Ініціатива з внесення азотних добрив штату Айова: Підвищення точності норм внесення добрив

В Айові Майкл Кастеллано розповідає про те, що вирощування кукурудзи передбачає безліч варіантів. Він каже, що існують мільярди способів, і деякі люди думають, що він це вигадує. Але він пояснює, що якщо підсумувати всі різні види кукурудзи, способи ведення сільського господарства та погодні умови, то це справді величезна кількість.

Ця невизначеність є важливою проблемою, оскільки використання занадто малої або занадто великої кількості азотних добрив може спричинити проблеми. Недостатня кількість може зменшити кількість вирощеної кукурудзи, тоді як занадто велика кількість може коштувати забагато грошей і завдати шкоди навколишньому середовищу.

Айовська азотна ініціатива, яку очолюють Кастеллано та Сотіріос Архонтуліс, намагається визначити найкращу кількість азоту для кожного кукурудзяного поля, збираючи дані з ферм по всій Айові.

Вони хочуть, щоб фермерам було легше зрозуміти, скільки добрив використовувати. Проєкт фінансується Міністерством сільського господарства та управління земельними ресурсами штату Айова, і міністр сільського господарства Айови Майк Найг вважає це чудовою співпрацею між фермерами та експертами.

Він вважає, що це надасть фермерам інформацію, необхідну для кращого вирощування врожаю, заробітку більших грошей та піклування про довкілля.

Подолання розбіжностей

Цього року Айовська азотна ініціатива проводить 270 сільськогосподарських випробувань у 72 різних приватних фермерських господарствах, що в чотири рази більше, ніж у перший рік проекту у 2022 році. Кінцева мета — досягти 500 випробувань на рік.

Щоб фермери могли приєднатися, їм потрібен доступ до двох дедалі поширеніших технологій точного землеробства: внесення добрив зі змінною нормою та моніторинг врожайності на основі GPS. Використовуючи дані про історичну врожайність для визначення ділянок, де очікується різна поведінка, партнер проєкту Premier Crop Systems розробляє випробування на невеликій ділянці поля, зазвичай близько п'яти акрів.

Різні норми азоту, від нуля до 200 фунтів на акр, призначаються для ділянок дослідницької зони, а фермери діляться даними про врожайність з дослідницькою групою після збору врожаю. Учасникам компенсують втрату врожаю на землях, які не отримують азоту.

Дані випробувань доповнено моделюванням біофізичних процесів для визначення оптимальних норм висіву на основі типів ґрунту та насіння, методів управління та погодних умов. Ця база даних стане основою інструментів прийняття рішень проекту для громадськості, які, як очікується, будуть доступні для вегетаційного періоду 2025 року.

Ці інструменти будуть особливо корисними для фермерів, які використовують технології точного землеробства для збору даних. За словами Кастеллано, фермери з обладнанням для внесення добрив зі змінною нормою часто не мають науково обґрунтованих рекомендацій щодо того, як ці норми повинні змінюватися.

“Ми працюємо над тим, щоб подолати розрив між технологічним прогресом інженерів у точному сільському господарстві та науковим розумінням агрономів”, – сказав він.

Три корисні інструменти

Дослідницька група працює над трьома інструментами, які допоможуть фермерам приймати кращі рішення:

Покращені рекомендації щодо бенчмарків:

• Вони пропонують кращі варіанти щодо норм внесення азоту, враховуючи відмінності в таких речах, як генетика, ґрунт, способи обробки землі та погода.
• Фермери також можуть перевірити дані випробувань, щоб побачити, що насправді відбувається з різними ставками та методами.

Інструмент прогнозування:

• Цей інструмент прогнозуватиме найкращі ціни на основі поточних та найближчих майбутніх припущень щодо ґрунту та погоди.
• Це важливо, оскільки погода має великий вплив на те, скільки азоту потрібно, за словами Кастеллано.

Інструмент ретроспективного прогнозування:

• Цей інструмент допомагає фермерам озирнутися на минулий рік і побачити, як могла б змінитися потреба їхньої культури в азоті, якби вони діяли інакше. Наприклад, якби вони посадили інший сорт кукурудзи або використали добрива в інший час.

Кастеллано пояснює, що метою є щорічне оновлення цих інструментів новими даними випробувань.

“Доки фермери випробовують щось нове, а погода змінюється, найкращі норми азоту також змінюватимуться. Нам потрібно продовжувати вивчати ситуацію та надавати фермерам інформацію, щоб вони могли приймати найкращі рішення”, – сказав він.

Залучення фермерів

Фермери беруть участь у Iowa Nitrogen Initiative з самого початку, навіть беручи участь у дизайнерському спринті, організованому інженерами та дизайнерами Google ще в лютому. Відгуки фермерів відіграли вирішальну роль у формуванні рішень, таких як випуск першого випуску інструментів для прийняття рішень у вигляді мобільного додатку. Фермери запропонували це, оскільки вони з більшою ймовірністю використовуватимуть інформацію, якщо матимуть до неї доступ у дорозі.

“Ми тісно співпрацюємо з фермерами, щоб переконатися, що продукти, які ми створюємо, корисні для людей, які їх використовуватимуть. Ми не хочемо, щоб фермери відчували, що це щось нав’язане їм”, – сказав Кастеллано.

Він радий, що кожен фермер, який приєднався до програми першого року, продовжив роботу і на другий рік. Роджер Зілстра, один із волонтерів, які проводили випробування протягом двох років, розповів на польовому дні у вересні, що співпраця з дослідницькою групою була простою та гладкою. Зілстра, колишній президент Асоціації виробників кукурудзи штату Айова, займається фермерством поблизу Ліннвілля в окрузі Джаспер і прагне більш вологі роки, щоб забезпечити більше варіацій у даних.

“Я завжди намагаюся знайти способи бути кращим розпорядником землі, і ми дізнаємося, що є кращі способи робити речі”, – сказав Зільстра. “Я думаю, що потенціал тут неймовірний”.”

Керівники проєкту зараз запрошують фермерів, консультантів з питань сільськогосподарських культур та спеціалістів з внесення добрив зареєструватися для участі в випробувальному проекті у вегетаційному періоді 2024 року. Зацікавлені можуть заповнити онлайн-форму для отримання додаткової інформації або висловити свою зацікавленість.