El autor es ingeniero en agricultura de precisión y profesor asistente en la Universidad de Clemson en Clemson, S.C. Sensor ultrasónico montado en la lengüeta utilizado para medir la altura de la hilera en un prototipo de monitor de rendimiento de heno de Clemson.
Las tecnologías específicas del sitio y de tasa variable son ampliamente conocidas y aplicadas hoy en día en cultivos en hileras, en muchos casos siendo impulsadas y evaluadas por monitores de rendimiento. Estas tecnologías son un subconjunto de un tema más amplio conocido como agricultura de precisión, donde las decisiones de cultivo están basadas en datos. Los monitores de rendimiento se introdujeron por primera vez en la producción de maíz y granos pequeños hace al menos dos décadas y desde entonces se han convertido en equipo estándar en muchas granjas.
El monitor de rendimiento funciona midiendo el caudal másico de un cultivo a medida que se cosecha (por ejemplo, libras por hora) y dividiendo este caudal másico por la capacidad de campo de la cosechadora (por ejemplo, acres por hora) para calcular el rendimiento del cultivo en términos tales como libras por acre. Cuando se combina con un sistema de posicionamiento global, estos datos de rendimiento de cultivos se pueden presentar en forma de mapa, mostrando las relaciones espaciales de las áreas de bajo y alto rendimiento en un campo.
Por sí mismo, un monitor de rendimiento de cultivos no genera reducción en los costos de producción, rendimiento adicional o ganancias mejoradas, por lo que la determinación de un retorno de la inversión genérico es un desafío. Sin embargo, los datos recopilados del monitor de rendimiento pueden impulsar decisiones de gestión que a menudo dan como resultado una mayor rentabilidad con períodos de pago de uno o dos años.
Monitores de rendimiento de forraje
Aunque se ha realizado algo de trabajo en la evaluación y el desarrollo de sistemas de detección de flujo másico para la producción de heno, solo hay disponible comercialmente un sistema para monitorear el rendimiento del heno, y los sistemas de monitoreo del rendimiento no se aplican ampliamente en el heno. Para poner esto en perspectiva, entre los 10 principales cultivos de EE. UU. por superficie y los seis principales cultivos de EE. UU. por valor, el heno ocupa el tercer lugar y es el único de estos cultivos en el que no se implementa ampliamente un monitor de rendimiento.
El trabajo en curso en la Universidad de Clemson implica el desarrollo de dos tecnologías independientes para monitorear el rendimiento del heno:un sensor de flujo másico y un sistema de pesaje de pacas redondas. El sensor de flujo de masa de heno de Clemson (ver foto arriba) funciona usando sensores ultrasónicos para medir la altura de la hilera después de rastrillarla y relacionar esta altura con una masa de heno por unidad de longitud de la hilera (por ejemplo, libras por pie), que puede combinarse con la velocidad de avance de la empacadora y el ancho del rastrillo para determinar el rendimiento de heno en libras por acre.
Debido a que este sistema se centra en la medición de la hilera y no en alguna operación física o mecánica de la empacadora, es adaptable a cualquier cosechadora de heno:empacadoras redondas, empacadoras cuadradas pequeñas y empacadoras cuadradas grandes. Tres años de investigación sobre este sistema han demostrado generalmente errores de predicción de rendimiento en torno al 10 por ciento o menos.
Para demostrar una aplicación de agricultura de precisión para la producción de heno, los investigadores de Clemson combinaron su monitor de rendimiento de heno con su sistema de "Recetas dirigidas".
Poner a trabajar los datos de rendimiento
El sistema de prescripciones dirigidas de Clemson es un sistema de integración de datos de rendimiento de ensayos de franjas con datos de variabilidad del suelo para generar una prescripción de tasa variable para un campo. Lo que es único acerca de este sistema de desarrollo de mapas de prescripción es que es específico para cada campo; la prescripción está "dirigida" por los datos de rendimiento del campo. El sistema pone a trabajar los datos de rendimiento del productor y demuestra una de las muchas aplicaciones de los datos de rendimiento para la producción de heno.
La prueba se inició durante el verano de 2016 en un campo de bermudagrass Tifton 85 irrigado de 25 acres y se diseñó para desarrollar una prescripción de nitrógeno de tasa variable, o un mapa de un campo con diferentes tasas de nitrógeno asignadas a diferentes regiones del campo. El sistema de Recetas Dirigidas requiere la aplicación de una tira de prueba, donde se aplican diferentes tasas de nitrógeno en tiras de tasa fija a lo largo del campo.
Las tasas en este estudio variaron de 40 a 120 libras de nitrógeno (N) por acre en incrementos de 20 libras. Los datos de rendimiento medidos a partir de estas tiras indicaron que el rendimiento mejoró con dosis más altas de nitrógeno, estabilizándose en 100 libras de N por acre, pero que la ganancia disminuyó con dosis más altas de nitrógeno, con una ganancia máxima de 60 libras de N por acre.
Figura 1. Datos de rendimiento de las pruebas de tiras de nitrógeno superpuestas en el mapa de contenido de arena (a) y la ganancia resultante en función del contenido de arena en cada dosis de nitrógeno (b).
El sistema de prescripciones dirigidas en este caso usó el contenido de arena como base para la variabilidad espacial del suelo, aunque la conductividad eléctrica (EC) del suelo, la elevación y otras características también podrían usarse alternativamente. El contenido de arena se contorneó para dividir el campo en siete zonas de contenido de arena, con un promedio de 85 a 97 por ciento de contenido de arena en cada zona. A continuación, el sistema de prescripciones dirigidas involucró la superposición de los datos de rendimiento de la prueba de tira sobre las zonas de contenido de arena (Figura 1a) para determinar la ganancia en función del contenido de arena, independientemente para cada tasa de nitrógeno (Figura 1b).
Figura 2. Prescripción de nitrógeno a tasa variable dictada por el
Sistema de prescripciones dirigidas Los resultados de este análisis indicaron qué dosis de nitrógeno eran más rentables o de mayor rendimiento (dependiendo de los objetivos) dentro de cada zona de contenido de arena. Esta prueba indicó que las tasas de nitrógeno más altas eran más rentables con los contenidos de arena más bajos, y las tasas de nitrógeno más bajas eran más rentables con los contenidos de arena más altos. La prescripción de nitrógeno de tasa variable dirigida por esta prueba se muestra en la Figura 2.
Además del desarrollo de una prescripción dirigida para nitrógeno, los resultados de esta prueba también permitieron la evaluación de la práctica de manejo de zonas más ampliamente aplicada para la producción de heno. En el manejo de zonas, el campo se divide en dos o más zonas de manejo de rendimiento, con el objetivo de definir zonas para maximizar las diferencias de rendimiento entre zonas y minimizar las diferencias de rendimiento dentro de las zonas. Si estas zonas se definen correctamente, entonces los insumos de cultivos y otras decisiones se pueden ajustar para que sean más apropiados para los rendimientos anticipados.
Encontrar el mejor enfoque
Para el campo de 25 acres en esta prueba, el campo se dividió en tres zonas de manejo sobre la base del contenido de arena. Los resultados de la prueba de la tira de nitrógeno se usaron para crear un escenario hipotético en el que las tasas de nitrógeno se fijaron dentro de cada una de estas zonas pero variaron entre las zonas, específicamente con tasas de nitrógeno más altas aplicadas en los suelos más pesados y tasas de nitrógeno más bajas aplicadas en los suelos más livianos. suelos.
Este estudio, que es el comienzo de un estudio a largo plazo que involucra múltiples insumos de cultivos, utilizó el monitor de rendimiento de heno para revelar cómo se pueden mejorar las ganancias en la producción de heno. Antes del inicio de este estudio, este era un campo Tifton-85 intensamente manejado e irrigado con la aplicación de una tasa fija de 100 libras de N por acre entre cortes. Los resultados de rendimiento de esta prueba sugirieron que si se aplicaba una tasa fija de nitrógeno en todo el campo, la aplicación de 60 libras de N por acre daría como resultado una ganancia de $12 por acre más por corte en comparación con la tasa de 100 libras de N.
Si se utilizaran zonas de manejo de rendimiento para la asignación de la tasa de nitrógeno por zona, los datos sugieren que la ganancia habría sido de $4.50 por acre mayor por corte que con la tasa fija de 60 libras de N. Finalmente, el sistema de Recetas Dirigidas sugirió que la ganancia habría sido $14.50 por acre mayor por corte que con la tasa fija de 60 libras de N por acre. También se mejora la administración ambiental; cuando se practica correctamente, el manejo de zonas y las prescripciones dirigidas optimizan el uso de nutrientes en el campo, reduciendo la sobreaplicación.
El valor de un sistema de seguimiento del rendimiento depende de cómo se utilice su información para mejorar la gestión. El retorno de la inversión debe evaluarse caso por caso y granja por granja. Con cuatro cortes por año, el estudio discutido aquí demostró un beneficio potencial de más de $ 50 por acre por año de la implementación de datos de rendimiento en la prescripción de dosis de nitrógeno. Si un sistema de monitoreo de rendimiento de heno se vendiera al por menor por $7500, los datos recopilados aquí sugieren que el sistema podría pagarse con solo 150 acres de producción anual de heno solo con ahorros de fertilizantes nitrogenados.
Este artículo apareció en la edición de abril/mayo de 2017 de Hay &Forage Grower en la página 14.
¿No eres suscriptor? Haga clic para obtener la revista impresa.
