Dole na farme, hore na technológii



PRE poľnohospodárov sú mesiace vedúce k zberu úrody úzkostné, čas, keď veci ako počasie, poškodenie škodcami a pôdne podmienky môžu byť nepredvídateľné. Zatiaľ čo farmári sa do značnej miery spoliehajú na skúsenosti a starostlivé odhady, mnohí začínajú praktizovať to, čo sa stalo známym ako presné poľnohospodárstvo: používanie technológie na zvládanie premenných, ktoré ohrozujú ich úrodu.



Poľnohospodári, ktorí možno pred niekoľkými rokmi pokryli celé polia jednotnými postrekmi hnojív alebo pesticídov, môžu dnes používať analýzy pôdy a plodín spojené s presnými údajmi o polohe, aby dodali správne množstvo chemikálií na tie správne miesta. A farmári môžu teraz používať digitálne monitory výnosov pripojené k ich kombajnom na sledovanie výkonnosti poľa, prakticky riadok po riadku.

Veľká časť technológie presného poľnohospodárstva sa spolieha na zariadenia a softvér Global Positioning System, ktorý spája informácie o počasí, vlastnostiach pôdy a ochrane proti škodcom s bodmi na mape. Tieto informácie sa používajú na nasmerovanie aplikátorov s premenlivou dávkou, ktorí dokážu prispôsobiť množstvo hnojív alebo pesticídov potrebné v každej časti poľa. Táto technológia bola najrozšírenejšia na Stredozápade pre cukrovú repu, kukuricu a sójové bôby.



Poľnohospodári, ktorí využívajú presné poľnohospodárstvo, tvrdia, že im tieto metódy poskytujú nové spôsoby, ako analyzovať vzťah medzi tým, čo vkladajú do pôdy a tým, čo z nej získavajú, a umožňujú im spravovať viac akrov za rovnakú cenu. Adopcia je však pomalá, najmä kvôli nákladom na vybavenie a služby, čo je náklad, ktorý môže byť pre malé farmy neúmerný, a pretože výhody nie sú vždy jednoznačné.

''Producenti pšenice v Dakote a Montane majú naozaj problém dosiahnuť akýkoľvek zisk s cenou pšenice na svetovom trhu,'' povedal Dr. Pierre Robert, riaditeľ Centra presného poľnohospodárstva na University of Minnesota. ''Ak nedosiahnete žiadny zisk, nemáte ďalšiu zmenu na cvičenie a investovanie a investovanie do nových techník.''



Ďalším problémom je, že môže byť frustrujúce a zastrašujúce pokúšať sa vytvoriť rôzne druhy farmárskeho softvéru a G.P.S. dátové formáty spolupracujú.

''Väčšina farmárov nechce tráviť hodiny a hodiny pred počítačom,'' povedal John Reifsteck, ktorý prevádzkuje farmu na kukuricu a sóju s rozlohou 1800 akrov v Champaign, Illinois. ''Môžete byť veľmi frustrovaní, keď všetko, čo chcete stačí vytlačiť peknú mapu a veci nefungujú tak dobre.''

''Existuje pravidlo 10-40-50,'' povedal Dr. Steven Sonka, profesor poľnohospodárskeho manažmentu na University of Illinois v Urbana-Champaign. ''Desať percent používa aplikáciu s variabilnou sadzbou a monitory výnosov, pretože je to pre nich zaujímavé a zdá sa, že je to dobrá vec. Štyridsať percent ich sleduje a začne ich používať hneď, ako sa presvedčia, že je to ekonomické. Potom je tu 50 percent farmárov, ktorí čakajú na dôchodok a nemusia sa o to všetko starať.''

Väčšina kupujúcich v poľnohospodárskom priemysle súhlasí s tým, že komponenty presného poľnohospodárstva sú nevyhnutné pre úspech. ''Ľudia, ktorí sú odolní voči presným metódam, neprežijú,'' povedal Thomas Facer, viceprezident pre poľnohospodárske služby v Agrilink Foods, potravinárskom družstve so sídlom v Rochestri.

Jeden farmár, ktorý používa presné metódy, je Ken Mattingly, majiteľ M-B Farms v LeRoy, NY, asi 50 míľ juhozápadne od Rochestra. Pred zasadením cukrovej kukurice na 900 zo svojich 2 000 akrov si pán Mattingly najal Agricultural Consulting Services, spoločnosť zaoberajúcu sa poradenstvom pre plodiny so sídlom v Rochestri, aby analyzovala pôdu v rôznych častiach jeho poľa a rozhodla, koľko hnojiva jednotlivé časti potrebujú.

V priebehu roka konzultačná spoločnosť vyslala Richarda Wildmana, aby odobral 400 vzoriek pôdy na poli pána Mattinglyho, jednu vzorku na každý štvor- alebo päťhektárový úsek. Vo vzorkách pôdy sa analyzovalo asi 15 zložiek vrátane koncentrácií vápnika, fosforečnanu a dusíka. Pán Wildman potom porovnal rozbory pôdy s mapami výnosov na základe úrody z predchádzajúceho roka.

Jedného skorého rána minulého mesiaca bol pán Mattingly na poli s pánom Wildmanom a Mikeom Belmoreom, operátorom postrekovacej súpravy so spoločnosťou JD Buckley & Son, spoločnosťou vyrábajúcou hnojivá a pesticídy v Stafford, NY. muži sa zamerali na digitalizovanú mapu poľa, ktorú pripravil pán Wildman, aby ukázali, kde by sa fosfát a dusík rozprašovali vysokou, strednou a nízkou rýchlosťou.

Tá istá mapa bola načítaná aj do počítača vo vnútri posýpacieho traktora, vysokého vozidla naloženého nádržami na hnojivo; počítač bol pripojený k G.P.S. jednotka. Dve 15-stopové ramená na oboch stranách traktora boli lemované tryskami približne každých 30 palcov. Riadiaca jednotka v traktore prepojila mapu hnojív s dýzami, riadila aplikačné dávky a striedala typy hnojív, keď sa traktor pohyboval z jednej časti poľa na druhú.

Počas dňa pán Belmore, ktorý denne rozmetá hnojivo na 520 akrov, navigoval traktor na základe G.P.S. súradnice na jeho obrazovke, ktoré mu povedali, kde sa v teréne nachádza.

Neskôr v týždni pán Mattingly jazdil na sadzacom traktore, aby rozsypal semená po poli. A potom, o niekoľko týždňov v období výsadby, sa pán Belmore vrátil, aby aplikoval herbicídy na všetky zaburinené oblasti a postriekal pesticídy na ochranu úrody proti vijačke kukuričnej a iným škodcom. Farmárski konzultanti sa môžu pozrieť na letecké snímky a vidieť známky poškodenia škodcami a potom aplikovať pesticídy tam, kde sú potrebné.

''Všetci hľadáme optimum,'' povedal pán Mattingly, ''a nechceme míňať peniaze na chemikálie. Najať týchto ľudí ma stojí peniaze, ale myslím si, že robím lepšiu prácu.''

Pán Mattingly povedal, že hnojivo rozmetá opatrnejšie a používa menej pesticídov ako pred niekoľkými rokmi kvôli aplikátorom s variabilnou dávkou. Povedal však, že je ešte príliš skoro povedať, aký vplyv to bude mať na jeho úrodu.

''Existuje toľko premenných, ktoré vstupujú do toho, čo úroda prináša, že je zatiaľ ťažké povedať, či to robí rozdiel,''povedal. ''Myslím, že to bude trvať štyri alebo päť rokov, kým budeme môcť súdiť.''

Po oplodnení a vysadení poľa môžu farmári a konzultanti v oblasti plodín používať satelitné a letecké snímky na sledovanie svojich plodín každý týždeň alebo mesiac. Obrázky sú užitočné najmä pre veľké farmy, kde je pre farmára ťažké monitorovať rôzne oblasti poľa zo zeme.

''Veľké farmy potrebujú vedieť, čo sa deje v rozsahu ich akrov, na diaľku,''povedal pán Wildman, poľnohospodársky konzultant. ''Je nepraktické, aby jeden manažér išiel von a skontroloval všetky tieto polia. Fyzicky to nedokážu.''

Satelitné snímky používané farmármi pochádzajú zo systému Landsat, systému satelitov na pozorovanie krajiny, ktorý prevádzkuje federálna vláda. Satelity robia infračervené fotografie z výšky približne 20 000 stôp nad Zemou; každý pixel predstavuje o niečo viac ako 5 až 10 štvorcových yardov na zemi. Infračervená kamera dokáže zistiť úroveň tepla a vlhkosti poľa. Tieto obrázky je možné prekryť do programov na mapovanie fariem, aby sa zobrazili oblasti sucha alebo záplav. Takéto obrázky stoja farmára 2 až 3 doláre za aker.

Ak však farmár poverí Landsat, aby urobil snímku farmy v čase dňa, keď vo výhľade bránia oblaky, farmár má smolu a musí ešte zaplatiť účet. A satelitné snímky sú menej užitočné pre malé farmy, pretože rozlíšenie snímok je také nízke.

Letecká infračervená fotografia stojí 5 až 6 dolárov za aker, no ponúka o niečo lepšie rozlíšenia bez rovnakých rizík oblakov. Zeke Hurd, pilot so sídlom v Rochestri, si účtuje približne 200 dolárov za hodinu za let s malým lietadlom v nízkych nadmorských výškach, aby urobil infračervené fotografie poľnohospodárskej pôdy. Lietadlo môže letieť rýchlosťou až 40 míľ za hodinu, čo umožňuje digitálnej infračervenej kamere Hasselblad pána Hurda zhotovovať snímky s rozlíšením približne šesť štvorcových palcov na pixel. A G.P.S. jednotka na vrchu fotoaparátu automaticky prepojí každý zhotovený záber s geografickým miestom.

''Ak dôjde k zmene úrovne vlhkosti,'' povedal pán Hurd, ''nebudete to môcť vidieť voľným okom, ale infračervené žiarenie zachytí odraz. Obrázok môže ilustrovať potrebu zavlažovania v konkrétnej oblasti. Pán Hurd povedal, že tiež pracuje na softvérovom programe, ktorý pomôže farmárom zaznamenávať údaje a porovnávať obrázky z roka na rok.

Monitory výnosov zavedené začiatkom 90. rokov 20. storočia sú najrozšírenejšími nástrojmi v presnom poľnohospodárstve. Približne polovica nových kombajnov vyrobených spoločnosťami ako Pixall Corporation, Oxbo International a John Deere je vybavená monitormi výnosu. Monitory je možné pridať aj ku kombajnom za približne 5 000 až 7 000 USD za kus.

''Ak sú mapy aplikácie hnojív a letecké snímky röntgenové lúče, monitory výnosov sú pitevnou správou,'' povedal Jim Kinsella, ktorý prevádzkuje 850-akrovú farmu na kukuricu a sóju v Lexingtone, Illinois.

Monitory výnosov umiestnené na kombajnoch pri zbere obilia alebo pšenice môžu farmárovi povedať, koľko bušlov sa zbiera na aker v ktorejkoľvek časti poľa.

Keď sa napríklad kombajn valí cez riadky poľnej kukurice, dodáva klasy do stroja, kde sa odstráni šupka a zrná sa extrahujú z klasu a zbierajú sa do zásobníka. Šupky a holé klasy sú vypľúvané zo zadnej časti kombajnu.

Zrná sa pohybujú na dopravnom páse, kde senzor analyzuje ich obsah vlhkosti a porovnáva toto meranie s objemom zberu na báze bušlov na aker.

Celý systém je pripojený k G.P.S. jednotka, ktorá sleduje polohu kombajnu, pričom každú sadu súradníc ukladá na pamäťovú kartu flash. Po zbere je možné údaje použiť na vytvorenie mapy znázorňujúcej výnosy v rôznych častiach poľa. Podobnú technológiu možno použiť aj pri zbere pšenice a sóje.

''Hovoril som s mnohými farmármi a nikdy nikto nepovedal, že je im ľúto, že investovali do monitora výnosov,'' povedal pán Reifsteck, farmár z Champaign, Illinois. vrodená zvedavosť.''

Odvetvie poľnohospodárskych zariadení bolo pomalšie pri budovaní monitorov výnosov pre plodiny, ako je sladká kukurica (kde zrná zostávajú na klase) a bavlna. Minulý rok však spoločnosť Oxbo International so sídlom v Byrone v štáte New York predstavila monitor výnosu kukurice, ktorý sa pripája ku kombajnu. Monitor váži kukuričné ​​klasy pri zbere a prichádza s údajom v tonách na aker, ktorý je založený na rýchlosti veľkosti kombajnu v riadku, ktorý zbiera. Spoločnosť tiež pracuje na monitoroch výnosov pre limu a zelené fazuľky.

''Sme pripravení použiť túto technológiu na iné kombajnové zariadenia,'' povedal Alan Russell, projektový inžinier v Oxbo International, ''potrebujeme však záujem našich pestovateľov a spoločností na spracovanie potravín.''

Case IH so sídlom v Racine, Wisconsin, pracuje na monitoroch výnosov, ktoré budú využívať blízke infračervené senzory na detekciu obsahu oleja a bielkovín v pšenici, kukurici a sójových bôboch.

Monitory výnosov umožňujú farmárom presne určiť hodnoty plodín, čo im pomáha rozhodnúť sa, či zaradiť menej ziskovú pôdu do vládnych rezervných programov. Program ochrany prírody, ktorý je súčasťou zákona o farme z roku 1985, napríklad povzbudzuje farmárov, aby na niektorých svojich pozemkoch vysádzali nárazníkové trávy a stromy, aby došlo k menšej erózii a menšiemu odtoku pesticídov a hnojív do vodných tokov. Vláda platí 90 percent nákladov na výsadbu.

''Začať rozdeľovať pole do rôznych oblastí si vyžaduje skutočne odlišné myslenie,'' povedal Dan Towery, agronóm Informačného centra pre technológie ochrany, verejno-súkromného partnerstva, ktoré sa zameriava na otázky ochrany a sídli v Západnej časti krajiny. Lafayette, Ind., „ale monitor výnosov dáva farmárovi predstavu o tom, koľko peňazí zarobí výsadbou v porovnaní s tým, koľko zarobí, ak sa zaregistruje do programu ochrany prírody. Ak nemá monitor výnosov, len háda.''

Niektorí farmári, ktorí používajú systémy presného poľnohospodárstva, tvrdia, že dúfajú, že im tieto systémy umožnia vymieňať si údaje s inými farmármi a efektívnejšie spolupracovať s členmi potravinárskeho priemyslu.

''Potrebujeme systém, ktorý zdokumentuje, že pole v New Yorku, ktoré posiela kapustu do Kentucky Fried Chicken,'' povedal Craig Yunkers, majiteľ CY Farms v Elbe, NY, ''máme možnosť vysledovať to späť na aké pole. bol zberaný, kedy bol zberaný a aké pesticídy boli použité. Je to obrovská výzva, ale keďže otázky bezpečnosti a zodpovednosti spotrebiteľov sú v popredí, je na nás tlak.“

Stránky ako VantagePoint – spoločný podnik spoločností Deere & Company, Gromark a Farmland Industries – a Rooster.com – založené spoločnosťami Cargill, Cenex Harvest States Cooperatives a DuPont – ponúkajú farmárom v rôznych regiónoch krajiny fóra, kde si môžu vymieňať informácie a získavať informácie o trhu.

''Myslím si, že je tu veľké uznanie, že presné poľnohospodárstvo je o informačnom systéme a nielen o tom, čo sa deje na jednotlivých farmách,'' povedal profesor Sonka z University of Illinois. ''Hodnoty sú vyššie, ak sa pozrieme na celý produkčný systém.''