Även om teknik verkar nästan oundviklig i dagens tid, jordbruket har fortfarande ett rykte om sig att vara lågteknologiskt. Precisionsjordbruk syftar till att förändra det genom att använda tekniker som sensorer och drönare för att hjälpa bönder att förbättra sina skördar.
"Huvudmålet [med precisionsjordbruk] är att maximera effektiviteten av dina insatser, som maximerar lönsamheten och minimerar miljöpåverkan, sade Kendall Kirk, precisionsjordbruksingenjör vid Clemson Universitys Edisto Research &Education Center.
Kirk sa att precisionsjordbruk inkluderar all användning av sensorer inom jordbruket, inklusive sensorer på flygplattformar som drönare och jordfuktighetssensorer. Data som samlas in av sensorerna hjälper till att optimera input och output från ett givet jordbrukssystem.
"Vi fokuserar på att placera grödor på rätt plats vid rätt tidpunkt i rätt mängd, sa Kirk.
Keith Coble, professor i jordbruksekonomi vid Mississippi State University Extension, studerar hur data som samlas in av precisionsjordbruk bäst kan användas på verkliga gårdar.
"Som jordbruksekonomer, vi är fokuserade på att försöka ta reda på all denna information som kommer till dig som bonde, hur använder man det för att fatta bättre beslut, Coble förklarade.
Fördelarna med precisionsjordbruk
Precisionsjordbruk ökar effektiviteten med vilken bönder använder verktyg som gödningsmedel och Således, minskar kostnaderna över tid.
För att illustrera, Kirk använde exemplet med en bonde som gödslade ett slåtterfält.
"Istället för att lägga ut det [till] en enhetlig takt, precisionsjordbruk låter dig lägga 8 pund där borta, 100 pund i mitten [och så vidare], " han förklarade. "Kanske är det en genomsnittlig hastighet på 100 pund [per acre], men du lägger mer där [höfältet] behöver mer och mindre där det behövs mindre."
Att använda insatsvaror som gödsel och vatten mer klokt hjälper också miljön.
"När en odlare använder sin gödsel mer effektivt, miljön vinner också, sa Kirk. "Om de sparar pengar för att de bevattnade mindre, då pumpar vi mindre grundvatten, så miljön vinner där, för. När en odlare sparar pengar, vi gör också bra saker för miljön.”
Coble sa att stora gårdar effektivt har tillämpat precisionsjordbrukstekniker för att minimera insatser och maximera avkastningen. Trenden kan snart haka på i mindre skala.
"Mycket av den ledande tekniken har tillämpats på de stora åkergrödor, men du kommer också att se mer och mer av detta vara inriktat på högvärdiga grödor [på mindre gårdar] också, " sa Coble.
I framtiden, Precisionsjordbruk kan till och med leda till att insatser som bekämpningsmedel appliceras exakt av robotar istället för manuellt.
"Det är verkligen inte här än, men många pratar om det faktum att om du har en fjärrstyrd robot som går nerför raden bara spraya herbicid när den ser ett ogräs istället för att spraya på varje tum av den hektaren, som kommer att göra skillnad, " sa Coble. "[Precisionsjordbruk] kommer att låta [bönder] hantera mer exakt och minska antalet applikationer."
Precisionsjordbrukets utmaningar
Precisionsjordbruk kräver vissa kapitalkostnader i förväg för verktyg.
"Att investera i dessa teknologier kräver en kapitalinsats, sa Kirk. "Det är den drivande faktorn från en odlares synvinkel. Branschen tillhandahåller olika nivåer av paket för små, [medelstora] och stora odlare.”
Lika viktigt som att köpa verktygen för precisionsjordbruk är att lära sig hur man använder dem på rätt sätt.
"Det är lite av en inlärningskurva, sa Kirk. "På någon nivå, det finns ett behov av att förstå [geospatiala informationssystem]. Det finns programvara för gårdshantering som gör det här lite enklare."
Även om du har verktygen och kunskapen, fånga kvalitetsdata kan vara utmanande.
"Vi har dessa enorma mängder data, men ibland är data av dålig kvalitet, " sa Coble. "[Till exempel, om] kapacitetsmonitorn är dåligt kalibrerad, du kommer att få information av dålig kvalitet som kommer ut på baksidan."
Som sådan, att ta reda på hur man bäst använder denna data är en pågående process.
"En av utmaningarna är att ta reda på den totala mängden data som kan samlas in, " sa Coble. "Det är verkligen en fråga om kan dessa data låta mig göra det bättre, eller mer exakt, eller mer lägligt än jag skulle ha gjort annars."
Är precisionsjordbruk rätt för småbönder?
Även om det finns vissa kapitalkostnader för precisionsjordbruk, de är inte nödvändigtvis oöverkomliga för småbönder och hemman.
"Med en $30 GPS-mottagare och $100 surfplatta, du kan hamna i det här, sa Kirk.
"En drönare är ganska billig, " sa Coble.
Ändå, Coble varnade för att småbönder kanske fortfarande inte tycker att den kostnaden är värd besväret. Han sa att avkastningen på investeringen för precisionsjordbruk beror på till viss del, på det du odlar.
"Om du odlar frukt eller grönsaker som har ett högre värde per hektar, utrustningen kan vara mer värdefull än för en gröda av lägre värde som vete, " sa Coble.
Det beror också på geografin i ditt land.
"Förmågan att göra ansökningar med rörlig ränta kommer att vara värdefull när fältet inte är homogent, " sa Coble. "Om du har mycket variation i sluttningen [och] jordtypen, insektstryck som kan träffa en del av fältet men inte hela fältet. Om din åker har väldigt lite flöde och alla en jordtyp, Jag vet inte att precisionsjordbruk kommer att göra så stor skillnad."
Coble rådde bönder att noggrant väga kostnaderna med fördelarna med precisionsjordbruk innan de spenderar tid och pengar.
"Jag tror att [du] måste titta på kostnaden och sedan hur det verkligen kommer att göra skillnad på din gård, " sa Coble. "Kommer det att låta dig hantera sjukdomstrycket bättre än du kunde genom att bara köra ner för raderna? Gör det då. Om inte, gör det inte. Jag skulle inte vilja att en liten producent som inte kommer att tjäna pengar på [precisionsjordbruk] att adoptera det bara för att det är det coola nya.
Vad behöver jag för att börja med precisionsjordbruk?
De verktyg du behöver för att börja tillämpa precisionsjordbruk på din gård eller hembygd beror på dina mål. Kirk sa att det finns några verktyg som är universellt användbara, som jordfuktighetssensorer och elektriska konduktivitetsmätare.
"All vår växtodling grunden för den är jorden, sa Kirk. "Ett verktyg som vi gillar att använda mycket för att definiera zoner för skötseln är en jord elektrisk konduktivitetsmätare. Det är faktiskt en vagn som du drar bakom en lastbil eller en traktor och den mäter jordens elektriska ledningsförmåga."
Det kan vara utmanande att hitta verktygsteknik för en småskalig bonde, fastän.
"Jag tror att det mesta av branschen, de större företagen som försöker släppa ut på marknaden är inte inriktade på mindre bönder, sa Kirk. "Jag hoppas att den här branschen kommer att ge dem några verktyg om de inte finns."
Fortfarande, Kirk är hoppfull om utvecklingen av mer precisionsjordbruksverktyg och applikationer för småbönder.
"Det finns fortfarande sätt för [småbönder och hemman] att dra nytta av en del av det vi lär oss inom precisionsjordbruk för att förbättra förvaltningen, sa Kirk. "Jag tror att det finns en plats för dem."
