Während sich die Landwirte jedes Jahr auf die Pflanzsaison vorbereiten, Vor dem Einbringen der Saat in die Pflanzgefäße mag ihnen eine bestimmte Frage durch den Kopf gehen:Wie können wir die Erträge in diesem Herbst besser vorhersagen?

Genau das untersuchen Forscher der Iowa State University (ISU). Von der Analyse der Genetik, Entwicklung neuer Hybriden, Entwicklung von tragbaren Pflanzensensoren, und Etablierung neuer Werkzeuge, Diese Professoren hoffen, für alle Landwirte Durchbrüche zu erzielen, um die Erträge lange vor der Ernte besser vorhersagen zu können.

Das große Bild

Pat Schnable, ISU-Professor für Agrarwissenschaften und Direktor des Instituts für Pflanzenwissenschaften, sagt, dass innovative Technologien zur Pflanzengenetik und zum Feldmanagement die Biologie prädiktiver machen.

„Die Idee ist, dass, wenn wir Anbausysteme vollständig verstehen, Wir werden in der Lage sein, die Leistung einer bestimmten Sorte in einem bestimmten Bereich unter einer bestimmten Managementpraxis vorherzusagen, “, sagt Schnabel. „Wenn wir erfolgreich sind, Wir werden in der Lage sein, die Rate des genetischen Gewinns zu erhöhen, züchten Sie Pflanzen, um Wetterschwankungen zu widerstehen, und den Zugang zu Landwirten mit evidenzbasierten Empfehlungen verbessern.“

Gesamt, er sagt, Dies sollte von Feld zu Feld und von Jahr zu Jahr zu einer Steigerung der Erträge und einer Erhöhung der Ertragsstabilität führen.

Die aus Schnables Forschung gesammelten Daten werden sowohl kleinen als auch großen Landwirten zugutekommen. Durch das Verständnis der Genetik, Forscher werden in der Lage sein, sie in kommerzielle Hybride einzubauen, einen besseren Ertrag für alle zu schaffen.

Die Untersuchung verbesserter Ernteertragsprognosen umfasst die Untersuchung der Umgebung und des Niederschlags der Ernte. „Wenn wir den Ertragsverlust wirklich vorhersagen oder Managementpraktiken identifizieren wollen, um die Erträge zu steigern, Wir müssen mit dem Wasser beginnen, “ sagt Sotirios Archontoulis, ISU-Professor für Agrarwissenschaften.

Archontoulis sagt, dass die Wissenschaft den Wasserniederschlag gut versteht, aber das Wasser unter der Bodenoberfläche nicht versteht und daran arbeitet, die Lücke zwischen den beiden zu schließen.

Pflanzensensoren und Pflanzen-Tattoos

Kürzlich entwickelte technologische Geräte zur Messung der Stickstoff- und Feuchtigkeitsaufnahme, bringen Wissenschaftlern und Pflanzenbiologen bemerkenswerte Fortschritte bei der Vorhersage von Erträgen.

Ein implantierbarer Nitratsensor, entwickelt von Liang Dong, SU ausserordentlicher Professor für Elektro- und Informationstechnik, ist spezifisch für Nitrat und kann direkt in den Stängel einer Kulturpflanze eingebettet werden.

Dong sagt, dass das Ziel des Nitratsensors darin besteht, Echtzeitdaten zu erhalten, So können die Forscher den Landwirten Empfehlungen geben, wie viel Stickstoff benötigt wird.

„Das hat es noch nie gegeben, “, sagt Schnabel. „Der Sensor kann nicht nur bei Pflanzen eingesetzt werden, aber es kann Nitrate in Fliesenwasser messen, Nitratgehalt im Boden, sowie Stickstoff in Gülle, was bei der Kenntnis der wahren Konzentrationen von Vorteil sein kann.“

Er verwendet das Gerät, um Hybride zu entwickeln, die Stickstoffdünger effizienter verwenden.

Ein zweiter von Dong entwickelter Sensor, bekannt als das Pflanzentattoo, ist ein klebender Graphensensor, der den Wasserdampf einer Pflanze misst oder wie viel Wasser die Pflanze verlässt.

Schnable sagt, sie können messen, wie schnell sich das Wasser von den Wurzeln zu den unteren Blättern und von den unteren Blättern zu den oberen Blättern einer Pflanze bewegt. Es gibt genetische Unterschiede zwischen den Sorten, geben Hoffnung, dass es möglich ist, Sorten zu entwickeln, die trockenheitstolerant sind.

Der Sensor wird für Wissenschaftler wichtig sein, um die Trockenheitstoleranz bei verschiedenen Pflanzensorten und Hybriden zu messen. Jedoch, Schnable sagt, dass die größten Auswirkungen auf Ackerland sein werden.

„Landwirte werden diese nutzen können, um wasserwirtschaftliche Entscheidungen zu treffen. " er sagt. „Sie werden in der Lage sein, Sensoren an einer Reihe von Pflanzen in einem Drehkreis anzubringen. Die von den Pflanzen erhaltenen Daten können mit dem Pivot kommunizieren und ihm sagen, wie viel Wasser in bestimmte Teile des Feldes gegeben werden muss.“

Diese Entdeckungen werden Forscher zu einem besseren Verständnis der genetischen Kontrolle von Pflanzen- und agronomischen Merkmalen führen. Dies führt zur Entwicklung besserer Hybriden für Landwirte im gesamten Mittleren Westen.

Tools zur Ertragsvorhersage

Die Pflanzensensoren sind zwar nicht für den kommerziellen Gebrauch freigegeben, Es gibt Produkte auf dem Markt, mit denen Landwirte ihre Erträge besser vorhersagen und Stressfaktoren aus ihren Pflanzen nehmen können.

Ag-Pixel

Ag-Pixel, mit Sitz in Johnston, Iowa, ist ein Unternehmen, das Landwirte durch den Einsatz unbemannter Fluggeräte wie Drohnen unterstützt. Das Unternehmen kann mit Hochleistungskameras, die Wasser erkennen können, potenzielle Nutzpflanzen und Ackerflächen lokalisieren, die Aufmerksamkeit erfordern. Nährstoff, Krankheit, und Insektenangriffe vor dem menschlichen Auge.

"Unser Ziel ist es unter anderem, den Landwirten die Daten in einem Format zur Verfügung zu stellen, das sie verwenden können. “ sagt Kevin Price, Executive Vice President von Ag Pixel. „Das Letzte, was wir tun wollen, ist, ihnen die Informationen zu geben und viel Glück zu sagen, So wandeln wir die Informationen in eine hochdetaillierte und maßstabsgetreue Karte um.“

Pfadfinder-Profi

Entwickelt von drei Studenten der Iowa State University, Scout Pro wurde für Einzelhändler entwickelt, unabhängige Agronomen, Erzeugerorganisationen, und Saatgutunternehmen.

Dieses Scouting-Programm bietet qualitativ hochwertige Bilder, um Schädlinge sowie ihren Lebenszyklus und ihre Schwelle zu identifizieren. Fotos können dann zum Scouting-Bericht hinzugefügt werden, um Probleme zu diagnostizieren, die den Ertrag beeinträchtigen.

„Unser Ziel mit unserem System ist es, eine Erweiterung dessen zu sein, was die Leute bereits auf diesem Gebiet tun. “ sagt Stuart McCulloh, Director of Customer Success für Scout Pro. „Wir wollen Konsistenz und Effizienz bieten, und haben Daten von guter Qualität.“

Scout Pro-Kunden können leicht auf Scouting-Plattformen und Informationen von Urbandale zugreifen, Iowa-basiertes Unternehmen durch Herunterladen der App aus dem Apple AppStore.