Anglicky: Integrating NDVI and agronomic data to optimize the variable-rate nitrogen fertilization
Zdroj: Silvestri, N, Ercolini, L, Grossi, N, Ruggeri, M. 2024. Integrating NDVI and agronomic data to optimize the variable-rate nitrogen fertilization. Precision Agriculture, 25.
Klíčová slova: "čirok, účinnost využití dusíku, precizní zemědělství, dálkový průzkum země, mapa ndvi"
Dostupný z: https://doi.org/10.1007/s11119-024-10165-6
Přesnost variabilního dávkování (= variable rate application = VRA) úzce souvisí s algoritmem používaným k výpočtu různých dávek hnojiva. V této studii byl navržen algoritmus založený na integraci agronomických vlastností a radiometrických dat plodin získaných pomocí multispektrálního senzoru. Přesnost těchto algoritmů je obecně hodnocena porovnáním výsledných výnosů, které ale mohou být modifikovány faktory působícími v konečné fázi cyklu plodin, které nejsou závislé na variabilních hnojení. Proto bylo cílem studie porovnat vytvořený algoritmus (ALG) s tradiční aplikací hnojiv (= traditional rate dose = TRD) vyhodnocením stavu plodiny 1,5 měsíce po době hnojení. Algoritmus byl testován na čiroku v ekologickém zemědělství založeném na buď aplikaci hnoje nebo bez hnoje. Úspora dusíku získaná pomocí použití ALG byla rovna 14 a 5 kg. ha−1 (-14 a -10 % pro nehnojené a hnojené pozemky). Hodnoty NDVI získané po hnojení ukázaly výrazné snížení relativní směrodatné odchylky pro systém ALG (z 22 na 9 % a z 34 na 14 % pro hnojené a nehnojené varianty), což neplatilo pro tradiční management systém (z 16 na 17 % a od 29 do 18 % pro hnojené a nehnojené varianty). Produkovaná nadzemní biomasa byla statisticky ekvivalentní pro oba systémy na hnojených pozemcích a významně vyšší pro ALG na nehnojených pozemcích (+ 0,74 t ha− 1 dm, rovna + 23 %). A konečně, indexy vypočítané pro hodnocení účinnosti využití dusíku byly konzistentně lepší při použití vyvinutého algoritmu.
Použití algoritmů pro výpočet optimální dávky hnojiva pro každou management zónu hraje klíčovou roli v úspěchu technik VRA. Obecně mají dostupné postupy variabilního hnojení široký rozsah použití, ale měly by být použity pouze při pečlivé kalibraci, aby odpovídaly konkrétnímu kontextu. Vyhodnocení místně specifických podmínek může výrazně zlepšit vhodnost metod VRA a umožnit zemědělcům získat vyšší ekonomické výhody. To znamená zapojení zemědělců do nastavení pravidel, která je třeba dodržovat, a znalost některých jednoduchých parametrů o chování plodin na poli. Z tohoto důvodu možnost upravit a přizpůsobit algoritmus konkrétním podmínkám aplikace může připravit cestu pro rozšíření těchto technik v každodenním zemědělství. Hodnocení konzistence VRA algoritmů je navíc často založeno na výnosových výsledcích, které však mohou být ovlivněny vnějšími faktory, které nejsou závislé na metodách hnojení. Spolehlivost srovnání mezi metodami VRA a plošnou aplikací hnojiv lze proto zlepšit včasným ověřením výsledků dříve, než začnou působit jiné omezující faktory. Konečně, cenová dostupnost přijetí VRA závisí na mnoha faktorech (cena hnojiv, cena produktů, investice do zařízení atd.), ale v neposlední řadě na typu přijatého zemědělského systému. Nejlepší agronomické výsledky jsou dosahovány u pěstebních systémů s nízkými vstupy (ekologické zemědělství, konzervační zemědělství, agroekologické systémy), kde nízké dávky hnojiv dokážou využít efekty vyšší účinnosti ve využití dusíku plodinami.