Welkom bij
Moderne landbouw
!
Locatiespecifieke en variabele snelheidstechnologieën zijn algemeen bekend en worden tegenwoordig toegepast in rijengewassen, in veel gevallen aangestuurd door en geëvalueerd door opbrengstmonitors. Deze technologieën maken deel uit van een breder onderwerp dat bekend staat als precisielandbouw, waarbij beslissingen over gewassen gegevensgestuurd zijn. Opbrengstmonitors werden minstens twee decennia geleden voor het eerst geïntroduceerd in de maïs- en kleine graanproductie en zijn sindsdien standaardapparatuur geworden op veel boerderijen.
De opbrengstmonitor werkt door de massastroom van een gewas te meten terwijl het wordt geoogst (bijvoorbeeld ponden per uur) en deze massastroom te delen door de veldcapaciteit van de oogstmachine (bijvoorbeeld acres per uur) om een gewasopbrengst te berekenen in termen zoals ponden per acre. In combinatie met een globaal positioneringssysteem kunnen deze gewasopbrengstgegevens worden gepresenteerd in de vorm van een kaart, die ruimtelijke relaties toont tussen de laag- en hoogproductieve gebieden in een veld.
Op zichzelf genereert een gewasopbrengstmonitor geen verlaging van de productiekosten, extra opbrengst of hogere winsten, dus het bepalen van een generiek rendement op de investering is een uitdaging. Gegevens die via de opbrengstmonitor worden verzameld, kunnen echter leiden tot managementbeslissingen die vaak leiden tot hogere winstgevendheid met uitbetalingstermijnen van één tot twee jaar.
Voederopbrengstmonitors
Hoewel er enig werk is verricht bij de evaluatie en ontwikkeling van massastroomdetectiesystemen voor hooiproductie, is er slechts één systeem voor het monitoren van de opbrengst van hooi in de handel verkrijgbaar, en systemen voor het bewaken van de opbrengst worden niet algemeen toegepast in hooi. Om dit in perspectief te plaatsen:in de top 10 van gewassen in de VS naar areaal en de top zes van gewassen in de VS naar waarde, staat hooi op de derde plaats en het enige van deze gewassen waar een opbrengstmonitor niet algemeen wordt geïmplementeerd.
Het lopende werk aan de Clemson University omvat de ontwikkeling van twee onafhankelijke technologieën voor het monitoren van de hooiopbrengst:een massastroomsensor en een weegsysteem voor ronde balen. De hooimassastroomsensor van Clemson (zie foto hierboven) werkt met behulp van ultrasone sensoren om de hoogte van het zwad te meten nadat het is geharkt en deze hoogte te relateren aan een hoeveelheid hooi per eenheid zwadlengte (bijvoorbeeld pond per voet), wat kan worden gekoppeld aan de rijsnelheid van de balenpers en de harkbreedte om de hooiopbrengst in ponden per acre te bepalen.
Omdat dit systeem zich richt op het meten van het zwad en niet op een fysieke of mechanische bediening van de balenpers, is het aanpasbaar aan elke hooioogstmachine:ronde balenpersen, kleine vierkante balenpersen en grote vierkante balenpersen. Drie jaar onderzoek naar dit systeem heeft over het algemeen opbrengstvoorspellingsfouten van ongeveer 10 procent of minder aangetoond.
Om een precisielandbouwtoepassing voor hooiproductie te demonstreren, koppelden Clemson-onderzoekers hun hooiopbrengstmonitor aan hun "Directed Prescriptions" -systeem.
Opbrengstgegevens aan het werk zetten
Het Clemson Directed Prescriptions-systeem is een systeem voor het integreren van opbrengstgegevens van strookproeven met gegevens over bodemvariabiliteit om een recept met variabele dosering voor een veld te genereren. Uniek aan dit ontwikkelsysteem voor receptkaarten is dat het veldspecifiek is; het recept wordt "gestuurd" door opbrengstgegevens uit het veld. Het systeem zet de opbrengstgegevens van de teler aan het werk en demonstreert een van de vele toepassingen van opbrengstgegevens voor hooiproductie.
De test werd gestart in de zomer van 2016 in een geïrrigeerd Tifton 85 bermudagrasveld van 25 hectare en was ontworpen om een stikstofvoorschrift met variabele snelheid te ontwikkelen, of een kaart van een veld met verschillende stikstofsnelheden die aan verschillende regio's van het veld werden toegewezen. Het Directed Prescriptions-systeem vereist toepassing van een striptest, waarbij verschillende stikstofhoeveelheden worden toegepast in strips met een vaste snelheid over de lengte van het veld.
De tarieven in deze studie varieerden van 40 tot 120 pond stikstof (N) per acre in stappen van 20 pond. De opbrengstgegevens die van deze stroken werden gemeten, gaven aan dat de opbrengst verbeterde met hogere stikstofsnelheden, tot een plateau van 100 pond N per acre, maar dat de winst daalde met hogere stikstoftarieven, met een maximale winst bij 60 pond N per acre.
Figuur 1. Opbrengstgegevens van stikstofstriptests als overlay op zandgehaltekaart (a) en resulterende winst als functie van zandgehalte bij elk stikstofgehalte (b).
Het Directed Prescriptions-systeem gebruikte in dit geval het zandgehalte als basis voor de ruimtelijke variabiliteit van de bodem, hoewel de elektrische geleidbaarheid (EC), de hoogte en andere kenmerken van de bodem ook of als alternatief kunnen worden gebruikt. Het zandgehalte werd gevormd om het veld te verdelen in zeven zandgehaltezones, variërend van een gemiddeld zandgehalte van 85 tot 97 procent in elke zone. Het Directed Prescriptions-systeem omvatte vervolgens het overlappen van de opbrengstgegevens van de striptest bovenop de zandinhoudzones (Figuur 1a) om de winst te bepalen als een functie van het zandgehalte, onafhankelijk voor elk stikstofgehalte (Figuur 1b).
Figuur 2. Stikstofvoorschrift met variabele snelheid gedicteerd door de
Naast de ontwikkeling van een gericht voorschrift voor stikstof, maakten de resultaten van deze test ook de evaluatie mogelijk van de meer algemeen toegepaste praktijk van zonebeheer voor hooiproductie. Bij zonebeheer wordt het veld verdeeld in twee of meer opbrengstbeheerzones, waarbij het doel bij het definiëren van zones is om opbrengstverschillen tussen zones te maximaliseren en opbrengstverschillen binnen zones te minimaliseren. Als deze zones goed zijn gedefinieerd, kunnen gewasinputs en andere beslissingen worden aangepast om het meest geschikt te zijn voor de verwachte opbrengsten.
De beste aanpak vinden
Voor het 25 hectare grote veld in deze proef is het veld op basis van zandgehalte ingedeeld in drie beheerzones. De resultaten van de stikstofstriptest werden gebruikt om een "wat als"-scenario te creëren waarin de stikstofpercentages binnen elk van deze zones werden vastgesteld, maar varieerden tussen de zones, met name met hogere stikstofpercentages die werden toegepast op de zwaardere bodems en lagere stikstofpercentages die werden toegepast in de lichtere gronden. bodems.
Deze studie, die het begin is van een langetermijnstudie met meerdere gewasinputs, maakte gebruik van de hooiopbrengstmonitor om te onthullen hoe de winst in de hooiproductie kan worden verbeterd. Voorafgaand aan het begin van deze studie was dit een intensief beheerd, geïrrigeerd Tifton-85-veld met een vaste hoeveelheid van 100 pond N per acre tussen de stekken. Opbrengstresultaten van deze test suggereerden dat als een vaste stikstofhoeveelheid over het veld zou worden toegepast, de toepassing van 60 pond N per acre zou resulteren in $ 12 per acre meer winst per snede in vergelijking met het 100 pond N-tarief.
Als de opbrengstbeheerzones werden gebruikt voor de toewijzing van stikstof per zone, suggereren de gegevens dat de winst $ 4,50 per hectare groter zou zijn geweest per snede dan bij het vaste tarief van 60 pond N. Ten slotte suggereerde het Directed Prescriptions-systeem dat de winst $ 14,50 per acre hoger zou zijn geweest per snede dan bij het vaste tarief van 60 pond N per acre. Milieubeheer is ook verbeterd; wanneer correct toegepast, optimaliseren zonebeheer en gerichte voorschriften het gebruik van voedingsstoffen in het veld, waardoor overmatige toediening wordt verminderd.
De waarde van een opbrengstmonitoringsysteem is afhankelijk van hoe de informatie wordt gebruikt om het management te verbeteren. Het rendement op de investering moet per geval en per bedrijf worden beoordeeld. Met vier stekken per jaar, toonde de hier besproken studie meer dan $ 50 per hectare per jaar aan potentieel voordeel van implementatie van opbrengstgegevens bij het voorschrijven van stikstoftarieven. Als een systeem voor het monitoren van de hooiopbrengst in de detailhandel voor $ 7.500 zou worden verkocht, suggereren de hier verzamelde gegevens dat het systeem kan worden betaald met slechts 150 hectare aan jaarlijkse hooiproductie met alleen stikstofbemesting.
Dit artikel verscheen in het april/mei 2017 nummer van Hay &Forage Grower op pagina 14.
Geen abonnee? Klik om het gedrukte tijdschrift te krijgen.
