Hărțile zonelor de gestionare și cultivatorii de porumb: Cât de mult contează acestea?

În timpul analizelor multianuale, cercetătorii au testat dacă hărțile zonelor de gestionare bazate pe condițiile solului, topografie sau alte caracteristici ale peisajului pot prezice în mod fiabil care părți ale unui lan de porumb vor beneficia cel mai mult de creșterea ratelor de semănat sau de aplicarea azotului.

Studiul a arătat că, contrar presupunerilor comune, reacțiile parcelelor de cultură la aceleași intrări variază semnificativ de la an la an. Factorul cel mai imprevizibil, vremea, pare să aibă cel mai mare impact asupra modului în care culturile au reacționat la aceste intrări. Cu toate acestea, fermierii pot lua în continuare măsuri pentru a gestiona impactul vremii asupra culturilor lor.

Cartografierea zonelor de gestionare a apărut datorită creșterii interesului pentru agricultura digitală – utilizarea noilor tehnologii de colectare și analiză a datelor pentru a înțelege mai bine interacțiunea factorilor care afectează randamentele culturilor, a explicat profesorul de științe agricole Nicolas Martin de la Universitatea din Illinois, Urbana-Champaign, care a efectuat analiza împreună cu fostul cercetător postdoctoral Carlos Agustin Alesso.

Aceste metode implică utilizarea senzorilor de teren, a datelor din satelit și a altor instrumente digitale pentru a urmări modul în care culturile răspund la condițiile locale, îngrășăminte, doze de însămânțare și alte resurse. Scopul este de a minimiza practicile risipitoare sau distructive, maximizând în același timp randamentul, a adăugat Martin.

Studiul recent a folosit o metodă unică pentru a valida predicțiile hărților zonelor de gestionare.

“Am folosit utilajele noastre agricole pe post de imprimantă, generând un mozaic de materiale, similar unei cuverturi cu diverse culori”, a explicat Martin. “Am implementat experimentul nostru în mai multe locații, utilizând un design complet randomizat.”

Cercetătorii și-au efectuat studiul pe șapte parcele tipice de producție de porumb neirigat din Illinois. Fiecare parcelă a fost împărțită în numeroase parcele. Diferite rate de semănat porumb și aplicare a azotului au fost atribuite aleatoriu fiecărei parcele.

În plus, cercetătorii au măsurat compoziția solului, topografia și alte caracteristici ale peisajului specifice fiecărui amplasament. Au standardizat toate variabilele, cu excepția condițiilor meteorologice, pe toate câmpurile. Acest studiu a fost realizat între 2016 și 2021.

Cercetătorii au măsurat randamentul fiecărei parcele la momentul recoltării, pe parcursul mai multor ani. Acest lucru i-a ajutat să identifice care parcele au răspuns cel mai bine la diverse intrări în fiecare an. Au folosit un algoritm avansat de tip pădure aleatoriu pentru a stabili ce factori - cum ar fi condițiile meteorologice, caracteristicile solului sau panta - au prezis cel mai precis dacă creșterea aplicării azotului sau utilizarea unei rate de semănat mai mari ar stimula randamentele.

Martin a explicat că variabilele meteorologice sunt principalii factori care influențează modelele spațiale de răspuns la azot sau la dozele de semănat, urmate îndeaproape de atributele peisajului și ale solului. În plus, el a observat că aceste răspunsuri variază anual din cauza efectelor meteorologice, ceea ce duce la inconsecvență, cel puțin în câmpurile pe care le-am examinat.

“Aceasta înseamnă că o parcelă care răspunde bine la o doză mai mare de azot într-un an s-ar putea să nu răspundă la fel de bine data viitoare când este plantată cu porumb”, a spus el. “Acest lucru face ca conceptul de cartografiere a zonelor de gestionare să fie un predictor nesigur al răspunsurilor culturilor la factorii de producție.”

“Credem că aceste descoperiri pot explica parțial de ce tehnologiile agriculturii de precizie nu au fost adoptate uniform de către fermieri”, a spus Martin.

Cercetătorii consideră că colectarea mai multor date pe parcursul mai multor ani și utilizarea unor instrumente mai bune pentru analiza la fața locului ar putea spori acuratețea cartografierii zonelor de gestionare.

Această cercetare a fost susținută de Serviciul de Conservare a Resurselor Naturale din cadrul Departamentului Agriculturii din SUA și de Institutul Național pentru Alimentație și Agricultură.