Skördeprognostisering med fjärranalysdata inom precisionsjordbruk

För att kunna förutsäga skördens avkastning behöver vi förstå hur mycket solljus växter får och hur mycket vatten de behöver. Växttillväxt beror på dessa två faktorer, men många andra faktorer påverkar växttillväxten, såsom temperatur, luftfuktighet och jordtyp.

Kvantiteten och kvaliteten på grödor som produceras i världen är en viktig faktor som påverkar livsmedelssäkerheten. Detta är särskilt viktigt i utvecklingsländer där jordbruket fortfarande är en viktig del av ekonomin.

Fjärranalys Data kan användas för att uppskatta mängden ljus som växter tar emot och därmed förutsäga skörden. Fjärranalysdata är ett kraftfullt verktyg för att uppskatta skörden. Det ger information om de växande grödorna och deras miljö, vilket gör att du kan uppskatta skördproduktionen.

Fjärranalysdata är en form av dataanalys inom jordbruket som kan användas för att förutsäga avkastning före skörd. Den här artikeln utforskar allt du behöver veta om fjärranalysdata.

Vad är avkastningsdata inom jordbruket?

Uppgifter om skördeavkastning är information om mängden gröda som produceras av en bonde eller bondegrupp. Den inkluderar mängden skördad gröda per hektar mark. Detta kan mätas i ton, bushels eller någon annan måttenhet beroende på grödan.

Data om jordbruksavkastning är viktiga inom jordbruket eftersom de kan hjälpa jordbrukare att avgöra hur mycket de ska plantera nästa säsong. Dessutom låter avkastningsdata dem avgöra om det finns ett problem med deras grödor som behöver åtgärdas.

Avkastningsdata kan också användas för att övervaka framsteg mot globala mål som satts av regeringar, icke-statliga organisationer och andra intressenter.

Dessutom används avkastningsdata för att identifiera styrkor och svagheter i jordbruksmetoder och ge rekommendationer baserade på denna information. Avkastningsdata är användbara för att fatta välgrundade beslut om många aspekter av jordbruket, såsom:

Urval av frö: Att välja sorter och hybrider baserat på avkastningsdata kan bidra till att säkerställa att fälten sås med de mest lönsamma utsäden som finns tillgängliga.

Skadedjursbekämpning: Genom att övervaka växttillväxt kan avkastningsdata hjälpa jordbrukare att avgöra när det är dags att införa växter bekämpning av skadedjur åtgärder. Detta kan minska användningen av bekämpningsmedel och öka vinsterna.

Bevattningsplanering: Med hjälp av information från avkastningsmonitorer kan jordbrukare finjustera bevattningsplaneringen, vilket hjälper till att spara vatten och pengar samtidigt som höga avkastningar bibehålls.

Vad är fjärranalysdata?

Fjärranalys är vetenskapen om att inhämta information om ett objekt eller fenomen utan att vara i direkt kontakt med objektet och därmed på ett icke-påträngande sätt. Det används inom jordbruket för att övervaka grödor, jordmån och fuktförhållanden.

Fjärranalys använder elektromagnetisk strålning (EMR) såsom den som avges av radiovågor, mikrovågor, infrarött, synligt ljus och ultraviolett ljus.

Fjärranalys av grödor ger ett sätt att mäta grödors tillväxtförhållanden över tid. Det ger också information om grödornas tillstånd vid specifika tidpunkter i tid och rum. Denna information kan användas för att uppskatta skördar och ge uppskattningar av när skörden bör ske.

Fjärravkända data kan användas för att mäta förändringar i markanvändning, övervaka grödors tillväxt och jordbruksavkastning, detektera markfuktighet och salthaltsnivåer, fastställa nivåer av skadedjursangrepp, övervaka nivåer av miljöföroreningar etc.

Så, till exempel, om du går genom ett fält och tittar på växterna, samlar du in data om dem. Om du kör runt i en helikopter eller ett flygplan och tittar på växterna ovanifrån, samlar du in fjärranalysdata.

Det finns många olika typer av fjärranalystekniker och -enheter som används för att samla in dessa data: satellitbilder, flygfoton, radarsystem, lidar med mera.

Vad är en förutsägelse av grödans avkastning?

Att förutsäga skördeavkastning är processen att uppskatta den potentiella eller förväntade avkastningen av en specifik gröda för ett givet område och en viss växtsäsong.

Det innebär att analysera olika faktorer som väderförhållanden, jordmånsegenskaper, grödgenetik och skötselmetoder för att göra välgrundade förutsägelser om den sannolika skörden.

Det är viktigt att notera att förutsägelser om grödors avkastning är föremål för osäkerhet på grund av jordbrukssystemens komplexitet och inverkan av oförutsägbara faktorer som skadedjur, sjukdomar och extrema väderhändelser.

Även om prediktionsmodeller ger värdefulla insikter, fungerar de som ett verktyg för att underlätta beslutsfattandet snarare än att ge absolut säkerhet.

Hur fungerar det?

Följande datakällor kombineras för att skapa en varierad viktning av avkastningsprognoser baserat på nuvarande förhållanden under odlingssäsongen i olika regioner.

Farmers Edges dataforskare kombinerar dessa datakällor med de senaste framstegen inom maskininlärning för att uppdatera avkastningsprognoser när en viktig avkastningskomponent störs.

1. Försäsongsdata

Försäsongsdata måste vara korrekta för att lägga grunden för avkastningsprognoser. Denna information är tillgänglig innan grödan planteras och den lägger grunden för de första avkastningsprognoserna.

Data som ett fälts läge, nuvarande och tidigare grödor, fältspecifikt väder månader före plantering eller sådd, information och data om jordprover och regionala vädertrender under det senaste decenniet kombineras alla för att ge insikt i hur man kan starta säsongen med korrekta avkastningssiffror att förutse.

2. Data under säsongen

Säsongsdata ger insikt i variabler som påverkar jordbruksavkastningen under hela växtsäsongen efter att grunden har lagts.

Farmers Edges väderstationer på gården ger fältcentrerad data som förbättrar dessa datamängder genom att leverera förväntade och förutspådda värden som lagras och sedan återställs när data kommer in varje dag, vilket förbättrar modellerna.

Andra säsongsdata, som gödselmedelsapplikationer, beaktas också under säsongen, oavsett om det är planerat eller inte, för att förbättra fältdiagnostik och erbjuda prognostiserade avkastningsvärden.

3. Grödspecifika data

Farmers Edges breda nätverk av lokala agronomer kan också tillhandahålla grödspecifika data under växtsäsongen.

Agronomer på Farmers Edge har identifierat grödspecifika data som påverkar avkastningen under en växtsäsong, inklusive vattenhalt under viktiga tillväxtstadier eller timmar över väderförhållandena för grödor under viktiga avkastningsbestämmande perioder, för de fem huvudgrödorna i avkastningsprognoser (majs, raps, linser, sojabönor och vete).

4. Beskärnings- och fältbilder

Högupplösta satellitbilder används för att snabbt och exakt ställa in NDVI-värden för grödors hälsa på fält, vilket gör det möjligt för forskare att leta efter felaktiga resultat eller regionala problem med grödor som kan påverka avkastningen.

Dessa regionala trender kan användas för att avgöra om områden ligger på rätt spår enligt prognosen eller om miljöfaktorer har snedvridit de förutsägbara värdena för grödans avkastning.

5. Histogramdata

Farmers Edges modeller för avkastningsprognoser använder storskalig statistik för att hitta olika fördelningar i fältbilder över tid, vilket sedan ger tydlighet till ett faltningsbaserat neuralt nätverk som kan använda dessa modifieringar för att prognostisera avkastning över stora områden, såsom USA eller Kanada, allt eftersom bilderna förändras över tid.

Det är inte enkelt att förutse produktionen innan skördemaskinen kör igenom fältet, men Farmers Edge-teamet är glada att kunna förse producenter med avkastningsprognoser baserade på fullständig och korrekt statistik.

Varje datakälla har en viktning i skördeavkastningsprognosen, vilken kan ändras baserat på modellparametrarna.

Hur kan man öka jordbruksavkastningen med precisionsteknik?

Jordbruksägare har debatterat och arbetat med att öka jordbruksavkastningen i generationer. Vissa av de metoder som upptäcktes var effektiva, medan andra var ineffektiva.

Förutom den ovärderliga erfarenheten från tidigare generationer av jordbrukare kan jordbruksindustrin nu dra nytta av moderna vetenskapliga och tekniska framsteg.

Låt oss ta en titt på de vanligaste sätten för jordbrukare att öka avkastningen och hur tidigare erfarenheter och ny teknik kan utnyttjas för att öka jordbruksproduktiviteten.

1. Korrekt bevattning

Jordbrukare som vill öka sin genomsnittliga skörd per hektar på sina gårdar behöver ett väl utformat bevattningssystem. Att ge växterna rätt mängd vatten har en direkt inverkan på deras utveckling och därmed deras jordbruksavkastning.

Väderprognoser är avgörande för effektiv bevattning av jordbruksmark. Hyperlokala väderprognoser är nu möjliga tack vare dagens teknik, som inkluderar anpassade program och programvara för jordbrukare.

Det gör precisionsbevattning möjligt genom att låta jordbrukare förbereda sig i förväg och schemalägga bevattningen av sina grödor så exakt och effektivt som möjligt.

2. Jordprovning och dess kvalitet

En av de viktigaste faktorerna som påverkar skördarna är jordkvalitet eller bördighet. Förutom jordbruksproduktionen har jordkvaliteten en inverkan på hur mycket det kostar en bonde att odla en viss växt, eftersom vissa av dem kräver specifika förhållanden av specifika element i jorden, såsom mineralpartiklar, organiskt material, vatten och luft.

Jordbrukare måste regelbundet övervaka markförhållandena på sina åkermarker för att uppnå högre jordbruksavkastning. Växtföljd är en av de mest effektiva teknikerna för att hålla jorden frisk, bland annat.

Växtväxling på en specifik åkerparcel undviker jordtrötthet och avbryter insektscykler, vilket resulterar i högre jordbruksproduktion och därmed högre genomsnittlig avkastning per hektar.

3. Frökvalitet

Kvaliteten på de frön som används av jordbrukare för att så sina åkrar påverkar jordbruksproduktionen. Därför rekommenderas jordbrukare att endast så certifierade frön som har klarat alla nödvändiga kvalitetskontroller på sina jordbruksmarker för att öka jordbruksavkastningen.

Certifierade utsäden kan vara dyrare än ocertifierade utsäden, men resultatet kommer att vara värt det eftersom utsädets kvalitet är en av de viktigaste faktorerna som påverkar grödornas produktivitet.

Bortsett från det är det ett av de mest miljömässigt ansvarsfulla sätten att öka grödornas produktivitet att endast använda högkvalitativa frön. En jordbrukare kan undersöka kvaliteten på specifika frön genom att kontakta en relevant fröfirma och vid behov ordna anpassade försök på en specifik tomt.

Bortsett från det är det viktigt att förstå att frökvaliteten inte är permanent eller opåverkad. Från det ögonblick de sås i jorden behöver fröna skydd. En av de fröbehandlingsstrategier som används för att uppnå detta är fröbeläggning.

Det är tekniken att innesluta frökorn i yttre material för att förbättra deras egenskaper (vikt, storlek) och/eller förse dem med aktiva kemikalier (mikronäringsämnen, mikrobiella inokulanter, tillväxtregulatorer och så vidare) för att skydda dem mot växtsjukdomar och förbättra deras tillväxt.

4. Smart applicering av gödningsmedel

Gödselmedel är utformade för att ge näring åt olika typer av jord, förbättra växttillväxt och öka skördar, men deras användning bör vara balanserad och klok. Överanvändning av gödningsmedel kan ha en allvarlig inverkan på jordkvaliteten och därmed jordbruksproduktiviteten.

Olika områden på ett fält kan kräva olika nivåer av jordgödsling, så det bästa tillvägagångssättet är att använda gödselmedel selektivt, beroende på behoven i olika fältzoner. Denna precisa metod för fältgödsling håller jorden frisk, vilket resulterar i högre genomsnittliga avkastning per hektar.

A Programvara för grödövervakning är ett av teknikalternativen i detta sammanhang. Det innehåller ett fältzoneringsverktyg som separerar jordbruksmark i 2–7 zoner baserat på satellitfotografering, och identifierar platser som kräver mer uppmärksamhet än andra.

Odlare använder ofta precisionsteknik som ett av de mest miljövänliga sätten att öka sin odling.

5. Växtskyddsmetoder

Jordbrukare som vill öka avkastningen måste ta hand om sina växter under hela deras tillväxt och fram till slutet av växtsäsongen. Jordbrukare använder en mängd olika ämnen för att minska ogräs, skadedjur och sjukdomars inverkan på grödornas produktivitet, beroende på situationen.

Herbicider, insekticider, torkmedel, tillväxtregulatorer, fungicider, adjuvanser och andra kemikalier är vanliga exempel. Växtskydd kan göras på en mängd olika sätt. Ogräs-/skadedjursbekämpning och bekämpning av växtsjukdomar är två av de viktigaste.

6. Förebyggande och hantering av växtsjukdomar

Växtinfektioner är en annan betydande risk för en odlares jordbruksresultat. Jordbrukare kan använda en mängd olika metoder för att förebygga och hantera växtsjukdomar, som att välja sjukdomsresistenta eller sjukdomstoleranta sorter, behandla frön med fungicider och applicera bekämpningsmedel och andra liknande ämnen på växande växter, beroende på vilken typ av växter som ska odlas på ett fält.

Jordbrukare bör vara extra uppmärksamma på när de använder dessa eller andra taktiker så att de får största möjliga effekt. Det är viktigt att komma ihåg att snabb växtskyddsåtgärder är avgörande för avkastningen per hektar – ju tidigare ett problem upptäcks, desto snabbare och lättare kommer det att lösas, och desto mindre areal kommer att påverkas.

7. Ogräs- och skadedjursbekämpning

Under växtsäsongen är böndernas främsta utmaningar ogräsbekämpning och skadedjursbekämpning. Ett enda ogräs kan till exempel producera över 10 miljoner ogräsfrön, vilket, om det inte bekämpas snabbt, kan minska avkastningen på ett givet fält avsevärt och orsaka svårigheter i åratal. Jordbrukare måste också agera holistiskt mot skadedjursangrepp.

Jordbrukare måste ständigt vara redo att reagera snabbt på skadedjursangrepp eftersom skadedjur är mycket anpassningsbara och snabbt reproducerande organismer som kan äventyra produktionen på specifik jordbruksmark.

Att förutsäga skördar är en viktig fråga för jordbrukare eftersom det direkt påverkar deras vinstmarginal. Om en jordbrukare vet hur mycket avkastning han kan förvänta sig från sin mark kan han planera sina grödor därefter och öka sin vinstmarginal. Det är därför det är viktigt att förutsäga jordbruksavkastningen noggrant innan man planterar någon gröda på en viss mark.

Det har varit en viktig fråga inom agronomi sedan antiken. Det är avgörande för livsmedelssäkerheten, särskilt i tider av torka, översvämningar eller andra naturkatastrofer.

Avkastningsprognoser används också av jordbrukare för att fatta beslut om när man ska plantera och skörda grödor baserat på markfuktighet, skadedjursangrepp och andra faktorer som väderförhållanden och gödningsmedelsbehov.

För att fatta mer välgrundade beslut och förbättra odlingseffektiviteten med Farm Yield Data, klicka här att begära en demo nu.

Vanliga frågor och svar

1. Hur ökar jordbrukare sin skörd?

Jordbrukare ökar skörden genom jordskötsel, effektiv bevattning, växtföljd och skadedjurs- och ogräsbekämpning. Dessa metoder optimerar jordens bördighet, vattentillgänglighet och minimerar skadedjur och sjukdomar, vilket resulterar i högre grödproduktivitet.

2. Hur beräknar man skörden per hektar/tomt?

Det kan mätas genom olika metoder och faktorer. En vanlig metod är att fysiskt skörda ett representativt urval av grödan från ett givet område och väga det. Denna vikt extrapoleras sedan för att uppskatta den totala avkastningen för hela fältet eller gården.

Om till exempel provet väger 100 kilogram och fältarealen är 2 hektar, skulle skörden per hektar vara 50 kilogram.

Dessutom kan avancerad teknik som fjärranalys och satellitbilder användas för att bedöma grödors hälsa, vegetationsindex och biomassa, vilket ger värdefulla insikter.

Andra faktorer som spannmålskvalitet, storlek och marknadsvärde tas också med i beräkningen vid mätningen. Om provet till exempel väger 100 kilogram och fältytan är 2 hektar, skulle skörden per hektar vara 50 kilogram.

3. Hur uppskattar man skördens avkastning före skörd?

Att uppskatta skördens avkastning före skörd kan göras genom en kombination av metoder.

En metod är att använda grödspecifika tillväxtmodeller som tar hänsyn till faktorer som planteringsdatum, väderförhållanden och grödans hälsa för att förutsäga potentiell avkastning.

En annan metod är att använda fjärranalystekniker, såsom satellitbilder eller drönare, för att bedöma grödors tillväxtkraft och biomassa.

4. Vilken typ av jordbrukssystem ger hälsosammare spannmål?

Ekologiska jordbrukssystem förknippas ofta med hälsosammare spannmål. Ekologiskt jordbruk undviker användningen av syntetiska bekämpningsmedel, herbicider och genetiskt modifierade organismer (GMO). Istället förlitar sig ekologiska jordbrukare på naturliga gödningsmedel, växtföljd och biologiska skadedjursbekämpningsmetoder.

Dessa metoder bidrar till produktionen av spannmål som är fria från kemiska rester, potentiellt har högre halter av viktiga näringsämnen och har lägre nivåer av bekämpningsmedelskontaminering.

Det är dock viktigt att notera att de specifika hälsofördelarna med spannmål kan variera beroende på faktorer som jordkvalitet, grödans variation och hanteringsmetoder efter skörd.

5. Hur ökar bekämpningsmedel skörden?

Bekämpningsmedel kan öka den genom att skydda växter från olika skadedjur, sjukdomar och ogräs. De hjälper till att kontrollera eller eliminera skadliga insekter, svampar, bakterier och andra organismer som kan skada eller förstöra grödor.

Genom att minska skadedjurens påverkan gör bekämpningsmedel att växter kan växa kraftigare, utnyttja näringsämnen effektivt och avsätta mer resurser för produktiv tillväxt.