كفاءة استخدام النيتروجين (NUE) وامتصاص النيتروجين

حساب TAN وNU وNUE والفائض من النيتروجين من بيانات النيتروجين كما نُفذت والغلة/البروتين. استخدم الخرائط والإحصاءات لتحديد مناطق الفرط أو النقص في التطبيق والتخطيط لموسم النيتروجين القادم.

استخدم GeoPard لقياس كفاءة استخدام النيتروجين (NUE) و امتصاص النيتروجين. استخدم بيانات العمليات الحقيقية. استخدمها لـ إدارة النيتروجين الدقيقة ومراجعة ما بعد الموسم. تم تطوير سير العمل هذا مع LVA (موزع جون دير، ألمانيا) ومزارع قمح.

اقرأ دراسة الحالة الكاملة: حالة استخدام كفاءة استخدام النيتروجين من LVA (جون دير، ألمانيا).

ما تحسبه (ملف استخدام النيتروجين)

هذه هي المخرجات الأربع الرئيسية التي يقوم GeoPard بتخطيطها وتلخيصها لكل حقل:

• إجمالي النيتروجين المطبق (TAN)، كجم N/هكتار مجموع النيتروجين المطبق من جميع عمليات التطبيق أثناء الموسم.

• امتصاص النيتروجين (NU)، كجم N/هكتار يُقدّر اعتمادًا على محصول الحصاد وسمات الجودة (مثال: البروتين الخام).

• كفاءة استخدام النيتروجين (NUE), % $NUE = \frac{NU}{TAN} \times 100\%$

• فائض النيتروجين (NS)، كجم N/هكتار $NS = TAN - NU$

إذا تذكرت شيئًا واحدًا فقط: NUE و NS هما فحوصات “المدخلات مقابل المخرجات”. تساعدك على رؤية أين ربما تم تطبيق النيتروجين بكثرة أو بنقص.

سياق الحقل (إعداد مثالي)

في عام 2023، ركزت شركة Baumgärtel GbR على تحسين نمو القمح في حقولها. نفذوا استراتيجية تطبيق نيتروجين مكونة من أربع خطوات، بدأت بعلاج SSA في فبراير ثم تلتها ثلاث علاجات AHL خلال الربيع. تم تفصيل تطبيق النيتروجين هذا باستخدام منهجية موقع-محددة. علاوة على ذلك، لعب نظام HarvestLab GrainSensing دورًا مهمًا، حيث قدم طبقة بيانات البروتين الخام المرتبطة مباشرة بالنيتروجين الممتص من قبل النباتات.

المزيد من السياق: إدارة النيتروجين في مزرعة Baumgärtel.

التقاط البيانات وتجهيزها

مجموعات بيانات الآلات هي الأساس لكفاءة استخدام النيتروجين. يمكن لـ GeoPard استيرادها عبر مركز عمليات جون دير أو عبر استيراد ملفات/واجهة برمجة تطبيقات.

• جون دير: ابدأ بـ تكامل مركز عمليات جون دير. يقوم GeoPard تلقائيًا بالتقاط مجموعات البيانات للحصاد والتسميد والرشق والبذر والحرث.

• منصات أخرى: ارفع الملفات أو اتصل عبر API. الطرق الشائعة هي بيانات كما طُبقت / كما زُرعت و تنسيقات آلات مُلكية.

للحصول على ملف نيتروجين كامل تحتاج إلى:

• عمليات تطبيق النيتروجين (كما طُبقت).

• مجموعة بيانات الحصاد (المحصول) مع كتلة المحصول و(ويفضل) البروتين. تفاصيل الاستيراد: بيانات الغلة.

بيانات تطبيق النيتروجين (كما طُبقت)

خلال موسم النمو 2023، خضع محصول القمح لجدول تطبيق نيتروجين منظم بعناية، تضمن أربعة علاجات منفصلة:

1. منتج SSA في 23 فبراير 2023

2. منتج AHL في 18 مارس 2023

3. منتج AHL في 6 أبريل 2023

4. منتج AHL في 13 مايو 2023.

تطبيق النيتروجين (منتج SSA) 2023-02-23

تطبيق النيتروجين (منتج AHL) 2023-03-18

تطبيق النيتروجين (منتج AHL) 2023-04-06

تطبيق النيتروجين (منتج AHL) 2023-05-13

بيانات الحصاد (المحصول)

تُعد مجموعة بيانات الحصاد المؤرخة 8 أغسطس 2023، والتي تتضمن سمات رئيسية مثل WetMass وCrudeProtein، أساسًا لحساب امتصاص النيتروجين (NU). ومع ذلك، لضمان دقة التحليل وأخذ التباين بالاعتبار، مطلوب معايرة إضافية لمجموعة بيانات المحصول ، خاصة في حالات الغلات الاستثنائية، مثل الغلة الملحوظة 19 طن/هكتار للقمح.

موصى به: حالة استخدام معايرة وتنظيف الغلة.

حصاد 2023-08-08: CrudeProtein

حصاد 2023-08-08: WetMass

حصاد 2023-08-08: WetMass معايرة

إجمالي النيتروجين المطبق (TAN)

يمثل إجمالي النيتروجين المطبق (TAN) إجمالي النيتروجين المطبق على الحقل، مقاسًا بوحدة كجم/هكتار، ويُحسب من مجموع المنتجات النيتروجينية الفعلية المستخدمة خلال موسم المحصول. من أجل أعلى درجات الدقة، يأخذ هذا التقييم في الاعتبار بيانات معدل التطبيق الفعلي فقط.

إجمالي النيتروجين المطبق (TAN) 2023

امتصاص النيتروجين (NU)

يقيس امتصاص النيتروجين (NU) النيتروجين الذي استهلكته النباتات خلال موسم نموها ويُحسب باستخدام عنصرين أساسيين: قياس البروتين الخام من نظام HarvestLab Grain Sensing (1) وإجمالي كتلة المحصول المحصود (2). هنا يُعبر عن NU بالقيم المطلقة بوحدة كجم/هكتار.

امتصاص النيتروجين (NU) 2023

امتصاص النيتروجين (NU) 2023: التوزيع الإحصائي

كفاءة استخدام النيتروجين (NUE)

تمثل كفاءة استخدام النيتروجين (NUE) نسبة النيتروجين المستهلك إلى إجمالي النيتروجين المطبق، معبرًا عنها بالنسب المئوية، وتُحسب من امتصاص النيتروجين (NU) وإجمالي النيتروجين المطبق (TAN).

تشير NUE قرب 100٪ إلى استخدام أمثل حيث استهلكت النباتات تقريبًا كل النيتروجين المطبق.

بينما تشير القيم حول 50٪ إلى فرط التطبيق، مما يؤدي إلى بقايا من النيتروجين في التربة.

والقيم التي تزيد عن 100٪ تشير إلى نقص في التطبيق، اعتمادًا على مخزونات النيتروجين في التربة.

عادة ما تكون هذه القيم المتطرفة غير مرغوبة. تشير NUE المنخفضة إلى فرط التسميد. وتشير NUE العالية جدًا إلى استنزاف التربة أو مناطق تم فيها تفويت التطبيق.

كفاءة استخدام النيتروجين (NUE) 2023

كفاءة استخدام النيتروجين (NUE) 2023: التوزيع الإحصائي

فائض النيتروجين (NS)

يمثل فائض النيتروجين (NS) الفرق بين إجمالي النيتروجين المطبق (TAN) وامتصاص النيتروجين (NU) من قبل النباتات، معبرًا عنه بوحدة كجم/هكتار، ويشير إلى النيتروجين غير المستخدم خلال الموسم. هذه المقيسة حاسمة لتخطيط تطبيقات النيتروجين للموسم التالي. يتم تمثيلها بصريًا في الخريطة التالية.

فائض النيتروجين (NS) 2023

الخاتمة

1. التقاط البيانات: يتيح التكامل السلس لـ GeoPard مع مركز عمليات جون دير التقاط البيانات في الوقت الفعلي وبدقة، مما يشكل العمود الفقري لجميع التحليلات اللاحقة. بالإضافة إلى ذلك، تمتد قدرات واجهة برمجة تطبيقات GeoPard لتعمل مع تنسيقات الآلات المملوكة المختلفة، مما يضمن دمجًا شاملاً للبيانات. تُطرأ معايرات بيانات إضافية وتُدرج كجزء من التحليلات اللاحقة في GeoPard.

2. ملف استخدام النيتروجين: يوفر ملف استخدام النيتروجين، الذي يشمل إجمالي النيتروجين المطبق (TAN)، امتصاص النيتروجين (NU)، كفاءة استخدام النيتروجين (NUE)، وفائض النيتروجين (NS)، رؤية شاملة للديناميكيات المكانية والإحصائية للنيتروجين في الحقل. ترشد هذه المقاييس المزارعين في فهم دورة حياة النيتروجين الكاملة وإدارته بكفاءة خلال الموسم.

3. استراتيجيات نيتروجين تكيفية: من خلال الاستفادة من الرؤى المستخلصة من ملف استخدام النيتروجين، يمكن للمزارعين تحسين استراتيجيات تطبيق النيتروجين لتلبية الاحتياجات المتنوعة لمناطق الحقل المختلفة. لا يعزز هذا النهج غلات المحاصيل فحسب، بل يروّج أيضًا لممارسات زراعية مستدامة وفعالة، مع مراعاة احتياجات (تكاليف) النيتروجين الفريدة لأقسام الحقل المختلفة.

المستندات ذات الصلة

• حالة استخدام: النيتروجين بمعدل متغير (VRA) للبطاطس لتحقيق زيادة في الغلة بنسبة 5–10٪

• عملية إنشاء مناطق إدارة الحقل (مناطق الإنتاجية)

• حالة استخدام معايرة وتنظيف الغلة