Zehaztasuneko nekazaritza-praktikek erein, ureztatze, ongarri eta pestiziden erabilera zehatzagoa dakar, laboreen ekoizpena optimizatzeko, ekoizleen diru-sarrerak handitzeko eta aldi berean nekazaritzak ingurumenean duen eragina murrizteko. Artikulu honetan, PA praktiken erabilera eztabaidatuko dugu, hala nola tasa aldakorreko ureztatzea eta teledetekzioa, patata ekoizpenean.
Zehaztasun Nekazaritzarako Nazioarteko Elkartearen arabera, "zehaztasun-nekazaritza (PA) denborazko, espazioko eta banakako datuak bildu, prozesatu eta aztertzen dituen kudeaketa-estrategia da eta beste informazio batzuekin konbinatzen ditu kudeaketa-erabakiak babesteko balioetsitako aldakortasunaren arabera baliabideen erabilera eraginkorra hobetzeko. , produktibitatea, kalitatea, errentagarritasuna eta nekazaritza ekoizpenaren iraunkortasuna».
Hau da, PAk gauza egokia, leku egokian, une egokian eta modu egokian egiteko aukera ematen du. Patatak bezalako balio handiko laboreak PA hartzeko hautagai onak dira, inputen kostu handia dela eta. Gainera, patata tuberkuluaren etekinaren eta kalitatearen sentsibilitateak ekoizpen praktikekiko eta ingurumen-baldintzekiko zehaztasunaren kudeaketa ekonomikoki kritikoa bihurtzen du.
Ere gustatzen liteke
Tasa aldakorreko ureztapena
Ureztatzeko tasa aldakorreko (VRI) teknologiak ura tasa aldakorretan aplikatzen du, erdiko pibotaren luzeran tasa uniforme batean beharrean. VRIa aplikatzeko bi urrats daude: lehenik, lurzoruaren eroankortasun elektrikoa (EC) edo kotaren mapan oinarrituta, eremua kudeaketa gune ezberdinetan banatzen da; bigarrenik, sistemak ur-kopuru zehatza aplikatzen du kudeaketa-eremu ezberdinetan, tobera indibidualak piztuz eta itzaliz (toberen kontrola VRI) edo pibotaren mugimendu-abiadura kontrolatuz (abiadura kontrolatzeko VRI).
VRI-k ura tasa desberdinetan aplika diezaieke labore edo kultibo ezberdinei, lur mota ezberdinei, isurketa handiko eremuei edo bustitzeko eta saturaturako joera duten eremu baxuei eta eremuaren barruko ingurumenarekiko sentikorrak diren eremuei. VRIren helburu nagusia ureztaketa gehiegi edo ureztaketa saihestea da, urik alferrik gal ez dadin eta ur-estresik ez gertatzeko, laborearen errendimendua eta kalitatea mantentzen edo handitzen diren bitartean.
2018ko udan, Wisconsinko patata komertzialean (Russet Burbank) ekoizpenean VRI erabiltzearen onurak kuantifikatzeko ikerketa bat egin genuen. Tobera kontrolatzeko VRI eta abiadura kontrolatzeko VRIrekin ureztatutako bi soro aukeratu ditugu, hurrenez hurren.
Eremu bakoitzean, 15 bat metroko kota-aldea zegoen eremu altuen eta baxuenen artean. Uzta garaian, tuberkuluaren etekina eta eremu lehorrenaren kalitatea, eremu adierazgarriena/batez bestekoa eta eremu bakoitzeko eremu hezeena ebaluatu genituen. Toberaren kontrol VRIaren arabera (1a irudia), etekinaren murrizketa nabarmena izan zen (140 cwt/a inguru, p<0.05) eremu hezeenean batez besteko eremuarekin alderatuta. Eremu lehorrenaren etekina apur bat handiagoa izan zen (20 cwt/a inguru, p>0.05) batez besteko azalerarena baino. Abiadura kontrolaren VRIren arabera (1b irudia), ez zen hiru kokalekuen artean etekin-diferentzia handirik egon, nahiz eta eremu lehorreneko kopurua batez besteko eta hezeguneetakoa baino handiagoa izan.
Gure datuek zera iradoki dute:
- VRI erabiltzearen onura handi bat etekina eta kalitatea hobetzea da, beraz, ureztatzeko ahulagoa den soro baten eremurik zikinenean (edo isurketa handienean) errentagarritasuna hobetzea. VRI gai da lurzoruaren hezetasuna mantentzeko landareen erro-eremuan;
- VRI-k ureztatzeko ura aurreztu eta ureztatzearen eraginkortasuna hobetu dezake hezea edo saturatuta egon ohi den eremu baten eremu baxuan. Hala ere, VRIren arabera ere, patataren etekina eta kalitatea eremu baxuan kudeatzea zaila da oraindik, landareek ustel eta akats gehiago izan ohi dituztelako;
- VRI sistema itxaropentsua da ura aurrezteko patataren errentagarritasuna hobetzen duen bitartean, baina doikuntza gehiago behar dira aldakortasuna duten soroetan hobeto kudeatzeko.
Teledetekzioa eta ikaskuntza automatikoa
Errendimenduari eta errentagarritasunari eusteko, patata nekazariek nitrogenoaren beharra asetu behar dute. Ingurumenaren narriadura minimizatzeko eta lurpeko uren nitratoaren inguruko arauzko eta legezko ziurgabetasunarekin lotutako finantza-arriskuak murrizteko, patata nekazariek kudeaketa-tresna berriak behar dituzte, hazkuntza denboraldian zehar nitrogeno kantitate egokia une egokian aplikatzen laguntzeko.
Sasoiko patata landareen nitrogenoaren egoera monitorizatzeko erabili ohi diren metodoak lan intentsiboa, denbora asko eskatzen dute, batzuetan engainagarriak dira eta eremuaren barruko gune zehatzak dira. Horrez gain, ez dago jendaurrean erabilgarri dagoen tresnarik eremu osoko mapak sortzen dituen denboraldian landareen nitrogenoaren egoera eta denboraldi amaierako tuberkuluaren etekina urruneko detekzioko irudiak erabiliz iragartzeko.
Urruneko detekzioa ikuspegi berritzaile, puntuala, ez-suntsitzailea eta espazialki integrala da, denboraldian dauden laborantza-ekoizpena kudeatzeko praktikak hobetzeko. Teledetekzioak normalean hainbat banda espektral estu (~ 3-10 nm) eskaintzen ditu, laborearen mantenugaien xurgapen-ezaugarri finak har ditzaketenak. Orain arte ikerketa askok adierazi dute teledetekzioa eraginkortasunez aplika daitekeela laborearen parametro/aldagaiak aurreikusteko, hala nola hosto-eremuaren indizea, biomasa, hosto-N kontzentrazioa, etab.
Laborearen ezaugarriak iragartzeko/modelizatzeko erabiltzen diren metodoak seinale espektralen eta eremuko neurketen artean iragartzeko algoritmoak eraikitzera bideratzen dira batez ere. Eredu-iragarle tipiko bat landarediaren indizeak (VI) dira, hau da, bi banda espektral edo gehiagotan isladatzearen konbinazio matematikoak dira. Esaterako, diferentzia normalizatutako landaredi indizea (NDVI) oso erabilia izan da aurreko ikerketetan, eskualdeko eta mundu mailako landaredi dinamika kontrolatzeko aplikazio sinplea delako.
Ikaskuntza automatikoko hiru eredu aztertu ditugu (erabaki-zuhaitza (DT), euskarria bektore-makina (SVM) eta ausazko basoa (RF)) NDVI erabiltzen zuten N egoera eta lau patata-laboreren azken etekina iragartzeko (bi erdoin Silverton eta Lakeview barne). Russet, Snowden eta Hodag barne) bi hazkuntza-denboralditan 2018an eta 2019an.
Gure aurreneko emaitzek adierazi zuten NDVIk potentzial handia duela NO3-N pezioloak, hosto osoak N totalak edo mahasti osoak N totalak eta denboraldi amaierako errendimendu osoa iragartzeko potentzial handia duela (4. taula). 2tik 0era bitarteko R1 erabili dugu ereduen egokitzapena neurtzeko. Zenbat eta R2 handiagoa izan, orduan eta iragarpena hobea izango da. Oso aurreikuspen ontzat jotzen da R2 0.75 baino handiagoa bada.
Bi VRI sistemetan, eremu hezeeneko tuberkuluek grabitate espezifiko txikiagoa zuten eremu lehorren eta batez bestekoekin alderatuta, eta toberen kontrol sistemaren aldea nabarmena zen (1. taula).
2. irudiak erakusten zuen eremu bakoitzeko eremu hezeeneko tuberkuluek luzera eta zabalera erlazio nabarmen handiagoa zutela. Horrenbestez, intzidentzia handiagoa izan zen
bihotz hutsa bi eremuetako eremu hezeenetako tuberkuluetan, eta aldea nabarmena zen abiadura kontrolatzeko sistemaren arabera (2. taula).
48 °F-tik beherako biltegiratzean, bi eremuetako eremu hezeenetako tuberkuluetan usteltzearen intzidentzia handiagoa ikusi dugu (3. irudia). Uste da lurzoru saturatuetan hazitako tuberkuluek lentizelak handituak zituztela gainazalean, eta horrek patogenoentzako sarrera puntu ezin hobeak sortu zituen zelaian eta biltegiratu bitartean.
Horrez gain, abiadura kontrolatzeko VRI sistemaren ureztatze-eraginkortasuna (IE) kalkulatu dugu (totzen kontrolaren VRI zenbakiak ez zeuden eskuragarri), eta eremu hezeenean IEren hobekuntza nabarmena izan dela erakutsi du, batez besteko azalerarekin alderatuta. eremua. Eremu lehorren IE batez bestekoa baino apur bat handiagoa izan zen (3. taula).
Nitrogeno-egoerari dagokionez, NDVI-a peziolo nitrato-N iragartzeko erabiltzeak R2 emaitza onenak sortu zituen bi patata-motetarako, hosto osoko N totalarekin eta mahatsondo osoaren N totalarekin alderatuta. Etekin totalaren iragarpenerako, DT eta RF SVM baino hobeak izan ziren, eta emaitzak. 2019rako 2018koa baino hobeak izan ziren (4. taula, gorago).
Orain arte hau aurkitu dugu:
- 1) erabaki-zuhaitza eta ausazko basoa euskarri-makina bektoriala baino hobeak dira sasoiko N egoera eta denboraldi amaierako etekina patatentzako aurreikusteko;
- 2) peziolo nitrato-N hobeto aurreikus daiteke NDVI eta ikaskuntza automatikoaren ereduak erabiliz hosto edo mahatsondoetako N totalarekin alderatuta. Ereduak balioztatu eta lan hau zabalduko dugu patata barietate gehiagori buruzko urte gehiagoko datuak erabiliz.
Egileak eskerrak eman nahi dizkie Wisconsinko patata eta barazki ekoizleen elkarteari, Wisconsineko Nekazaritza, Merkataritza eta Kontsumitzaileen Babeserako Sailari, Wisconsin Fertilizer Research Council eta Wisconsin-Madison College of Agricultural and Life Sciences gure ikerketa finantzatzeagatik.
- Yi Wang Wisconsin-Madison Unibertsitateko Baratzezaintza Saileko irakasle laguntzailea da. Spudman-en Emerging Leader Award sariaren irabazle ohia da.
