Slāpekļa izmantošanas efektivitāte. Lietošanas gadījums no LVA – John Deere dīlera no Vācijas

Mūsdienu lauksaimniecības dinamiskajā pasaulē lauksaimnieki saskaras ar daudzām problēmām, tostarp klimata pārmaiņu ietekmi, pieaugošajām mēslošanas līdzekļu izmaksām un neatliekamo nepieciešamību pēc videi ilgtspējīgas prakses. Šo problēmu centrālais elements ir slāpekļa pārvaldība — kritiski svarīga barības viela, kuras nepareiza apsaimniekošana var radīt ievērojamas sekas videi.

Tomēr šo sarežģītību vidū parādās divi rādītāji, kas rada risinājumus un maina spēles noteikumus: slāpekļa izmantošanas efektivitāte (NUE) un slāpekļa uzņemšana (NU). NUE un NU piedāvā jaunu paradigmu lauksaimniecības praksē, pārvēršot izaicinājumus par ilgtspējīgas un efektīvas lauksaimniecības iespējām.

John Deere, vadošais lauksaimniecības tehnikas ražotājs, spēlē izšķirošu lomu šo problēmu risināšanā. Izmantojot savu HarvestLab GrainSensing sistēmu, viņi sniedz svarīgus datus par jēlproteīnu, ļaujot precīzāk izprast slāpekļa dinamiku kultūraugos. Turklāt John Deere atbalsta moderno tehnoloģiju integrāciju, lai lauksaimniecība būtu ilgtspējīgāka.

Šajā uzdevumā John Deere tirdzniecības uzņēmumi, piemēram, LVA, ir svarīgi sabiedrotie. LVA, inovatīvs John Deere tirdzniecības uzņēmums Vācijā, cieši sadarbojas ar lauksaimniekiem, lai integrētu jaunas tehnoloģijas un ieviestu progresīvas agronomiskās stratēģijas. Viņu loma ir būtiska, lai palīdzētu lauksaimniekiem orientēties mūsdienu lauksaimniecības sarežģītībās, nodrošinot, ka viņi maksimāli izmanto pieejamās tehnoloģijas, lai optimizētu savu praksi.

Magdeburgas meža auglīgajā augsnē slēpjas Baumgärtel GbR stāsts – ģimenes saimniecība ar 30 gadu lauksaimniecības mantojumu, kur kvieši ir viena no galvenajām kultūrām. Šajā saimniecībā precīza slāpekļa pārvaldība sniedzas tālāk par ražas optimizēšanu: tā ir apņemšanās nodrošināt ilgtspējīgu lauksaimniecību, ņemot vērā globālās vides problēmas.

GeoPard, kā vadošais precīzās lauksaimniecības programmatūras nodrošinātājs, darbojas kā saite, kas savieno šos pīlārus – John Deere, LVA un tādus lauksaimniekus kā Baumgärtel GbR. GeoPard vienkāršo datu pārvaldību un automatizē analītiskos procesus, pārvēršot datus praktiski izmantojamās atziņās. Šajā gadījumā viņu uzmanība slāpekļa izmantošanas efektivitātei piedāvā skatpunktu, caur kuru lauksaimnieki var pārskatīt un uzlabot savu praksi, nodrošinot ilgtspējību un efektivitāti visos savas darbības aspektos.

Slāpekļa apsaimniekošana Baumgärtel fermā

Baumgärtel ģimene Frīdriha Baumgärtela vadībā izmanto uz datiem balstītas lauksaimniecības potenciālu, lai pilnveidotu savas mēslošanas stratēģijas un ieviestu jaunas metodes, lai uzlabotu savu agronomisko praksi.

Viņu stratēģijas centrā ir slāpekļa pārvaldība. 2023. gads Magdeburgas ielejā atnesa mitru pavasari un sausu vasaras sākumu, kā rezultātā raža bija vidēja. Lai pielāgotos šiem apstākļiem, Baumgärtels izmantoja vietai specifiskas metodes, lai precīzi pielāgotu slāpekļa mēslojumu.

Turklāt viņi izmantoja HarvestLab GrainSensing sistēmu, lai izmērītu novākto graudu kopproteīnu. Pēc tam, izmantojot GeoPard, tika aprēķināts kultūraugu slāpekļa patēriņš, kas ļāva ar augstu precizitāti aprēķināt slāpekļa izmantošanas efektivitāti (NUE).

Baumgärteliem NIE ir kļuvis par būtisku rādītāju. Tas nosaka teritorijas, kurās nepieciešamas korekcijas slāpekļa lietošanas stratēģijās. Zonās, kur NIE ir zem 80%, viņi plāno samazināt slāpekļa lietošanu nākamajā sezonā. Turpretī teritorijas, kur NIE pārsniedz 100%, prasa padziļinātu analīzi, un viņi sagaida, ka šī problēma prasīs vairākas rūpīgas novērošanas un mācīšanās sezonas.

Sadarbība starp LVA un GeoPard Agriculture

2022. gadā tika izveidota stratēģiska alianse starp GeoPard un LVA lauksaimniecības tehnikas uzņēmumu Altenweddingen, inovatīvu John Deere dīleri Vācijā. Šī sadarbība radās no kopīgas vīzijas izmantot John Deere plašos datus praktiski izmantojamās atziņās par darbu uz lauka.

Kopš tā laika partnerība ir augusi, koncentrējoties uz inovatīviem veidiem, kā uzlabot lauksaimniecības praksi, izmantojot uz datiem balstītus lēmumus. Turpmākajās sadaļās mēs uzsvērsim, kā lauksaimnieki maksimāli izmanto slāpekli.

Maikls Ekhards, Precīzās lauksaimniecības nodaļas vadītājs LVA, minēja: “Sinerģija starp GeoPard un LVA ir vairāk nekā tikai biznesa partnerība; tā ir apņemšanās revolucionizēt lietišķo agronomisko praksi, izmantojot uz datiem balstītus lēmumus.”.

Šī sadarbība ir veltīta tam, lai sniegtu lauksaimniekiem uzlabotas agronomiskās zināšanas. LVA ar saviem paplašinātajiem agronomiskajiem pakalpojumiem izmanto John Deere aprīkojuma, piemēram, HarvestLab GrainSensor sistēmas, stiprās puses, lai apkopotu svarīgus datus.

No otras puses, GeoPard analītiskā programma apstrādā šos datus, sniedzot praktiski izmantojamu informāciju. Kopā šī partnerība veido aliansi, kas koncentrējas uz lauksaimnieku prakses uzlabošanu (piemēram, slāpekļa apsaimniekošanas jomā), apvienojot labāko no tehnikas un programmatūras pasaules.’

Datu iegūšana un sagatavošana

Šīs uz datiem balstītās lauksaimniecības evolūcijas centrā ir netraucēta integrācija starp GeoPard un John Deere operāciju centru. Šī sadarbība ilustrē John Deere būtisko lomu datu piekļuves nodrošināšanā, izmantojot savu API, kas ievērojami bagātina no lauksaimniecības laukiem saņemto datu plūsmu.

Integrācija nodrošina, ka, tiklīdz darbības ir dokumentētas John Deere operāciju centrā, GeoPard tās ātri apkopo. Šis tūlītējās datu izguves process aptver ražas novākšanu (ar tādu informāciju kā jēlproteīna un degvielas patēriņa dati) un tādus lietojumus kā izsmidzināšana, mēslošana, sēšana un augsnes apstrāde.

Šis racionalizētais savienojums nav raksturīgs tikai John Deere; GeoPard platformas pamatprincips ir tās saderība ar dažādiem tehnikas datu sniedzējiem, atvieglojot savienojumus, izmantojot API.

Tā kā dati nemanāmi ieplūst GeoPard sistēmā, audzētāji iegūst gandrīz reāllaika analītisku ieskatu. Šī ātrā datu pārsūtīšana ir automatizētu analītisko komplektu, piemēram, slāpekļa izmantošanas efektivitātes analīzes, ieviešanas stūrakmens, nodrošinot, ka audzētājiem ir pieejama savlaicīga un praktiski izmantojama informācija.

Lauks

2023. gadā Baumgärtel GbR saskārās ar izaicinājumu optimizēt augšanu laukā. Lai to panāktu, slāpeklis tika lietots četras reizes, sākot ar SSA februārī, kam sekoja trīs AHL lietošanas reizes pavasarī. Šīs lietošanas reizes laukā tika precīzi pielāgotas, izmantojot vietai specifisku metodi. Turklāt HarvestLab GrainSensing sistēmai bija izšķiroša nozīme kopproteīna sadalījuma noteikšanā novāktajos graudos.

Ražas novākšana

Iepazīstieties ar jaunākās ražas, kas datēta ar 2023. gada 8. augustu, sarežģītību, izmantojot tālāk sniegtos ekrānuzņēmumus. Šis svarīgais datu kopums, ko GeoPard nemanāmi automatizētā veidā ieguva no John Deere operāciju centra, parāda delikāto līdzsvaru starp jēlproteīna un mitrās masas datu slāņiem, kas iegūti ražas novākšanas laikā.

Lai gan ražas novākšanas dati dažkārt var atšķirties, ieviešana Ražas kalibrēšana ievērojami uzlabo analītisko precizitāti. Tas nodrošina ticamu ieskatu pat tad, ja kviešiem ir izcilas vērtības, piemēram, 19 t/ha. Kalibrētā WetMass ir attēlota zemāk.

Mēslošanas operācijas ar lietotiem slāpekļa produktiem

Visas 2023. gada sezonas laikā kviešu raža tika apstrādāta ar rūpīgi plānotu slāpekļa lietošanas režīmu, kas ietvēra četras atšķirīgas apstrādes. Tas ietvēra SSA produktu lietošanu 2023. gada 23. februārī, kam sekoja trīs pavasara AHL slāpekļa lietošanas 2023. gada 18. martā, 2023. gada 6. aprīlī un 2023. gada 13. maijā. Precīzs katrā apstrādē izmantotais daudzums ir dokumentēts sniegtajos ekrānuzņēmumos.

GeoPard šajā procesā spēlēja izšķirošu lomu, nemanāmi izgūstot šos datu kopumus no John Deere operāciju centra. Šī efektīvā datu izguve sagatavoja augsni visaptverošai slāpekļa izmantošanas efektivitātes (NUE) un slāpekļa uzņemšanas (NU) analīzei. Iedziļinoties šajos datos, mēs pārveidojam neapstrādātu informāciju vērtīgās atziņās, bruģējot ceļu uzlabotām agronomiskām darbībām un stratēģijām.

Kopējais izmantotais slāpeklis

Kopējais pielietotais slāpeklis (KSN) kvantificē kumulatīvo slāpekļa daudzumu, kas pielietots laukam, izteikts absolūtos skaitļos kg/ha. Šis rādītājs ir atvasināts no faktiskā slāpekļa produktu daudzuma, kas pielietots visā veģetācijas periodā.

Lai nodrošinātu visaugstāko novērtējuma precizitāti, tika izmantoti tikai faktiski izmantotie dati, izslēdzot mērķa un plānotos skaitļus. Šāda pieeja ņem vērā arī vietas ar pārmērīgu un nepietiekamu slāpekļa mēslojuma daudzumu.

Iedziļinoties, mēs esam pārbaudījuši katru kvadrātmetru, lai sniegtu audzētājiem detalizētu izpratni par slāpekļa daudzumu, kas tiek izmantots uz hektāru. Zemāk esošajā kartē ir apkopota informācija no visām četrām slāpekļa lietošanas metodēm, piedāvājot vienotu priekšstatu par sezonas laikā izmantotā slāpekļa sadalījumu.

Visi sniegtie statistikas dati ir absolūtos skaitļos, mērīti kg/ha. Krāsu kodēta attēlošana atvieglo interpretāciju: sarkana krāsa apzīmē apgabalus ar vismazāko slāpekļa daudzumu, bet zaļa - reģionus ar vislielāko slāpekļa daudzumu.

Slāpekļa uzņemšana

Slāpekļa uzņemšana (NU) atspoguļo kopējo slāpekļa daudzumu, ko augi patērē visā to augšanas sezonā. Lai precīzi aprēķinātu NU, tiek ņemtas vērā divas kritiskas komponentes: (1) kopproteīna mērījums, ko uztver HarvestLab GrainSensing sistēma, un (2) kopējā novāktās ražas masa.

Kviešiem NU sadalījums ir attēlots absolūtos skaitļos, mērot kg/ha. Detalizēts NU ģeotelpiskais un statistiskais attēlojums visā laukā ir redzams pievienotajā ekrānuzņēmumā.

Slāpekļa izmantošanas efektivitāte

Slāpekļa izmantošanas efektivitāte (NUE) kvantificē patērētā slāpekļa attiecību pret kopējo izmantoto slāpekļa daudzumu, kas izteikts procentos. Atvasināts no iepriekš aprakstītās slāpekļa uzņemšanas (NU) un kopējā izmantotā slāpekļa daudzuma (TAN), ideāls NUE rādītājs, kas ir tuvu 100%, norādot, ka augi ir patērējuši gandrīz visu izmantoto slāpekli, optimizējot ražu.

Tomēr NUE vērtības aptuveni 50% liecina par pārmērīgu slāpekļa lietošanu ar atlikušo slāpekļa daudzumu augsnē, savukārt vērtības, kas pārsniedz 100%, norāda uz nepietiekamu slāpekļa lietošanu, augiem izmantojot iepriekšējo gadu slāpekļa rezerves.

Abi scenāriji ir nevēlami: pirmais riskē ar pārmērīgu mēslošanu, savukārt otrais noplicina augsni. Šis līdzsvars ir vizuāli attēlots zemāk esošajā kartē, kur teritorijas, kas tuvojas 50% NUE, ir iekrāsotas sarkanā krāsā, bet tās, kas tuvojas 100%, – zaļā krāsā.

Slāpekļa pārpalikums

Slāpekļa pārpalikums (NS) mēra starpību starp kopējo pielietoto slāpekli (KSN) un slāpekļa uzņemšanu (NU), ko augi patērē sezonas laikā, izteiktu absolūtos skaitļos kg/ha. Būtībā tas norāda slāpekļa daudzumu, ko augi neizmanto, un tam ir izšķiroša nozīme slāpekļa lietošanas plānošanā nākamajai sezonai.

Šī neizmantotā slāpekļa ģeotelpisko un statistisko sadalījumu, kas izkliedēts pa visu lauku, var apskatīt zemāk esošajā kartē.

YieldMass un CrudeProtein salīdzinājums

Jēlproteīna datu izpratne ir būtiska, mērot ražu, jo tā sniedz ieskatu ražas uzturvērtībā un potenciālajā tirgus vērtībā. Jēlproteīna mērīšanai tiek izmantota HarvestLab GrainSensing sistēma, un atsaucei ir pievienots atbilstošs ekrānuzņēmums, kurā parādīta tās saikne ar ražu.

Lai kategorizētu un izprastu datus, esam noteikuši konkrētus robežvērtības: olbaltumvielu robežvērtību 12,51 TP3T un ražas mitrās masas robežvērtību 7,9 t/ha. Pamatojoties uz šīm robežvērtībām, mēs izmantojam terminus “augstāks” un “zemāks”, lai definētu, kā novērotie dati ir saistīti ar šiem noteiktajiem standartiem. Salīdzinot un pretstatot šos rādītājus, mēs varam iegūt vērtīgas idejas, lai pilnveidotu un uzlabotu agronomiskās darbības nākamajām sezonām.

Apvienojot rādītājus vienā kartē, tiek vizualizēta saistība starp CrudeProtein un WetMass. Šis visaptverošais attēlojums identificē četrus atšķirīgus scenārijus:

1. Augstāka raža 7,9 t/ha ar augstāku 12,5% olbaltumvielu saturu
2. Augstāka raža 7,9 t/ha ar zemāku 12,5% olbaltumvielu daudzumu
3. Zemāka raža par 7,9 t/ha ar augstāku 12,5% olbaltumvielu saturu
4. Zemāka raža par 7,9 t/ha ar zemāku 12,51 TP3T olbaltumvielu daudzumu

Secinājums

1. Dati: Nemanāmi integrējoties ar John Deere operāciju centru, GeoPard nodrošina precīzu datu ieguvi reāllaikā, veidojot pamatu visai turpmākajai analīzei. Ir ļoti svarīgi iekļaut gan faktiskos mērījumu datus no HarvestLab GrainSensing sistēmas, gan faktiskos pielietošanas datus. Kopā tie nodrošina nepārspējamu aprēķinu precizitāti.
2. Slāpekļa uzņemšana (NU) un kopējais pielietotais slāpeklis (TAN)Šie divi rādītāji ir ārkārtīgi svarīgi kultūraugu audzētājiem, kuri vēlas izprast slāpekļa līdzsvaru un dinamiku savos laukos. Kopā tie sniedz pilnīgu priekšstatu par slāpekļa dzīves ciklu visas sezonas garumā.
3. Slāpekļa izmantošanas efektivitāte (NUE): NIE kalpo kā galvenais rādītājs, lai novērtētu slāpekļa izmantošanas kopējo efektivitāti laukā. Nosakot apgabalus ar atšķirīgām NIE vērtībām, kultūraugu audzētāji var noteikt iespējas pilnveidot slāpekļa lietošanas stratēģijas un uzlabot kopējo agronomisko praksi.
4. Slāpekļa pārpalikums (NS): NS sniedz kritiski svarīgu informāciju, kas var ietekmēt mainīgas mēslošanas devas (VRA) stratēģijas gaidāmajā sezonā. Risinot neizmantotā slāpekļa problēmu, lauksaimnieki var pieņemt pārdomātus lēmumus par savu mēslošanas plānu pielāgošanu.

No lauksaimnieka viedokļa precīzas datu vākšanas apvienošana ar ieskatu sniedzošu analītiku maina spēles noteikumus. Runa nav tikai par slāpekļa lietošanas līdzsvara sasniegšanu. Runa ir par ilgtspējīgas kultūraugu audzēšanas sarežģītības izpratni, vislabākās iespējamās ražas nodrošināšanu un zemes veselības saglabāšanu nākamajām sezonām.

Par uzņēmumiem

GeoPard ir vadošais precīzās lauksaimniecības programmatūras nodrošinātājs. Uzņēmums tika dibināts 2019. gadā Ķelnē, Vācijā, un ir pārstāvēts visā pasaulē. Uzņēmums piedāvā virkni risinājumu, kas palīdz lauksaimniekiem optimizēt darbību un palielināt ražu. Koncentrējoties uz ilgtspējību un reģeneratīvo ekonomiku, GeoPard mērķis ir popularizēt precīzās lauksaimniecības praksi visā pasaulē.

Uzņēmuma partneru vidū ir tādi pazīstami zīmoli kā John Deere, Corteva Agriscience, Pfeifer & Langen, IOWA Sojas pupiņu asociācija un daudzi citi.

LVA, lauksaimniecības tehnikas uzņēmums Altenweddingen, ir ilgtermiņa vidēja lieluma uzņēmums ar filiālēm Saksijā-Anhaltē, Brandenburgā un Lejassaksijā. Galvenā uzmanība tiek pievērsta lauksaimniecības tehnikas pārdošanai, eksportam, nomai, dīleru darbnīcām un rezerves daļu pakalpojumiem, kā arī agronomiskajiem pakalpojumiem. LVA ir viens no veiksmīgākajiem John Deere dīleriem Eiropā jau vairāk nekā 30 gadus.

LVA agronomijas nodaļa sniedz tādus pakalpojumus kā precīzās lauksaimniecības konsultācijas, augsnes skenēšana un datu analīze, kā arī RTK tīkls GPS korekcijai.

Šodien Altenvedingas filiālē strādā 100 darbinieku, bet citās filiālēs Lejassaksijā, Brandenburgā un Saksijā-Anhaltē – vēl 220 kolēģu. Starp viņiem ir aptuveni 40 praktikanti.