# 窒素利用効率 (NUE) と窒素吸収

GeoPardを使用して定量化する **窒素利用効率（NUE）** と **窒素の取り込み**。実際の作業データを使用します。に使用してください **精密窒素管理** およびシーズン後のレビューに。 このワークフローは次と共同で開発されました **LVA（ジョンディア販売代理店、ドイツ）** とある小麦生産者。

完全な事例研究を読む： [LVA（John Deere、ドイツ）による窒素利用効率のユースケース](https://geopard.tech/blog/nitrogen-use-efficiency-use-case-from-lva-john-deere-dealer-from-germany/).

### あなたが計算するもの（窒素使用プロファイル）

これらはGeoPardがフィールドごとにマッピングし要約する4つの主要な出力です：

* **総施用窒素（TAN）**、kg N/ha\
  生育期間中のすべての圃場内施用作業からの施用窒素の合計。
* **窒素取り込み（NU）**、kg N/ha\
  収量と品質属性（例：粗タンパク質）から推定。
* **窒素利用効率（NUE）**, %\
  $$NUE = \frac{NU}{TAN} \times 100%$$
* **窒素余剰（NS）**、kg N/ha\
  $$NS = TAN - NU$$

{% hint style="info" %}
もし一つだけ覚えておくなら： **NUEとNSは「投入対出力」のチェックです**。これらはどこで窒素が過剰または不足して施用された可能性があるかを把握するのに役立ちます。
{% endhint %}

### フィールドの状況（設定例）

2023年、Baumgärtel GbRは圃場での小麦生育の改善に注力しました。彼らは4段階の窒素施用戦略を実施し、2月にSSA処理を開始し、春に3回のAHL処理を行いました。この窒素施用は部位特異的な方法論で調整されました。さらに、HarvestLab GrainSensingシステムは重要な役割を果たし、植物が吸収した窒素に直接関連する粗タンパク質データ層を提供しました。

さらに背景： [Baumgärtel農場での窒素管理](https://geopard.tech/blog/nitrogen-use-efficiency-use-case-from-lva-john-deere-dealer-from-germany/#nitrogenmanagementatbaumgrtelfarm).

### データの取得と準備

機械データセットはNUEの基盤です。GeoPardはこれらを介して取り込むことができます **John Deere Operations Center** 統合またはファイル/APIインポート経由で。

* John Deere：から開始 [John Deere Operations Centerの統合](/geopard-tutorials/jpn/tsu-webapuri/john-deere-operations-center-lian-xie.md)。\
  GeoPardは収穫、施肥、散布、播種、耕うんのデータセットを自動的に取得します。
* 他のプラットフォーム：ファイルをアップロードするかAPI経由で接続します。\
  一般的なルートは [適用済み/播種済みデータ（As Applied / As Planted）](/geopard-tutorials/jpn/tsu-webapuri/dtaworimu/dtanorimi-1.md) と [機械の独自フォーマット（Machinery Proprietary Formats）](/geopard-tutorials/jpn/tsu-webapuri/dtaworimu/fmatto.md).

完全な窒素プロファイルには次が必要です：

* **施用された窒素の作業データ** （適用済みデータ）。
* **収穫（収量）データセット** 収量の質量と（理想的には）タンパク質を含む。\
  インポートの詳細： [収量データ](/geopard-tutorials/jpn/tsu-webapuri/dtaworimu/dtanorimi.md).

#### 窒素施用データ（適用済み）

2023年の生育期中、小麦作物は綿密に構成された窒素施用スケジュールに従い、4回の別々の処理が行われました：

1. SSA製品 2023-02-23
2. AHL製品 2023-03-18
3. AHL製品 2023-04-06
4. AHL製品 2023-05-13。

<figure><img src="/files/cc6e136c5dd3fcba0441c8f3af624bbcf451f33a" alt="Nitrogen application map (SSA) on 2023-02-23" width="375"><figcaption><p><em>窒素施用（SSA製品）2023-02-23</em></p></figcaption></figure>

<figure><img src="/files/78fb6fd7b6e85cc7631927ee8f23ab9e3291ced4" alt="Nitrogen application map (AHL) on 2023-03-18" width="375"><figcaption><p><em>窒素施用（AHL製品）2023-03-18</em></p></figcaption></figure>

<figure><img src="/files/62c3552d021a2f3fd90d1bd091e3aade411917c7" alt="Nitrogen application map (AHL) on 2023-04-06" width="375"><figcaption><p><em>窒素施用（AHL製品）2023-04-06</em></p></figcaption></figure>

<figure><img src="/files/315d0964663d8f563e234c3661d9a108d13c5596" alt="Nitrogen application map (AHL) on 2023-05-13" width="375"><figcaption><p><em>窒素施用（AHL製品）2023-05-13</em></p></figcaption></figure>

#### 収穫（収量）データ

2023年8月8日の収穫データセットは、WetMassや粗タンパク質などの主要属性を備え、窒素取り込み（NU）を計算する基盤となります。しかし、分析の精度を確保し変動を考慮するために、 [収量データセットの追加校正](/geopard-tutorials/jpn/nong-xue/tokurenjingu.md) が不可欠です。特に小麦で注目の19 t/haのような異常に高い収量の場合は重要です。

推奨： [収量の較正とクリーニング](/geopard-tutorials/jpn/nong-xue/tokurenjingu.md).

<figure><img src="/files/56d6545e85cb90b81ccf2f90c73834200e169ab7" alt="Harvest map 2023-08-08 showing crude protein" width="375"><figcaption><p><em>収穫 2023-08-08：粗タンパク質</em></p></figcaption></figure>

<figure><img src="/files/85738c3c6a4e5b60db6ad509d0a96d0a42c97102" alt="Harvest map 2023-08-08 showing wet mass yield" width="375"><figcaption><p><em>収穫 2023-08-08：WetMass</em></p></figcaption></figure>

<figure><img src="/files/4c24430f4f74320e3509a2c67be41e29f8f96caa" alt="Calibrated wet mass yield map for harvest 2023-08-08" width="375"><figcaption><p><em>収穫 2023-08-08：WetMass 校正済み</em></p></figcaption></figure>

### 総施用窒素（TAN）

総施用窒素（TAN）は、フィールドに施用された総窒素をkg/haで表したもので、作物シーズン中に使用された実際の窒素製品の合計から計算されます。最大の精度を追求するため、この評価は実際のAppliedRateデータのみを考慮します。

<figure><img src="/files/32430688585fd653cf19f1a7632bdd74fe6f5f23" alt="Total applied nitrogen (TAN) map in kg/ha for 2023" width="375"><figcaption><p><em>総施用窒素（TAN）2023</em></p></figcaption></figure>

### 窒素取り込み（NU）

窒素取り込み（NU）は、成長期に植物が消費した窒素を定量化したもので、HarvestLab Grain Sensing Systemによる粗タンパク質測定（1）と総収穫質量（2）の2つの重要な要素を使用して計算されます。ここでNUはkg/haの絶対値で表されます。

<figure><img src="/files/9de2f79f2e0132aa2fc51e4ba133174b69c37a4c" alt="Nitrogen uptake (NU) map in kg/ha for 2023" width="375"><figcaption><p><em>窒素取り込み（NU）2023</em></p></figcaption></figure>

<figure><img src="/files/22b784b6aa57a3ec7a0affe860e232426a41aab9" alt="Statistical distribution chart for nitrogen uptake (NU) in 2023"><figcaption><p><em>窒素取り込み（NU）2023：統計分布</em></p></figcaption></figure>

### 窒素利用効率（NUE）

窒素利用効率（NUE）は、消費された窒素と総施用窒素の比率をパーセンテージで表したもので、窒素取り込み（NU）と総施用窒素（TAN）から計算されます。

NUEが約100％に近いことは、植物がほとんどすべての施用窒素を利用した最適な利用を示します。

一方、約50％の値は過剰施用を示し、土壌に残存窒素が残ることを意味します。

そして100％を超える値は不足施用を示し、土壌中の窒素蓄積に依存していることを示唆します。

これらの極端な値は通常望ましくありません。低いNUEは過剰施肥を示します。非常に高いNUEは土壌の採掘（窒素の枯渇）や施用ミスの可能性を示唆します。

<figure><img src="/files/553ba54eef078cf118897fec19eda805183fe7db" alt="Nitrogen use efficiency (NUE) map for 2023" width="375"><figcaption><p><em>窒素利用効率（NUE）2023</em></p></figcaption></figure>

<figure><img src="/files/45803f4e332902c19055a62474860d338d1dac40" alt="Statistical distribution chart for nitrogen use efficiency (NUE) in 2023"><figcaption><p><em>窒素利用効率（NUE）2023：統計分布</em></p></figcaption></figure>

### 窒素余剰（NS）

窒素余剰（NS）は、総施用窒素（TAN）と植物による窒素取り込み（NU）の差（kg/ha）で、シーズン中に未利用だった窒素を示します。この指標は翌シーズンの窒素施用計画に不可欠です。以下の地図で視覚的に表現されています。

<figure><img src="/files/1c9b44f7acfa4f8627c3c9203ba760e43f7857c5" alt="Nitrogen surplus (NS) map in kg/ha for 2023" width="375"><figcaption><p>窒素余剰（NS）2023</p></figcaption></figure>

### 結論

1. **データ取得**：GeoPardのJohn Deere Operations Centerとのシームレスな統合により、リアルタイムで正確なデータ取得が可能になり、すべての後続分析の基盤を形成します。さらに、GeoPardのAPI機能はさまざまな機械の独自フォーマットと連携できるため、包括的なデータ取り込みが可能です。追加のデータ校正が必要であり、GeoPardの後続分析の一部として組み込まれます。
2. **窒素使用プロファイル**：総施用窒素（TAN）、窒素取り込み（NU）、窒素利用効率（NUE）、窒素余剰（NS）を含む窒素使用プロファイルは、圃場における窒素の地理空間的および統計的ダイナミクスの全体像を提供します。これらの指標は総合的に栽培者にシーズンの窒素ライフサイクルとその効率的管理を理解させる指針となります。
3. **適応型窒素戦略**：窒素使用プロファイルから得られる洞察を活用することで、栽培者は圃場の異なるエリアの多様なニーズに応じて窒素施用戦略を微調整できます。このアプローチは収量を向上させるだけでなく、持続可能で効率的な農業実践を促進し、各圃場区画の固有の窒素要件（コスト）に対応します。

### 関連ドキュメント

* [ユースケース：じゃがいもの可変施用率窒素（VRA）で5–10％の収量増を実現](/geopard-tutorials/jpn/nong-xue/jagaimonovrade510nowo.md)
* [フィールド管理ゾーン（生産性ゾーン）作成プロセス](/geopard-tutorials/jpn/nong-xue/znznnopurosesu.md)
* [収量の較正とクリーニング](/geopard-tutorials/jpn/nong-xue/tokurenjingu.md)


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