CASO D'USO: Previsione della resa in campo presso le aziende agricole EMILI e Innovations

Quale sarà il rendimento?

È forse la domanda a cui si pensa di più durante la stagione di coltivazione e, come dice la canzone di Luke Bryan, "rain is a good thing, it makes grain (corn)". Nell'agricoltura in terraferma, la resa dipende da due importanti fattori ambientali: approvvigionamento idrico e sviluppo termicoLa variabile di gran lunga più importante è l'approvvigionamento idrico. Naturalmente, le corrette tecniche di gestione del campo sono fondamentali (gestione della fertilità, delle erbe infestanti, delle malattie e degli insetti), ma se non ci sono buone condizioni ambientali, tutta la gestione del campo potrebbe non essere possibile.

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La prima figura illustra gli stadi di crescita del mais, la curva di utilizzo dell'acqua in base allo stadio di crescita, la profondità delle radici in base allo stadio di crescita e l'utilizzo dell'acqua in base alla profondità delle radici. Come detto in precedenza, l'importanza dell'apporto idrico è chiaramente illustrata: con temperature da calde a elevate, si possono utilizzare fino a 9 mm o oltre 1/3 di pollice di acqua al giorno. In una settimana, sono necessari 2 pollici e mezzo o 63 mm di acqua. In altre parole, questo fabbisogno idrico deve essere soddisfatto dall'umidità del suolo, dall'irrigazione e/o dalle precipitazioni per mantenere una crescita ottimale; in caso contrario, c'è il rischio di stress da umidità e di riduzione della resa.

Fig (1)_Appropriazione idrica del mais e stima della zona radicale
Fig. 1: Assorbimento idrico del mais e zona radicale stimata

Abbiamo già parlato del METOS® Previsione delle rese soluzione in Meteo in fattoria #003 - Previsione della resa, Farm Weather Talk #007 - Qual è il mio potenziale di resa nella stagione?, e Agricoltura intelligente in azione: Convalida dell'METOS® Previsione della resa del grano a Olds, Canada ma ha ulteriormente testato sul campo il Previsione della resa della METOS soluzione per il mais, a EMILI e Fattorie dell'innovazione (azienda agricola) per la stagione di coltivazione 2023.

EMILI e Fattorie dell'innovazione

L'Innovation Farms Powered by AgExpert è un'area di 5.500 acri distribuita su un'azienda agricola commerciale di sementi (Rutherford Farms), che consente agli innovatori di testare, convalidare e dimostrare nuove tecnologie e pratiche.

Innovation Farms Powered by AgExpert offre agli innovatori dell'industria e del mondo accademico l'accesso ad attrezzature, tecnologie e pratiche di produzione all'avanguardia per sviluppare soluzioni valide ai diversi vincoli e opportunità agronomiche e tecnologiche che gli agricoltori devono affrontare.

In uno dei tanti esperimenti condotti presso le fattorie EMILI e Innovations Farms, il Previsione delle rese e la soluzione satellitare per il mais sono stati testati su scala di campo.

Prova sul campo a EMILI

L'ibrido utilizzato in questo studio è il North Star 271, classificato come molto buono per la tolleranza alla siccità. La soluzione di previsione della resa e quella satellitare sono state impostate per una valutazione su scala di campo, come evidenziato nell'immagine sottostante. L'utente può digitalizzare manualmente la zona di coltivazione o il confine del campo oppure importare un file geojson o shape.

Figura 2_Posizione del campo per la valutazione della soluzione Yield Prediction presso EMILI
Fig. 2: Ubicazione del campo per la valutazione della soluzione Yield Prediction presso EMILI

Il passo successivo consiste nel personalizzare la zona di coltivazione delle impostazioni del campo. Nel primo riquadro qui sotto, è stato selezionato il mais con una data di semina dell'11 maggio 2023 e una data di raccolta prevista per il 30 settembre 2023. Il secondo riquadro rosso riguarda la regolazione fine della data di maturazione e delle aspettative di resa. Ciò consente all'utente di regolare le valutazioni dei gruppi di maturità e le aspettative nella propria regione. La regolazione della resa consente inoltre di regolare con precisione le differenze di resa delle singole varietà e le aspettative per la propria regione. In questo caso, è stata impostata una data di maturazione media del 27 settembre 2023, con un'aspettativa di resa media di 152 bu/acro. Nel terzo riquadro sono presenti una serie di impostazioni importanti.

  1. I migliori rendimenti medi possibili: In un'annata molto buona (condizioni idriche ottimali, assenza di parassiti o malattie), quanto potrebbe essere realisticamente la vostra resa? Nel grafico Previsione della resa, questo valore taglierà la previsione (limite superiore). Questo è stato impostato a 150 bu/acro.
  2. Temperatura dell'aria e fonte di pioggia: Il predittore di rendimento richiede un sensore di temperatura e pioggia installate in prossimità della zona di coltivazione (10 km / 6 mi di raggio). Almeno una delle stazioni selezionate deve avere una stazione attiva. Licenza per le previsioni del tempoPoiché la previsione della resa utilizza previsioni meteorologiche stagionali e dati meteorologici storici. È preferibile avere la fonte di pioggia sul campo, poiché è molto importante per il calcolo della previsione della resa. In questo caso, la misurazione della pioggia proviene dal campo reale, mentre la temperatura e le previsioni provengono da una stazione a 6 km dal campo.
  3. Struttura del suolo: Selezionare la tessitura del terreno prevalente nella propria zona di coltivazione. L'elenco si basa sulla classificazione della tessitura del suolo USDA o è definito in base ai risultati della tessitura del suolo personalizzata. Questa è stata impostata su personalizzata poiché una tessitura del suolo installata in campo sonda di umidità del suolo ha contribuito a definire i valori della capacità di campo e del punto di appassimento. Questi sono stati fissati rispettivamente a 57 e 23.
  4. Umidità iniziale del suolo: Il predittore di resa ha bisogno di una stima dell'acqua effettivamente disponibile nel suolo al momento della semina. A questo proposito potete utilizzare la vostra esperienza: quante precipitazioni avete osservato prima della semina? Potete anche controllare il misure di precipitazione della stazione più vicina. È anche possibile utilizzare una sonda di umidità del suolo locale per fare una stima della quantità d'acqua in un metro o 3,3 piedi di profondità di radicazione. Il valore è stato impostato su pieno in base alle osservazioni della sonda di umidità del suolo (vedi Fig. 4).
Fig. 3_Impostazioni di previsione della resa in EMILI - Fattorie dell'innovazione
Fig. 3: Impostazioni di previsione della resa in EMILI - Fattorie dell'innovazione
Fig. 4_Alto VWC % in tutti i sensori di umidità del suolo fino a 90 cm all'inizio della primavera
Fig. 4: VWC % elevato in tutti i sensori di umidità del suolo fino a 90 cm all'inizio della primavera

Cosa si è imparato quest'anno?

La raccolta di dati meteorologici sul campo è fondamentale: È molto importante disporre di dati meteorologici localizzati affinché la soluzione di previsione della resa funzioni in modo ottimale. Poiché la resa è influenzata dall'umidità del suolo, che è determinata dalle precipitazioni, si raccomanda vivamente di installare sul campo una benna pluviometrica automatica. La natura casuale degli eventi pluviometrici dovuti a rovesci e temporali localizzati è alla base di questo fenomeno. variabilità da campo a campo. Anche la misura della temperatura può essere presa dalla stazione di campo, ma non è così variabile come le misure delle precipitazioni, quindi può essere presa da un'altra stazione nel raggio di 10 km.

Sono stati confrontati quattro dispositivi IoT per la misurazione delle precipitazioni, tutti distanti tra i 6 e i 10 km. Il dispositivo IoT situato proprio sul campo di mais ha registrato un totale di circa 162 mm di precipitazioni dal 2 maggio al 2 settembre, ben al di sotto della norma a lungo termine di 312 mm. Il dispositivo IoT situato a ovest del campo (circa 6 km) ha registrato 169 mm nello stesso periodo, mentre il dispositivo IoT più a ovest (circa 10 km) ha registrato 234 mm e quello a sud-ovest del campo (circa 8 km) 200 mm. Inoltre, 73 dei 162 mm (~45%) del dispositivo IoT del campo sono caduti nel mese di luglio, un periodo critico per l'impollinazione e il riempimento delle pannocchie.

Ciò illustra chiaramente l'ampia variabilità spaziale delle precipitazioni (72 mm tra i dispositivi IoT utilizzati in questo studio) nelle Praterie canadesi e la necessità di dispositivi IoT sul campo per la previsione della resa o per qualsiasi analisi delle colture. Per dirla in altro modo, la differenza nei totali delle precipitazioni equivale a circa 15-30 bu/acro di differenza nella resa del mais.

Quali sono i risultati?

Leggili nella nuova brochure sotto.

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