De senaste trenderna inom jordbruket har satt fokus på några specifika ämnen i branschen. Bland annat, vädret, data, och forskning har varit framträdande och hett debatterat över jordbrukslandskapet.
Iowa State University har en stark närvaro bland högskolor för jordbruk och jordbruksrelaterade majors och forskning.
En av forskarna som bidrar till universitetets studier är Sotirios Archontoulis, en docent i integrerade odlingssystem för agronomprogrammet.
"I grund och botten, min forskning är att förstå det komplexa samspelet mellan grödor, jordar, och miljö, säger Archontoulis. "[Mitt] intresse är [i] avkastningen, och naturligtvis, hållbarheten. Vi forskar inom detta område för att ta reda på vilka metoder som ökar utbytet och minimerar kväveläckage och N2O-utsläpp till atmosfären. Vi gör både fält-till-forskning och simuleringsmodellering.
"Vi använder modellering eftersom det är omöjligt att mäta allt i fält, så vi mäter några saker, och sedan använder vi modellen för att få helheten. En annan anledning är att med modellering kan vi gå bakåt och framåt i tiden, förstå historiska trender, och förutsäga framtida banor."
Archontoulis och bönder runt om i Mellanvästern såg och kände effekterna av ett mestadels fuktigt 2019 över Corn Belt.
Läs mer:Ökad risk för våröversvämningar i centrala och sydöstra delstater
2019 väder och avkastning
Förra året var det blötaste året någonsin för USA sedan 1973, enligt National Oceanic and Atmospheric Administration.
Den vätan började tidigt och ofta i Mellanvästern, skapa problem med plantering för bönder, men många bönder kunde rädda säsongen 2019.
"2019, det var ett mycket utmanande väderår, men jag är väldigt glad att Iowa kunde buffra allt detta extrema väder, säger Archontoulis. "Vi hade bättre majsskörd än 2018; 1 % högre avkastning och 3 % mer produktion av majs.”
Medan Iowa hade ett produktivt år, Archontoulis påpekar att Illinois och Indiana inte klarade sig lika bra, förlorar 10 % till 15 % av sin produktion – mestadels på grund av vädret och försenad plantering.
Trots försenad plantering och dåliga vädersträckor, Illinois och Indiana överträffade fortfarande vissa människors förväntningar även efter den sena starten.
"På något sätt, majsbältet kunde buffra all denna variation, säger Archontoulis. "Jag är lite skeptisk till framtiden eftersom det som hände 2019 i maj, det kommer vi förmodligen att se oftare under de kommande åren.
"Vi måste verkligen göra något åt den här [våren] perioden. Ja, ett år, kanske vi var lite lätta, men om detta fortsätter år för år efter år, vi måste göra förändringar, och vi måste ta reda på sätt att skydda produktionen."
Archontoulis noterar att bönder tidigare haft cirka 64 dagar lämpliga för fältarbete, och nu har det minskat till cirka 45. Archontoulis säger med de nuvarande trenderna, dagarna kommer att fortsätta falla.
Med begränsade dagar i fält och ingen möjlighet att garantera framtida väderhändelser, Archontoulis lägger upp kortsiktiga aktiviteter för att hjälpa till att minimera skadorna av kaotiska regnhändelser.
Archontoulis säger att det är ett alternativ att investera i teknik för att påskynda planteringssäsongen och komma ut ur fältet snabbare. Archontoulis säger också att en större tonvikt kan läggas på dränering.
"Det finns fält utan kakeldränering, och sedan efter ett stort regn, det kan ta en vecka för jorden att torka ut, säger Archontoulis. "Fält med kakeldränering kan ta två dagar, och sedan kan bonden gå och göra operationer.”
Tillsammans med dessa idéer, Archontoulis och andra forskare i delstaten Iowa försöker kombinera insatserna på fältet med tillämplig kunskap för bästa nytta för gårdar i Mellanvästern. Med data som samlats in från det ovanliga väderåret, Archontoulis och Iowa State lägger till ytterligare ett år med tillgänglig information.
Läs mer:Räkna med att se fler översvämningar och torka i vår och sommar
Forskning
Går in i säsongen 2020, Archontoulis väntar på våren när han ska utvärdera olika faktorer i jordbrukssystemet.
Med dessa variabler, Archontoulis kommer att söka efter historiska trender för att förbättra noggrannheten.
"När månaderna fortskrider och vi börjar göra förutsägelser, Jag ska titta på olika aspekter, säger Archontoulis. "Jag ska titta på prognoserna för vädret och hur dessa prognoser kommer att påverka dynamiken hos markkväve, markvatten, och jordtemperatur. Med andra ord, hur markens kvävetillgång 2020 [januari till april] står sig i jämförelse med föregående år. Det kan ge viss insikt för att fatta beslut.
"Nitratnivåerna i jorden är mycket kritiska eftersom under de kommande tre månaderna – april, Maj, och juni – bönderna använder gödningsmedel. Så det kommer att vara bra att ha en uppfattning om hur mycket som finns i jorden eller hur trenden mellan våren är jämfört med de senaste fem åren - 20 år."
Med den analysen bönder kan justera mängden gödselmedel de lägger på.
Den informationen läggs till poolen av tillgänglig data. Data används för att förbättra modeller och lägga till precision till olika alternativ som kan användas för gårdar.
Även om analysen och forskarnas roller är viktiga, den behöver fortfarande förses med jordbrukarnas erfarenheter och kunskaper.
"Varje bonde kan sitt område bättre än någon annan, säger Archontoulis. "Det är svårt att ge råd till någon som redan är expert på en disciplin. Vi är bra på att ge allmänna rekommendationer, men att gå och ge råd för ett visst område, vi behöver ha mer data från lantbrukaren för att kunna göra en platsspecifik modellanalys och komma på förvaltningsalternativ.”
Förutom att ha den bakgrunden på landet, Archontoulis säger också att det är viktigt att bönderna är involverade i att ställa frågor om forskningsprocesserna och resultaten.
Arbetar tillsammans, bönder och forskare lägger till flera perspektiv och idéer, samtidigt som man får feedback från gruppen som använder verktygen mest.
"Vi försöker ge något som gynnar bonden, och bonden är den person som kan värdera hur bra eller dåligt vårt prognosverktyg är, säger Archontoulis. "Så som jag ser saker, att göra snabbare framsteg, vi måste investera mer tid, och vi måste hitta sätt att arbeta närmare och närmare med jordbrukare. Det är det enda sättet.
"Bönder, enligt min erfarenhet, har briljanta idéer. De ger giltiga frågor till forskning, och de har många års erfarenhet, som ibland är värt mer än att ha 20 års data.”
Läs mer:Nyckelinnovationer och produkter från 2020 Commodity Classic
Enligt Archontoulis, värdet av dataanalys för jordbrukare kan mätas i tre steg på forskningssidan av verksamheten.
Den första nivån är bara data och skapande av empiriska relationer. Det andra steget är att använda dessa data för att generera förutsägelser, vilket är det nuvarande stadiet han säger att de är i. Det tredje steget är att förbättra dessa förutsägelser för att skapa optimala lösningar eller receptbaserade prognoser.
Det sista steget kommer att ta lång tid, säger Archontoulis. Även om förutsägelser inte är tillräckligt exakta för att uppnå ordinationsnivån med hög tillförsikt, Archontoulis förväntar sig att vi når det tredje stadiet snabbare än vad folk tror.
För att hjälpa till att gå mot den tredje nivån, Archontoulis och andra forskare vid Iowa State har utvecklat prognos och bedömning av beskärningssystem (FAKTA). Sedan FACTS lanserades, Archontoulis har hjälpt till att justera systemet för att förbättra dess kvalitet och noggrannhet.
FACTS syftar till att ge bönder information om vädret, jord, och grödor för att hjälpa till med beslutsfattande under växtsäsongen. Omodern, systemet mäter olika prestationer från tidigare år för att tillhandahålla framtidsscenarier och olika alternativ som hjälper till att styra beslut för kommande säsonger.
"I grund och botten, vad vi gjorde var att utöka förutsägelserna från ett par fält i Iowa till hela Corn Belt, så det var ett stort genombrott för oss, säger Archontoulis. "Vi kunde köra simuleringar och släppa realtidsresultat för 30 till 40 fält inom ett län - och sedan hade vi Iowa, Illinois, och Indiana – så detta gör cirka 280 län. Vi pratar om tusentals fält."
Tillsammans med att köra säsongen 2019, systemet körde också historiska säsonger för länen, för, skapa ett riktmärke för varje område. Genom att skapa ett riktmärke, systemet kan jämföra 2020 med de tidigare åren när 2020 fortskrider. Archontoulis förväntar sig att systemet kommer att utökas till fler mellanvästernstater i framtiden.
För att se FAKTA-systemet, Klicka här.
