L'auteur est ingénieur en agriculture de précision et professeur adjoint à l'Université Clemson à Clemson, S.C. Capteur à ultrasons monté sur la langue utilisé pour mesurer la hauteur des andains sur un prototype de moniteur de rendement de foin Clemson.
Les technologies spécifiques au site et à taux variable sont largement connues et appliquées aujourd'hui dans les cultures en rangs, dans de nombreux cas étant pilotées et évaluées par des contrôleurs de rendement. Ces technologies sont un sous-ensemble d'un sujet plus large connu sous le nom d'agriculture de précision, où les décisions relatives aux cultures sont basées sur des données. Les moniteurs de rendement ont été introduits pour la première fois dans la production de maïs et de petites céréales il y a au moins deux décennies et sont depuis devenus un équipement standard dans de nombreuses exploitations.
Le moniteur de rendement fonctionne en mesurant le débit massique d'une culture au fur et à mesure de sa récolte (par exemple, en livres par heure) et en divisant ce débit massique par la capacité au champ de la moissonneuse (par exemple, en acres par heure) pour calculer le rendement d'une culture en termes tels que livres par acre. Lorsqu'elles sont couplées à un système de positionnement global, ces données sur le rendement des cultures peuvent être présentées sous la forme d'une carte, montrant les relations spatiales des zones à faible et à haut rendement dans un champ.
En soi, un moniteur de rendement des cultures ne génère aucune réduction des coûts de production, un rendement supplémentaire ou des bénéfices accrus, de sorte que la détermination d'un retour sur investissement générique est difficile. Cependant, les données collectées à partir du moniteur de rendement peuvent conduire à des décisions de gestion qui se traduisent souvent par une rentabilité plus élevée avec des périodes de rentabilité d'un à deux ans.
Moniteurs de rendement fourrager
Bien que certains travaux aient été réalisés dans l'évaluation et le développement de systèmes de détection de débit massique pour la production de foin, un seul système de surveillance du rendement du foin est disponible dans le commerce, et les systèmes de surveillance du rendement ne sont pas largement appliqués au foin. Pour mettre cela en perspective, parmi les 10 premières cultures américaines en superficie et les six premières cultures américaines en valeur, le foin est au troisième rang et la seule de ces cultures où un moniteur de rendement n'est pas largement mis en œuvre.
Les travaux en cours à l'Université de Clemson impliquent le développement de deux technologies indépendantes pour la surveillance du rendement du foin :un capteur de débit massique et un système de pesée des balles rondes. Le capteur de débit massique de foin de Clemson (voir photo ci-dessus) fonctionne en utilisant des capteurs à ultrasons pour mesurer la hauteur de l'andain après son ratissage et en rapportant cette hauteur à une masse de foin par unité de longueur d'andain (par exemple, livres par pied), ce qui peut être couplé avec la vitesse au sol de la presse à balles et la largeur du râteau pour déterminer le rendement en foin en livres par acre.
Parce que ce système se concentre sur la mesure de l'andain et non sur une opération physique ou mécanique de la presse, il est adaptable à n'importe quelle récolteuse de foin :presses à balles rondes, petites presses à balles carrées et grandes presses à balles carrées. Trois années de recherche sur ce système ont généralement démontré des erreurs de prédiction de rendement de l'ordre de 10 % ou moins.
Pour démontrer une application d'agriculture de précision pour la production de foin, les chercheurs de Clemson ont couplé leur moniteur de rendement de foin avec leur système de "prescriptions dirigées".
Mettre les données de rendement au travail
Le système Clemson Directed Prescriptions est un système d'intégration des données de rendement des essais en bandes avec des données sur la variabilité du sol pour générer une prescription à taux variable pour un champ. Ce qui est unique dans ce système de développement de cartes de prescription, c'est qu'il est spécifique à un domaine; la prescription est « dirigée » par les données de rendement du champ. Le système met les données de rendement du producteur au travail et démontre l'une des nombreuses applications des données de rendement pour la production de foin.
Le test a débuté au cours de l'été 2016 dans un champ de bermuda Tifton 85 irrigué de 25 acres et a été conçu pour développer une prescription d'azote à taux variable, ou une carte d'un champ avec différents taux d'azote attribués à différentes régions du champ. Le système de prescriptions dirigées nécessite l'application d'un test de bande, où différents taux d'azote sont appliqués dans des bandes à taux fixe sur toute la longueur du champ.
Les taux dans cette étude variaient de 40 à 120 livres d'azote (N) par acre par incréments de 20 livres. Les données de rendement mesurées à partir de ces bandes ont indiqué que le rendement s'améliorait avec des taux d'azote plus élevés, plafonnant à 100 livres de N par acre, mais que le profit diminuait avec des taux d'azote plus élevés, avec un profit maximum se produisant à 60 livres de N par acre.
Figure 1. Données de rendement des tests de bande d'azote superposés sur la carte de teneur en sable (a) et profit résultant en fonction de la teneur en sable à chaque taux d'azote (b).
Dans ce cas, le système de prescriptions dirigées utilisait la teneur en sable comme base de la variabilité spatiale du sol, bien que la conductivité électrique (CE) du sol, l'élévation et d'autres caractéristiques puissent également ou alternativement être utilisées. La teneur en sable a été profilée pour diviser le champ en sept zones de teneur en sable, allant d'une moyenne de 85 % à 97 % de teneur en sable dans chaque zone. Le système de prescriptions dirigées impliquait ensuite de superposer les données de rendement du test de bande sur les zones de teneur en sable (figure 1a) pour déterminer le profit en fonction de la teneur en sable, indépendamment pour chaque taux d'azote (figure 1b).
Figure 2. Prescription d'azote à taux variable dictée par la
Système de prescriptions dirigées Les résultats de cette analyse ont indiqué quels taux d'azote étaient les plus rentables ou les plus productifs (selon les objectifs) dans chaque zone de teneur en sable. Ce test a indiqué que des taux d'azote plus élevés étaient les plus rentables aux teneurs en sable les plus faibles, et des taux d'azote plus faibles étaient les plus rentables aux teneurs en sable les plus élevées. La prescription d'azote à taux variable dirigée par ce test est illustrée à la figure 2.
En plus de l'élaboration d'une prescription dirigée pour l'azote, les résultats de ce test ont également permis d'évaluer la pratique de gestion de zone plus largement appliquée pour la production de foin. Dans la gestion de zone, le champ est divisé en deux ou plusieurs zones de gestion du rendement, l'objectif de la définition des zones étant de maximiser les différences de rendement entre les zones et de minimiser les différences de rendement au sein des zones. Si ces zones sont correctement définies, les intrants agricoles et autres décisions peuvent être ajustés pour être les plus appropriés aux rendements prévus.
Trouver la meilleure approche
Pour le champ de 25 acres de cet essai, le champ a été divisé en trois zones de gestion sur la base de la teneur en sable. Les résultats du test de la bandelette d'azote ont été utilisés pour créer un scénario "et si" dans lequel les taux d'azote étaient fixes dans chacune de ces zones mais variaient d'une zone à l'autre, en particulier avec des taux d'azote plus élevés appliqués dans les sols plus lourds et des taux d'azote plus faibles appliqués dans les sols plus légers. sols.
Cette étude, qui est le début d'une étude à long terme impliquant de multiples intrants de culture, a utilisé le moniteur de rendement du foin pour révéler comment le profit pourrait être amélioré dans la production de foin. Avant le début de cette étude, il s'agissait d'un champ Tifton-85 intensément géré et irrigué avec application d'un taux fixe de 100 livres de N par acre entre les coupes. Les résultats de rendement de ce test ont suggéré que si un taux d'azote fixe était appliqué sur l'ensemble du champ, l'application de 60 livres de N par acre entraînerait un profit supplémentaire de 12 $ par acre par coupe par rapport au taux de 100 livres de N.
Si les zones de gestion du rendement avaient été utilisées pour l'attribution du taux d'azote par zone, les données suggèrent que le profit aurait été supérieur de 4,50 $ par acre et par coupe au taux fixe de 60 livres de N. Enfin, le système de prescriptions dirigées suggérait que le profit aurait été supérieur de 14,50 $ par acre par coupe au taux fixe de 60 livres de N par acre. La gérance de l'environnement est également améliorée; lorsqu'elles sont pratiquées correctement, la gestion des zones et les prescriptions dirigées optimisent l'utilisation des éléments nutritifs dans le champ, réduisant ainsi la surapplication.
La valeur d'un système de surveillance du rendement dépend de la manière dont ses informations sont utilisées pour améliorer la gestion. Le retour sur investissement doit être évalué au cas par cas et exploitation par exploitation. Avec quatre coupes par an, l'étude discutée ici a démontré un bénéfice potentiel de plus de 50 $ par acre par an de la mise en œuvre des données de rendement dans la prescription des taux d'azote. Si un système de surveillance du rendement du foin se vendait 7 500 $, les données recueillies ici suggèrent que le système pourrait être payé avec seulement 150 acres de production annuelle de foin avec les seules économies d'engrais azotés.
Cet article est paru dans le numéro d'avril/mai 2017 de Hay &Forage Grower à la page 14.
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