Napovedovanje pridelka z uporabo podatkov daljinskega zaznavanja v natančnem kmetijstvu

Za napovedovanje pridelka moramo razumeti, koliko sončne svetlobe rastline prejmejo in koliko vode potrebujejo. Rast rastlin je odvisna od teh dveh dejavnikov, vendar na rast rastlin vplivajo številni drugi dejavniki, kot so temperatura, vlažnost in vrsta tal.

Količina in kakovost pridelkov, pridelanih na svetu, sta pomemben dejavnik, ki vpliva na prehransko varnost. To je še posebej pomembno v državah v razvoju, kjer je kmetijstvo še vedno pomemben del gospodarstva.

Daljinsko zaznavanje Podatki se lahko uporabijo za oceno količine svetlobe, ki jo rastline prejmejo, in s tem za napovedovanje pridelka. Podatki daljinskega zaznavanja so močno orodje za ocenjevanje pridelka. Zagotavljajo informacije o rastočih rastlinah in njihovem okolju, kar vam omogoča oceno pridelave.

Podatki daljinskega zaznavanja so oblika podatkovne analize v kmetijstvu, ki jo je mogoče uporabiti za napovedovanje pridelka pred žetvijo. Ta članek raziskuje vse, kar morate vedeti o podatkih daljinskega zaznavanja.

Kaj so podatki o pridelkih v kmetijstvu?

Podatki o pridelku so informacije o količini pridelka, ki ga pridela kmet ali skupina kmetov. Vključujejo količino pridelka, požetega na hektar zemlje. To se lahko meri v tonah, bušelih ali kateri koli drugi merski enoti, odvisno od pridelka.

Podatki o donosu kmetijstva so pomembni, saj lahko kmetom pomagajo določiti, koliko naj posadijo v naslednji sezoni. Poleg tega jim podatki o donosu omogočajo, da ugotovijo, ali obstaja težava z njihovimi pridelki, ki jo je treba odpraviti.

Podatki o pridelkih se lahko uporabijo tudi za spremljanje napredka pri doseganju globalnih ciljev, ki so si jih zastavili vlade, nevladne organizacije in drugi deležniki.

Poleg tega se podatki o pridelkih uporabljajo za ugotavljanje prednosti in slabosti kmetijskih praks ter za pripravo priporočil na podlagi teh informacij. Podatki o pridelkih so uporabni pri sprejemanju premišljenih odločitev o številnih vidikih kmetovanja, kot so:

Izbira semen: Izbira sort in hibridov na podlagi podatkov o pridelku lahko pomaga zagotoviti, da so polja posejana z najdonosnejšimi razpoložljivimi semeni.

Zatiranje škodljivcev: S spremljanjem rasti rastlin lahko podatki o pridelkih pomagajo kmetom določiti, kdaj uvesti zatiranje škodljivcev ukrepe. To lahko zmanjša uporabo pesticidov in poveča dobiček.

Načrtovanje namakanja: Uporaba informacij iz monitorjev pridelka omogoča kmetom, da natančno prilagodijo urnik namakanja, kar pomaga prihraniti vodo in denar, hkrati pa ohranja visoke donose.

Kaj so podatki daljinskega zaznavanja?

Daljinsko zaznavanje je znanost pridobivanja informacij o predmetu ali pojavu brez neposrednega stika z njim in s tem na neinvaziven način. Uporablja se v kmetijstvu za spremljanje pridelkov, tal in vlažnosti.

Daljinsko zaznavanje uporablja elektromagnetno sevanje (EMR), kot so radijski valovi, mikrovalovi, infrardeča svetloba, vidna svetloba in ultravijolična svetloba.

Daljinsko zaznavanje poljščin omogoča merjenje pogojev rasti poljščin skozi čas. Zagotavlja tudi informacije o stanju poljščin v določenih točkah v času in prostoru. Te informacije se lahko uporabijo za oceno pridelka in oceno časa, kdaj naj bi se začela žetev.

Podatki daljinskega zaznavanja se lahko uporabljajo za merjenje sprememb v rabi zemljišč, spremljanje rasti poljščin in pridelka kmetije, zaznavanje ravni vlažnosti in slanosti tal, določanje ravni okužbe s škodljivci, spremljanje ravni onesnaženosti okolja itd.

Če se na primer sprehajate po polju in opazujete rastline, zbirate podatke o njih. Če se vozite s helikopterjem ali letalom in opazujete rastline od zgoraj, zbirate podatke daljinskega zaznavanja.

Za zbiranje teh podatkov se uporablja veliko različnih vrst tehnik in naprav za daljinsko zaznavanje: satelitski posnetki, zračne fotografije, radarski sistemi, lidar in drugo.

Kaj je napoved pridelka?

Napovedovanje pridelka je postopek ocenjevanja potencialnega ali pričakovanega pridelka določenega pridelka za določeno območje in rastno sezono.

Vključuje analizo različnih dejavnikov, kot so vremenske razmere, značilnosti tal, genetika pridelkov in prakse upravljanja, da se lahko podajo premišljene napovedi o verjetnem pridelku.

Pomembno je omeniti, da so napovedi pridelka zaradi kompleksnosti kmetijskih sistemov in vpliva nepredvidljivih dejavnikov, kot so škodljivci, bolezni in ekstremni vremenski dogodki, negotove.

Čeprav napovedni modeli zagotavljajo dragocene vpoglede, služijo kot orodje za pomoč pri odločanju in ne kot zagotavljanje absolutne gotovosti.

Kako deluje?

Naslednji viri podatkov so združeni za ustvarjanje različnih ponderjev pri napovedih pridelka glede na trenutne razmere v sezoni pridelave v različnih regijah.

Znanstveniki podatkov Farmers Edge združujejo te vire podatkov z najnovejšim napredkom na področju strojnega učenja, da posodobijo ocene napovedi pridelka, kadar koli je motena glavna komponenta pridelka.

1. Podatki pred sezono

Predsezonski podatki morajo biti natančni, da se postavijo temelji za napoved pridelka. Te informacije so na voljo pred sajenjem in postavljajo temelje za prve odčitke napovedi pridelka.

Podatki, kot so lokacija polja, trenutni in prejšnji pridelki, vremenski meseci pred sajenjem ali setvijo, specifični za polje, informacije in podatki o testih tal ter regionalni vremenski trendi v zadnjem desetletju, so združeni, da bi zagotovili vpogled v to, kako začeti sezono z natančnimi podatki o pridelkih, ki jih je mogoče pričakovati.

2. Podatki med sezono

Podatki med sezono omogočajo vpogled v spremenljivke, ki vplivajo na pridelek kmetije skozi celotno rastno sezono po tem, ko so bili temelji položeni.

Vremenske postaje na kmetijah Farmers Edge zagotavljajo podatke, osredotočene na polja, ki izboljšujejo te nabore podatkov z zagotavljanjem pričakovanih in napovedanih vrednosti, ki se shranijo in nato ponastavijo, ko podatki prispejo vsak dan, s čimer se modeli izboljšajo.

Med sezono se upoštevajo tudi drugi podatki med sezono, kot je uporaba gnojil, ne glede na to, ali so načrtovani ali ne, za izboljšanje diagnostike na terenu in ponudbo napovedi pridelka.

3. Podatki o posameznih pridelkih

Široka mreža lokalnih agronomov Farmers Edge lahko med rastno sezono zagotovi tudi podatke o posameznih pridelkih.

Agronomi Farmers Edge so za pet glavnih poljščin pri napovedovanju pridelka (koruza, oljna repica, leča, soja in pšenica) opredelili podatke, specifične za posamezne poljščine, ki vplivajo na pridelek med rastno sezono, vključno z vsebnostjo vode med glavnimi fazami rasti ali urami nad kardinalnimi temperaturami za poljščine v ključnih obdobjih, ki določajo pridelek.

4. Posnetki poljščin in polj

Za hitro in natančno določanje vrednosti NDVI za zdravje poljščin na poljih se uporabljajo satelitski posnetki visoke ločljivosti, kar raziskovalcem omogoča iskanje napačnih rezultatov ali regionalnih težav s poljščinami, ki bi lahko vplivale na pridelek.

Te regionalne trende je mogoče uporabiti za ugotavljanje, ali so območja na pravi poti za napoved ali pa so okoljski dejavniki izkrivili vrednosti napovedi pridelka.

5. Podatki histograma

Modeli za napovedovanje pridelka Farmers Edge uporabljajo obsežne statistične podatke za iskanje različnih porazdelitev na slikah polj skozi čas, kar nato ponuja jasnost konvolucijski nevronski mreži, ki lahko te spremembe uporabi za napovedovanje pridelka na velikih območjih, kot so Združene države Amerike ali Kanada, saj se slike sčasoma spreminjajo.

Ni preprosto predvideti pridelkov, preden kombajn zapelje po polju, vendar ekipa Farmers Edge z navdušenjem zagotavlja pridelovalcem napovedi pridelka na podlagi popolnih in natančnih statističnih podatkov.

Vsak vir podatkov ima pri napovedi pridelka določeno težo, ki jo je mogoče spremeniti glede na parametre modela.

Kako povečati pridelek kmetije s preciznimi tehnologijami?

Lastniki kmetij že generacije razpravljajo in si prizadevajo za povečanje kmetijskih pridelkov. Nekatere odkrite metode so bile učinkovite, druge pa neučinkovite.

Poleg neprecenljivih izkušenj prejšnjih generacij kmetov lahko kmetijska industrija zdaj izkoristi tudi sodobni znanstveni in tehnološki napredek.

Oglejmo si najpogostejše načine, kako kmetje povečajo donose, in kako lahko s pomočjo prejšnjih izkušenj in nove tehnologije povečajo kmetijsko produktivnost.

1. Pravilno namakanje

Kmetje, ki želijo povečati povprečni pridelek na hektar na svojih kmetijah, potrebujejo dobro zasnovan namakalni sistem. Zagotavljanje prave količine vode rastlinam neposredno vpliva na njihov razvoj in posledično na kmetijske donose.

Vremenske napovedi so ključne za učinkovito namakanje kmetijskih zemljišč. Hiperlokalno napovedovanje vremena je zdaj mogoče zaradi današnjih tehnologij, ki vključujejo prilagojene programe in programsko opremo za kmete.

To naredi precizno namakanje to je mogoče, saj se kmetom omogoča, da se vnaprej pripravijo in čim bolj natančno in učinkovito načrtujejo namakanje svojih pridelkov.

2. Testiranje tal in njihova kakovost

Eden najpomembnejših dejavnikov, ki vplivajo na pridelek, je kakovost tal oziroma rodovitnost. Poleg kmetijske pridelave ima kakovost tal vpliv na to, koliko kmeta stane gojenje določene rastline, saj nekatere od njih zahtevajo specifična razmerja med določenimi elementi v tleh, kot so mineralni delci, organske snovi, voda in zrak.

Kmetje morajo redno spremljati stanje tal na svojih zemljiščih, da bi dosegli višje kmetijske donose. Kolobarjenje je med drugim ena najučinkovitejših tehnik za ohranjanje zdravja tal.

Kolobarjenje na določeni parceli preprečuje utrujenost tal in prekine cikle žuželk, kar ima za posledico večji kmetijski pridelek in posledično višji povprečni donos na hektar.

3. Kakovost semen

Kakovost semen, ki jih kmetje uporabljajo za setev, vpliva na kmetijsko pridelavo. Zato se kmetom svetuje, da na svojih kmetijskih zemljiščih sejejo le certificirana semena, ki so prestala vse potrebne kontrole kakovosti, da bi povečali kmetijski pridelek.

Certificirana semena so morda dražja od necertificiranih, vendar bo rezultat vreden tega, saj je kakovost semen eden najpomembnejših elementov, ki vplivajo na produktivnost pridelka.

Poleg tega je uporaba samo visokokakovostnih semen eden najbolj okoljsko odgovornih načinov za povečanje produktivnosti pridelkov. Kmet lahko preveri kakovost določenih semen tako, da se obrne na ustrezno semenarsko podjetje in po potrebi organizira prilagojene poskuse na določeni parceli.

Poleg tega je ključnega pomena razumeti, da kakovost semen ni trajna ali nespremenjena. Semena potrebujejo zaščito že od trenutka, ko so posejana v zemljo. Ena od strategij obdelave semen, ki se uporablja za dosego tega cilja, je premazovanje semen.

Gre za tehniko obdajanja semenskih zrn z zunanjimi materiali za izboljšanje njihovih lastnosti (teža, velikost) in/ali dodajanje aktivnih kemikalij (mikrohranila, mikrobna cepiva, regulatorji rasti itd.), ki jih ščitijo pred rastlinskimi boleznimi in pospešujejo njihovo rast.

4. Pametna uporaba gnojil

Gnojila so namenjena hranjenju različnih vrst tal, spodbujanju rasti rastlin in povečanju pridelka, vendar mora biti njihova uporaba uravnotežena in preudarna. Prekomerna uporaba gnojil lahko močno vpliva na kakovost tal in posledično na kmetijsko produktivnost.

Različna območja polja lahko zahtevajo različne ravni gnojenja tal, zato je najboljši pristop selektivna uporaba gnojil glede na potrebe različnih območij polja. Ta natančen pristop k gnojenju polja ohranja tla zdrava, kar ima za posledico višji povprečni pridelek na hektar.

A Programska oprema za spremljanje pridelkov je ena od tehnoloških možnosti v tem kontekstu. Vsebuje orodje za coniranje polj, ki na podlagi satelitskih fotografij loči kmetijska zemljišča na 2–7 con in prepozna mesta, ki zahtevajo več pozornosti kot druga.

Pridelovalci pogosto uporabljajo precizno tehnologijo kot enega okolju prijaznejših načinov za izboljšanje.

5. Metode varstva pridelkov

Kmetovalci, ki želijo povečati pridelek, morajo skrbeti za svoje rastline skozi celotno rastno dobo in do konca rastne sezone. Kmetje uporabljajo različna sredstva za zmanjšanje vpliva plevela, škodljivcev in bolezni na produktivnost pridelkov, odvisno od situacije.

Pogosti primeri so herbicidi, insekticidi, desikanti, regulatorji rasti rastlin, fungicidi, adjuvansi in druge kemikalije. Zaščita pridelkov se lahko izvaja na različne načine. Zatiranje plevela/škodljivcev in zatiranje rastlinskih bolezni sta dva najpomembnejša.

6. Preprečevanje in obvladovanje rastlinskih bolezni

Okužbe rastlin so še ena pomembna nevarnost za kmetijsko uspešnost pridelovalca. Kmetje lahko uporabljajo različne metode preprečevanja in obvladovanja rastlinskih bolezni, kot so izbira sort, odpornih ali tolerantnih na bolezni, tretiranje semen s fungicidi ter uporaba pesticidov in drugih podobnih snovi na rastlinah v razvoju, odvisno od vrste rastlin, ki jih bodo gojili na polju.

Kmetje bi morali biti še posebej pozorni na to, kdaj uporabljajo te ali druge taktike, da bi imeli največji učinek. Treba je upoštevati, da je pravočasna zaščita rastlin ključnega pomena za prikaz pridelka na hektar – prej ko se težava prepozna, hitreje in lažje jo bo rešiti, prizadete pa bodo manjše površine polj.

7. Zatiranje plevela in škodljivcev

Med rastno sezono sta glavna izziva kmetov zatiranje plevela in škodljivcev. En sam plevel lahko na primer proizvede več kot 10 milijonov semen plevela, ki lahko, če niso pravočasno zatirana, znatno zmanjšajo pridelek na določenem polju in povzročajo težave več let. Kmetje se morajo celostno odzvati tudi na okužbe s škodljivci.

Kmetje morajo biti nenehno pripravljeni na hitro odzivanje na težave s škodljivci, saj so škodljivci zelo prilagodljivi in hitro razmnoževalni organizmi, ki lahko ogrozijo pridelek na določenih kmetijskih zemljiščih.

Napovedovanje pridelka je za kmete glavna skrb, saj neposredno vpliva na njihovo dobičkonosno maržo. Če kmet ve, kolikšen pridelek lahko pričakuje od svoje zemlje, lahko ustrezno načrtuje svoje pridelke in poveča dobičkonosno maržo. Zato je pomembno natančno napovedati pridelek kmetije, preden se na določenem zemljišču posadi kakršen koli pridelek.

V agronomiji je to pomembno vprašanje že od antičnih časov. Ključnega pomena je za prehransko varnost, zlasti v času suše, poplav ali drugih naravnih nesreč.

Napovedovanje pridelka kmetje uporabljajo tudi za odločanje o tem, kdaj saditi in žeti pridelke, na podlagi vlažnosti tal, okužb škodljivcev in drugih dejavnikov, kot so vremenske razmere in potrebe po gnojilih.

Za sprejemanje bolj informiranih odločitev in izboljšanje učinkovitosti gojenja s podatki o donosu kmetij, kliknite tukaj da zdaj zahtevate predstavitev.

Pogosta vprašanja

1. Kako kmetje povečajo pridelek?

Kmetje povečujejo pridelek z upravljanjem tal, učinkovitim namakanjem, kolobarjenjem ter zatiranjem škodljivcev in plevela. Te prakse optimizirajo rodovitnost tal, razpoložljivost vode ter zmanjšujejo škodljivce in bolezni, kar ima za posledico večjo produktivnost pridelkov.

2. Kako izračunati pridelek na hektar/parcelo?

Izmerimo ga lahko z različnimi metodami in dejavniki. Pogost pristop je fizično pobiranje reprezentativnega vzorca pridelka z določenega območja in njegovo stehtanje. Ta teža se nato ekstrapolira za oceno skupnega pridelka celotnega polja ali kmetije.

Na primer, če vzorec tehta 100 kilogramov in je površina polja 2 hektarja, bi bil pridelek na hektar 50 kilogramov.

Poleg tega se lahko za oceno zdravja pridelkov, vegetacijskih indeksov in biomase uporabijo napredne tehnologije, kot sta daljinsko zaznavanje in satelitski posnetki, kar zagotavlja dragocene vpoglede.

Pri merjenju se upoštevajo tudi drugi dejavniki, kot so kakovost zrnja, velikost in tržna vrednost. Če na primer vzorec tehta 100 kilogramov in je površina polja 2 hektarja, bi bil hektarski pridelek 50 kilogramov.

3. Kako ocenite pridelek pred žetvijo?

Ocenjevanje pridelka pred žetvijo je mogoče izvesti s kombinacijo metod.

En pristop je uporaba modelov rasti, specifičnih za posamezne pridelke, ki upoštevajo dejavnike, kot so datum sajenja, vremenske razmere in zdravje pridelka, za napovedovanje potencialnega pridelka.

Druga metoda je uporaba tehnik daljinskega zaznavanja, kot so satelitski posnetki ali droni, za oceno moči rasti in biomase pridelka.

4. Kateri tip kmetijskega sistema daje bolj zdrava zrna?

Sistemi ekološkega kmetovanja so pogosto povezani z bolj zdravimi žiti. Ekološko kmetovanje se izogiba uporabi sintetičnih pesticidov, herbicidov in gensko spremenjenih organizmov (GSO). Namesto tega se ekološki kmetje zanašajo na naravna gnojila, kolobarjenje in biološke metode zatiranja škodljivcev.

Te prakse prispevajo k pridelavi žit, ki ne vsebujejo kemičnih ostankov, imajo potencialno več esencialnih hranil in nižjo stopnjo onesnaženosti s pesticidi.

Vendar je pomembno omeniti, da se specifične zdravstvene koristi žit lahko razlikujejo glede na dejavnike, kot so kakovost tal, sorta pridelka in postopki ravnanja po žetvi.

5. Kako pesticidi povečajo pridelek?

Pesticidi ga lahko povečajo z zaščito rastlin pred različnimi škodljivci, boleznimi in plevelom. Pomagajo nadzorovati ali odpravljati škodljive žuželke, glive, bakterije in druge organizme, ki lahko poškodujejo ali uničijo pridelke.

Z zmanjšanjem vpliva škodljivcev pesticidi omogočajo rastlinam močnejšo rast, učinkovito izkoriščanje hranil in namenjanje več virov produktivni rasti.