkļu apkarošana pozitīvi ietekmē NIE, samazinot barības vielu zudumus kaitēkļu radīto bojājumu dēļ. Tomēr, līdzīgi kā nezāļu apkarošana, tās ietekme uz augsnes īpašībām var ietekmēt barības vielu pieejamību un apriti.

Ražas pārvaldība

Ražas novākšanas pārvaldībai, kas ietver lēmumus par to, kad un kā novākt kultūraugus, ir izšķiroša nozīme NIE ietekmēšanā. Pozitīvi tā uzlabo NIE, optimizējot ražu un samazinot barības vielu koncentrāciju novāktajās daļās. Tomēr nepietiekama ražas novākšanas pārvaldība var atstāt barības vielas atlikušajās daļās, ietekmējot NIE.

Kādi ir galvenie NUE rādītāji dažādām sistēmām?

Tas mēra, cik labi audzēšanas sistēma izmanto pieejamās barības vielas kultūraugu audzēšanai. Tomēr NIE nav vienkāršs vai vienots rādītājs. Tas var atšķirties atkarībā no ņemtajām izejvielām un izejvielām, sistēmas mēroga un robežām, kā arī novērtējuma mērķa. Tāpēc ir svarīgi izmantot atbilstošus rādītājus, kas atspoguļo atbildīgas augu barošanas mērķus.

Mēslojuma indikatori

Šie rādītāji koncentrējas uz mēslošanas līdzekļu barības vielu izmantošanas efektivitāti. Tie parāda, cik efektīvi izmantotās barības vielas tiek pārvērstas kultūraugu ražā, kas var sniegt informāciju lēmumu pieņemšanai par optimālu barības vielu pārvaldību un resursu sadali. Daži no izplatītākajiem mēslošanas līdzekļu rādītājiem ir:

1. Daļējā faktoru produktivitāte (DAF): Šī ir kultūraugu ražas attiecība pret izmantotajām mēslojuma barības vielām. Tā norāda produktivitāti uz vienu mēslojuma ievades vienību. Augsts PFP nozīmē augstu ražu ar nelielu mēslojuma ievadi. Tomēr tas neņem vērā citus barības vielu avotus vai zudumus vidē.

Piemēram, labi koptās labības kultūrās PFP parastais graudu ražas diapazons uz vienu kilogramu izmantotā slāpekļa ir no 50 līdz 100 kilogramiem.

2. Agronomiskā efektivitāte (AE): Tas ir kultūraugu ražas pieaugums uz vienu izmantoto mēslojuma barības vielu vienību. Tas norāda uz mēslojuma ievades robežatdevi. Augsts AE nozīmē lielu ražas pieaugumu ar nelielu mēslojuma ievadi. Tomēr tas neņem vērā sākotnējo augsnes auglību vai zudumus vidē.

Piemēram, graudaugu sistēmās, par kurām tiek rūpēts, AE parasti ir aptuveni 20–30 kilogrami graudu uz vienu kilogramu izmantotā slāpekļa. Tomēr dažreiz tas var būt pat augstāks.

3. Atgūšanas efektivitāte (RE)Šī ir mēslojuma barības vielu daļa, ko uzņem kultūraugs. Tā norāda barības vielu uzņemšanas efektivitāti no mēslošanas līdzekļiem. Augsts RE nozīmē mazu mēslojuma zudumu vidē. Tomēr tas neizskaidro kultūraugu ražu vai kvalitāti.

Piemēram, saskaņā ar Džana u. c. (2015) veikto globālo analīzi, vidējais slāpekļa (N) mēslošanas līdzekļu PFP, AE un RE graudaugu kultūrām bija attiecīgi 42 kg graudu/kg N, 15 kg graudu/kg N un 0,33 kg N uzņemšana/kg izmantotā N. Šīs vērtības dažādos reģionos un kultūraugos ievērojami atšķīrās, atspoguļojot atšķirības augsnes apstākļos, klimatā, audzēšanas sistēmās un apsaimniekošanas praksē.

Ražas indikatori

Šie rādītāji nosaka barības vielu sadalījumu augā un tā ietekmi uz kultūraugu ražu un kvalitāti. Tie parāda, cik efektīvi kultūraugs izmanto absorbētās barības vielas biomasas vai ekonomisku produktu ražošanai. Daži no izplatītākajiem kultūraugu rādītājiem ir:

1. Barības vielu ražas indekss (NHI)Šī ir barības vielu satura attiecība novāktajās daļās pret kopējo virszemes barības vielu uzņemšanu. Tā norāda absorbēto barības vielu daļu, kas tiek piešķirta ekonomiskajiem produktiem. Augsts NHI nozīmē augstu barības vielu izvadīšanu ar ražu un zemu barības vielu atgriešanos augsnē.

Barības vielu ražas indekss

Kukurūzā tipiskās NHI vērtības ir dokumentētas diapazonā no 59 līdz 70% slāpeklim (N), 79 līdz 91% fosforam (P) un 13 līdz 19% kālijam (K) (13). Līdzīgi rīsiem ziņotie diapazoni ietver 54–65% N, 61–71% P un 12–19% K.

2. Iekšējā efektivitāte (IE): Šī ir kultūraugu ražas attiecība pret barības vielu saturu novāktajās daļās. Tā norāda ekonomiskās produkta veidošanās efektivitāti uz vienu noņemto barības vielu vienību. Augsts IE nozīmē augstu ražu ar zemu barības vielu koncentrāciju novāktajās daļās.

Piemēram, uzlabojumi kukurūzas selekcijas procesā ir palielinājuši slāpekļa izmantošanas efektivitāti no 45 kg uz kg slāpekļa uzņemšanas 1946. gadā līdz 66 kg/kg 2015. gadā.

3. Fizioloģiskā efektivitāte (FE)Šī ir kultūraugu ražas attiecība pret barības vielu saturu virszemes biomasā. Tā norāda ekonomiskās produkcijas veidošanās efektivitāti uz kopējo augu barības vielu satura vienību. Augsts PE nozīmē augstu ražu ar zemu barības vielu koncentrāciju biomasā.

4. Barības vielu koncentrācija (NC)Tas ir barības vielu satura daudzums uz sausnas vienību novāktajās daļās vai virszemes biomasā. Tas norāda kultūraugu produkta vai atlikumu kvalitāti vai uzturvērtību.

Turklāt saskaņā ar Dobermana (2007) metaanalīzi vidējās NHI, IE, PE un NC vērtības N graudaugos bija attiecīgi 0,67 kg N/kg N uzņemšana, 90 kg graudu/kg N graudos, 134 kg graudu/kg N biomasā un 1,5% N graudos.

Sistēmas indikatori

Šie rādītāji ņem vērā visu audzēšanas sistēmu, tostarp augsni, kultūraugu un vidi. Tie parāda, cik efektīvi sistēma izmanto pieejamās barības vielas no visiem avotiem un samazina zudumus vidē. Daži no izplatītākajiem sistēmas rādītājiem ir:

1. Sistēmas robeža NUE (SB-NUE): Šī ir kopējās N izejas un kopējās N ieejas attiecība noteiktās sistēmas robežās. Tā norāda kopējo N līdzsvaru sistēmā. Augsts SB-NUE nozīmē augstu N izeju ar zemu N ieeju. Tomēr tas neņem vērā N plūsmu telpisko un laika mainīgumu sistēmā.

2. Daļējas barības vielu bilances attiecība (NUEPB): Šī ir starpība starp mēslošanas līdzekļu barības vielu ievadi un barības vielu izvadi novāktajās daļās. Tā norāda augsnes barības vielu stāvokļa neto izmaiņas mēslošanas rezultātā. Pozitīva PNB nozīmē mēslošanas līdzekļu barības vielu pārpalikumu augsnē, savukārt negatīva PNB nozīmē deficītu. Globālie NUEPB vidējie rādītāji, ieskaitot mēslojumu, kūtsmēslus, fiksāciju un nogulsnes, uzrāda pieaugumu līdz 55% slāpeklim un 77% fosforam.

Lielākajai daļai graudaugu, piemēram, kviešiem un kukurūzai, dabiskais slāpekļa (N) iegūšanas process no gaisa (bioloģiskā fiksācija) parasti nav liels, mazāk nekā 10 kilogrami uz hektāru. Taču tādām kultūrām kā rīsi un cukurniedres tas var būt nedaudz vairāk, aptuveni 15–30 kilogrami uz hektāru.

Un dažiem pākšaugiem, piemēram, sojas pupiņām, zemesriekstiem, pākšaugiem un lopbarības pākšaugiem, tas var būt vēl lielāks, sākot no 100 līdz 300 kilogramiem uz hektāru. Dažreiz, laistot augus (apūdeņojot), tie piegādā arī dažas barības vielas, kas var būt svarīgas konkrētās situācijās.

3. Lauksaimniecības uzņēmuma piegādāto barības vielu bilances attiecība (NUEFG)

Tas paplašina sistēmas robežas ārpus augsnes virsmas, ņemot vērā saimniecības ar integrētu augkopību un lopkopību. Lopkopības iekļaušana bieži vien samazina NUEFG papildu sarežģītības dēļ. NUEFG uzlabošana ietver barības vielu izmantošanas optimizēšanu visā saimniecībā, kūtsmēslu apsaimniekošanu un ārējo barības vielu ievades samazināšanu.

Paplašinot robežu, pārtikas ķēdes barības vielu izmantošanas efektivitāte (NUEFC) novērtē barības vielu pieejamību cilvēku patēriņam attiecībā pret kopējo barības vielu ievadi visā pārtikas sistēmā. Slāpekļa gadījumā NUEFC aplēses Eiropas valstīs svārstās no 10% līdz 40%. Tomēr pārtikas ražošanas ķēdes sarežģītības dēļ praktisks pielietojums un jēgpilni novērtējumi joprojām ir sarežģīti.

4. Barības vielu pārpalikums (BS): Šī ir starpība starp kopējo barības vielu ievadi un kopējo barības vielu izvadi noteiktās sistēmas robežās. Tā norāda uz iespējamo barības vielu zudumu vidē. Augsts NS nozīmē augstu vides piesārņojuma risku.

Piemēram, saskaņā ar Lassaletta et al. (2014) veikto globālo analīzi vidējās SB-NUE, PNB un NS vērtības N kultūraugu ražošanā bija attiecīgi 0,42 kg N/kg N ievades, 65 kg N/ha un 65 kg N/ha.

Kā uzlabot barības vielu izmantošanas efektivitāti, lai sasniegtu labākus rezultātus?

Atbildīga augu barošana ir stratēģija, lai nodrošinātu pārtikas nodrošinājumu un vides aizsardzību, optimizējot barības vielu izmantošanu lauksaimniecības sistēmās. Tāpēc ir svarīgi uzraudzīt un novērtēt NIE, izmantojot atbilstošus rīkus, kas var aptvert tās sarežģītību un mainīgumu. Šeit ir dažas svarīgas metodes. kas var palīdzēt lauksaimniekiem un pētniekiem uzlabot NIE atbildīgā augu barošanā.

1. Uzturvielu testēšana

Barības vielu testēšana ir metode augsnes un augu audu paraugu barības vielu stāvokļa mērīšanai. Tā var sniegt vērtīgu informāciju par barības vielu pieejamību un uzņemšanu augsnes un augu sistēmā, kā arī par barības vielu zudumu vai deficīta iespējamību. Barības vielu testēšana var palīdzēt lauksaimniekiem un pētniekiem:

  • Nosakiet optimālo barības vielu, piemēram, mēslošanas līdzekļu, kūtsmēslu, apūdeņošanas ūdens utt., veidu, ātrumu, laiku un izvietojumu.
  • Novērtēt dažādu barības vielu pārvaldības prakšu, piemēram, augsekas, starpkultūru, segkultūru u. c., agronomisko un ekonomisko sniegumu.
  • Atklāt un novērst barības vielu nelīdzsvarotību vai traucējumus, kas var ietekmēt ražas apjomu un kvalitāti, piemēram, slāpekļa deficītu, fosfora toksicitāti, mikroelementu deficītu utt.
  • Uzraudzīt barības vielu ieplūdes ietekmi uz vidi, piemēram, izskalošanos, noteci, iztvaikošanu, siltumnīcefekta gāzu emisijas utt.

Barības vielu testēšana ir metode augsnes barības vielu stāvokļa mērīšanai.

Barības vielu testēšanu var veikt, izmantojot dažādas metodes, piemēram, augsnes testēšanas komplektus, pārnēsājamus sensorus, laboratorijas analīzes utt. Tomēr barības vielu testēšana nav vienreizēja darbība. Tā jāveic regulāri un bieži, lai fiksētu dinamiskās barības vielu stāvokļa izmaiņas visā veģetācijas periodā un dažādos laukos.

2. Tālizpēte un tehnoloģijas

Tālizpēte ir datu vākšanas metode no attāluma, izmantojot tādas ierīces kā satelītus, dronus, kameras utt. Tā var sniegt telpiski un laika ziņā nepārtrauktu informāciju par dažādiem kultūraugu augšanas un attīstības aspektiem, piemēram, biomasas ražošanu, lapu laukuma indeksu, hlorofila saturu, ūdens stresu utt. Tālizpēte var palīdzēt lauksaimniekiem:

  • Novērtēt kultūraugu ražas potenciālu un mainīgumu dažādos laukos vai reģionos
  • Novērtējiet kultūraugu reakciju uz dažādām barības vielu ievadēm vai apsaimniekošanas praksēm
  • Atklāt un diagnosticēt barības vielu trūkumus vai stresu, kas var ietekmēt kultūraugu augšanu un kvalitāti
  • Optimizēt barības vielu lietošanas laiku un daudzumu, pamatojoties uz kultūraugu pieprasījumu
  • Samaziniet lauka paraugu ņemšanas un testēšanas izmaksas un darbaspēku

Tālizpēti var veikt, izmantojot dažādas platformas un sensorus, piemēram, optiskos, termiskos, radaru, hiperspektrālos utt. Tomēr tālizpēte nav atsevišķs rīks. Tā ir jākalibrē un jāapstiprina, izmantojot uz zemes iegūtos datus no lauka mērījumiem vai barības vielu testiem.

3. Kultūraugu modelēšana

Kultūraugu modelēšana ir metode, kurā, izmantojot matemātiskos vienādojumus, tiek aprakstīta un prognozēta kultūraugu uzvedība dažādos apstākļos. Tā var sniegt kvantitatīvu informāciju par mijiedarbību starp kultūraugiem, barības vielām, augsni, ūdeni, klimatu un apsaimniekošanas praksi. Kultūraugu modelēšana var palīdzēt:

  • Izprast pamatā esošos mehānismus un procesus, kas ietekmē NUE kultūraugos
  • Novērtēt dažādu scenāriju vai intervenču ietekmi uz NUE rezultātiem
  • Optimizēt lauka eksperimentu vai izmēģinājumu izstrādi un īstenošanu
  • Ekstrapolēt vai palielināt lauka mērījumu vai tālizpētes rezultātus uz lielāku mērogu vai reģioniem.

Kultūraugu modelēšanu var veikt, izmantojot dažāda veida modeļus, piemēram, empīriskos, mehāniskos vai hibrīdos modeļus. Tomēr kultūraugu modelēšana nav vienkāršs rīks.

Lai kalibrētu un validētu modeļus, kā arī pareizi interpretētu rezultātus, ir nepieciešams daudz datu un zināšanu. Turklāt kultūraugu modelēšana jāizmanto kopā ar citiem rīkiem, piemēram, barības vielu testēšanu vai tālizpēti, lai pārbaudītu un papildinātu modeļa rezultātus.

Kā GeoPard var palīdzēt uzlabot barības vielu izmantošanas efektivitāti?

Cenšoties panākt ilgtspējīgu un atbildīgu augu barošanu, arvien svarīgāka kļūst progresīvu tehnoloģiju loma. GeoPard, progresīva platforma, kas specializējas precīzajā lauksaimniecībā, piedāvā pakalpojumu komplektu, kas paredzēts barības vielu izmantošanas efektivitātes (NUE) uzlabošanai, izmantojot augsnes datu analīzi, barības vielu testēšanu un viedo izlūkošanu.

1. Augsnes datu analīze

GeoPard augsnes datu analīzes funkcija nodrošina detalizētu augsnes īpašību karti, atvieglojot mainīgas devas mēslošanas (VRA) recepšu karšu izveidi. Šī iespēja ļauj lauksaimniekiem:

  • Optimizēt mēslošanuPielāgojiet mēslošanas līdzekļu lietošanu konkrētām augsnes īpašībām, novēršot pārmērīgu mēslošanu un samazinot ietekmi uz vidi.
  • Noteikt pārvaldības zonasSalīdziniet augsnes īpašības ar citiem slāņiem un ģenerējiet mainīgas devas mēslojuma recepšu failus efektīvai barības vielu sadalei.
  • Augsnes paraugu ņemšanas plānsStratēģiski plānojiet augsnes paraugu ņemšanas punktus, pamatojoties uz daudzgadu zonām, atspoguļojot vēsturiskos kultūraugu attīstības modeļus.

 

apstrādāti lauka augsnes dati

Tas vēl vairāk izceļas augu barības vielu efektivitātes uzlabošanā, izmantojot savu pakalpojumu komplektu. Tas vienkāršo augsnes datu interpretāciju ar viegli lasāmām siltuma karšu vizualizācijām, nodrošina precīzu mēslojuma lietošanu, izmantojot mainīgas devas mēslošanu (VRA), un sniedz uzticamu ieskatu augsnes stāvoklī, izmantojot augsta blīvuma augsnes skenerus.

Turklāt tas nodrošina precīzu barības vielu plāna ieviešanu, uzrauga pielietošanas un iesēšanas datus un piedāvā vērtīgas 3D kartes un topogrāfijas analīzi, lai audzētāji varētu labāk pieņemt lēmumus. Būtībā GeoPard ir spēcīgs risinājums racionalizētai un ilgtspējīgai augu barības vielu pārvaldībai.

Secinājums

Noslēgumā jāsaka, ka barības vielu izmantošanas efektivitātei (NUE) ir izšķiroša loma globālajā lauksaimniecības ainavā, un tās nozīmi optimālas augu augšanas veicināšanā nevar pārvērtēt. Atzīstot daudzšķautņainos faktorus, kas ietekmē NIE, un dažādos rādītājus dažādās sistēmās, kļūst acīmredzama nepieciešamība pēc stratēģiskas iejaukšanās.

GeoPard kļūst par galveno dalībnieku šajā centienā, piedāvājot inovatīvus risinājumus NUE uzlabošanai. Izmantojot savas lietotājam draudzīgās funkcijas, piemēram, viegli lasāmas siltuma karšu vizualizācijas un precīzi vadītu mainīgas devas mēslošanas (VRA) metodi, tas dod iespēju lauksaimniekiem pieņemt pārdomātus lēmumus un racionalizēt barības vielu pārvaldības praksi.

Precīzās lauksaimniecības 4R

Precīzās lauksaimniecības globālais statuss liecina par tās pieaugošo izmantošanu dažādās lauksaimniecības ainavās. Lauksaimnieki visā pasaulē atzīst precīzās lauksaimniecības potenciālos ieguvumus produktivitātes palielināšanā, atkritumu samazināšanā un kopējās efektivitātes uzlabošanā. Tāpēc precīzās lauksaimniecības 4R ievērošana ir kļuvusi būtiska, lai sasniegtu vēlamos mērķus.

Kādi ir 4 R?

Precīzā lauksaimniecība (PR) ir revolucionāra pieeja lauksaimniecībai, kas pārveido tradicionālās prakses, integrējot jaunākās tehnoloģijas. Tā darbojas pēc principiem, kas ietverti 4R: pareizā ievades materiāla pielietošana pareizajā daudzumā pareizajā vietā un pareizajā laikā.

Šī sistēma palīdz lauksaimniekiem optimizēt dažādu kultūraugu resursu, tostarp ūdens, barības vielu, pesticīdu un sēklu, izmantošanu. Pielāgojot šos resursus, pamatojoties uz lauka apstākļu un kultūraugu prasību telpisko un laika mainīgumu, lauksaimnieki var uzlabot efektivitāti un resursu izmantošanu.

1. Labā ievade

Precīzā lauksaimniecība (PR) balstās uz “pareizā ievades avota” koncepciju, kas aptver kritiskus lauksaimniecības prakses aspektus. Piemēram, piemēri ietver kultūraugu izvēli, kur piemērotu kultūraugu izvēli nosaka rūpīga klimata, augsnes apstākļu un tirgus pieprasījuma izvērtēšana.

Sēklu izvēle ietver sēklu šķirņu pielāgošanu vides īpašajām īpašībām, nodrošinot optimālu augšanu. Vēl viens aspekts ir atbilstoša mēslojuma veida noteikšana, pamatojoties uz augsnes barības vielu līmeni un kultūraugu prasībām, tāpat kā precīza kaitēkļu un slimību apkarošana, izmantojot tādas metodes kā mērķtiecīga izsmidzināšana.

Precīzā lauksaimniecība Pareizā ievade

Turklāt lauksaimniecības izejvielu optimizācijas vispārējais mērķis nav tikai to samazināšana līdz minimumam, bet gan lauksaimniecības sistēmas kopējās jaudas un efektivitātes uzlabošana. Šī pieeja cenšas maksimāli palielināt ražošanu un rentabilitāti, vienlaikus uzlabojot vides kvalitāti un ilgtspējību.

Saskaņā ar minimuma likumu, ja trūkst viena augšanas faktora vai barības vielas, augu augšana ir ierobežota, uzsverot nepieciešamību identificēt un novērst ierobežojošos faktorus, lai uzlabotu augu augšanu. Tādēļ šis princips ir precīzās lauksaimniecības izpratnes pamatā un vada resursu stratēģisku pielietošanu.

2. Pareizā likme

Precīzās lauksaimniecības “pareizās devas” koncepcija ietver dažādus aspektus, kuru mērķis ir optimizēt izejvielu izmantošanu uzlabotai lauksaimniecības praksei. Tāpēc optimālās izejvielu devas noteikšana ir ļoti svarīga, un tas ietver lauka atšķirību atpazīšanu.

Šajā procesā izšķiroša nozīme ir mainīga daudzuma ievades devām, ko veicina tādas tehnoloģijas kā mainīga daudzuma apūdeņošana (VRI). Piemēram, VRI ļauj pielāgot ūdens lietošanas devas, pamatojoties uz konkrētām ainavas iezīmēm, novēršot pārmērīgu laistīšanu un ievērojami uzlabojot ūdens izmantošanas efektivitāti. Turklāt šī koncepcija ietver:

  • Optimāla sēšanas normaTas ietver iesēto sēklu blīvuma pielāgošanu atbilstoši lauka apstākļiem.
  • Mēslojuma lietošanas ātrumsMēslošanas līdzekļu lietošana atbilstošā daudzumā, pamatojoties uz augsnes barības vielu līmeni.
  • Pesticīdu lietošanas ātrumsMainīga pesticīdu lietošanas deva, pielāgojoties kaitēkļu invāzijas spiediena izmaiņām.

Tikmēr pētījumi arī liecina, ka ievades ātrumu pielāgošana, pamatojoties uz lauka mainīgumu, palielina ražas apjomu un resursu efektivitāti.

Precīzās lauksaimniecības pareizā likme

Tomēr papildus VRI ir pieejamas arī citas tehnoloģijas, tostarp precīzās sējas sējmašīnas, sensori un droni. Katram veidam ir atšķirīga loma, nodrošinot, ka pareizais izejvielu daudzums tiek pielietots tur un tad, kad tas nepieciešams, tādējādi veicinot kopējo efektivitāti.

3. Īstā vieta

Precīzajā lauksaimniecībā “īstās vietas” jēdziens sniedzas tālāk par vienkāršu atrašanās vietu uz lauka — tas ietver niansētu telpiskās mainības izpratni.

Tas ietver dažādu lauka īpašību, piemēram, augsnes tipu, mitruma līmeņa un barības vielu sadalījuma, identificēšanu un izpratni. Šīs atziņas kalpo par pamatu informētu lēmumu pieņemšanai lauksaimniecības praksē.

Precīzās lauksaimniecības galvenais instruments ir mainīgas devas tehnoloģija (VRT), kas ļauj izmantot mainīgas devas dažādās lauka zonās, pamatojoties uz konkrētām vajadzībām. Šī mērķtiecīgā pieeja optimizē resursu izmantošanu, tādējādi veicinot lauksaimniecības produktivitātes uzlabošanu.

Precīzā lauksaimniecība īstajā vietā

Precīzas barības vielu izvietošanas nozīmi nevar pārvērtēt, jo tā tieši ietekmē barības vielu mēslošanas līdzekļu uzņemšanu un efektivitāti. Pareizas slāpekļa izvietošanas apsvērumi ietver daudzpusīgu analīzi, ņemot vērā tādus faktorus kā augu sakņu sadalījums, augsnes dinamika, barības vielu pārvietošanās un telpiskās mainības pārvaldība laukā.

Piemēram, stratēģiska slāpekļa iestrāde uz virsmas var samazināt slāpekļa iztvaikošanas risku, vienlaikus uzlabojot slāpekļa izmantošanas efektivitāti (NUE). Tomēr rodas problēmas, jo slāpekļa ievadīšana ar lemešiem kukurūzas rindu vidū, īpaši smilšainās augsnēs, var izraisīt izskalošanos.

Turpretī sausākos apstākļos slāpekļa mēslošana ar Y veida pilienu kukurūzas augu pamatnē V4 līdz V6 stadijā var uzlabot NIE, lai gan pastāv potenciāls iztvaikošanas risks ierobežota nokrišņu daudzuma un ikdienas mitrināšanas un žūšanas ciklu laikā augsnes virskārtā.

Tāpēc optimāla barības vielu izvietošana prasa koncentrēties uz pārvaldības stratēģijām, kuru mērķis ir samazināt zudumus un uzlabot barības vielu izmantošanas efektivitāti. Šī precizitātes prasība veicina inovatīvu metožu, progresīvu tehnoloģiju un lēmumu pieņemšanas rīku izpēti, padarot audzētājiem praktiskāku labākās prakses ieviešanu un ieviešanu.

4. Īstais laiks

Precīzā lauksaimniecība uzsver dažādu lauksaimniecības darbību veikšanas nozīmi īstajā laikā, lai uzlabotu kopējo efektivitāti un produktivitāti. Tas ietver stratēģisku pieeju laika plānošanai vairākos lauksaimniecības prakses aspektos.

Precīzās lauksaimniecības jomā sēšanas laiks ir izšķirošs faktors ražas panākumiem. Lai maksimāli palielinātu ražu, ir svarīgi nodrošināt, lai kultūraugi tiktu stādīti optimālā laikā. Tas ietver tādu faktoru ņemšanu vērā kā auga augšanas stadija, valdošie klimatiskie apstākļi un ar lauka darbiem saistītie loģistikas apsvērumi.

Precīzā lauksaimniecība īstajā laikā

Vēl viens svarīgs aspekts ir precīzs apūdeņošanas laiks. Lai nodrošinātu ūdens efektīvu izmantošanu lauksaimniecības praksē, ir svarīgi ieviest precīzi definētus apūdeņošanas grafikus. Pielāgojot apūdeņošanu kultūraugu īpašajām vajadzībām dažādos augšanas posmos, lauksaimnieki var ne tikai ietaupīt ūdeni, bet arī uzlabot kultūraugu vispārējo veselību un produktivitāti.

Ražas novākšanas laiks ir tikpat svarīgs precīzajā lauksaimniecībā. Ražas novākšana, kad tā sasniedz maksimālo gatavības līmeni, ir ļoti svarīga gan kvalitātes, gan ražas optimizēšanai. Tas prasa niansētu izpratni par katras kultūras augšanas ciklu, kas ļauj lauksaimniekiem pieņemt pārdomātus lēmumus par ideālo ražas novākšanas laiku.

Turklāt efektīva kaitēkļu un slimību apkarošana precīzajā lauksaimniecībā prasa kontroles pasākumu piemērošanu īstajā laikā. Savlaicīga iejaukšanās palīdz samazināt kaitējumu un nodrošina kultūraugu izturību pret iespējamiem draudiem. Arī šajā gadījumā lēmums par to, kad īstenot šos pasākumus, ir atkarīgs no tādiem faktoriem kā auga augšanas stadija un valdošie klimatiskie apstākļi.

Piemēram, kultūraugu slāpekļa uzņemšana atšķiras atkarībā no augšanas stadijas. Lai to risinātu, precīzā lauksaimniecība iesaka tādiem kultūraugiem kā kukurūza lietot slāpekli (N) tieši tad, kad ir liels pieprasījums pēc N. Šī pieeja samazina slāpekļa zudumus izskalošanās un noteces dēļ, tādējādi veicinot gan vides ilgtspējību, gan uzlabojot mēslošanas līdzekļu ieguldījumu atdevi.

Tādēļ precīzās lauksaimniecības veiksmīgu ieviešanu veicina vairāki faktori. Tie ietver visaptverošu izpratni par kultūraugu augšanas cikliem, modernāko tehnoloģiju integrāciju un nepārtrauktu vides mainīgo uzraudzību. Ņemot vērā šos faktorus, lauksaimnieki var precīzi pielāgot savu pieeju, lai tā atbilstu pareizajam sēšanas, apūdeņošanas, ražas novākšanas un daudzu citu faktoru laikam.

Secinājums

Noslēgumā jāsaka, ka precīzā lauksaimniecība nav tikai koncepcija, bet gan visaptveroša pieeja, kas prasa niansētu 4R izpratni. Tehnoloģiju, zinātnisko principu un inovatīvu metodoloģiju nemanāma integrācija paver ceļu efektīvākai, ilgtspējīgākai un produktīvākai lauksaimniecības ērai. Tā kā globālā lauksaimniecības ainava turpina attīstīties, precīzās lauksaimniecības ieviešana kļūst ne tikai par izvēli, bet gan par nepieciešamību lauksaimniekiem, kuri vēlas maksimāli palielināt ražu, vienlaikus samazinot ietekmi uz vidi.

Precīzās lauksaimniecības cikla izpratne

Precīzās lauksaimniecības cikls ir nepārtraukts process, kas ietver datu vākšanu, analīzi un iegūto zināšanu izmantošanu, lai pieņemtu pamatotus lēmumus par kultūraugu apsaimniekošanu. Tā mērķis ir optimizēt resursu izmantošanu un palielināt ražu, vienlaikus samazinot ietekmi uz vidi.

Precīzās lauksaimniecības cikls

Šajā laikā katra kultūra saņem pareizo apstrādi pareizajā laikā un pareizajā vietā. Šis cikls sastāv no četriem galvenajiem posmiem: datu vākšana, datu analīze, lēmumu pieņemšana un ieviešana.

1. Datu vākšana

Pirmais solis ciklā ir datu vākšana. Informācija par kultūraugiem un laukiem tiek apkopota, izmantojot dažādus instrumentus un sensorus. Piemēram, augsnes mitruma sensori kvantitatīvi nosaka augsnes ūdens saturu un temperatūru, sniedzot vērtīgu ieskatu augsnes mitruma līmeņos.

Līdzīgi, satelītattēli kļūst par spēcīgu rīku, kas sniedz visaptverošu informāciju par kultūraugu veselību un augšanu. Droni ieņem centrālo vietu, uzņemot augstas izšķirtspējas lauku attēlus, nodrošinot detalizētu un niansētu perspektīvu, kas palīdz precīzā analīzē.

Tikmēr meteoroloģiskās stacijas sniedz reāllaika datus par klimata apstākļiem, ietverot tādus faktorus kā temperatūra, mitrums, vēja ātrums un nokrišņi. Ražas monitoriem ir izšķiroša nozīme novāktās ražas daudzuma reģistrēšanā, ļaujot lauksaimniekiem novērtēt efektivitāti un prognozēt turpmāko ražu.

datu vākšana precīzās lauksaimniecības ciklā

Apkopotie dati aptver dažādas dimensijas – telpisko (atkarīgu no atrašanās vietas), laika (atkarīgu no laika) vai individuālo (atkarīgu no auga vai dzīvnieka). Šīs kategorizācijas galvenais mērķis ir izprast lauksaimniecības sistēmas raksturīgo mainīgumu un neviendabīgumu.

Papildus vienkāršai informācijas vākšanai datu vākšana darbojas kā diagnostikas rīks, kas ļauj lauksaimniekiem ātri identificēt un risināt tādas problēmas kā kaitēkļu invāzijas, slimības, barības vielu trūkums vai ūdens trūkums. Šī proaktīvā pieeja samazina iespējamos ražas zudumus un optimizē resursu izmantošanu, veicinot lauksaimniecības sistēmas vispārējo veselību un produktivitāti.

Lauksaimniekiem iegūstot dziļāku izpratni par savām lauksaimniecības sistēmām, izmantojot uz datiem balstītas atziņas, viņi var pieņemt pamatotus lēmumus, kas pozitīvi ietekmē viņu lauku ilgtermiņa veselību. Tomēr datu vākšanas globālais statuss precīzajā lauksaimniecībā nav tikai vietēja mēroga problēma. Tā ir kļuvusi par visuresošu praksi, un lauksaimnieki visā pasaulē izmanto šīs progresīvās metodes.

Neskatoties uz acīmredzamajiem ieguvumiem, pastāv zinātniskas bažas par datu vākšanu, jo īpaši attiecībā uz datu drošību un privātumu. Tā kā tehnoloģijas kļūst arvien savstarpēji savienotākas, sensitīvu lauksaimniecības datu aizsardzības nodrošināšana kļūst obligāta.

Līdzsvara atrašana starp tehnoloģisko attīstību un privātuma aizsardzību ir kritiski svarīgs apsvērums precīzās lauksaimniecības ilgtspējīgai attīstībai.

Turklāt dažādi faktori ietekmē datu vākšanas efektivitāti precīzajā lauksaimniecībā. Sensoru izvēle un izvietošana, tehnoloģiju integrācija un datu pieejamība veicina uz datiem balstītas prakses panākumus.

2. Datu analīze

Pāreja no datu vākšanas uz informētu lēmumu pieņemšanu ir atkarīga no datu analīzes centrālā posma. Šis izšķirošais solis ietver no dažādiem avotiem iegūto datu glabāšanu, apstrādi un interpretāciju, izmantojot plašu sarežģītu programmatūru un platformas.

Datu analīzes fāzē tiek izmantoti dažādi rīki, katram no tiem ir savs mērķis. Mākoņdatošana kļūst par jaudīgu tehnoloģiju, kas nodrošina nepieciešamo krātuves un apstrādes jaudu, lai efektīvi apstrādātu milzīgus datu apjomus.

Mākslīgais intelekts ieņem centrālo vietu, izmantojot sarežģītus algoritmus un modeļus, lai apstrādātu un interpretētu sarežģītus datu kopumus. Ģeogrāfiskās informācijas sistēmas (ĢIS) nemanāmi integrē ģeotelpiskos datus, piedāvājot vizuālu attēlojumu kartēs, lai uzlabotu izpratni.

Datu analīze precīzās lauksaimniecības ciklā

Informācijas paneļiem ir būtiska loma, jo tie attēlo galvenos rādītājus un tendences, sniedzot visaptverošu pārskatu par analizētajiem datiem.

Datu analīzes galvenais mērķis ir pārveidot neapstrādātus datus jēgpilnā informācijā un zināšanās, liekot pamatu efektīvai lēmumu pieņemšanai. Turklāt dati atklāj vērtīgas atziņas, piemēram, modeļus, korelācijas un prognozes, veicinot dziļāku izpratni par pētāmo jautājumu.

Piekļuve labi analizētiem datiem ievērojami uzlabo iegūtās informācijas un secinājumu precizitāti un ticamību. Tomēr datu piekļuves izaicinājumu pārvarēšana kļūst obligāta. Datu kvalitātes nodrošināšana, spēcīgu drošības un privātuma pasākumu uzturēšana un sadarbspējas problēmu risināšana starp dažādām sistēmām ir izšķiroši aspekti datu piekļuves izaicinājumu pārvarēšanā.

Datu analīzes globālā aina atspoguļo plašu progresīvu metožu izmantošanu dažādās nozarēs. Globālā statistika un skaitļi uzsver datu analīzes neatņemamo lomu mūsdienu lēmumu pieņemšanas procesos, demonstrējot tās visuresamību dažādās nozarēs.

Datu analīzes nozīme sniedzas tālāk par atsevišķām nozarēm, ietekmējot lēmumu pieņemšanas procesu kopējo efektivitāti un lietderību. Neatkarīgi no tā, vai tā ir lauksaimniecība, veselības aprūpe, finanses vai jebkura cita joma, spēja iegūt jēgpilnu ieskatu no datiem uzlabo stratēģisko plānošanu un darbības efektivitāti.

Profesionālas datu analīzes ietekme rezonē dažādos lēmumu pieņemšanas aspektos. Tā ne tikai uzlabo precizitāti, bet arī nodrošina informācijas ticamību, paverot ceļu pārdomātu lēmumu pieņemšanai. Turklāt datu analīzes rezultātā gūtās atziņas ļauj organizācijām paredzēt tendences, veikt proaktīvas korekcijas un būt soli priekšā strauji mainīgajā vidē.

3. Lēmumu pieņemšana

Trešajā posmā, lēmumu pieņemšanā, cikla uzmanības centrā ir datu vākšana un analīze, un tā tiek izmantota, lai stratēģiski plānotu un optimizētu lauksaimniecības darbības. Šajā posmā tiek izmantotas atziņas, kas iegūtas, piekļūstot datiem, lai informētu un vadītu lēmumu pieņemšanas procesus.

Viens ievējams lēmumu pieņemšanas rīku piemērs precīzajā lauksaimniecībā ir augu modeļi, kas spēj simulēt augu augšanu un attīstību dažādos scenārijos. Šie modeļi kalpo kā nenovērtējami resursi lēmumu pieņemšanā saistībā ar kultūraugu apsaimniekošanu un optimizācijas stratēģijām.

Lēmumu pieņemšana PA ciklā

Lēmumu pieņemšanas sistēmas precīzajā lauksaimniecībā piedāvā ieteikumus, kuru pamatā ir agronomiskie noteikumi vai optimizācijas kritēriji. Šī funkcionalitāte ļauj lauksaimniekiem izdarīt apzinātu izvēli, ņemot vērā dažādus faktorus, kas ietekmē kultūraugu produktivitāti.

Turklāt kontroles kartēm ir būtiska loma, jo tās norobežo konkrētas lauka zonas, kurām nepieciešama atšķirīga apstrāde vai ievade. Būtiska nozīme ir arī brīdinājumiem, kas nekavējoties informē lauksaimniekus vai konsultantus par kritiskām problēmām vai notikumiem, kuriem nepieciešama tūlītēja uzmanība.

Lēmumu pieņemšanas galvenais mērķis precīzajā lauksaimniecībā ir pielietot labākās pieejamās zināšanas, lai sasniegtu konkrētus mērķus lauksaimniecības jomā. Šie mērķi var ietvert peļņas maksimizēšanu, resursu optimizāciju vai apņemšanos nodrošināt vides ilgtspējību.

Turklāt lēmumu pieņemšanas nozīme attiecas uz vairākiem galvenajiem aspektiem, kas tieši ietekmē lauksaimniecības darbības, un ietver stratēģisku pieeju ilgtermiņa mērķu sasniegšanai. Pirmkārt, tā veicina lauksaimniecības produktivitātes pieaugumu, uzlabojot lauksaimniecības prakses vispārējo konkurētspēju.

Otrkārt, tam ir izšķiroša loma risku mazināšanā un ar kultūraugu apsaimniekošanu saistītās nenoteiktības pārvaldībā. Turklāt efektīva lēmumu pieņemšana veicina lauksaimnieku iespēju paplašināšanu un apmierinātību, saskaņojot viņu centienus ar optimizētām stratēģijām.

4. Īstenošana

Ceturtais un pēdējais solis ietver iepriekšējos posmos pieņemto lēmumu praktisku īstenošanu. Šajā izpildes fāzē tiek izmantots neskaitāmas ierīces un mašīnas, katra no kurām ir paredzēta, lai stratēģiskos lēmumus pārvērstu reālās darbībās, kas optimizē lauksaimniecības darbības.

Piemēram, mainīgas devas tehnoloģijai (VRT) ir izšķiroša loma ievades daudzumu, piemēram, sēklu, mēslošanas līdzekļu vai pesticīdu, regulēšanā, pamatojoties uz iepriekš noteiktām regulēšanas kartēm. Savukārt automatizētās apūdeņošanas sistēmas izmanto augsnes mitruma datus, lai precīzi kontrolētu ūdens lietošanas daudzumu un laiku.

Ieviešana precīzās lauksaimniecības ciklā

Robotizētie kombaini atstāj savu zīmi, efektīvi novācot gatavus augļus vai dārzeņus, savukārt viedās lopu apkakles reāllaikā uzrauga dzīvnieku veselību un uzvedību.

Šo darbību galvenais mērķis ir ātri un efektīvi īstenot plānotās aktivitātes. Šīs aktivitātes aptver dažādus aspektus, tostarp kultūraugu audzēšanu (stādīšanu, mēslošanu, laistīšanu, smidzināšanu vai ražas novākšanu) un lopkopību (barošanu, slaukšanu, audzēšanu vai veselības aprūpi).

Šo pasākumu ietekme ir divējāda: tie uzlabo procesu kvalitāti un efektivitāti, vienlaikus samazinot nepieciešamo darbaspēka apjomu un laiku.

Turklāt šo darbību mērķi ir saistīti ar ierīču un mašīnu pieejamības, piekļuves un savietojamības nodrošināšanu. Sistēmu drošība, uzticamība un apkope ir galvenie apsvērumi, kas garantē lēmumu netraucētu īstenošanu visā lauksaimniecības ainavā.

Secinājums

Rezumējot, tas ir cikls, kas aptver datu vākšanu, analīzi, lēmumu pieņemšanu un ieviešanu, kas revolucionizē mūsdienu lauksaimniecību. Moderni instrumenti apkopo informāciju, kas tiek analizēta, lai vadītu pamatotus lēmumus, optimizējot darbības globāli. Cikla daudzpusība ir redzama dažādos veidos un lietojumos, un bažas par datu drošību uzsver piesardzības nepieciešamību. Efektīva pārvaldība ir ļoti svarīga nemanāmai integrācijai. Tehnoloģijām attīstoties, bažu risināšana un dažādu aktivitāšu ieviešana joprojām ir vitāli svarīga precīzās lauksaimniecības turpmākajiem panākumiem visā pasaulē.

Mākslīgā intelekta pielietojums precīzajā lauksaimniecībā

Pēdējos gados mākslīgais intelekts (MI) ir parādījies kā daudzsološs sabiedrotais lauksaimniecības nozarē, piedāvājot inovatīvus risinājumus seniem izaicinājumiem. Viens no galvenajiem veidiem, kā MI pārveido lauksaimniecību, ir datu analīze.

Izmantojot mašīnmācīšanās algoritmu jaudu, tā var apstrādāt milzīgu apjomu lauksaimniecības datu, sniedzot lauksaimniekiem vērtīgu ieskatu. Šī uz datiem balstītā pieeja ļauj pieņemt labākus lēmumus, tādējādi palielinot efektivitāti kultūraugu apsaimniekošanā un resursu sadalē.

Mākslīgā intelekta loma lauksaimniecībā

Mākslīgais intelekts (MI) ir visprogresīvākā tehnoloģija, kas ietver tādu intelektuālu sistēmu izstrādi, kas spēj veikt uzdevumus, kuriem parasti nepieciešams cilvēka intelekts.

Tas ir atradis pielietojumu dažādās nozarēs, revolucionizējot mūsu darba un dzīvesveidu. No veselības aprūpes līdz finansēm — mākslīgais intelekts ir pierādījis sevi kā revolucionāru tehnoloģiju, uzlabojot efektivitāti un lēmumu pieņemšanas procesus.

Tā pielietojums lauksaimniecībā ir daudzveidīgs un ietekmīgs. Piemēram, ar mākslīgo intelektu darbināmi droni, kas aprīkoti ar kamerām un sensoriem, var apsekot lielas lauksaimniecības zemes platības, apkopojot datus par kultūraugu veselību un identificējot potenciālas problēmas, piemēram, slimības vai barības vielu trūkumu.

Viedie traktori, kas aprīkoti ar mākslīgā intelekta tehnoloģiju, var autonomi pārvietoties pa laukiem, optimizējot sēšanas modeļus un samazinot resursu izšķērdēšanu. Turklāt mākslīgā intelekta vadīta paredzošā analītika var palīdzēt lauksaimniekiem paredzēt tirgus tendences, ļaujot viņiem pieņemt pārdomātus lēmumus par to, kad sēt, novākt un pārdot savu ražu.

Valstis visā pasaulē atzīst mākslīgā intelekta potenciālu risināt pieaugošās pārtikas ražošanas problēmas strauji mainīgajā klimatā. Saskaņā ar Pārtikas un lauksaimniecības organizācijas (FAO) datiem, precīzās lauksaimniecības tehnoloģijām, tostarp mākslīgajam intelektam, ir potenciāls palielināt globālo kultūraugu ražu līdz pat 20%.

Mākslīgā intelekta loma lauksaimniecībā

Mākslīgā intelekta izmantošana lauksaimniecībā nepārtraukti pieaug, un Statista ziņojumā prognozēts, ka globālais mākslīgā intelekta tirgus lauksaimniecībā līdz 2025. gadam sasniegs 1 TP4 T2,6 miljardus.

Šis pieaugums tiek attiecināts uz taustāmajiem ieguvumiem, ko mākslīgais intelekts sniedz lauksaimniekiem ražas uzlabošanas, izmaksu samazināšanas un ilgtspējīgas lauksaimniecības prakses ziņā.

Zinātniskie pētījumi ir arī snieguši pierādījumus par mākslīgā intelekta pozitīvo ietekmi lauksaimniecībā. Pētījumi liecina, ka mākslīgā intelekta vadītas precīzās lauksaimniecības metodes ļauj efektīvāk izmantot resursus, piemēram, ūdeni un mēslošanas līdzekļus, kā rezultātā palielinās raža.

Turklāt mākslīgā intelekta spēja analizēt un interpretēt sarežģītus lauksaimniecības datus ļauj agrīni atklāt kultūraugu slimības, tādējādi uzlabojot kaitēkļu apkarošanu un samazinot atkarību no kaitīgiem pesticīdiem. Daži piemēri, kā mākslīgais intelekts tiek izmantots lauksaimniecībā:

Tālizpēte un attēlveidošana

Tālizpētes tehnoloģijām, tostarp satelītiem un droniem, ir izšķiroša nozīme datu vākšanā par kultūraugu veselību, augsnes stāvokli un kopējo saimniecības pārvaldību. Tās tiek izmantotas, lai analizētu plašos datu kopumus, ko ģenerē šīs tehnoloģijas, sniedzot lauksaimniekiem nenovērtējamu ieskatu informētu lēmumu pieņemšanā.

Satelīti nodrošina makroskopisku skatu, tverot liela mēroga modeļus, savukārt droni piedāvā detalizētāku perspektīvu, pārvietojoties tuvāk kultūraugiem.

1. Datorredze: precīzās lauksaimniecības acis:

Datorredze, kas ir mākslīgā intelekta apakškopa, dod mašīnām iespēju interpretēt vizuālo informāciju, padarot to par neaizstājamu instrumentu lauksaimniecībā. Precīzajā lauksaimniecībā datorredze apstrādā satelītu un dronu uzņemtos attēlus, iegūstot jēgpilnus datus par kultūraugu veselību, augšanas modeļiem un iespējamām problēmām.

Šī tehnoloģija ļauj agrīni atklāt slimības, barības vielu trūkumu un kaitēkļu invāzijas, ļaujot lauksaimniekiem savlaicīgi veikt korektīvus pasākumus.

1. Datorredze — precīzās lauksaimniecības acis

Mākslīgā intelekta un tālizpētes praktiskais pielietojums lauksaimniecībā ir liels. Satelīti, kas aprīkoti ar moderniem sensoriem, var uzraudzīt kultūraugu stāvokli plašās teritorijās, sniedzot lauksaimniekiem reāllaika datus par tādiem faktoriem kā mitruma līmenis un veģetācijas veselība.

Kultūraugu uzraudzība un pārvaldība

Viens no galvenajiem mākslīgā intelekta pielietojumiem šajā jomā ir kultūraugu apstākļu uzraudzība reāllaikā, kas ietver progresīvu algoritmu jaudas izmantošanu, lai analizētu datus, kas saistīti ar augsnes veselību, laikapstākļiem un kultūraugu slimībām.

1. Mākslīgā intelekta algoritmi augsnes veselības analīzei:

Tam ir izšķiroša loma augsnes veselības novērtēšanā un uzlabošanā, kas ir kritisks faktors kultūraugu panākumu noteikšanā. Šie algoritmi analizē datus no dažādiem avotiem, piemēram, augsnes paraugiem un satelītattēliem, lai sniegtu lauksaimniekiem ieskatu augsnes sastāvā, barības vielu līmeņos un mitruma saturumā.

Izprotot šos faktorus reāllaikā, lauksaimnieki var pieņemt pamatotus lēmumus par nepieciešamo mēslošanas līdzekļu veidiem un daudzumiem, optimizējot ražu un samazinot ietekmi uz vidi.

2. Laika apstākļu analīze:

Lai efektīvi pārvaldītu kultūraugus, ir svarīgi uzraudzīt laika apstākļus. Mākslīgā intelekta algoritmi apstrādā milzīgu apjomu meteoroloģisko datu, tostarp temperatūru, mitrumu, nokrišņus un vēja modeļus, lai prognozētu laika apstākļus.

Šī informācija ļauj lauksaimniekiem paredzēt tādus izaicinājumus kā sausums vai spēcīgas lietavas, ļaujot viņiem īstenot preventīvus pasākumus un aizsargāt savas kultūras. Izmantojot mākslīgo intelektu reāllaika laika apstākļu uzraudzībai, lauksaimnieki var uzlabot savus lēmumu pieņemšanas procesus un pielāgoties mainīgajiem vides apstākļiem.

3. Kultūraugu slimību noteikšana:

Kultūraugu slimību atklāšana un profilakse ir ļoti svarīga, lai nodrošinātu pārtikas nodrošinājumu un samazinātu ekonomiskos zaudējumus. Mākslīgā intelekta algoritmi analizē datus no dažādiem avotiem, tostarp ar droniem vai kamerām uzņemtus kultūraugu attēlus, lai identificētu agrīnas slimību pazīmes.

Atklājot kultūraugu veselības anomālijas, tā dod iespēju lauksaimniekiem veikt proaktīvus pasākumus, piemēram, mērķtiecīgu pesticīdu lietošanu vai augseku, lai mazinātu slimību izplatību. Tas ne tikai uzlabo kultūraugu ražu, bet arī samazina nepieciešamību pēc pārmērīgas pesticīdu lietošanas, veicinot ilgtspējīgu lauksaimniecības praksi.

Turklāt vairāki piemēri visā pasaulē demonstrē veiksmīgu mākslīgā intelekta ieviešanu kultūraugu uzraudzībā reāllaikā. Piemēram, Amerikas Savienotajās Valstīs tādi uzņēmumi kā John Deere ir izstrādājuši mākslīgā intelekta vadītus precīzās lauksaimniecības rīkus, kas integrējas ar traktoriem un kombainiem, sniedzot lauksaimniekiem noderīgu ieskatu audzēšanas procesā.

Prognozējošā analītika ienesīguma prognozēšanai

Šīs transformācijas pamatā ir paredzošā analītika — mākslīgā intelekta (MI) pielietojums, kas ļauj lauksaimniekiem ar ievērojamu precizitāti prognozēt ražas. Nīderlandē, valstī, kas ir slavena ar savu inovatīvo lauksaimniecības praksi, MI darbināmas sistēmas analizē datus no laukos izvietotiem sensoriem, lai precīzi prognozētu kartupeļu ražu.

Līdzīgi arī Amerikas Savienotajās Valstīs tādu uzņēmumu kā Granular ieviestā paredzošā analītika ir ļāvusi lauksaimniekiem pieņemt uz datiem balstītus lēmumus, kā rezultātā ir palielinājusies raža un uzlabojusies rentabilitāte.

1. Mākslīgā intelekta modeļi ienesīguma prognozēšanai:

Prognozējošā analītika ietver progresīvu mākslīgā intelekta modeļu izmantošanu, lai analizētu vēsturiskos datus un pašreizējos apstākļus, ļaujot lauksaimniekiem paredzēt ražu pirms ražas novākšanas sezonas. Šie modeļi ņem vērā daudzus faktorus, tostarp laika apstākļus, augsnes veselību un kultūraugu veidus, lai ģenerētu prognozes.

Prognozējošā analītika ražas prognozēšanai precīzajā lauksaimniecībā

Izmantojot mašīnmācīšanās jaudu, šie modeļi nepārtraukti precizē savas prognozes, kļūstot pieejamiem arvien vairāk datu, tādējādi nodrošinot augstu precizitātes līmeni ražas prognozēšanā.

2. Precīzas ražas prognozēšanas priekšrocības:

Precīza ražas prognozēšana sniedz virkni priekšrocību lauksaimniekiem un lauksaimniecības nozarei kopumā. Viena no galvenajām priekšrocībām ir uzlabota resursu pārvaldība.

Lauksaimnieki var optimizēt ūdens, mēslošanas līdzekļu un pesticīdu izmantošanu, pamatojoties uz prognozēto ražu, tādējādi samazinot atkritumus un ietekmi uz vidi. Turklāt precīza prognozēšana nodrošina labāku finanšu plānošanu, ļaujot lauksaimniekiem pieņemt pamatotus lēmumus par kultūraugu tirdzniecību un cenu noteikšanas stratēģijām.

Turklāt precīzas ražas prognozes veicina pārtikas nodrošinājumu, palīdzot novērst trūkumu un pārpalikumu. Kad lauksaimniekiem ir skaidra izpratne par paredzamo ražu, viņi var koordinēt darbību ar izplatītājiem un politikas veidotājiem, lai nodrošinātu stabilu pārtikas piegādes ķēdi.

Šī proaktīvā pieeja mazina pārtikas trūkuma un cenu svārstību risku, sniedzot labumu gan ražotājiem, gan patērētājiem.

Saskaņā ar Markets and Markets ziņojumu, precīzās lauksaimniecības tirgus, tostarp paredzošā analītika, līdz 2027. gadam, domājams, sasniegs $12,9 miljardus. Šī izaugsme liecina par pieaugošu atzinību par vērtību, ko mākslīgā intelekta vadītas tehnoloģijas sniedz lauksaimniecības nozarei.

Precīza apūdeņošana

Precīzā apūdeņošana balstās uz modernākajiem mākslīgā intelekta algoritmiem, lai analizētu un interpretētu datus no dažādiem avotiem. Laukos iebūvētie sensori vāc reāllaika informāciju par augsnes mitruma līmeni, laika apstākļiem un kultūraugu veselību.

Tā apstrādā šos datus, lai izveidotu pielāgotus apūdeņošanas plānus, nodrošinot, ka kultūraugi jebkurā brīdī saņem precīzu ūdens daudzumu, kas tiem nepieciešams.

1. Ūdens taupīšana:

Precīza apūdeņošana samazina ūdens izšķērdēšanu, piegādājot pareizo ūdens daudzumu tieši augu sakņu zonai. Šī mērķtiecīgā pieeja novērš pārmērīgu apūdeņošanu, kas ir izplatīta problēma tradicionālajās metodēs, un nodrošina, ka ūdens tiek izmantots saprātīgi.

Kalifornijā, kur ūdens trūkums ir aktuāla problēma, precīzā apūdeņošana ir ievērojami samazinājusi ūdens patēriņu saimniecībās. Tas ne tikai risina vides problēmas, bet arī veicina ilgtspējīgu lauksaimniecību.

2. Palielināta raža:

Pielāgotie apūdeņošanas plāni, ko ģenerē mākslīgais intelekts, nodrošina optimālus augšanas apstākļus kultūraugiem. Nodrošinot pareizo ūdens daudzumu pareizajā laikā, precīzā apūdeņošana veicina augu augšanu, tādējādi uzlabojot ražu. Tas ir izšķirošs faktors, lai apmierinātu pieaugošo globālo pieprasījumu pēc pārtikas ražošanas.

Indijā veiktā pētījumā laukos, kas aprīkoti ar precīzās apūdeņošanas sistēmām, tika novērots 20% ražas pieaugums salīdzinājumā ar tradicionālajām metodēm. Tas parāda mākslīgā intelekta vadītas precīzās lauksaimniecības potenciālu pārtikas nodrošinājuma problēmu risināšanā.

Saskaņā ar Pārtikas un lauksaimniecības organizācijas (FAO) ziņojumu vairāk nekā 50 valstis ir ieviesušas precīzās lauksaimniecības praksi, kurā izšķiroša loma ir precīzajai apūdeņošanai.

Viedā lauksaimniecības tehnika

Viedās lauksaimniecības tehnikas ir modernas lauksaimniecības tehnikas, kas izmanto mākslīgā intelekta tehnoloģijas, lai uzlabotu efektivitāti un produktivitāti saimniecībā. Viens ievērojams piemērs ir autonomo traktoru un kombainu attīstība, kas ir revolucionizējuši tradicionālās lauksaimniecības metodes.

Šīs mašīnas ir aprīkotas ar sensoriem, kamerām un mākslīgā intelekta algoritmiem, kas ļauj tām veikt uzdevumus ar ievērojamu precizitāti un pareizību.

1. Autonomie traktori:

Autonomie traktori ir lielisks piemērs tam, kā tā pārveido lauksaimniecību. Šie transportlīdzekļi spēj pārvietoties pa laukiem, sēt sēklas, lietot mēslojumu un pat novākt ražu bez cilvēka iejaukšanās.

GPS tehnoloģijas integrācija ļauj šiem traktoriem sekot iepriekš noteiktiem maršrutiem, optimizējot resursu izmantošanu un samazinot ietekmi uz vidi. Tas ne tikai samazina lauksaimnieku darba slodzi, bet arī palielina saimniecības darbības kopējo efektivitāti.

2. Precīzās novākšanas kombaini:

Ar mākslīgā intelekta tehnoloģijām aprīkoti precīzie kombaini ir mainījuši ražas novākšanas procesu. Šīs mašīnas var reāllaikā analizēt ražas apstākļus, nosakot optimālo ražas novākšanas laiku.

Viedā lauksaimniecības tehnika

Pateicoties uzlabotām attēlveidošanas un uztveršanas iespējām, precīzijas ražas novācēji var selektīvi novākt kultūraugus, nodrošinot, ka tiek novākti tikai visgatavākie produkti. Tas ne tikai uzlabo ražas kvalitāti, bet arī samazina atkritumus, veicinot ilgtspējīgu lauksaimniecības praksi.

Mākslīgā intelekta integrācija viedās lauksaimniecības iekārtās ir ievadījusi precīzās lauksaimniecības laikmetu, kurā uz datiem balstītai lēmumu pieņemšanai ir izšķiroša nozīme lauksaimniecības procesu optimizēšanā. Šīs tehnoloģijas piedāvā vairākas priekšrocības:

Resursu optimizācija:

Viedās lauksaimniecības iekārtas izmanto datus no dažādiem sensoriem, lai optimizētu resursu, piemēram, ūdens, mēslošanas līdzekļu un pesticīdu, izmantošanu. Šī mērķtiecīgā pieeja samazina atkritumus un lauksaimniecības prakses ietekmi uz vidi.

Paaugstināta efektivitāte:

Autonomie traktori un precīzijas kombaini var darboties visu diennakti, ievērojami palielinot lauksaimniecības darbību ātrumu un efektivitāti. Tas ir īpaši vērtīgi kritiskās lauksaimniecības sezonās, kad savlaicīgi veikti darbi ir būtiski veiksmīgai ražas novākšanai.

Uz datiem balstītas atziņas:

Mākslīgā intelekta algoritmi analizē milzīgu datu apjomu, kas savākts no sensoriem un kamerām, sniedzot lauksaimniekiem vērtīgu ieskatu kultūraugu veselībā, augsnes apstākļos un kaitēkļu invāzijā. Šī informācija dod lauksaimniekiem iespēju pieņemt pārdomātus lēmumus, lai uzlabotu kopējo saimniecības pārvaldību.

Izaicinājumi un nākotnes perspektīvas

Tā kā pasaule cīnās ar pieaugošo pieprasījumu pēc pārtikas ražošanas, lai uzturētu augošo iedzīvotāju skaitu, lauksaimniecības nozare ir pievērsusies mākslīgajam intelektam (MI) kā daudzsološam risinājumam. Tomēr MI plašā ieviešana lauksaimniecībā rada virkni izaicinājumu un ētisku apsvērumu, kas ir rūpīgi jāizpēta. Piemēram:

1. Bažas par datu drošību un privātumu:

Tā kā sensori un uzraudzības ierīces vāc milzīgu datu apjomu, datu noplūdes un nesankcionētas piekļuves risks kļūst par būtisku problēmu. Lauksaimniekiem ir nepieciešama pārliecība, ka viņu sensitīvie lauksaimniecības dati, piemēram, ražas apmērs un informācija par augsni, tiks droši apstrādāti un netiks izmantoti ļaunprātīgi.

2. Pieejamība un pieejamība:

Mākslīgā intelekta tehnoloģiju ieviešana bieži vien ir saistīta ar augstām izmaksām, radot izaicinājumu mazajiem lauksaimniekiem, kuriem var būt grūtības ieguldīt šādās progresīvās sistēmās. Lai tās plaši ieviestu, ir ļoti svarīgi pārvarēt cenu atšķirības un nodrošināt, ka visi lauksaimnieki var piekļūt mākslīgā intelekta risinājumiem un gūt no tiem labumu.

3. Tehnisko prasmju trūkums:

Mākslīgā intelekta tehnoloģiju integrēšanai ir nepieciešams noteikts tehnisko zināšanu līmenis. Daudziem lauksaimniekiem, īpaši jaunattīstības reģionos, var trūkt nepieciešamo prasmju, lai vadītu un uzturētu mākslīgā intelekta vadītas sistēmas. Lai nodrošinātu tehnoloģijas efektīvu izmantošanu, ir svarīgi nodrošināt atbilstošu apmācību un atbalstu.

4. Sadarbspējas problēmas:

Tirgū pieejamo mākslīgā intelekta sistēmu daudzveidība var radīt sadarbspējas problēmas. Lauksaimnieki, kas iegulda dažādās mākslīgā intelekta platformās, var saskarties ar grūtībām šo tehnoloģiju nemanāmā integrēšanā, kavējot viņu lauksaimniecības prakses kopējo efektivitāti un lietderību.

Tikmēr mākslīgā intelekta algoritmu izstrāde un apmācība var netīši radīt aizspriedumus, kas noved pie nevienlīdzīgas attieksmes pret noteiktām kultūrām vai reģioniem. Objektīvu mākslīgā intelekta sistēmu nodrošināšana ir ļoti svarīga, lai izvairītos no esošo nevienlīdzību saasināšanas lauksaimniecības nozarē.

Tomēr, turpinoties pētījumiem šo problēmu risināšanā, mākslīgā intelekta vadītai precīzajai lauksaimniecībai ir daudzsološa nākotne.

Secinājums

Noslēgumā jāsaka, ka mākslīgā intelekta (MI) integrācija lauksaimniecībā ir revolucionizējusi nozari, nodrošinot uz datiem balstītu lēmumu pieņemšanu. Tā pielietojumi, piemēram, droni, viedie traktori un paredzošā analītika, uzlabo efektivitāti, optimizē resursu izmantošanu un veicina ilgtspējīgu lauksaimniecības praksi. Neskatoties uz tādiem izaicinājumiem kā datu drošība un pieejamība, MI nākotne precīzajā lauksaimniecībā izskatās daudzsološa.

Precīzās lauksaimniecības darba grupa vēlas labāku platjoslas kartēšanu un prioritāti lauku apvidiem

Vašingtona – Federālās sakaru komisijas (FCC) Precīzās lauksaimniecības darba grupa pieņēma lēmumu apstiprināt jaunu ieteikumu kopumu komisijai.

Darba grupa ir iecerējusi lūgt FCC un Lauksaimniecības departamentam pastiprināt centienus platjoslas kartēšanā, dot priekšroku platjoslas interneta subsidēšanai lauksaimniecības reģionos un īstenot dažādus pasākumus, lai garantētu lauksaimniekiem pietiekamu piekļuvi platjoslas internetam, jo īpaši tāpēc, ka nozare arvien vairāk paļaujas uz datiem un analītiku.

Runājot par kartēšanu, darba grupa iestāsies par lielāku izšķirtspēju FCC BDC kartē. Turklāt tā ierosinās kartē iekļaut detalizētāku informāciju, piemēram, apstiprinātu zemes pārklājumu un specifisku informāciju par lauksaimniecības būvēm.

Vairākas darba grupas ir ierosinājušas izmaiņas USDA programmā ReConnect — platjoslas subsīdijā, kas izveidota ar 2021. gada Infrastruktūras likumu. Darba grupas darbinieki uzsvēra nepieciešamību pēc izmaiņām, lai prioritāri finansētu infrastruktūru, kas veicina ātrgaitas platjoslas savienojumu saimniecībām.

Šie ieteikumi saskan ar darba grupas 2021. gada novembrī iesniegtajiem ieteikumiem, kuros tā pieprasīja uzlabotu platjoslas kartēšanu, datu vākšanu un papildu finansējuma stimulus.

Darba grupas locekļi arī apstiprināja paziņojumu, kurā pausts nosacīts atbalsts Pēdējā akra likumam (Last Acre Act), kas ir Senāta jūlijā iesniegtais likumprojekts. Ierosinātā likumprojekta mērķis ir izveidot FCC pārvaldītu fondu lauksaimniecības platjoslas projektu atbalstam.

Lai gan dalībnieki pauda bažas par konkrētiem tiesību aktu aspektiem, piemēram, stingriem atbilstības kritērijiem, viņi atbalstīja kopējo mērķi finansēt platjoslas internetu lauku apvidos.

Darba grupas priekšsēdētājs Tedijs Bekele paziņoja, ka apstiprinātie ieteikumi nākamnedēļ tiks iesniegti FCC un USDA.

Kas ir Precīzās lauksaimniecības darba grupa?

Precīzās lauksaimniecības darba grupa, kuras pilnvaras izveidoja 2018. gada Lauksaimniecības likumprojekts, ir sadarbības iniciatīva starp Federālo sakaru komisiju (FCC) un Amerikas Savienoto Valstu Lauksaimniecības departamentu (USDA).

Tās galvenais uzdevums ir iedziļināties precīzās lauksaimniecības sarežģītajā pasaulē, kur skaitļošanas rīki un savienojamība saplūst, lai revolucionizētu lauksaimniecības praksi. Precīzā lauksaimniecība ietver progresīvu tehnoloģiju izmantošanu, lai optimizētu lauksaimniecības procesus, uzlabojot efektivitāti, ilgtspējību un produktivitāti.

Ko tas dara?

Tā darbojas ar daudzpusīgu pieeju, kas ietver savienojamības vajadzību izpēti, lauksaimniecības platjoslas kartēšanu, darbaspēka standartu risināšanu un precīzajai lauksaimniecībai pielāgotas platjoslas infrastruktūras izvēršanas veicināšanu.

Tās galvenais mērķis ir nodrošināt lauksaimniekus ar instrumentiem un resursiem, kas nepieciešami, lai efektīvāk audzētu kultūraugus, nemanāmi integrējot tehnoloģiskos sasniegumus tradicionālajās lauksaimniecības praksēs.

Tā ir strukturēta precīzi, sadalot attiecīgās jomas ekspertus četrās atšķirīgās darba grupās, no kurām katra koncentrējas uz konkrētu precīzās lauksaimniecības aspektu. Šīs grupas ir:

1. Lauksaimniecības platjoslas kartēšana: Šīs grupas uzdevums ir kartēt platjoslas ainavu lauksaimniecības reģionos. Izpratne par savienojamības reljefu ir ļoti svarīga, lai identificētu nepilnības un izstrādātu stratēģijas to novēršanai.

2. Savienojamības vajadzības precīzajai lauksaimniecībaiIedziļinoties precīzās lauksaimniecības īpašajās savienojamības prasībās, šī grupa tiecas nodrošināt lauksaimniekiem piekļuvi stabilam un uzticamam interneta savienojumam, lai atbalstītu progresīvu tehnoloģiju ieviešanu savās saimniecībās.

3. Platjoslas izvēršana lauksaimniecībā: Koncentrējoties uz praktisko aspektu, šī grupa strādā pie platjoslas infrastruktūras ieviešanas lauksaimniecības reģionos. Viņu centieni ir vērsti uz savienojamības vajadzību pārvēršanu risinājumos uz vietas.

4. Precīzās lauksaimniecības darbavietas un darba vietas standartiAtzīstot pārveidojošo ietekmi uz darbaspēku, šī grupa pievēršas mainīgajai darba videi precīzajā lauksaimniecībā. Tā nosaka standartus, lai nodrošinātu prasmīgu darbaspēku, kas spēj integrēt tehnoloģijas tradicionālajās lauksaimniecības praksēs.

Darba grupa priekšsēdētāja Tedija Bekeles vadībā darbojas saskaņā ar FCC priekšsēdētājas Džesikas Rozenvorselas noteikto sistēmu, kura augustā atkārtoti pilnvaroja darba grupu. Šī atkārtotā pilnvarošana iezīmē tās pēdējo termiņu, kas paredzēts noslēgt 2025. gadā, norādot uz apņēmīgiem centieniem sasniegt taustāmus rezultātus noteiktā laika posmā.

Secinājums:

Noslēgumā jāsaka, ka darba grupa ir būtiska iniciatīva, kas veido lauksaimniecības nākotni, mazinot plaisu starp tehnoloģijām un lauksaimniecību. Ar mērķtiecīgu pieeju tā tiecas risināt savienojamības vajadzības, izvērst platjoslas infrastruktūru un noteikt darbaspēka standartus, kas visi ir izšķiroši elementi precīzās lauksaimniecības nemanāmai integrācijai vispārējās lauksaimniecības praksēs.

Ieskats lauksaimnieku attieksmē pret precīzās lauksaimniecības tehnoloģijām un finansiālajiem ieguvumiem

Kopš 20. gs. astoņdesmito gadu beigām lauksaimnieki Amerikas Savienotajās Valstīs, īpaši centrālajos lauksaimniecības reģionos, arvien vairāk izmanto precīzo lauksaimniecību. Tas nozīmē, ka viņi izmanto īpašas metodes un instrumentus, lai labāk saimniekotu. Tas palīdz viņiem saimniekot gudrāk, audzēt vairāk kultūraugu, nopelnīt vairāk naudas un aizsargāt vidi.

Taču pat ar visām šīm labajām lietām daži lauksaimnieki joprojām nav pārliecināti par šo metožu un rīku izmantošanu. Profesore Tonga no Dienviddakotas štata universitātes ir pētījusi šīs metodes un to, kāpēc daži lauksaimnieki tās izmanto, bet citi ne. Viņa vēlas saprast, kas liek lauksaimniekam izvēlēties izmantot šīs viedās lauksaimniecības metodes vai nē.

Nesenā pētniecības projektā Vanga un viņas komanda pētīja, ko lauksaimnieki uzskata par vissvarīgāko iemeslu jaunu lauksaimniecības metožu un rīku izmantošanai: nopelnīt vairāk naudas.

Vangs teica: “Lai vairāk lauksaimnieku izmantotu šīs viedās lauksaimniecības metodes un uzturētu savas saimniecības veselīgas, viņiem ir ļoti svarīgi saprast, kā šīs metodes var dot viņiem vairāk naudas. Mūsu pētījumā mēs jautājām lauksaimniekiem, kuri izmanto šīs viedās metodes, cik daudz vairāk naudas viņi nopelna, un mēs arī aplūkojām lietas, kas varētu ietekmēt to, cik daudz papildu naudas viņi saņem. Tas palīdz mums saprast, kāpēc daži lauksaimnieki nopelna vairāk naudas ar viedo lauksaimniecību.”

Precīzās tehnoloģijas lauksaimniecībā

“Precīzā lauksaimniecība” ir lauksaimniecības veids, kurā tiek izmantotas dažādas metodes un rīki, lai uzlabotu lauksaimniecību. Tā palīdz tikt galā ar atšķirībām lauksaimniecībā, piemēram, kur un kad stādīt un audzēt kultūraugus, lai lauksaimniecība būtu viedāka un efektīvāka.

Šajā pētījumā zinātnieki runāja par astoņām populārām viedās lauksaimniecības metodēm. Tās ietver tādas lietas kā pašbraucošu mašīnu izmantošana, kosmosa attēlu un lidojošu robotu izmantošana, kā arī mēslojuma, sēklu un citu lietu daudzuma pielāgošana atkarībā no lauksaimniecības vietas un laika.

Visas šīs metodes var palīdzēt lauksaimniekiem nopelnīt vairāk naudas, ja viņi tās izmanto.

Vangs paskaidroja: “Kad lauksaimnieki izmanto dažādas viedās lauksaimniecības metodes, viņi var labi sadarboties un padarīt lauksaimniecību vēl labāku. Labie rezultāti varētu būt kas vairāk nekā tikai naudas ietaupīšana vai ātrāks darbs ar vienu metodi. Viedās lauksaimniecības patiesā vērtība varētu rasties no mazāka laika, kad saimniecība nestrādā, no labākas tehnikas izmantošanas un ražas nezaudēšanas sliktu laikapstākļu dēļ.”

Lai saprastu lauksaimnieku viedokli par peļņas gūšanu un viedās lauksaimniecības izmantošanu, pētnieku komanda, kurā ietilpst Vans un Hailongs Džins, kuri ir Nesas Vadības un ekonomikas skolas pasniedzēji, un citi pasniedzēji no dažādām universitātēm, 2021. gadā nosūtīja aptaujas 6000 vietējiem lauksaimniekiem.

Jautājumi tika uzdoti lauksaimniekiem dažādos apgabalos, piemēram, Dienviddakotas austrumos, Ziemeļdakotas austrumos, Minesotas rietumos un Nebraskas austrumos. Viņiem tika lūgts pateikt, vai viņi nopelna vairāk naudas vai nē, izmantojot vai neizmantojot iepriekš apspriestās viedās lauksaimniecības metodes.

Vispopulārākā viedās lauksaimniecības metode ir pašbraucošu mašīnu izmantošana, kas palīdz lauksaimniekiem labāk strādāt savos laukos. Daudzi lauksaimnieki to izmanto.

Nākamā populārākā metode ir attēlu izmantošana no kosmosa, un gandrīz 601 TP3T no visiem lauksaimniekiem to ir izmēģinājuši. Šim nolūkam tiek izmantoti arī droni un lidojoši roboti, taču ne tik daudz lauksaimnieku. Aptuveni 261 TP3T lauksaimnieku izmanto dronus, kas nav tik daudz kā citas metodes, taču to popularitāte lauksaimnieku vidū pieaug.

“Dronu jeb lidojošu robotu ar kamerām izmantošana pēdējo desmit gadu laikā ir ievērojami palielinājusies. Droni atšķiras no kosmosa attēliem, jo tie var parādīt lietas detalizētāk, biežāk un tos tik ļoti neietekmē slikti laikapstākļi. Droni ir arī ātrāk lietojami, un to iegāde un darbības uzturēšana nemaksā daudz,” saka Vangs.

Lai saprastu, ko lauksaimnieki domā par peļņas gūšanu, pētnieku komandai bija jānoskaidro, vai cilvēki, kas izmanto viedās lauksaimniecības metodes, nopelna vairāk naudas, un ko domā tie, kas tās neizmanto. Par katru no iepriekš apspriestajām viedās lauksaimniecības metodēm aptuveni 60% no tiem, kas tās neizmantoja, teica, ka nezina, vai tas viņiem palīdz nopelnīt vairāk naudas saimniecībā.

“Nav pārsteigums, ka cilvēki, kuri neizmantoja viedās lauksaimniecības metodes, nezina, vai nopelna vairāk naudas, jo nav tās izmēģinājuši. Viņi, iespējams, nekad nav par to saņēmuši informāciju,” sacīja Vangs.

Tas liecina, ka mums labāk jāsaprot, kā viedā lauksaimniecība palīdz nopelnīt vairāk naudas, īpaši vietās ar dažādiem saimniecību veidiem, augsni un laikapstākļiem.

Cilvēki, kuri izmantoja lielāko daļu viedās lauksaimniecības metožu, zināja, vai tas viņiem palīdz nopelnīt vairāk naudas. Taču daži lauksaimnieki, kuri izmantoja dronus vai kosmosa attēlus, nezināja, vai tas viņiem dod vairāk naudas. Un citi nepamanīja nekādas izmaiņas tajā, cik daudz naudas viņi nopelnīja pēc tam, kad izmantoja viedās lauksaimniecības metodes, par kurām mēs runājām iepriekš.

Vangs arī norādīja: “Rīki, kas palīdz lauksaimniekiem labāk diagnosticēt vai izprast savas saimniecības, piemēram, droni un kosmosa attēli, saimniecībām nopelna vairāk naudas, izmantojot tādas lietas kā mēslojuma un citu lietu daudzuma pielāgošanu. Lauksaimniekiem ir grūti pateikt, cik daudz katrs rīks palīdz, jo tie darbojas kopā.”

Viena no galvenajām lietām, ko mēs uzzinājām no pētījuma, ir tā, ka lauksaimnieki, kuri šīs viedās lauksaimniecības metodes izmanto jau ilgstoši (vairāk nekā trīs gadus), labāk izprot, kā tās ietekmē viņu nopelnīto naudas summu, salīdzinot ar tiem, kuri tās izmanto tikai īsu laiku (dažus gadus vai mēnešus).

Vanga sacīja, ka, cilvēkiem ilgāk izmantojot viedās lauksaimniecības metodes un apkopojot vairāk datu, viņi sāk labāk izprast, kā šīs metodes ietekmē viņu peļņu. Viņa piebilda, ka apkopotie dati liecina, ka peļņa no šo metožu izmantošanas laika gaitā pieaug. Izmantojot metodes, kas aizsargā vidi, iespējams, palīdz palielināt peļņu no viedās lauksaimniecības.

Galvenās atziņas no pētījuma

Precīzā lauksaimniecība ir ļāvusi optimizēt atdevi un ražu, efektīvi izmantojot resursus. Tāpēc tai tiek piedēvēta ieguldījums "zaļajā revolūcijā". Tomēr ieviešanas rādītāji nav tik plaši, kā varētu gaidīt.

Saskaņā ar ASV Lauksaimniecības departamenta 2021. gada pētījumu Dienviddakotā precīzās lauksaimniecības praksi kultūraugu vai mājlopu apsaimniekošanai izmantoja 531 TP 3 tūkstoši lauksaimnieku. Lai gan šis ir viens no augstākajiem rādītājiem ASV, daudzos citos štatos tikai neliela daļa lauksaimnieku izmanto precīzās lauksaimniecības tehnoloģijas.

Lai gan peļņa bieži vien ir galvenā problēma, izmantojot jaunas tehnoloģijas, šajā pētījumā tika parādīts, ka cilvēkiem, kuri neizmantoja šīs tehnoloģijas, nebija ne jausmas, kā mainīsies viņu peļņa pēc tam, kad viņi sāks tās lietot.

“"Tas parāda, ka mums jāpārbauda, kā cilvēki, kas izmanto šīs tehnoloģijas, vērtē savas peļņas izmaiņas," sacīja Vangs.

Lai cilvēkiem būtu vieglāk izmantot viedās lauksaimniecības metodes, pētnieku komanda minēja, ka laba ideja varētu būt sniegt finansiālu palīdzību pirmajos gados, kad sāk lietot jaunu tehnoloģiju. Viņi arī uzskatīja, ka, savienojot cilvēkus, kuri šīs metodes ir izmantojuši ilgu laiku, ar tiem, kuri to nav darījuši, varētu palīdzēt vairāk cilvēkiem sākt tās lietot.

“Tā kā tādu lietu kā sēklu un mēslošanas līdzekļu izmaksas pēdējos gados ir pieaugušas, ir vēl svarīgāk izmantot viedas lauksaimniecības metodes. Tās palīdz šīs lietas izmantot gudrāk un bieži vien var padarīt tās lētākas,” sacīja Vanga.

Pilns pētījums tika publicēts akadēmiskajā žurnālā "Ecological Economics" un ir pieejams vietnē https://doi.org/10.1016/j.ecolecon.2023.107950.

wpChatIcon
wpChatIcon

    Pieprasīt bezmaksas GeoPard demonstrāciju / konsultāciju








    Noklikšķinot uz pogas, jūs piekrītat mūsu Privātuma politika. Mums tas ir nepieciešams, lai atbildētu uz jūsu pieprasījumu.

      Abonēt


      Noklikšķinot uz pogas, jūs piekrītat mūsu Privātuma politika

        Nosūtiet mums informāciju


        Noklikšķinot uz pogas, jūs piekrītat mūsu Privātuma politika