# Эффективность использования азота (NUE) и поглощение азота

Используйте GeoPard для количественной оценки **Эффективности использования азота (NUE)** и **поглощения азота**. Используйте данные реальных работ. Применяйте для **точного управления азотными удобрениями** и послесезонного обзора. Этот рабочий процесс был разработан совместно с **LVA (дилер John Deere, Германия)** и зерноводом (производителем пшеницы).

Прочитайте полный кейс: [Пример использования эффективности использования азота от LVA (John Deere, Германия)](https://geopard.tech/blog/nitrogen-use-efficiency-use-case-from-lva-john-deere-dealer-from-germany/).

### Что вы рассчитываете (профиль использования азота)

Это четыре ключевых результата, которые GeoPard картирует и суммирует по полю:

* **Общий внесённый азот (TAN)**, кг N/га\
  Сумма внесённого азота со всех операций внесения в течение сезона.
* **Поглощение азота (NU)**, кг N/га\
  Оценивается на основе урожайности при уборке и показателей качества (например: сырой протеин).
* **Эффективности использования азота (NUE)**, %\
  $$NUE = \frac{NU}{TAN} \times 100%$$
* **Избыток азота (NS)**, кг N/га\
  $$NS = TAN - NU$$

{% hint style="info" %}
Если запомнить только одно: **NUE и NS — это проверки «внесено против потребленного»**. Они помогают определить, где азот, вероятно, был внесён избыточно или недостаточно.
{% endhint %}

### Контекст поля (пример настройки)

В 2023 году хозяйство Baumgärtel GbR сосредоточилось на улучшении роста пшеницы на своих участках. Они реализовали четырёхэтапную стратегию внесения азота, начав с обработки SSA в феврале и затем проведя три последующих обработки AHL в течение весны. Это внесение азота было адаптировано с использованием участково-специфической методики. Кроме того, система HarvestLab GrainSensing сыграла важную роль, предоставив слой данных по сырому протеину, который напрямую связан с азотом, поглощённым растениями.

Больше контекста: [Управление азотом на ферме Baumgärtel](https://geopard.tech/blog/nitrogen-use-efficiency-use-case-from-lva-john-deere-dealer-from-germany/#nitrogenmanagementatbaumgrtelfarm).

### Сбор и подготовка данных

Наборы данных техники — это основа для расчёта NUE. GeoPard может импортировать их через **интеграцию John Deere Operations Center** или через загрузку файлов/импорт по API.

* John Deere: начните с [Интеграция с John Deere Operations Center](https://app.gitbook.com/s/YICBELdyAXXebKAzfLOR/product-tour-web-app/john-deere-operations-center-integration).\
  GeoPard автоматически захватывает наборы данных по уборке, внесению удобрений, опрыскиванию, посеву и обработке почвы.
* Другие платформы: загружайте файлы или подключайтесь через API.\
  Обычные варианты: [Данные «as-applied» / «as-planted»](https://app.gitbook.com/s/YICBELdyAXXebKAzfLOR/product-tour-web-app/import/as-applied-as-planted-data-import) и [Проприетарные форматы техники](https://app.gitbook.com/s/YICBELdyAXXebKAzfLOR/product-tour-web-app/import/machinery-proprietary-formats).

Для полного профиля азота вам потребуется:

* **Операции по внесению азота** (as-applied).
* **Данные по уборке (урожайности)** с массой урожая и (в идеале) содержанием протеина.\
  Детали импорта: [Данные урожайности](https://app.gitbook.com/s/YICBELdyAXXebKAzfLOR/product-tour-web-app/import/yield-data-import).

#### Данные о внесении азота (as-applied)

В течение сезона 2023 года для посева пшеницы была организована тщательно структурированная схема внесения азота, включающая четыре отдельные обработки:

1. Продукт SSA 23 февраля 2023 г.
2. Продукт AHL 18 марта 2023 г.
3. Продукт AHL 6 апреля 2023 г.
4. Продукт AHL 13 мая 2023 г.

<figure><img src="https://3851418964-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2FYICBELdyAXXebKAzfLOR%2Fuploads%2FhYHsCRKP66w3DKBSotz1%2Fimage.png?alt=media&#x26;token=5f8fe096-cd8f-4561-b312-4825546fed58" alt="Nitrogen application map (SSA) on 2023-02-23" width="375"><figcaption><p><em>Внесение азота (продукт SSA) 2023-02-23</em></p></figcaption></figure>

<figure><img src="https://3851418964-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2FYICBELdyAXXebKAzfLOR%2Fuploads%2FFTqAdBmIYTULKbo8IOoh%2Fimage.png?alt=media&#x26;token=aa6590f3-8cf2-47a7-ab67-bd62318b7571" alt="Nitrogen application map (AHL) on 2023-03-18" width="375"><figcaption><p><em>Внесение азота (продукт AHL) 2023-03-18</em></p></figcaption></figure>

<figure><img src="https://3851418964-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2FYICBELdyAXXebKAzfLOR%2Fuploads%2FODJCXmokKHtijWPNZwOT%2Fimage.png?alt=media&#x26;token=2217df55-d78b-41f3-bc0d-d69695a50fe3" alt="Nitrogen application map (AHL) on 2023-04-06" width="375"><figcaption><p><em>Внесение азота (продукт AHL) 2023-04-06</em></p></figcaption></figure>

<figure><img src="https://3851418964-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2FYICBELdyAXXebKAzfLOR%2Fuploads%2FCE4v15ey1ZNguFIyu7S6%2Fimage.png?alt=media&#x26;token=2d366342-7f00-4f9e-a327-de849f8b7054" alt="Nitrogen application map (AHL) on 2023-05-13" width="375"><figcaption><p><em>Внесение азота (продукт AHL) 2023-05-13</em></p></figcaption></figure>

#### Данные уборки (урожайности)

Набор данных по уборке от 8 августа 2023 г., содержащий такие ключевые атрибуты, как WetMass и CrudeProtein, служит основой для расчёта поглощения азота (NU). Однако для обеспечения аналитической точности и учёта вариабельности [требуется дополнительная калибровка набора данных по урожайности](https://app.gitbook.com/s/YICBELdyAXXebKAzfLOR/agronomy/yield-calibration-and-cleaning) , особенно в случаях исключительных урожаев, таких как заметные 19 т/га пшеницы.

Рекомендуется: [Калибровка и очистка урожайности](https://app.gitbook.com/s/YICBELdyAXXebKAzfLOR/agronomy/yield-calibration-and-cleaning).

<figure><img src="https://3851418964-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2FYICBELdyAXXebKAzfLOR%2Fuploads%2FWUrvXGgi7E1uKrs6lwXQ%2Fimage.png?alt=media&#x26;token=26462be8-9685-445a-b988-a47acbf341ea" alt="Harvest map 2023-08-08 showing crude protein" width="375"><figcaption><p><em>Уборка 2023-08-08: CrudeProtein</em></p></figcaption></figure>

<figure><img src="https://3851418964-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2FYICBELdyAXXebKAzfLOR%2Fuploads%2FbGDmlkMyJnkK9a4zc1jP%2Fimage.png?alt=media&#x26;token=5cd991cc-0751-489d-8f4e-23f7e5d5965d" alt="Harvest map 2023-08-08 showing wet mass yield" width="375"><figcaption><p><em>Уборка 2023-08-08: WetMass</em></p></figcaption></figure>

<figure><img src="https://3851418964-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2FYICBELdyAXXebKAzfLOR%2Fuploads%2FDacqp1mM1oc9kT6wdGn9%2Fimage.png?alt=media&#x26;token=63816c2e-cdbd-481c-b868-59be04f9749b" alt="Calibrated wet mass yield map for harvest 2023-08-08" width="375"><figcaption><p><em>Уборка 2023-08-08: WetMass (откалибровано)</em></p></figcaption></figure>

### Общий внесённый азот (TAN)

Общий внесённый азот (TAN) представляет собой общий объём азота, внесённого в поле, измеряемый в кг/га, и рассчитывается как сумма фактически использованных азотных продуктов в течение сезона. В стремлении к максимальной точности эта оценка учитывает исключительно фактические данные о норме внесения (AppliedRate).

<figure><img src="https://3851418964-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2FYICBELdyAXXebKAzfLOR%2Fuploads%2FGol4pgTmSHBbji8guWbH%2Fimage.png?alt=media&#x26;token=8aa5baeb-57bf-45b3-a813-ed2bf6fc98d9" alt="Total applied nitrogen (TAN) map in kg/ha for 2023" width="375"><figcaption><p><em>Общий внесённый азот (TAN) 2023</em></p></figcaption></figure>

### Поглощение азота (NU)

Поглощение азота (NU) количественно определяет азот, усвоенный растениями в течение вегетационного периода, и рассчитывается с использованием двух ключевых компонентов: измерения сырого протеина системой HarvestLab Grain Sensing (1) и общей массы собранного урожая (2). Здесь NU выражается в абсолютных значениях в кг/га.

<figure><img src="https://3851418964-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2FYICBELdyAXXebKAzfLOR%2Fuploads%2FXY4NB8OGZ98bbeDbnG7O%2Fimage.png?alt=media&#x26;token=c1789390-12aa-48db-b836-a65ed538396f" alt="Nitrogen uptake (NU) map in kg/ha for 2023" width="375"><figcaption><p><em>Поглощение азота (NU) 2023</em></p></figcaption></figure>

<figure><img src="https://3851418964-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2FYICBELdyAXXebKAzfLOR%2Fuploads%2FDagij44Hos9q5NNNRYzI%2Fimage.png?alt=media&#x26;token=897d1f4e-5204-45e2-903e-a988f2a48d79" alt="Statistical distribution chart for nitrogen uptake (NU) in 2023"><figcaption><p><em>Поглощение азота (NU) 2023: статистическое распределение</em></p></figcaption></figure>

### Эффективность использования азота (NUE)

Эффективность использования азота (NUE) — это отношение потреблённого азота к общему внесённому азоту, выраженное в процентах, и рассчитывается на основе поглощения азота (NU) и общего внесённого азота (TAN).

NUE, близкая к 100%, означает оптимальное использование, когда растения поглотили почти весь внесённый азот.

Значения около 50% указывают на избыточное внесение, что приводит к остаточному азоту в почве.

А значения выше 100% говорят о недостаточном внесении, когда растения опирались на запасы азота в почве.

Эти крайности обычно нежелательны. Низкая NUE указывает на чрезмерное удобрение. Очень высокая NUE говорит об истощении почвы или пропущенных зонах внесения.

<figure><img src="https://3851418964-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2FYICBELdyAXXebKAzfLOR%2Fuploads%2FPArTmipVCX2svSCxbg5k%2Fimage.png?alt=media&#x26;token=0384a481-c9a2-4ef7-9d88-d70a0954306d" alt="Nitrogen use efficiency (NUE) map for 2023" width="375"><figcaption><p><em>Эффективность использования азота (NUE) 2023</em></p></figcaption></figure>

<figure><img src="https://3851418964-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2FYICBELdyAXXebKAzfLOR%2Fuploads%2F0AN4DvRKmczX16QMl1Qt%2Fimage.png?alt=media&#x26;token=4ef63382-c36c-4941-8df4-96d8b09a5541" alt="Statistical distribution chart for nitrogen use efficiency (NUE) in 2023"><figcaption><p><em>Эффективность использования азота (NUE) 2023: статистическое распределение</em></p></figcaption></figure>

### Избыток азота (NS)

Избыток азота (NS) — это разница между общим внесённым азотом (TAN) и поглощением азота растениями (NU), выраженная в кг/га, отражающая неиспользованный азот за сезон. Этот показатель важен для планирования внесения азота в следующем сезоне. Он визуально представлен на следующей карте.

<figure><img src="https://3851418964-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2FYICBELdyAXXebKAzfLOR%2Fuploads%2FuFVLg1B2RWsFuVS7xON9%2Fimage.png?alt=media&#x26;token=9537fd99-399d-4c8e-aa9a-bb9f4f178444" alt="Nitrogen surplus (NS) map in kg/ha for 2023" width="375"><figcaption><p>Избыток азота (NS) 2023</p></figcaption></figure>

### Заключение

1. **Сбор данных**: Бесшовная интеграция GeoPard с John Deere Operations Center обеспечивает оперативный и точный захват данных, который составляет основу всех последующих аналитических процессов. Кроме того, возможности API GeoPard распространяются на работу с различными проприетарными форматами техники, обеспечивая всестороннее включение данных. Дополнительная калибровка данных необходима и включается в последующую аналитику в GeoPard.
2. **Профиль использования азота**: Профиль использования азота, включающий Общий внесённый азот (TAN), Поглощение азота (NU), Эффективность использования азота (NUE) и Избыток азота (NS), предоставляет целостное представление о геопространственной и статистической динамике азота в поле. Эти показатели в совокупности помогают сельхозпроизводителям понять полный цикл азота и эффективно управлять им в течение сезона.
3. **Адаптивные стратегии внесения азота**: Используя выводы из Профиля использования азота, производители могут тонко настраивать стратегии внесения азота, учитывая разнообразные потребности разных участков поля. Такой подход не только повышает урожайность, но и способствует устойчивой и эффективной агротехнике, отвечая на уникальные азотные потребности (и затраты) отдельных зон поля.

### Связанные документы

* [Кейс: переменное нормирование азота (VRA) для картофеля для получения дополнительного прироста урожая на 5–10%](https://app.gitbook.com/s/YICBELdyAXXebKAzfLOR/agronomy/use-case-variable-rate-nitrogen-vra-for-potatoes-to-realize-5-10-more-yield)
* [Процесс создания зон управления полем (зоны продуктивности)](https://app.gitbook.com/s/YICBELdyAXXebKAzfLOR/agronomy/field-management-zones-productivity-zones-creation-process)
* [Калибровка и очистка урожайности](https://app.gitbook.com/s/YICBELdyAXXebKAzfLOR/agronomy/yield-calibration-and-cleaning)
