Σημαντικές διακυμάνσεις στην υφή του εδάφους, τον τύπο και τους κύριους παράγοντες εντός και μεταξύ των παραγωγικών πεδίων επηρεάζουν την παραγωγή καλλιεργειών και επηρεάζουν σημαντικά τις στρατηγικές διαχείρισης.
Επομένως, ένας ομοιόμορφος ρυθμός εφαρμογής εισροών σε ολόκληρο το χωράφι μπορεί να είναι δαπανηρός και να μην μεγιστοποιεί τα οφέλη. Οι εφαρμογές εισροών που βασίζονται σε αισθητήρες και μεταβλητού ρυθμού, γνωστές ως διαχείριση ανά τοποθεσία, μπορούν να βελτιώσουν τα κέρδη των γεωργικών εκμεταλλεύσεων, την υγεία του εδάφους και την ποιότητα του περιβάλλοντος.
Τα εργαλεία ακριβούς γεωργίας μπορούν να αντιμετωπίσουν τις διακυμάνσεις στο σύστημα παραγωγής για να ενισχύσουν την ανάπτυξη των φυτών και την απόδοση των καλλιεργειών. Σε μια ιδανική πρακτική ακριβούς γεωργίας, οι εφαρμογές θα αξιοποιούσαν με ακρίβεια την ποσότητα, τον χρόνο και τον τρόπο των εισροών με βάση τις μεταβλητότητες (διαχείριση ενός μόνο φυτού). Οι ιδιότητες του εδάφους, όπως η δομή, η υφή, η οργανική ύλη και η ηλεκτρική αγωγιμότητα (EC), μπορούν να καθορίσουν τον τύπο/ποσότητα των εισροών (ανάγκη λιπάσματος, προγραμματισμός άρδευσης, ρυθμός σποράς, βάθος σποράς κ.λπ.). Η εφαρμογή μεταβλητού ρυθμού (VRA) και η διαχείριση ανά τοποθεσία (SSM) είναι οι μέθοδοι που προσαρμόζουν τις εφαρμογές εισροών ανάλογα με τις διακυμάνσεις του εδάφους.
Διαχείριση ολόκληρου του πεδίου έναντι διαχείρισης ζώνης
Δείγμα αποτελέσματος της USDA NRCS Web Soil Survey. Τα πορτοκαλί όρια σηματοδοτούν διαφορετικές ζώνες εδάφους σε μια δορυφορική φωτογραφία.
Η Διαδικτυακή Έρευνα Εδάφους USDA NRCS είναι μια λεπτομερής αναφορά για τα εδάφη μιας περιοχής που περιλαμβάνει χάρτες με όρια εδάφους, φωτογραφίες, περιγραφές, ιδιότητες εδάφους και πίνακες χαρακτηριστικών. Ευγενική προσφορά: USDA NRCS
Ποια είναι, λοιπόν, η διαφορά μεταξύ της διαχείρισης ολόκληρου του αγρού και της διαχείρισης ζώνης; Η διαχείριση ολόκληρου του αγρού αντιμετωπίζει το αγρό ως μία μονάδα με σταθερούς ρυθμούς εισροών, ενώ η διαχείριση ζώνης επιτρέπει την εφαρμογή μεταβλητού ρυθμού εισροών για τη βελτιστοποίηση της αξιοποίησης των εισροών με βάση τις ανάγκες. Ως αποτέλεσμα, τα εργαλεία ακριβούς γεωργίας μπορούν να βοηθήσουν στην αύξηση της παραγωγής, της ενεργειακής απόδοσης και στη βελτίωση της περιβαλλοντικής ποιότητας και των κερδών. Το πρώτο βήμα για την εφαρμογή της διαχείρισης ζώνης είναι η εύρεση και η ανίχνευση των διακυμάνσεων που ελέγχουν την απόδοση και η δημιουργία διαφορετικών ζωνών. Το επόμενο βήμα είναι η αντιμετώπιση κάθε ζώνης ξεχωριστά. Η ακριβής εφαρμογή ή αντιμετώπιση θα βασίζεται σε πληροφορίες που σχετίζονται με κάθε ζώνη ξεχωριστά. Σε ένα σύστημα εφαρμογής μεταβλητού ρυθμού που βασίζεται σε χάρτες, το Παγκόσμιο Σύστημα Εντοπισμού Θέσης (GPS) οριοθετεί τις ζώνες διαχείρισης και τις διεπαφές υπολογιστών με χάρτες μεταβλητότητας και ο εφαρμογέας VR χρησιμοποιεί κατάλληλες συστάσεις.
Η δημιουργία των ζωνών βασίζεται στη μελέτη στατικών, μη τυχαίων και σταθερών παραμέτρων (όπως η μεταβολή της υφής του εδάφους: άργιλος, άργιλος, άμμος κ.λπ.). Ωστόσο, η καταγεγραμμένη απόκριση των φυτών στη μεταβλητότητα του εδάφους, όπως τα δεδομένα απόδοσης, μπορεί να ερμηνευτεί και να αποτελέσει αξιόπιστο παράγοντα για τη δημιουργία ζωνών. Κάθε ζώνη πρέπει να είναι αρκετά μεγάλη ώστε ο εφαρμοστής να μπορεί τεχνικά και έγκαιρα να ανταποκρίνεται στην αλλαγή των ρυθμών. Συνήθως, η δημιουργία τριών έως πέντε ζωνών είναι αρκετή. Ωστόσο, αυτός ο αριθμός μπορεί να αλλάξει με βάση τη μεταβλητότητα και το μέγεθος του χωραφιού. Υπάρχουν διάφοροι τρόποι για τη δημιουργία των ζωνών σε ένα χωράφι, όπως αναφέρεται παρακάτω.
Δημιουργία Ζωνών σε ένα Πεδίο
Ηλεκτρική Αγωγιμότητα Εδάφους (EC)
Η EC εδάφους περιγράφει την ικανότητα ενός εδάφους να μεταδίδει ηλεκτρικό ρεύμα και εκφράζεται σε milliSiemens ανά μέτρο (mS/m). Ένας μετρητής ηλεκτρικής αγωγιμότητας εδάφους στέλνει ένα γνωστό ηλεκτρικό ρεύμα στο έδαφος και μετρά την ικανότητα των σωματιδίων του εδάφους να μεταδίδουν αυτό το ρεύμα, σφραγισμένο με συντονισμό GPS για ένα δεδομένο χωράφι. Η μέτρηση της ηλεκτρικής αγωγιμότητας του εδάφους μπορεί να χρησιμοποιηθεί με επιτυχία για την ποσοτικοποίηση των διακυμάνσεων στην υφή του εδάφους και στο δυναμικό απόδοσης της παραγωγής. Η μέτρηση της EC εδάφους, ως ένα από τα εργαλεία λήψης αποφάσεων στη γεωργία ακριβείας, μπορεί να βοηθήσει τους καλλιεργητές να αποφασίσουν για τη διαχείριση των θρεπτικών συστατικών, τον ρυθμό σποράς, το βάθος σποράς και τον προγραμματισμό άρδευσης. Η μέτρηση της EC εδάφους είναι μια από τις ταχύτερες και λιγότερο δαπανηρές μεθόδους για την παροχή πληροφοριών σχετικά με την υφή του εδάφους, την ικανότητα ανταλλαγής κατιόντων (CEC), τις συνθήκες αποστράγγισης, το επίπεδο οργανικής ύλης και την αλατότητα.
Χάρτες Απόδοσης
Η χαρτογράφηση της απόδοσης είναι μια τεχνική στη γεωργία για την ανάλυση μεταβλητών, όπως η απόδοση των καλλιεργειών και η περιεκτικότητα σε υγρασία. Ένα σύστημα παρακολούθησης της απόδοσης σε πραγματικό χρόνο σε μια μηχανή συγκομιδής καταγράφει γεωγραφικά αναφερόμενες πληροφορίες σχετικά με τη ροή ή τον όγκο της μάζας των καλλιεργειών, την υγρασία και την περιοχή που καλύπτεται. Αυτές οι πληροφορίες θα χρησιμοποιηθούν περαιτέρω για τη δημιουργία χαρτών απόδοσης.
Αεροφωτογραφίες ή εικόνες γυμνού εδάφους
Χρησιμοποιώντας αεροπλάνα ή drones για τη δημιουργία εικόνων υψηλής ανάλυσης και με τεχνικές ανάλυσης εικόνας, δημιουργούνται ζώνες.
Χάρτες Εδάφους
Τα δεδομένα εδάφους αποτελούν βασικό παράγοντα στις συστάσεις για λιπάσματα, οι οποίες συνήθως προέρχονται από αναλύσεις δειγμάτων εδάφους που συλλέγονται στο χωράφι. Δύο συνηθισμένες μέθοδοι για τη συλλογή δειγμάτων εδάφους με βάση μικρότερες ζώνες διαχείρισης είναι η δειγματοληψία σε πλέγμα και η δειγματοληψία σε ζώνες. Στη δειγματοληψία σε πλέγμα, ένα χωράφι χωρίζεται σε ίσες τετραγωνικές περιοχές από τις οποίες συλλέγονται δείγματα εδάφους. Τα μικρότερα μεγέθη πλέγματος παρέχουν καλύτερη αναπαράσταση της μεταβλητότητας του χωραφιού. Ωστόσο, ένα υψηλότερο κόστος δειγματοληψίας συνδέεται με μικρά μεγέθη πλέγματος λόγω του αριθμού των δειγμάτων. Η δεύτερη μέθοδος δειγματοληψίας είναι η δειγματοληψία σε ζώνες. Σε αυτήν τη μέθοδο, δημιουργούνται ζώνες για να προσδιοριστούν περιοχές με παρόμοιες ιδιότητες εδάφους πριν από τη δειγματοληψία εδάφους (δηλαδή, υφή εδάφους, οργανική ύλη εδάφους, ηλεκτρική αγωγιμότητα εδάφους). Ανάλογα με τη μέθοδο που χρησιμοποιείται για τη δημιουργία ζωνών και το μέγεθός τους, οι ζώνες μπορεί να διαφέρουν ως προς το πόσο αποτελεσματικά καταγράφουν τη μεταβλητότητα στο χωράφι.
Έρευνα Εδάφους Ιστού
Η Έρευνα Εδάφους Ιστού είναι μια λεπτομερής αναφορά για τα εδάφη μιας περιοχής που παρέχεται από την Υπηρεσία Διατήρησης Φυσικών Πόρων του Υπουργείου Γεωργίας των ΗΠΑ (USDA NRCS). Η έρευνα εδάφους περιλαμβάνει χάρτες με όρια εδάφους και φωτογραφίες, περιγραφές, πίνακες ιδιοτήτων και χαρακτηριστικών εδάφους.
Πολλαπλές Μέθοδοι
Οποιοσδήποτε συνδυασμός των μεθόδων που αναφέρονται παραπάνω.
Συνοπτικά
Η διαχείριση ζωνών επιτρέπει στην εφαρμογή να βελτιστοποιήσει την αξιοποίηση των εισροών και έχει τη δυνατότητα να μειώσει τη συνολική χρήση χημικών, σπόρων, νερού και άλλων εισροών. Μέσω της διαχείρισης ανά τοποθεσία, οι εισροές διαχειρίζονται σε μικρότερη κλίμακα, επιτρέποντας στους παραγωγούς να αντιμετωπίζουν με ακρίβεια τις διακυμάνσεις ενός αγρού.
Αναφορές:
Adamchuk, VI, και PJ Jasa. Αισθητήρας εδάφους εν κινήσει από όχημα. Πανεπιστήμιο της Νεμπράσκα, Cooperative Extension, EC-02-178.
Robert Grisso et al., Εργαλεία Γεωργίας Ακριβείας· Ηλεκτρική Αγωγιμότητα Εδάφους. Πανεπιστήμιο Virginia Tech, Cooperative Extension, δημοσίευση 442-508.
Veris Technologies: www.veristech.com
Προϊόντα Dualem: www.dualem.com
Geonics Limited: www.geonics.com
Geophex: www.geophex.com
