Công nghệ tỷ lệ biến đổi: Mọi thứ bạn cần biết
Công nghệ tỷ lệ biến đổi (VRT) là một bước tiến mới và mạnh mẽ trong cuộc cách mạng nông nghiệp chính xác. VRT giảm chi phí đầu vào và lao động trong khi vẫn duy trì lợi nhuận toàn trang trại và tăng tính bền vững của các phương thức canh tác của người trồng trọt.
Vì vậy, nông dân và người trồng trọt cần biết những gì để triển khai thành công VRT vào hoạt động của họ?
Công nghệ tỷ lệ thay đổi là gì?
VRT sử dụng dữ liệu và tự động hóa để bón phân, thuốc bảo vệ thực vật, hạt giống và thậm chí cả nước tưới ở các tỷ lệ khác nhau ở các địa điểm khác nhau mà người trồng không phải thay đổi tỷ lệ ứng dụng hoặc thực hiện nhiều lần theo cách thủ công.
Công nghệ tỷ lệ thay đổi trong nông nghiệp chính xác tập trung vào nhiều lĩnh vực sản xuất cây trồng, bao gồm áp dụng thuốc diệt cỏ và thuốc trừ sâu, vôi, thạch cao và các chất dinh dưỡng cây trồng phổ biến khác, gieo hạt và phát hiện cỏ dại và cây trồng bị bệnh.
VRT hoạt động bằng cách sử dụng công nghệ GPS và GIS để định vị các vị trí chính xác trên thực địa cho ứng dụng vật liệu, kết hợp với dữ liệu được thu thập để thông báo cho một thiết bị hỗ trợ VRT, chẳng hạn như máy gieo hạt, máy phun hoặc máy rải phân bón, chính xác ở đâu và với tốc độ như thế nào. áp dụng sản phẩm.
Bước đầu tiên trong VRT là tạo ra các vùng quản lý do nông dân phát triển. Các khu vực này thường được lập bản đồ thông qua tính đồng nhất của các đặc điểm của chúng như được xác định bằng thử nghiệm đất, kết quả giám sát năng suất và các dữ liệu khác như hình ảnh viễn thám. Vùng quản lý tiêu chuẩn trong hệ thống VRT sẽ lập bản đồ các khu vực năng suất cao, trung bình và thấp trong một cánh đồng.
Các loại hệ thống ứng dụng tỷ lệ thay đổi
VRT dựa trên ứng dụng tốc độ thay đổi (VRA), có nghĩa là áp dụng vật liệu theo cách sao cho tốc độ ứng dụng thay đổi dựa trên các vị trí chính xác. VRA hoạt động bằng cách sử dụng bản đồ hoặc hệ thống dựa trên cảm biến.
- VRA dựa trên bản đồ
Ứng dụng này đi theo một bản đồ, thường được gọi là bản đồ theo toa, dựa trên tọa độ GPS. Trong hệ thống VRA dựa trên bản đồ, nhà nông học tạo bản đồ theo toa, thường được gọi là ‘kịch bản’ và nó được tải lên hệ thống dữ liệu của nông dân. Bản đồ theo toa này sau đó thông báo cho một thiết bị hỗ trợ VRT, chẳng hạn như máy gieo hạt, máy phun hoặc máy rải, về tỷ lệ ứng dụng dựa trên vị trí.
- VRA dựa trên cảm biến
Ứng dụng được xác định dựa trên các cảm biến thông báo cho hệ thống hỗ trợ VRT ở đâu và với tốc độ nào để áp dụng vật liệu. VRA dựa trên cảm biến thường là thời gian thực, cho phép người trồng trọt phản ứng với các điều kiện chính xác tại thời điểm áp dụng. VRA dựa trên cảm biến được sử dụng phổ biến nhất trong các ứng dụng tưới tiêu, chẳng hạn như hệ thống tưới trục trung tâm có khả năng VRT.
Làm thế nào để VRT tăng khả năng sinh lời của trang trại?
Theo Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ (USDA), nông dân trồng ngô Hoa Kỳ sử dụng VRT kết hợp với lập bản đồ năng suất đã tiết kiệm chi phí cao nhất ($25 trên mỗi mẫu Anh) so với các công nghệ nông nghiệp chính xác khác như hệ thống hướng dẫn và lập bản đồ đất.
VRT tăng khả năng sinh lời của trang trại bằng cách giảm thiểu và tối đa hóa tỷ lệ đầu vào cây trồng được áp dụng (chẳng hạn như phân bón, kiểm soát cỏ dại, hạt giống và nước) dựa trên phân tích dự đoán về nơi mà những đầu vào đó sẽ mang lại lợi nhuận cao nhất. Về bản chất, VRT hạn chế ảnh hưởng của sự thay đổi trong sản xuất cây trồng, tạo ra năng suất tổng thể có lợi hơn với ít đầu vào cần thiết hơn.
Điều gì có thể được áp dụng thông qua công nghệ ứng dụng tỷ lệ thay đổi trong nông nghiệp
Về lý thuyết, bất kỳ đầu vào nào mà nông dân hoặc người trồng trọt áp dụng cho cây trồng của họ trong suốt chu kỳ sản xuất đều có thể được áp dụng bằng ứng dụng tỷ lệ thay đổi hoặc thông qua công nghệ tỷ lệ thay đổi.
Phân bón tỷ lệ thay đổi
Bước tiến đầu tiên trong công nghệ tỷ lệ biến đổi (VRT) đã gây bão cho nông dân và người trồng trọt là việc sử dụng phân bón tỷ lệ biến đổi (VRF) vào đầu những năm 1990.
Các hệ thống VRF cho phép người trồng thay đổi lượng phân bón được bón trên một cánh đồng, đáp ứng các điều kiện đất đai cụ thể và nhu cầu của cây trồng. Giống như hầu hết các công nghệ VRT, phân bón có tỷ lệ thay đổi được sử dụng nhiều nhất đối với nông dân trồng đậu tương và ngô. Tính đến năm 2016, khoảng 60% nông dân trồng ngô và đậu tương của Hoa Kỳ đã áp dụng công nghệ bón phân với tỷ lệ thay đổi.
Trong khi các loại phân bón có tỷ lệ thay đổi được sử dụng phổ biến nhất với các ứng dụng phân bón nitơ, công nghệ tương tự có thể được sử dụng với các chất dinh dưỡng đa lượng khác quan trọng đối với sự phát triển của cây trồng, chẳng hạn như các ứng dụng phốt pho hoặc kali. Ngoài ra, việc bón phân với tỷ lệ thay đổi có thể được thực hiện bằng cách sử dụng máy rải cho các sản phẩm dạng hạt hoặc máy phun cho các sản phẩm dạng lỏng.
Tỷ lệ thay đổi Seeding
Việc tạo tỷ lệ thay đổi (VRS) đã trở nên phổ biến vào đầu những năm 2000.
Máy gieo hạt và máy gieo hạt có thể được chuyển đổi thành cảm biến VRA bằng cách gắn một động cơ hoặc hộp số giúp thay đổi tốc độ gieo hạt khi nông dân lái xe qua cánh đồng. Điều này cho phép người trồng thoát khỏi các kỹ thuật gieo hạt tỷ lệ cố định truyền thống. Thay vào đó, họ có thể gieo nhiều hoặc ít hạt giống dựa trên kết quả kiểm tra đất và bản đồ năng suất, điều chỉnh quần thể cây trồng cho các vùng năng suất cao hơn trong một cánh đồng.
Ví dụ, một phần của cánh đồng có loại đất tốt phù hợp với sản xuất cây trồng năng suất cao có thể hỗ trợ mật độ cây trồng cao hơn. Mặt khác, những vùng được xác định là có độ phì nhiêu kém sẽ có lợi hơn nếu chúng được gieo thưa hơn vì cây trồng sẽ ít cạnh tranh hơn để phát triển. Thêm vào đó, người nông dân tiết kiệm tiền bằng cách gieo ít hạt giống hơn.
Kiểm soát cỏ dại tỷ lệ thay đổi
Cỏ dại có thể được kiểm soát chính xác hơn bằng cách sử dụng các ứng dụng tỷ lệ thay đổi của thuốc diệt cỏ. Điều này giúp nông dân tiết kiệm tiền bằng cách giảm tổng lượng thuốc diệt cỏ được áp dụng và cải thiện kết quả năng suất bằng cách tạo cơ hội tốt nhất cho cây trồng cạnh tranh nước và chất dinh dưỡng mà không bị áp lực của cỏ dại.
Trong ứng dụng trước khi xuất hiện, hệ thống VRT dựa trên bản đồ được sử dụng dựa trên dữ liệu lịch sử về sự phá hoại của cỏ dại trên đồng ruộng theo khu vực quản lý. Kiểm soát cỏ dại biến đổi sau khi xuất hiện được kích hoạt bằng dữ liệu viễn thám, thời gian thực, chẳng hạn như hình ảnh vệ tinh hoặc máy bay không người lái, có thể xác định các khu vực có áp lực cỏ dại xảy ra trong suốt mùa.
Tưới tỷ lệ thay đổi
Tưới tốc độ thay đổi là sự phát triển gần đây nhất trong VRT.
Trong một hệ thống tưới tiêu có tốc độ thay đổi, cơ sở hạ tầng tưới tiêu được kích hoạt với khả năng tự động hóa và sau đó được thông báo bằng dữ liệu thời gian thực từ viễn thám, hình ảnh từ xa, cảm biến mặt đất hoặc cảm biến thời tiết. Điều này cho phép hệ thống tưới tự động tưới nhiều hay ít nước tùy thuộc vào độ ẩm tại các khu vực đồng ruộng cụ thể.
Hệ thống tưới có tốc độ thay đổi phổ biến nhất được sử dụng là hệ thống tưới trục trung tâm. Tuy nhiên, công nghệ tưới tỷ lệ thay đổi cũng có sẵn trong các loại hình tưới khác, bao gồm hệ thống tưới nhỏ giọt và tưới nhỏ giọt.
Tất cả các hệ thống VRT phụ thuộc vào phần mềm quản lý trang trại
Dữ liệu chính xác là rất quan trọng để sử dụng thành công công nghệ tỷ lệ thay đổi.
Với dữ liệu không chính xác hoặc bị thiếu, VRA sẽ không hoạt động ở mức tối ưu và thậm chí có thể gây hại cho sản xuất cây trồng, chẳng hạn như sử dụng nhiều nước hơn khi không cần thiết hoặc quá nhiều phân bón.
Vì lý do đó, VRT và các hệ thống quản lý trang trại (FMS) như AGRIVI luôn song hành cùng nhau. Phần mềm quản lý trang trại của AGRIVI thu thập, xử lý và phân tích dữ liệu mà hệ thống VRT cần để hoạt động hiệu quả nhất.
Phần câu hỏi thường gặp
Công nghệ tỷ lệ thay đổi có đảm bảo chi phí không?
Kể từ khi VRT ra đời, người trồng trọt đã đặt câu hỏi liệu công nghệ này có đáng để đầu tư hay không. Các nhà nông học và cố vấn cây trồng thường khuyến nghị rằng nó phụ thuộc vào sự thay đổi trong các lĩnh vực và sản lượng cây trồng của bạn.
Ví dụ: nếu bạn trồng trọt trên đất nói chung đồng nhất về loại đất, khả năng giữ ẩm và địa hình, thì việc thay đổi tỷ lệ hạt giống, phân bón hoặc đầu vào cây trồng khác có thể không có tác động đáng chú ý. Tuy nhiên, nhiều nông dân có sự thay đổi đáng kể trong các lĩnh vực của họ.
Ngoài ra, VRT trở nên dễ triển khai hơn và chính xác hơn — do đó tạo ra kết quả tốt hơn và nhiều lợi nhuận hơn — khi được kết hợp với một hệ thống FMS toàn diện như AGRIVI.
Tỷ lệ biến đổi cải thiện tác động môi trường của canh tác như thế nào?
VRT cải thiện tác động môi trường của nông nghiệp theo nhiều cách.
Sử dụng VRT làm giảm lượng thuốc diệt cỏ hóa học có hại và phân đạm mà nông dân sử dụng chỉ ở mức trần cần thiết. Điều này có nghĩa là ít hóa chất dư thừa hoặc khí nhà kính độc hại được thải vào hệ sinh thái và khí quyển từ các hoạt động sản xuất cây trồng.
VRT cũng tối đa hóa tiềm năng năng suất của đất nông nghiệp, giảm áp lực chuyển đổi rừng nguyên sinh và đất đồng cỏ sang sản xuất nông nghiệp. Và VRT có thể giảm số lần di chuyển trên cánh đồng, giảm lượng carbon do máy kéo và thiết bị nông nghiệp đốt nhiên liệu hóa thạch thải vào khí quyển.
