В динамичном мире современного сельского хозяйства фермеры сталкиваются с многочисленными проблемами, включая последствия изменения климата, растущие затраты на удобрения и острую необходимость внедрения экологически устойчивых методов ведения сельского хозяйства. Ключевым аспектом этих проблем является управление азотом — важнейшим питательным веществом, неправильное использование которого может привести к значительным экологическим последствиям.
Однако, на фоне этих сложностей, два показателя становятся решениями и факторами, меняющими правила игры: эффективность использования азота (NUE) и поглощение азота (NU). NUE и NU предлагают новую парадигму в сельскохозяйственной практике, превращая проблемы в возможности для устойчивого и эффективного земледелия.
Компания John Deere, ведущий производитель сельскохозяйственной техники, играет ключевую роль в решении этих проблем. Благодаря своей системе HarvestLab GrainSensing, она предоставляет важные данные о содержании сырого протеина, что позволяет более детально понимать динамику азота в сельскохозяйственных культурах. Кроме того, John Deere поддерживает внедрение современных технологий для повышения устойчивости сельского хозяйства.
В этом стремлении дилерские центры John Deere, такие как LVA, играют важнейшую роль. LVA, инновационный дилер John Deere в Германии, тесно сотрудничает с фермерами, внедряя новые технологии и реализуя передовые агрономические стратегии. Их роль имеет решающее значение в оказании помощи фермерам в преодолении сложностей современного сельского хозяйства, обеспечивая им возможность максимально эффективно использовать доступные технологии для оптимизации своей деятельности.
На плодородных почвах Магдебургского Бёрде кроется история Baumgärtel GbR, семейной фермы с 30-летней историей сельского хозяйства, где пшеница является одной из основных культур. На этой ферме точное управление азотом выходит за рамки оптимизации урожайности: речь идет о приверженности устойчивому сельскому хозяйству перед лицом глобальных экологических вызовов.
GeoPard, как ведущий поставщик программного обеспечения для точного земледелия, выступает связующим звеном между этими столпами – John Deere, LVA и фермерами, такими как те, что работают в Baumgärtel GbR. GeoPard упрощает управление данными и автоматизирует аналитические процессы, превращая данные в полезные выводы. В данном случае, их акцент на эффективности использования азота предоставляет фермерам возможность анализировать и улучшать свою практику, обеспечивая устойчивость и эффективность во всех аспектах своей деятельности.
Управление азотом на ферме Баумгертель
Семья Баумгертель под руководством Фридриха Баумгертеля использует потенциал сельского хозяйства, основанного на данных, для совершенствования стратегий внесения удобрений и внедрения новых технологий, стремясь улучшить свою агрономическую практику.
Ключевым элементом их стратегии является управление внесением азота. 2023 год принес в Магдебургер-Бёрде влажную весну и засушливое начало лета, что привело к средним урожаям. Чтобы справиться с этими условиями, семья Баумгертель использовала методы, специфичные для каждого участка, для точной корректировки внесения азотных удобрений.
Кроме того, они использовали систему HarvestLab GrainSensing для измерения содержания сырого протеина в собранном зерне. Затем с помощью GeoPard была оценена потребность культуры в азоте, что позволило с высокой точностью рассчитать эффективность использования азота (NUE).
Для семьи Баумгертель показатель эффективности использования азота (NUE) стал важнейшим показателем. Он позволяет выявлять области, требующие корректировки стратегий внесения азотных удобрений. В зонах, где NUE ниже 80%, они планируют сократить внесение азота в следующем сезоне. Напротив, в областях, где NUE превышает 100%, необходим углубленный анализ, задача, которая, по их мнению, потребует нескольких сезонов тщательного наблюдения и обучения.
Сотрудничество между LVA и GeoPard Agriculture.
В 2022 году был заключен стратегический альянс между GeoPard и компанией LVA Altenweddingen, инновационным дилером John Deere в Германии. Это сотрудничество возникло из общего стремления использовать обширные данные John Deere для получения полезной информации на местах.
С тех пор партнерство расширилось, сосредоточившись на инновационных способах улучшения методов ведения сельского хозяйства посредством принятия решений на основе данных. В следующих разделах мы расскажем, как фермеры максимально эффективно используют азотные удобрения.
Михаэль Экхардт, руководитель отдела точного земледелия в ЛВА, “Синергия между GeoPard и LVA — это больше, чем просто деловое партнерство; это стремление к революционизации прикладных агрономических практик посредством принятия решений на основе данных», — отметил он.
Это сотрудничество направлено на предоставление фермерам расширенных агрономических знаний. Компания LVA, благодаря расширенным агрономическим услугам, использует возможности оборудования John Deere, такого как система HarvestLab GrainSensor, для сбора важных данных.
С другой стороны, аналитический движок GeoPard обрабатывает эти данные, предоставляя полезную информацию для принятия решений. Вместе это партнерство образует альянс, ориентированный на улучшение методов ведения сельского хозяйства (например, в области управления азотом) путем объединения лучших достижений в области техники и программного обеспечения.’
Сбор и подготовка данных
В основе этой основанной на данных эволюции сельского хозяйства лежит бесшовная интеграция между GeoPard и операционным центром John Deere.. Это сотрудничество наглядно демонстрирует ключевую роль компании John Deere в обеспечении доступа к данным через свой API, что значительно обогащает поток данных, получаемых с сельскохозяйственных полей.
Интеграция гарантирует, что как только операции документируются в Центре управления операциями John Deere, GeoPard оперативно собирает их. Этот процесс мгновенного извлечения данных охватывает уборку урожая (с такими подробностями, как данные о содержании сырого протеина и расходе топлива) и такие виды работ, как опрыскивание, внесение удобрений, посев и обработка почвы.
Эта упрощенная система подключения не является эксклюзивной для John Deere; основной принцип платформы GeoPard заключается в ее совместимости с различными поставщиками данных о технике, что облегчает подключение через API.
Благодаря бесперебойному потоку данных в систему GeoPard, фермеры получают аналитические данные практически в режиме реального времени. Эта оперативная передача данных является краеугольным камнем для запуска автоматизированных аналитических комплексов, таких как анализ эффективности использования азота, обеспечивая фермерам своевременную и полезную информацию.
Поле
В 2023 году перед компанией Baumgärtel GbR стояла задача оптимизации роста в поле. Для этого азотные удобрения вносились четыре раза, начиная с SSA в феврале, а затем трижды — с AHL весной. Эти обработки в поле были точно настроены с использованием метода, учитывающего особенности участка. Кроме того, система HarvestLab GrainSensing сыграла решающую роль в определении распределения сырого протеина в собранном зерне.
Урожай
Изучите все тонкости последнего урожая от 08.08.2023 с помощью представленных ниже скриншотов. Этот важный набор данных, автоматически полученный из операционного центра John Deere с помощью GeoPard, демонстрирует тонкий баланс между слоями данных о сыром протеине и влажной массе, собранными во время уборки урожая.
Хотя данные об урожае могут иногда демонстрировать отклонения, внедрение Калибровка выхода Это значительно повышает точность анализа. Это обеспечивает получение достоверных результатов даже при исключительных значениях, таких как 19 т/га для пшеницы. Калиброванная влажная масса показана ниже.
Внесение удобрений с использованием азотных удобрений
В течение сезона 2023 года посевы пшеницы обрабатывались по тщательно спланированной схеме внесения азотных удобрений, включающей четыре различных варианта обработки. Это включало внесение препаратов SSA 23 февраля 2023 года, за которым последовали три весенних азотных подкормки препаратом AHL 18 марта 2023 года, 6 апреля 2023 года и 13 мая 2023 года. Точные количества удобрений, внесенных в каждом варианте обработки, указаны на предоставленных скриншотах.
Система GeoPard сыграла решающую роль в этом процессе, обеспечив бесперебойное получение этих наборов данных из операционного центра John Deere. Эффективное извлечение данных подготовило почву для всестороннего анализа эффективности использования азота (NUE) и поглощения азота (NU). Благодаря глубокому анализу этих данных мы преобразуем необработанную информацию в ценные выводы, открывая путь к совершенствованию агрономических операций и стратегий.
Общее количество внесенного азота
Общее количество внесенного азота (TAN) количественно определяет суммарное количество азота, внесенного на поле, и представляется в абсолютных числах в кг/га. Этот показатель рассчитывается как сумма фактически внесенных азотных продуктов в течение вегетационного периода.
Для обеспечения максимальной точности оценки использовались только фактически внесенные данные, исключая целевые и плановые показатели. Такой подход также учитывает участки с избыточным и недостаточным внесением азота.
Мы провели более детальный анализ каждого квадратного метра, чтобы предоставить фермерам подробное представление о количестве азота, внесенного на гектар. Приведенная ниже карта объединяет информацию по всем четырем вариантам внесения азота, предлагая единое представление о распределении азота за сезон.
Все представленные статистические данные приведены в абсолютных значениях, измеренных в кг/га. Цветовая кодировка облегчает интерпретацию: красный цвет обозначает области с наименьшим количеством внесенного азота, а зеленый — области с наибольшим его количеством.
Поглощение азота
Поглощение азота (ПАЗ) представляет собой общее количество азота, потребленного растениями в течение всего вегетационного периода. Для точного расчета ПАЗ учитываются два важных компонента: (1) измерение содержания сырого протеина, полученное с помощью системы HarvestLab GrainSensing, и (2) общая масса собранного урожая.
Для пшеницы распределение НУ представлено в абсолютных значениях, измеренных в кг/га. Подробное геопространственное и статистическое представление НУ по полю можно увидеть на прилагаемом скриншоте.
Эффективность использования азота
Эффективность использования азота (NUE) количественно определяет отношение потребленного азота к общему внесенному азоту, выраженное в процентах. На основе ранее описанных показателей поглощения азота (NU) и общего внесенного азота (TAN) идеальным считается значение NUE, близкое к 100%, что указывает на то, что растения потребили почти весь внесенный азот, оптимизируя урожайность.
Однако значения NUE около 50% указывают на переизбыток внесения удобрений с остаточным содержанием азота в почве, тогда как значения, превышающие 100%, свидетельствуют о недостатке внесения удобрений, когда растения используют запасы азота предыдущих лет.
Оба сценария нежелательны: первый чрезмерный, а второй истощает почву. Этот баланс визуально представлен на карте ниже, где области вблизи 50% NUE окрашены в красный цвет, а области вблизи 100% — в зеленый.
Избыток азота
Избыток азота (Nitrogen Surplus, NS) измеряет разницу между общим внесенным азотом (Total Applied Nitrogen, TAN) и поглощенным азотом (Nitrogen Uptake, NU), потребляемым растениями в течение сезона, выраженную в абсолютных значениях в кг/га. По сути, он показывает количество азота, оставшегося неиспользованным растениями, что играет ключевую роль в планировании внесения азота в следующем сезоне.
Пространственное и статистическое распределение этого неиспользованного азота по всему полю можно увидеть на карте, представленной ниже.
Сравнение выхода массы и сырого протеина
Понимание данных о содержании сырого протеина имеет важное значение при оценке урожайности, поскольку оно позволяет судить о питательной ценности и потенциальной рыночной стоимости урожая. Для измерения содержания сырого протеина используется система HarvestLab GrainSensing, и для справки прилагается соответствующий скриншот, демонстрирующий ее связь с урожайностью.
Для классификации и анализа данных мы установили определенные пороговые значения: пороговое значение содержания белка на уровне 12,51 TP3T и пороговое значение урожайности по влажной массе на уровне 7,9 т/га. На основе этих пороговых значений мы используем термины “выше” и “ниже”, чтобы показать, как наблюдаемые данные соотносятся с установленными стандартами. Сравнивая и сопоставляя эти показатели, мы можем извлечь ценные идеи для совершенствования и улучшения агрономических операций в последующие сезоны.
Объединив показатели на одной карте, визуализируется взаимосвязь между содержанием сырого протеина и влажной массой. Это всеобъемлющее представление позволяет выделить четыре различных сценария:
- Более высокая урожайность 7,9 т/га с более высоким содержанием белка 12,51 TP3T.
- Более высокая урожайность 7,9 т/га при более низком содержании белка 12,51 TP3T.
- Более низкая урожайность 7,9 т/га при более высоком содержании белка 12,51 TP3T.
- Более низкая урожайность 7,9 т/га при более низком содержании белка 12,51 TP3T.
Заключение
1. Данные: Благодаря бесшовной интеграции с операционным центром John Deere, GeoPard обеспечивает сбор данных в режиме реального времени и с высокой точностью, формируя основу для всей последующей аналитики. Включение фактических измеренных данных из системы HarvestLab GrainSensing и фактических данных, полученных с помощью оборудования, имеет решающее значение. Вместе они обеспечивают беспрецедентную точность расчетов.
2. Поглощение азота (NU) и общее количество внесенного азота (TAN)Эти два показателя имеют первостепенное значение для производителей сельскохозяйственных культур, стремящихся понять баланс и динамику азота на своих полях. Вместе они дают полную картину жизненного цикла азота в течение сезона.
3. Эффективность использования азота (NUE): Эффективность использования азота (NUE) является ключевым показателем для оценки общей эффективности применения азота на поле. Выявляя участки с различными значениями NUE, производители сельскохозяйственных культур могут определить возможности для совершенствования стратегий внесения азота и улучшения общих агрономических методов.
4. Избыток азота (NS): NS предоставляет важную информацию, которая может повлиять на стратегии внесения удобрений с переменной нормой (VRA) в предстоящем сезоне. Устраняя неиспользованный азот, фермеры могут принимать обоснованные решения и корректировать свои планы внесения удобрений.
С точки зрения фермера, сочетание точного сбора данных с глубоким аналитическим анализом меняет правила игры. Речь идёт не просто о достижении баланса внесения азотных удобрений. Речь идёт о понимании тонкостей устойчивого выращивания сельскохозяйственных культур, обеспечении максимально возможного урожая и поддержании здоровья земли для будущих сезонов.
О компаниях
ГеоПард GeoPard — ведущий поставщик программного обеспечения для точного земледелия. Компания была основана в 2019 году в Кёльне, Германия, и представлена по всему миру. Компания предлагает широкий спектр решений, которые помогают фермерам оптимизировать свою деятельность и повышать урожайность. Сосредоточившись на устойчивом развитии и регенеративной экономике, GeoPard стремится продвигать методы точного земледелия по всему миру.
В число партнеров компании входят такие известные бренды, как John Deere, Corteva Agriscience, Pfeifer & Langen, IOWA Soybean Association и многие другие.
ЛВА, Компания LVA, занимающаяся поставкой сельскохозяйственной техники в Альтенведдинген, является средним предприятием с многолетним опытом работы и имеет филиалы в Саксонии-Анхальт, Бранденбурге и Нижней Саксонии. Основное направление деятельности – продажи, экспорт, аренда, дилерские услуги, ремонтные мастерские и сервисное обслуживание сельскохозяйственной техники, а также агрономические услуги. LVA более 30 лет является одним из самых успешных дилеров John Deere в Европе.
Агрономический отдел LVA предоставляет такие услуги, как консультации по точному земледелию, сканирование почвы и анализ данных, а также сеть RTK для коррекции GPS-сигнала.
Сегодня в филиале в Альтенведдингене работают 100 сотрудников, а в других филиалах в Нижней Саксонии, Бранденбурге и Саксонии-Анхальт — еще 220 коллег. Среди них около 40 стажеров.
Примеры использования
English 
German 
Ukrainian 
French 
Kazakh 
Portuguese 
Spanish 
Arabic 
Swedish 
Serbian 
Romanian 
Norwegian 
Finnish 
Lithuanian 
Estonian 
Latvian 
Croatian 
Slovenian 
Slovak 
Japanese 
Polish 