センサー

Jul 22, 2023

2023 年 3 月 3 日 · 5 分で読めます

過去 4 年間、ネブラスカ大学リンカーン校の研究者らは、センサーベースの施肥管理 (SBFM) を使用して窒素利用の効率と収益性を高める可能性を研究してきました。 現在、ネブラスカ州の複数の施設から最新の結果が報告されており、このテクノロジーが両方の点で大きな利益をもたらすことを示しています。

昨年このプロジェクトを監督した大学院研究助手のテイラー・クロス氏は、「この方法により、センサーと画像がその作物に必要なものを検出できるため、窒素を過剰に適用することがなくなります」と述べた。 「この方法では窒素を大幅に節約できることがわかります。」

このプロジェクトでは、窒素レベルを示すマルチスペクトル画像を使用して、ドローンが作物の状態データを毎週更新しました。 N-Time ソフトウェアによるデータの分析により、ネブラスカ州東部の一連のトウモロコシ畑における灌漑設備による液体肥料の特定の適用が指示されました。

2022 年の 3 か所の農場試験場すべてで、このアプローチは従来の管理よりも高い窒素使用効率をもたらし、その効率は穀物 1 ブッシェルあたりの窒素ポンドで測定されました。 SBFM が推奨する 2 つのアプローチでは、生産者の従来の方法よりも窒素 1 ポンドあたり約 44 ポンド多くの穀物が生産されました。 SBFM が推奨する 2 つの方法は、収益性を向上させる可能性も示しました。 値上げ幅は、3 つのサイトの平均で 1 エーカーあたり 28 ドルから 40 ドル強でした。

センサーベースの施肥管理により、「農家は（尿素や硝酸アンモニウム）や無水窒素製品などの窒素製品に頼るだけでなく、これらすべての窒素源を実際に活用できるようになります」と、修士号取得を目指しているクロス氏は語った。生物システム工学の准教授であるジョー・ラックの指導の下、機械化されたシステム管理を行っています。 「私たちは最適な効率を可能にするために、より効果的に、より適時に窒素を季節に導入しています。」

このプロジェクトは、ネブラスカ エクステンションの長年にわたる農場研究ネットワークに貢献しています。 ネットワークのすべてのプロジェクトからの 2022 年の結果が、包括的なオンライン総まとめで入手できるようになりました。

プロジェクトの一環として、4分の1セクションのくさび形セクターのピボット灌漑を介して処理が適用されました。 さまざまな SBFM 処理を使用しているセクターは、従来の窒素管理を使用しているセクターに隣接または近くにありました。

同大学のポッドキャスト「FarmBits」の共同司会者であるクロス氏は、SBFMの利点の1つは使いやすさだと語った。

「あなたがすでに施肥を行っている農家で、そのサイトが N-Time でセットアップされている場合、ピボットが実際にすべての作業を行ってくれるという点で、テクノロジーは非常にシンプルです」と彼女は言いました。 「このテクノロジーの自動化は非常に使いやすく、提供されるすべてのデータを備えた多くの機能を備えています。」

複数年にわたるアプローチは、研究者が時間をかけて調整するのに役立ちました。 一部の改良により、効率と収益性が向上しました。

参加する生産者がプロジェクトに精通するにつれて、研究者は生育期の早い時期、つまり V6 段階で SBFM アプローチを開始しました。 クロス氏は、この早期の開始により、「成長期をより細かく制御できるようになり、この手法と画像が最高のパフォーマンスを発揮できるようになりました」と説明しました。

もう一つの調整は、窒素摂取曲線を高める増加速度治療と呼ばれる方法の開発でした。

「V9 から V14 の成長段階では、窒素の施用量を従来の 1 エーカーあたり 30 ポンドから 60 ポンドに増やしました。」とクロス氏は述べました。

2020 年以降、標準的な 30 ポンドの窒素アプローチにより、10 か所の農場フィールド調査サイトで 19 ドルの収益増加が見られました。 増額アプローチにより、3 つのサイトで 1 エーカーあたり 40 ドルの収益性が向上しました。 これらのアプローチにより、生産者の管理慣行と比較して、窒素 1 ポンドあたり平均 26 ポンド多くの穀物が生産され、窒素利用効率が向上しました。