Voorspellingen vandaag, voorschriften morgen:onderzoek wil data omzetten in optimale oplossingen

Recente trends in de landbouw hebben de focus gelegd op enkele specifieke onderwerpen in de industrie. Onder andere, het weer, gegevens, en onderzoek zijn prominent en fel bediscussieerd in het agrarische landschap.

Iowa State University is sterk aanwezig bij hogescholen voor landbouw en landbouwgerelateerde majors en onderzoek.

Een van de onderzoekers die bijdraagt ​​aan de studies van de universiteit is Sotirios Archontoulis, een universitair hoofddocent geïntegreerde teeltsystemen voor het agronomieprogramma.

"In principe, mijn onderzoek is om de complexe interactie tussen gewassen te begrijpen, bodems, en Milieu, ', zegt Archontoulis. “[Mijn] interesse is [in] het rendement, en uiteraard, de duurzaamheid. We doen onderzoek op dit gebied om erachter te komen welke praktijken de opbrengst verhogen en de stikstofuitspoeling en N2O-emissies naar de atmosfeer minimaliseren. We doen zowel field-to-research als simulatiemodellering.

“We gebruiken modellering omdat het onmogelijk is om alles in het veld te meten, dus we meten een paar dingen, en dan gebruiken we het model om het grote plaatje te krijgen. Een andere reden is dat we met modellering vooruit en achteruit kunnen gaan in de tijd, historische trends begrijpen, en toekomstige trajecten voorspellen.”

Archontoulis en boeren in het Midwesten keken en voelden de effecten van een overwegend vochtig 2019 over de Corn Belt.

Lees meer:​​Verhoogd risico op voorjaarsoverstromingen in centrale en zuidoostelijke staten

Weer en opbrengsten 2019

Vorig jaar was het natste jaar ooit voor de VS sinds 1973, volgens de National Oceanic and Atmospheric Administration.

Die nattigheid begon vroeg en vaak in het Midwesten, problemen creëren met planten voor boeren, maar veel boeren wisten het seizoen 2019 te redden.

“2019, het was een zeer uitdagend weerjaar, maar ik ben erg blij dat Iowa al dit extreme weer heeft kunnen opvangen, ', zegt Archontoulis. “We hadden betere maïsopbrengsten dan in 2018; 1% hogere opbrengst en 3% meer maïsproductie.”

Terwijl Iowa een productief jaar achter de rug had, Archontoulis wijst erop dat Illinois en Indiana het niet zo goed deden, 10% tot 15% van hun productie verloren, voornamelijk als gevolg van het weer en vertraagde aanplant.

Ondanks de vertraagde aanplant en de slechte weersomstandigheden, Illinois en Indiana overtroffen nog steeds de verwachtingen van sommige mensen, zelfs na de late start.

“Op de een of andere manier, de Corn Belt was in staat om al deze variabiliteit te bufferen, ', zegt Archontoulis. “Ik ben een beetje sceptisch over de toekomst, want wat er in mei 2019 gebeurde, dat zullen we de komende jaren waarschijnlijk vaker gaan zien.

"We moeten echt iets doen aan deze [lente] periode. Ja, een jaar, misschien waren we een beetje licht, maar als dit jaar na jaar doorgaat, we moeten veranderingen doorvoeren, en we moeten manieren bedenken om de productie te beschermen.”

Archontoulis merkt op dat boeren in het verleden ongeveer 64 dagen hadden die geschikt waren voor veldwerk, en nu is dat geslonken tot ongeveer 45. Archontoulis zegt met de huidige trends, de dagen zullen blijven vallen.

Met beperkte dagen in het veld en geen mogelijkheid om toekomstige weersomstandigheden te garanderen, Archontoulis organiseert kortetermijnactiviteiten om de schade door chaotische regenbuien te minimaliseren.

Archontoulis zegt dat investeren in technologie om het plantseizoen te versnellen en sneller uit het veld te komen een optie is. Archontoulis zegt ook dat er meer nadruk zou kunnen worden gelegd op drainage.

“Er zijn velden zonder tegelafvoer, en dan na een grote regenval, het kan een week duren voordat de grond is uitgedroogd, ', zegt Archontoulis. “Velden met tegeldrainage kunnen twee dagen duren, en dan kan de boer gaan werken.”

Samen met die ideeën, Archontoulis en andere onderzoekers in de staat Iowa proberen de inspanningen in het veld te combineren met toepasbare kennis ten behoeve van boerderijen in het Midwesten. Met gegevens verzameld uit het ongebruikelijke weerjaar, Archontoulis en Iowa State voegen nog een jaar aan beschikbare informatie toe.

Lees meer:​​Verwacht deze lente en zomer meer overstromingen en droogtes

Onderzoek

Het seizoen 2020 ingaan, Archontoulis wacht op de lente wanneer hij verschillende factoren in het landbouwsysteem gaat evalueren.

Met die variabelen Archontoulis gaat op zoek naar historische trends om de nauwkeurigheid te verbeteren.

“Naarmate de maanden vorderen en we voorspellingen beginnen te doen, Ik ga naar verschillende aspecten kijken, ', zegt Archontoulis. "Ik ga kijken naar de projecties voor het weer en hoe die projecties de dynamiek van bodemstikstof gaan beïnvloeden, grond water, en bodemtemperatuur. Met andere woorden, hoe de stikstofvoorraad in de bodem in 2020 [januari t/m april] zich verhoudt tot het voorgaande jaar. Dat kan enig inzicht verschaffen om de besluitvorming te informeren.

“De nitraatgehalten in de bodem zijn erg kritiek, want in de komende drie maanden – april, Kunnen, en juni – boeren bemesten. Het is dus handig om een ​​idee te hebben hoeveel er in de grond zit of hoe de trend tussen de lente zich verhoudt tot de afgelopen vijf jaar - 20 jaar."

Met die analyse boeren kunnen de hoeveelheid kunstmest die ze gebruiken aanpassen.

Die informatie wordt toegevoegd aan de beschikbare gegevenspool. De gegevens worden gebruikt om modellen te verbeteren en nauwkeurigheid toe te voegen aan verschillende alternatieven die voor boerderijen kunnen worden gebruikt.

Hoewel de rol van de analyse en de onderzoekers belangrijk zijn, het moet nog worden voorzien van de ervaringen en kennis van boeren.

“Elke boer kent zijn specifieke akker als geen ander, ', zegt Archontoulis. “Het is moeilijk om iemand te adviseren die al expert is in een discipline. We zijn goed in het geven van algemene aanbevelingen, maar om advies te gaan geven op een bepaald gebied, we hebben meer data van de boer nodig om een ​​locatiespecifieke modelanalyse te doen en beheeropties te bedenken.”

Afgezien van het hebben van die achtergrond op het land, Archontoulis zegt ook dat het belangrijk is om boeren te betrekken bij het stellen van vragen over de onderzoeksprocessen en bevindingen.

Samenwerken, boeren en onderzoekers voegen meerdere perspectieven en ideeën toe, terwijl je feedback krijgt van de groep die de tools het meest gebruikt.

“We proberen iets te geven waar de boer van profiteert, en de boer is de persoon die kan inschatten hoe goed of slecht onze voorspellingstool is, ', zegt Archontoulis. “De manier waarop ik de dingen zie, om sneller vooruitgang te boeken, we moeten meer tijd investeren, en we moeten manieren bedenken om steeds nauwer met boeren samen te werken. Dat is de enige manier.

“Boeren, in mijn ervaring, briljante ideeën hebben. Ze brengen valide vragen voor onderzoek, en ze hebben vele jaren ervaring, wat soms meer waard is dan 20 jaar aan data hebben.”

Lees meer:​​Belangrijkste innovaties en producten van de Commodity Classic 2020

Volgens Archontoulis, de waarde van data-analyse voor boeren kan in drie fasen worden gemeten aan de onderzoekskant van de operatie.

Het eerste niveau is alleen gegevens en het creëren van empirische relaties. De tweede fase is het gebruik van die gegevens om voorspellingen te genereren, dat is de huidige fase waarin ze zich volgens hem bevinden. De derde fase is het verbeteren van die voorspellingen om optimale oplossingen of op recept gebaseerde prognoses te creëren.

De laatste fase zal veel tijd in beslag nemen, zegt Archontoulis. Hoewel voorspellingen niet nauwkeurig genoeg zijn om het voorgeschreven niveau met grote zekerheid te bereiken, Archontoulis verwacht dat we eerder de derde fase bereiken dan men denkt.

Om te helpen naar dat derde niveau te gaan, Archontoulis en andere onderzoekers van de staat Iowa hebben Forecast and Assessment of Cropping sysTemS (FACTS) ontwikkeld. Sinds de lancering van FACTS, Archontoulis heeft geholpen het systeem aan te passen om de kwaliteit en nauwkeurigheid te verbeteren.

FACTS heeft als doel boeren te voorzien van informatie over het weer, bodem, en gewassen om te helpen bij de besluitvorming tijdens het groeiseizoen. Buiten het seizoen, het systeem meet verschillende prestaties van voorgaande jaren om toekomstscenario's en verschillende alternatieven te bieden die helpen bij het nemen van beslissingen voor komende seizoenen.

"In principe, wat we deden was de voorspellingen uitbreiden van een paar velden in Iowa naar de hele Corn Belt, dus dat was een grote doorbraak voor ons, ', zegt Archontoulis. "We waren in staat om simulaties uit te voeren en realtime resultaten vrij te geven voor 30 tot 40 velden binnen een provincie - en toen hadden we Iowa, Illinois, en Indiana - dus dit maakt ongeveer 280 provincies. We hebben het over duizenden velden.”

Naast het runnen van het seizoen 2019, het systeem liep ook historische seizoenen voor de provincies, te, het creëren van een benchmark voor elk gebied. Door een benchmark te genereren, het systeem kan 2020 vergelijken met de voorgaande jaren naarmate 2020 vordert. Archontoulis verwacht dat het systeem zich in de toekomst zal uitbreiden naar meer staten in het Midwesten.

Om het FACTS-systeem te bekijken, Klik hier.