Efektywność wykorzystania azotu. Przypadek użycia od LVA - dealera John Deere z Niemiec

W dynamicznym świecie współczesnego rolnictwa rolnicy stoją przed wieloma wyzwaniami, takimi jak skutki zmian klimatu, rosnące koszty nawozów i pilna potrzeba stosowania zrównoważonych praktyk. Kluczowym elementem tych wyzwań jest zarządzanie azotem – kluczowym składnikiem odżywczym, który w przypadku niewłaściwego gospodarowania może prowadzić do poważnych konsekwencji dla środowiska.

Jednak pośród tych złożoności, dwa wskaźniki wyłaniają się jako rozwiązania i czynniki przełomowe: efektywność wykorzystania azotu (NUE) i pobieranie azotu (NU). NUE i NU oferują nowy paradygmat w praktykach rolniczych, przekształcając wyzwania w szanse dla zrównoważonego i wydajnego rolnictwa.

John Deere, wiodący producent sprzętu rolniczego, odgrywa kluczową rolę w stawianiu czoła tym wyzwaniom. Dzięki systemowi HarvestLab GrainSensing dostarcza kluczowych danych dotyczących białka surowego, umożliwiając głębsze zrozumienie dynamiki azotu w uprawach. Ponadto John Deere wspiera integrację nowoczesnych technologii, aby rolnictwo stało się bardziej zrównoważone.

W tym dążeniu dealerzy John Deere, tacy jak LVA, stanowią kluczowych sojuszników. LVA, innowacyjny dealer John Deere w Niemczech, ściśle współpracuje z rolnikami, aby wdrażać nowe technologie i zaawansowane strategie agronomiczne. Ich rola odgrywa kluczową rolę w pomaganiu rolnikom w poruszaniu się po zawiłościach współczesnego rolnictwa, zapewniając im maksymalne wykorzystanie dostępnych technologii w celu optymalizacji swoich praktyk.

Na żyznych glebach Magdeburger Börde kryje się historia Baumgärtel GbR, rodzinnego gospodarstwa z 30-letnią tradycją rolniczą, gdzie pszenica jest jedną z głównych upraw. W tym gospodarstwie precyzyjne zarządzanie azotem wykracza poza optymalizację plonów: chodzi o zaangażowanie w zrównoważone rolnictwo w obliczu globalnych wyzwań środowiskowych.

GeoPard, jako wiodący dostawca oprogramowania do rolnictwa precyzyjnego, działa jak spoiwo łączące te filary – John Deere, LVA i rolników, takich jak ci z Baumgärtel GbR. GeoPard upraszcza zarządzanie danymi i automatyzuje procesy analityczne, przekształcając dane w praktyczne wnioski. W tym przypadku, skupienie się na efektywności wykorzystania azotu oferuje rolnikom perspektywę, dzięki której mogą oni analizować i ulepszać swoje praktyki, zapewniając zrównoważony rozwój i wydajność w każdym aspekcie swojej działalności.

Zarządzanie azotem w gospodarstwie Baumgärtel

Rodzina Baumgärtel, pod przewodnictwem Friedricha Baumgärtela, wykorzystuje potencjał rolnictwa opartego na danych, aby udoskonalić swoje strategie nawożenia i wprowadzić nowe techniki. Wszystko to ma na celu udoskonalenie praktyk agronomicznych.

Kluczowym elementem ich strategii jest zarządzanie azotem. Rok 2023 przyniósł na granicy Magdeburga deszczową wiosnę i suche wczesne lato, co przełożyło się na średnie plony. Aby sprostać tym warunkom, Baumgärtelowie zastosowali metody dostosowane do konkretnych lokalizacji, aby precyzyjnie regulować dawki azotu.

Dodatkowo, wykorzystali system HarvestLab GrainSensing do pomiaru białka surowego w zebranym ziarnie. Następnie, za pomocą GeoPard, oszacowali zużycie azotu przez uprawę, co umożliwiło obliczenie efektywności wykorzystania azotu (NUE) z dużą precyzją.

Dla Baumgärtelów wskaźnik NUE stał się kluczowym wskaźnikiem. Identyfikuje on obszary wymagające dostosowania strategii stosowania azotu. W strefach, w których NUE spada poniżej 80%, planują ograniczyć stosowanie azotu w kolejnym sezonie. Natomiast obszary, w których NUE przekracza 100%, wymagają dogłębnej analizy, co – jak przewidują – będzie wymagało wielu sezonów uważnej obserwacji i nauki.

Współpraca między LVA i GeoPard Agriculture

W 2022 roku doszło do strategicznego sojuszu między firmą GeoPard a firmą LVA produkującą maszyny rolnicze Altenweddingen, innowacyjnym dealerem John Deere w Niemczech. Współpraca ta zrodziła się z wspólnej wizji wykorzystania obszernych danych John Deere do praktycznych analiz terenowych.

Od tego czasu partnerstwo rozrosło się, koncentrując się na innowacyjnych sposobach doskonalenia praktyk rolniczych poprzez podejmowanie decyzji w oparciu o dane. W kolejnych sekcjach pokażemy, jak rolnicy optymalnie wykorzystują azot.

Michael Eckhardt, szef działu rolnictwa precyzyjnego w LVA, powiedział: “Synergia między GeoPard i LVA to coś więcej niż tylko partnerstwo biznesowe; to zaangażowanie w rewolucjonizowanie stosowanych praktyk agronomicznych poprzez podejmowanie decyzji w oparciu o dane.

Celem tej współpracy jest zapewnienie rolnikom dostępu do pogłębionych informacji agronomicznych. LVA, dzięki rozbudowanym usługom agronomicznym, wykorzystuje moc sprzętu John Deere, takiego jak system HarvestLab GrainSensor, do gromadzenia kluczowych danych.

Z drugiej strony, silnik analityczny GeoPard przetwarza te dane, dostarczając użytecznych informacji. Wspólnie tworzymy sojusz, koncentrując się na ulepszaniu praktyk rolników (na przykład w zakresie zarządzania azotem) poprzez połączenie najlepszych rozwiązań w zakresie maszyn i oprogramowania.’

Przechwytywanie i przygotowywanie danych

Podstawą tej ewolucji rolnictwa opartej na danych jest płynna integracja między GeoPard a Centrum Operacyjnym John Deere. Współpraca ta jest przykładem kluczowej roli firmy John Deere w udostępnianiu danych za pośrednictwem swojego interfejsu API, co znacząco wzbogaca przepływ danych otrzymywanych z pól uprawnych.

Integracja gwarantuje, że natychmiast po udokumentowaniu operacji w Centrum Operacyjnym John Deere, GeoPard szybko je zbiera. Ten natychmiastowy proces pobierania danych obejmuje zbiory (wraz ze szczegółami takimi jak dane dotyczące białka surowego i zużycia paliwa) oraz zastosowania takie jak opryskiwanie, nawożenie, siew i uprawa roli.

Takie usprawnione połączenie nie jest wyłączną domeną firmy John Deere; podstawową zasadą platformy GeoPard jest jej kompatybilność z różnymi dostawcami danych o maszynach, co ułatwia połączenia za pośrednictwem interfejsu API.

Dzięki płynnemu przepływowi danych do systemu GeoPard, plantatorzy zyskują dostęp do analiz niemal w czasie rzeczywistym. Ten szybki transfer danych stanowi podstawę wdrażania zautomatyzowanych pakietów analitycznych, takich jak analiza efektywności wykorzystania azotu, zapewniając plantatorom dostęp do aktualnych i praktycznych informacji na wyciągnięcie ręki.

Pole

W 2023 roku firma Baumgärtel GbR stanęła przed wyzwaniem optymalizacji wzrostu w polu. Aby to osiągnąć, azot zastosowano czterokrotnie, rozpoczynając od SSA w lutym, a następnie trzykrotnie stosując AHL wiosną. Dawki te w polu dostosowano do specyfiki danego miejsca. Ponadto system HarvestLab GrainSensing odegrał kluczową rolę w określeniu rozmieszczenia białka surowego w zebranym ziarnie.

Zbiór

Odkryj zawiłości najnowszych zbiorów z dnia 2023-08-08, oglądając poniższe zrzuty ekranu. Ten kluczowy zestaw danych, płynnie i automatycznie pobrany z Centrum Operacyjnego John Deere przez GeoPard, ukazuje delikatną równowagę między warstwami danych białka surowego i masy mokrej zebranymi podczas zbiorów.

Chociaż dane dotyczące zbiorów mogą czasami wykazywać odchylenia, wdrożenie Kalibracja wydajności Znacznie zwiększa dokładność analizy. Zapewnia to wiarygodne wyniki, nawet w przypadku wyjątkowych wartości, takich jak 19 t/ha dla pszenicy. Poniżej przedstawiono skalibrowaną masę mokrą (WetMass).

Operacje nawożenia przy użyciu produktów azotowych

W sezonie 2023 uprawę pszenicy traktowano starannie zaplanowanym systemem nawożenia azotem, obejmującym cztery różne zabiegi. Obejmował on zastosowanie produktów SSA 23.02.2023 r., a następnie trzy wiosenne nawożenia azotem AHL 18.03.2023 r., 06.04.2023 r. i 13.05.2023 r. Dokładne ilości zastosowane w każdym zabiegu są udokumentowane na załączonych zrzutach ekranu.

GeoPard odegrał kluczową rolę w tym procesie, płynnie pobierając te zbiory danych z Centrum Operacyjnego John Deere. To efektywne pobieranie danych stworzyło podwaliny pod kompleksową analizę efektywności wykorzystania azotu (NUE) i poboru azotu (NU). Analizując te dane, przekształcamy surowe informacje w cenne spostrzeżenia, torując drogę do udoskonalonych operacji i strategii agronomicznych.

Całkowity zastosowany azot

Całkowity Azot Zastosowany (TAN) określa skumulowaną ilość azotu zastosowanego na polu, wyrażoną w liczbach bezwzględnych jako kg/ha. Wskaźnik ten jest obliczany na podstawie sumy rzeczywistych produktów azotowych zastosowanych w całym sezonie wegetacyjnym.

Aby zapewnić najwyższą dokładność oceny, wykorzystano wyłącznie dane dotyczące rzeczywistego zastosowania, z wyłączeniem wartości docelowych i planowanych. Takie podejście uwzględnia również miejsca z nadmiarem i niedoborem azotu.

Zagłębiając się w szczegóły, przeanalizowaliśmy każdy metr kwadratowy, aby zapewnić plantatorom szczegółowe informacje na temat ilości azotu zastosowanego na hektar. Poniższa mapa konsoliduje informacje ze wszystkich czterech zastosowań azotu, oferując ujednolicony obraz rozkładu zastosowanego azotu w danym sezonie.

Wszystkie prezentowane dane statystyczne są wyrażone w wartościach bezwzględnych i wyrażone w kg/ha. Kolorystyka ułatwia interpretację: kolor czerwony oznacza obszary z najmniejszym nawożeniem azotem, a zielony – regiony z największym nawożeniem.

Pobieranie azotu

Pobieranie azotu (NU) oznacza całkowitą ilość azotu pobieranego przez rośliny w całym okresie wzrostu. Aby dokładnie obliczyć NU, uwzględnia się dwa kluczowe elementy: (1) pomiar białka surowego, rejestrowany przez system HarvestLab GrainSensing System, oraz (2) całkowitą masę zebranego plonu.

W przypadku pszenicy rozkład NU jest przedstawiony w wartościach bezwzględnych, mierzonych w kg/ha. Szczegółowy geoprzestrzenny i statystyczny obraz NU na polu można zobaczyć na załączonym zrzucie ekranu.

Efektywność wykorzystania azotu

Efektywność wykorzystania azotu (NUE) określa stosunek azotu zużytego do całkowitego azotu zastosowanego, wyrażony w procentach. Wywodząc się z wcześniej opisanych wskaźników poboru azotu (NU) i całkowitego azotu zastosowanego (TAN), NUE bliski 100% jest wartością optymalną, co oznacza, że rośliny zużyły prawie cały zastosowany azot, optymalizując plony.

Jednak wartości NUE wynoszące około 50% sugerują nadmierne zastosowanie resztkowego azotu w glebie, podczas gdy wartości przekraczające 100% wskazują na niedostateczne zastosowanie, a rośliny czerpią azot z rezerw z poprzednich lat.

Oba scenariusze są niepożądane: pierwszy grozi nadmiernym nawożeniem, a drugi zubożeniem gleby. Tę równowagę przedstawiono wizualnie na poniższej mapie, gdzie obszary w pobliżu 50% NUE oznaczono na czerwono, a te w pobliżu 100% na zielono.

Nadwyżka azotu

Nadwyżka azotu (NS) mierzy różnicę między całkowitą zastosowaną ilością azotu (TAN) a pobraniem azotu (NU) przez rośliny w danym sezonie, wyrażoną w wartościach bezwzględnych w kg/ha. Zasadniczo wskazuje ona ilość azotu niewykorzystanego przez rośliny, co odgrywa kluczową rolę w planowaniu aplikacji azotu w kolejnym sezonie.

Poniżej znajduje się mapa geoprzestrzenna i statystyczna przedstawiająca rozkład niewykorzystanego azotu na całym polu.

Porównanie YieldMass i CrudeProtein

Zrozumienie danych dotyczących białka surowego jest kluczowe przy pomiarze plonów, ponieważ dostarczają one informacji o jakości odżywczej i potencjalnej wartości rynkowej plonu. Do pomiaru białka surowego wykorzystano system HarvestLab GrainSensing, a dla porównania załączono zrzut ekranu prezentujący jego powiązanie z systemem Yield.

Aby sklasyfikować i zrozumieć dane, wyznaczyliśmy konkretne progi: próg zawartości białka na poziomie 12,51 TP3T oraz próg mokrej masy plonu na poziomie 7,9 t/ha. Na podstawie tych progów używamy terminów “wyższy” i “niższy”, aby określić, jak obserwowane dane odnoszą się do tych ustalonych standardów. Porównując i zestawiając te wskaźniki, możemy wyciągnąć cenne wnioski, które pomogą udoskonalić i udoskonalić działania agronomiczne w kolejnych sezonach.

Łącząc metryki na jednej mapie, można zwizualizować relację między CrudeProtein a WetMass. Ta kompleksowa reprezentacja identyfikuje cztery różne scenariusze:

1. Wyższy plon 7,9 t/ha z wyższą zawartością białka 12,5%
2. Wyższy plon 7,9 t/ha przy niższej zawartości białka 12,5%
3. Niższy plon 7,9 t/ha przy wyższym białku 12,5%
4. Niższy plon 7,9 t/ha przy niższym poziomie białka 12,5%

Wniosek

1. Dane: Dzięki płynnej integracji z Centrum Operacyjnym John Deere, GeoPard zapewnia precyzyjne zbieranie danych w czasie rzeczywistym, stanowiąc podstawę wszelkich późniejszych analiz. Integracja rzeczywistych danych pomiarowych z systemu HarvestLab GrainSensing oraz rzeczywistych danych Applied Data jest kluczowa. Razem zapewniają one niezrównaną dokładność obliczeń.
2. Pobieranie azotu (NU) i całkowity zastosowany azot (TAN)Te dwa wskaźniki są kluczowe dla plantatorów roślin, którzy chcą zrozumieć równowagę i dynamikę azotu na swoich polach. Razem dają one pełny obraz cyklu życia azotu w ciągu sezonu.
3. Efektywność wykorzystania azotu (NUE): Wartość NUE jest kluczowym wskaźnikiem oceny ogólnej efektywności wykorzystania azotu na polu. Identyfikując obszary o zróżnicowanych wartościach NUE, producenci roślin mogą zidentyfikować możliwości udoskonalenia strategii stosowania azotu i poprawy ogólnych praktyk agrotechnicznych.
4. Nadwyżka azotu (NS): NS dostarcza kluczowych informacji, które mogą wpłynąć na strategie zmiennego dawkowania (VRA) w nadchodzącym sezonie. Zajmując się kwestią niewykorzystanego azotu, rolnicy mogą podejmować świadome decyzje i dostosowywać swoje plany nawożenia.

Z perspektywy rolnika połączenie precyzyjnego gromadzenia danych z wnikliwą analizą to prawdziwy przełom. Nie chodzi tylko o osiągnięcie równowagi w stosowaniu azotu. Chodzi o zrozumienie zawiłości zrównoważonej uprawy roślin, zapewnienie jak najwyższych plonów i utrzymanie zdrowej gleby w przyszłych sezonach.

O firmach

GeoPard jest wiodącym dostawcą oprogramowania do rolnictwa precyzyjnego. Firma została założona w 2019 roku w Kolonii w Niemczech i jest reprezentowana na całym świecie. Oferuje szereg rozwiązań, które pomagają rolnikom optymalizować działalność i zwiększać plony. Koncentrując się na zrównoważonym rozwoju i ekonomii regeneracyjnej, GeoPard dąży do promowania praktyk rolnictwa precyzyjnego na całym świecie.

Wśród partnerów firmy znajdują się tak znane marki, jak John Deere, Corteva Agriscience, Pfeifer & Langen, IOWA Soybean Association i wiele innych.

LVA, przedsiębiorstwo maszyn rolniczych Altenweddingen, to średniej wielkości firma z długoletnim doświadczeniem, posiadająca oddziały w Saksonii-Anhalt, Brandenburgii i Dolnej Saksonii. Koncentruje się na sprzedaży, eksporcie, wynajmie, warsztatach dealerskich i serwisie części zamiennych do maszyn rolniczych oraz usługach agrotechnicznych. LVA jest jednym z najbardziej udanych dealerów John Deere w Europie od ponad 30 lat.

Dział agronomiczny LVA oferuje usługi takie jak doradztwo w zakresie rolnictwa precyzyjnego, skanowanie gleby, analiza danych oraz sieć RTK do korekcji GPS.

Obecnie w Altenweddingen pracuje 100 pracowników, a w pozostałych oddziałach w Dolnej Saksonii, Brandenburgii i Saksonii-Anhalt kolejnych 220. Wśród nich jest około 40 stażystów.