Эффективность использования азота (NUE) и поглощение азота

Рассчитайте TAN, NU, NUE и азотный избыток по данным о внесённом азоте и урожайности/содержании белка. Используйте карты и статистику, чтобы выявлять зоны пере- и недовнесения и планировать азотную стратегию на следующий сезон.

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).

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 $NS = TAN - NU$

Если запомнить только одно: NUE и NS — это проверки «внесено против потребленного». Они помогают определить, где азот, вероятно, был внесён избыточно или недостаточно.

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.

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. 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» и Проприетарные форматы техники.

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.

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.

Внесение азота (продукт SSA) 2023-02-23

Внесение азота (продукт AHL) 2023-03-18

Внесение азота (продукт AHL) 2023-04-06

Внесение азота (продукт AHL) 2023-05-13

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 , особенно в случаях исключительных урожаев, таких как заметные 19 т/га пшеницы.

Рекомендуется: Калибровка и очистка урожайности.

Уборка 2023-08-08: CrudeProtein

Уборка 2023-08-08: WetMass

Уборка 2023-08-08: WetMass (откалибровано)

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).

Общий внесённый азот (TAN) 2023

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.

Поглощение азота (NU) 2023

Поглощение азота (NU) 2023: статистическое распределение

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.

Эффективность использования азота (NUE) 2023

Эффективность использования азота (NUE) 2023: статистическое распределение

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.

Избыток азота (NS) 2023

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%

• Процесс создания зон управления полем (зоны продуктивности)

• Калибровка и очистка урожайности