Моніторинг урожайності в точному землеробстві: важливість та основні компоненти

У такому контексті багато хто вважає моніторинг та картографування врожайності найціннішим винаходом, який нещодавно з'явився у сільському господарстві. У цій статті ми розглянемо... картографування та моніторинг врожайності та їхній потенціал у підвищенні ефективності та продуктивності наших ферм.

Сучасне сільське господарство та сільськогосподарські системи є результатом тисячоліть традиційних знань, значною мірою підтриманих швидким розвитком науки і техніки останніх століть.

Попит на продукти харчування з боку постійно зростаючого населення світу продовжує зростати з кожним роком, тоді як критичні проблеми, такі як глобальне потепління та зміна клімату, загрожують усій стійкості сучасної сільськогосподарської системи. Отже, роль технологій в оптимізації сільськогосподарського виробництва ще ніколи не була такою великою.

Що таке картографування врожайності?

Спочатку представлений на початку 1990-х років, це інструмент точного землеробства, який включає процес збору геоприв'язаних даних про різні рівні врожайності, а також такі характеристики, як вміст вологи, у різних частинах одного поля.

Під час збору врожаю комбайн вимірює ці параметри за допомогою кількох датчиків, а вимірювання разом із місцем, де було проведено вимірювання, реєструються за допомогою геопросторових інструментів. Ця інформація використовується для створення карти, що полегшує візуалізацію для фермерів.

Крім того, окремі вимірювання характеристик врожайності потім класифікуються за певними зонами або діапазонами з використанням різних кольорів для створення карти діапазонів або карти класифікації зон. Кількість таких класифікацій може бути встановлена відповідно до потреб ферми.

Наприклад, для створення карти врожайності кукурудзяного поля із середнім виробництвом 250 бушелів на акр може бути доцільним класифікувати карту на області, кожна з яких має врожайність 25 бушелів на акр.

Однак це залежить від необхідного рівня точності та доступної технології. Стандартні карти врожайності мають 5-7 кольорових зон, кількість яких збільшується зі зростанням вимог до точності.

Які основні компоненти системи картування врожайності або моніторингу врожайності?

Застосування картування врожайності на сільськогосподарських угіддях дозволяє фермерам оптимізувати своє виробництво, спрямовуючи ресурси на конкретні ділянки в межах ферм, які їх найбільше потребують.

Однак, робочий механізм моніторингу врожайності вимагає кількох важливих компонентів, інтегрованих у об'єднану систему для генерування високоточних даних і карт у режимі реального часу.

Хоча компоненти можуть відрізнятися залежно від масштабу ферми та типу культур, що контролюються, основні компоненти більш поширеної системи картування врожайності зернових включають:

• Датчик потоку зерна: Датчик потоку зерна, встановлений на комбайні, використовується для визначення фактичної кількості зібраного зерна під час руху комбайна по полю в режимі реального часу.
• Датчик вологості зерна: Зернові комбайни також оснащені датчиками вологості зерна, які вимірюють ємність зерна. Це робиться для компенсації коливань вологості зерна, спричинених факторами навколишнього середовища, такими як дощ, температура тощо.
• Датчик швидкості відносно землі: Для отримання точних результатів важливо вимірювати швидкість комбайна. Це можна зробити за допомогою даних GPS або датчика швидкості руху, який вимірює швидкість обертання коліс.
• GPS-приймач: Для геокодування вимірювань, зроблених іншими датчиками, на зернозбиральному комбайні встановлено GPS-приймач, який постійно визначає місцезнаходження кожного проведеного вимірювання.
• Дисплей монітора врожайності: Це компонент, встановлений у кабіні комбайна, де знаходиться оператор/фермер. Він забезпечує його/її обробленими даними в режимі реального часу на екрані дисплея, які безперервно генеруються кількома датчиками.

Яка роль моніторингу врожайності в точному землеробстві?

Точне землеробство – це використання технологій та даних у сільськогосподарській діяльності для визначення типу сільськогосподарських ресурсів, рівня/кількості цих ресурсів та точного місця в межах ферми, де ці ресурси слід застосовувати з метою зниження витрат, підвищення продуктивності та максимізації ефективності.

Хоча монітори врожайності використовуються в сільському господарстві вже майже три десятиліття, сьогодні вони лише швидко починають формувати важливу частину застосування точного землеробства.

Моніторинг врожайності використовується в точному землеробстві, оскільки він допомагає виявити, виміряти та описати внутрішньопольову мінливість у системі вирощування культур, що саме і лежить в основі концепції точного землеробства.

Він надає змінні дані в межах одного поля. Ці дані генеруються в результаті складної взаємодії між кількома факторами, що відбуваються на фермі, такими як методи управління фермою, фактори навколишнього середовища та кліматичні фактори.

В результаті, ці дані стають вирішальним активом під час спроби зрозуміти ферму для застосування інших інструментів точного землеробства.

Однак, існують деякі перешкоди при використанні цих даних у загальних системах точного землеробства. Однією з таких суттєвих перешкод є максимальна часова мінливість даних про врожайність, яка виникає як в межах одного циклу вирощування культур, так і для культур різних років.

Цю мінливість можна пояснити складною взаємодією кількох факторів, згаданих раніше. Більше того, час проведення вимірювань також може змінити дані про врожайність і дати неповне, якщо не неточне, відображення продуктивності сільськогосподарських угідь.

Окрім цього, неправильне калібрування або системні помилки є іншими проблемами, пов’язаними з використанням цих даних для точного землеробства. Отже, є кілька речей, які необхідно забезпечити під час використання даних моніторингу врожайності для систем точного землеробства:

• Наприклад, дані за один рік не можуть бути використані для втручання в точне землеробство на інший рік. Таким чином, дані про врожайність за кілька років повинні бути доступні для проведення точного та надійного часового аналізу, який можна буде застосувати в польових умовах.
• Крім того, його операції або операції зі збору врожаю повинні бути заздалегідь сплановані та заплановані таким чином, щоб мінімізувати часову мінливість, а апаратне забезпечення, а також програмні компоненти повинні бути оптимізовані, добре відкалібровані та вдосконалені.
• Зрештою, кілька досліджень показали величезний потенціал використання внутрішньопольової мінливості даних про врожайність для прийняття кращих агрономічних рішень шляхом поєднання його з інструментами точного землеробства.

Які переваги картування врожайності?

Існує кілька переваг, пов'язаних із застосуванням моніторингу врожайності для створення карти врожайності ферми.

Однак усі переваги зводяться до того, що це надає фермерам та керівникам сільськогосподарських угідь цінну інформацію у вигляді карт, які допомагають їм зрозуміти райони з високим та низьким рівнем виробництва на своїх фермах.

Це дозволяє їм пояснювати рівень виробництва численними причинами, щоб можна було покращити райони з низьким рівнем виробництва та підтримувати райони з високим. Іншими словами, ця інформація може бути корисною для прийняття рішень щодо:

Обробка ґрунту: Як недостатня, так і надмірна оранка можуть знизити врожайність ферми, і це може траплятися на невеликих ділянках великих ферм, особливо якщо не проводилася систематична обробка ґрунту. Виявлення цих ділянок має вирішальне значення для забезпечення кращої обробки ґрунту в наступному циклі.

Рекомендації щодо добривВРФ (Змінна норма внесення добрив) зазвичай проводиться шляхом взяття зразків ґрунту та аналізу даних ґрунту. Карти врожайності також можна використовувати для рекомендації щодо удобрення, оскільки вони враховують мінливість у межах поля. Однак найкращих результатів можна досягти, якщо використовувати їх разом.

Вимоги до поливу: Одним з основних компонентів моніторингу врожайності є вміст вологи. Як наслідок, карти врожайності є цінним інструментом для складання планів зрошення. Наприклад, ділянки з низьким рівнем врожайності на карті врожайності можуть бути пов'язані з високим або низьким рівнем зрошення в поточному циклі вирощування культури. Ця інформація необхідна для визначення оптимального рівня зрошення.

Сівозміна: Картування врожайності може дати уявлення про відповідну сівозміну в цілому. Звертаючись до даних про врожайність, отриманих за минулі періоди в різний час збирання врожаю, можна точно визначити час збору врожаю, який дає найбільше врожаю.

Окрім збору даних про врожайність, деякі інші переваги картування врожайності полягають у наступному:

• Фінансові переваги: Карти врожайності сільськогосподарських культур та дані про врожайність все частіше використовуються як документація для забезпечення фінансування у вигляді банківських позик, оренди тощо. Вони використовуються для визначення загальної вартості врожаю.
• Тестування нових продуктів: Для тестування нового продукту або культури попередні карти врожайності спочатку дозволяють фермерам приймати обґрунтовані рішення під час впровадження його в поле, а карта врожайності, отримана згодом, дає точне уявлення про результати та потенціал культури.
• Наукові дослідження на фермах: У багатьох наукових дослідженнях, що проводяться сьогодні на сільськогосподарських фермах, карти врожайності є важливою частиною наукового процесу. Дані, отримані на карті врожайності, аналізуються статистично для проведення експериментів або перевірки гіпотези, що призводить до наукового прогресу в галузі сільського господарства.

Підсумовуючи, картографування врожайності ферми надає фермеру важливу інформацію про його господарство, яку можна використовувати для прийняття обґрунтованих та продуманих рішень щодо підвищення загальної продуктивності, сталого розвитку та прибутковості ферми багатьма способами.

Однак, як згадувалося раніше, карта врожайності за один рік може дати неправильне уявлення про фактичний стан поля, тому систематичне застосування процесу картування та моніторингу врожайності є важливим, щоб допомогти створити надійну та точну багаторічну карту врожайності.

Створена таким чином карта врожайності може бути як для одного циклу вирощування культури, так і для циклів з кількома культурами. сівозміни.

Хто може допомогти з картуванням врожайності?

Очевидно, що моніторинг врожайності може допомогти фермерам покращити свої послуги. Ці потужні інструменти або процеси отримуються шляхом поєднання програмного та апаратного забезпечення з різних технологічних галузей, таких як геоінформатика, сенсори, цифрова картографія, Інтернет речей (IoT), обробка даних та аналітика.

Хоча для фермерів може бути складно зрозуміти деталі всіх компонентів, кінцевий користувач може легко уявити та зрозуміти результати для всіх.

Однак, через необхідний рівень точності, важливо покладатися на висококваліфікованого постачальника послуг, такого як GeoPard.

GeoPard пропонує спеціалізоване сільськогосподарське рішення під назвою Yield Data, яке дозволяє фермерам створювати польові угіддя. зона управління на картах. Він аналізує ваші дані про врожайність і перетворює їх на карти внесення добрив зі змінною нормою, такі як карти VRF.

Як згадувалося раніше, він має вбудовану функцію планування відбору проб ґрунту, яка робить результати точнішими. Завдяки потужним можливостям обробки, GeoPard дозволяє виконувати багатошаровий аналіз та візуалізувати кілька атрибутів даних про врожайність, таких як вологість, маса, об'єм, витрата палива, швидкість тощо.

Хмарна платформа гарантує, що ваші дані ніколи не будуть скомпрометовані або втрачені, що життєво важливо для багаторічного картування врожайності вашої ферми.

Поширені запитання

1. Яким чином розвиток моніторингу врожайності став корисним?

Розвиток моніторингу врожайності став корисним, оскільки дозволяє фермерам приймати обґрунтовані рішення щодо розподілу ресурсів для отримання оптимальної врожайності. Це допомагає оцінити продуктивність різних сортів сільськогосподарських культур та методів управління, сприяючи прийняттю кращих рішень.

Це також допомагає виявити області з низькою продуктивністю, що дозволяє фермерам вирішувати проблеми та покращувати загальну ефективність фермерських господарств. Крім того, це забезпечує цінний облік та документацію для дотримання вимог, фінансового планування та аналізу історичних даних.