Inicjatywa Azotowa w Iowa: Zwiększanie precyzji w dawkach aplikacji nawozów

W Iowa Michael Castellano opowiada o tym, jak wiele możliwości wiąże się z uprawą kukurydzy. Mówi, że istnieją miliardy sposobów, a niektórzy uważają, że to zmyślenie. Wyjaśnia jednak, że jeśli zsumuje się wszystkie odmiany kukurydzy, metody uprawy i warunki pogodowe, to okaże się, że to naprawdę ogromna liczba.

Ta niepewność jest bardzo ważna, ponieważ zbyt mała lub zbyt duża ilość nawozu azotowego może powodować problemy. Niedobór może zmniejszyć ilość uprawianej kukurydzy, a zbyt duża ilość może być zbyt kosztowna i szkodliwa dla środowiska.

Inicjatywa Iowa Nitrogen Initiative, kierowana przez Castellano i Sotiriosa Archontoulisa, próbuje ustalić optymalną ilość azotu dla każdego pola kukurydzy, zbierając dane z gospodarstw w całym stanie Iowa.

Chcą ułatwić rolnikom ustalenie, ile nawozu użyć. Projekt jest finansowany przez Departament Rolnictwa i Ochrony Ziemi stanu Iowa, a Sekretarz Rolnictwa stanu Iowa, Mike Naig, uważa, że to owocna współpraca rolników i ekspertów.

Uważa, że dzięki temu rolnicy uzyskają informacje niezbędne do skuteczniejszej uprawy roślin, zarabiania większych pieniędzy i dbania o środowisko.

Przełamywanie podziałów

W ramach inicjatywy Iowa Nitrogen Initiative przeprowadzono w tym roku 270 prób w gospodarstwach rolnych w 72 różnych prywatnych gospodarstwach rolnych, co stanowi czterokrotny wzrost w porównaniu z pierwszym rokiem projektu, tj. 2022 r. Docelowo planujemy przeprowadzić 500 prób rocznie.

Aby rolnicy mogli dołączyć, potrzebują dostępu do dwóch coraz bardziej popularnych technologii rolnictwa precyzyjnego: zmiennego dawkowania nawozów i monitorowania plonów opartego na GPS. Wykorzystując historyczne dane dotyczące plonów, aby zidentyfikować miejsca, w których spodziewane jest odmienne zachowanie, partner projektu, Premier Crop Systems, projektuje eksperyment na niewielkim obszarze pola, zazwyczaj o powierzchni około pięciu akrów.

Poszczególnym sekcjom w obrębie obszaru doświadczalnego przypisuje się różne dawki azotu, od zera do 200 funtów na akr, a rolnicy po zbiorach dzielą się danymi dotyczącymi plonów z zespołem badawczym. Uczestnicy otrzymują rekompensatę za utratę plonów na gruntach, które nie są nawożone azotem.

Dane z prób wzbogacono symulacjami z biofizycznych modeli procesów, aby określić optymalne dawki w zależności od rodzaju gleby i nasion, praktyk zarządzania oraz pogody. Ta baza danych będzie stanowić podstawę narzędzi decyzyjnych projektu, które będą dostępne dla ogółu społeczeństwa w sezonie wegetacyjnym 2025.

Narzędzia te będą szczególnie przydatne dla rolników wykorzystujących technologię rolnictwa precyzyjnego do gromadzenia danych. Zdaniem Castellano, rolnicy posiadający sprzęt do nawożenia o zmiennej dawce często nie dysponują opartymi na dowodach wskazówkami dotyczącymi tego, jak te dawki powinny się zmieniać.

“Pracujemy nad tym, aby zniwelować różnice między postępem technologicznym w dziedzinie rolnictwa precyzyjnego, jakiego dokonują inżynierowie, a wiedzą naukową agronomów” – powiedział.

Trzy pomocne narzędzia

Zespół badawczy pracuje nad trzema narzędziami, które pomogą rolnikom podejmować lepsze decyzje:

Ulepszone zalecenia dotyczące testów porównawczych:

• Przedstawiają lepsze propozycje dotyczące dawek azotu, biorąc pod uwagę różnice wynikające z takich czynników jak genetyka, gleba, sposób zarządzania gruntami i pogoda.
• Rolnicy mogą również sprawdzić dane z eksperymentów, aby zobaczyć, co się naprawdę dzieje przy różnych dawkach i praktykach.

Narzędzie prognozowania:

• To narzędzie przewidzi najlepsze stawki w oparciu o obecne i przyszłe dane dotyczące gleby i pogody.
• Zdaniem Castellano ma to duże znaczenie, ponieważ pogoda ma duży wpływ na zapotrzebowanie na azot.

Narzędzie do prognozowania wstecznego:

• To narzędzie pomaga rolnikom przeanalizować miniony rok i sprawdzić, jak zmieniłoby się zapotrzebowanie ich upraw na azot, gdyby postąpili inaczej. Na przykład, gdyby zasiali inny gatunek kukurydzy lub zastosowali nawóz w innym czasie.

Castellano wyjaśnia, że celem jest ciągła aktualizacja tych narzędzi poprzez coroczne wprowadzanie nowych danych z badań klinicznych.

“Dopóki rolnicy będą próbować nowych rozwiązań, a pogoda będzie się zmieniać, optymalne dawki azotu również będą się zmieniać. Musimy kontynuować badania i dostarczać rolnikom informacji, aby mogli podejmować najlepsze decyzje” – powiedział.

Zaangażowanie rolników

Rolnicy od samego początku uczestniczyli w inicjatywie Iowa Nitrogen Initiative, biorąc nawet udział w sprincie projektowym, prowadzonym przez inżynierów i projektantów Google w lutym. Opinie rolników odegrały kluczową rolę, wpływając na decyzje, takie jak udostępnienie pierwszej wersji narzędzi decyzyjnych w formie aplikacji mobilnej. Rolnicy zasugerowali to rozwiązanie, ponieważ chętniej korzystają z informacji, jeśli mają do nich dostęp w dowolnym miejscu.

“Ściśle współpracujemy z rolnikami, aby mieć pewność, że produkty, które tworzymy, są przydatne dla osób, które będą z nich korzystać. Nie chcemy, aby rolnicy czuli, że to coś im narzucane” – powiedział Castellano.

Cieszy się, że każdy rolnik, który dołączył w pierwszym roku, kontynuował pracę w drugim roku. Roger Zylstra, jeden z wolontariuszy prowadzących badania przez dwa lata, powiedział podczas wrześniowego dnia polowego, że współpraca z zespołem badawczym przebiegała bezproblemowo i bezproblemowo. Zylstra, były prezes Stowarzyszenia Producentów Kukurydzy w Iowa, prowadzi gospodarstwo rolne w pobliżu Lynnville w hrabstwie Jasper i z niecierpliwością oczekuje na bardziej wilgotne lata, które zapewnią większą zmienność danych.

“Zawsze staram się znaleźć sposoby, by lepiej gospodarować ziemią i uczymy się, że istnieją lepsze sposoby działania” – powiedział Zylstra. “Myślę, że potencjał jest tu niesamowity”.”

Liderzy projektu zapraszają rolników, doradców ds. upraw i aplikatorów nawozów do zapisania się na próbę w sezonie uprawowym 2024. Zainteresowani mogą wypełnić formularz online, aby uzyskać więcej informacji lub wyrazić swoje zainteresowanie.