Präzisionslandwirtschaft im Gartenbau

Heute, Lassen Sie uns die Schritte von Horticulture Precision Farming und Technologie besprechen.

Einführung:

Gartenbau Precision Farming ist ein Versuch, sich an spezifische Unterschiede innerhalb der Felder anzupassen und so eine Über- oder Unterversorgung der Pflanzen zu vermeiden. Der herstellungsbedingte Einsatz von Düngemitteln &Pflanzenschutzmitteln wird reduziert und somit der Ertrag optimiert.

Grundlage für das Precision Farming im Gartenbau ist die Parzellierung des landwirtschaftlichen Ackers in kleinere Einheiten, das sind Rasterzellen, denen eine ganze Reihe von Informationen zugeordnet werden können. Zu diesen verschiedenen Ansätzen gehört ein phytogeomorphologischer Ansatz, der das mehrjährige Pflanzenwachstum, Stabilität oder Eigenschaften zu topologischen Geländeattributen. Das Interesse am phytogeomorphologischen Ansatz ergibt sich aus der Tatsache, dass das Geomorphologie-Modul typischerweise die Hydrologie des landwirtschaftlichen Feldes diktiert.

Die Praxis der Präzisionslandwirtschaft wurde durch das Aufkommen von GPS und GNSS ermöglicht. Die Fähigkeit des Landwirts und Forschers, seine genaue Situation auf einem Feld zu lokalisieren, ermöglicht die Erstellung von Karten der räumlichen Variabilität von möglichst mehreren Variablen (z. B. Ernteertrag, Geländemerkmale oder Topographie, Gehalt an organischer Substanz, Feuchtigkeitsgehalt, Stickstoffgehalt, pH-Wert, EG, Mg, K, &Andere). Ähnliche Daten werden von Sensorarrays gesammelt, die auf GPS-ausgerüsteten Mähdreschern montiert sind. Diese Arrays bestehen aus Echtzeitsensoren, die alles berechnen, vom Chlorophyllspiegel bis zum Pflanzenwasserstatus, zusammen mit multispektralen Bildern. Diese Informationen werden in Verbindung mit Satellitenbildern durch die Variable Rate Technology (VRT) verwendet, einschließlich Sämaschinen, Sprühgeräte, etc. um Ressourcen optimal zu verteilen.

Was ist Präzisionsgartenbau (oder Landwirtschaft):

• Ein integriertes, informations- und schöpfungsbasiertes Landwirtschaftssystem, das auf die langfristige Steigerung der standortspezifische und gesamtbetriebliche Effizienz, Produktivität, und Rentabilität bei gleichzeitiger Minimierung unbeabsichtigter Auswirkungen auf Wildtiere und die Umwelt.
• Standortspezifisches Pflanzenmanagement (SSCM) PA, bei dem Entscheidungen über Ressourcenanwendung und agronomische Praktiken verbessert werden, um die Boden- und Pflanzenanforderungen besser zu erfüllen, da sie auf dem Feld variieren.
• Landwirtschaft zu Fuß, Landwirtschaft per Satellit, standortspezifische Organisation deren Verwaltung, usw.

Der Bedarf an Präzisionslandwirtschaft im Gartenbau:

Gartenbau-Präzision Landwirtschaft kann als das Management der räumlichen und zeitlichen Variabilität in Bereichen unter Verwendung von Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) definiert werden. Zeitliche Veränderungen innerhalb oder zwischen Jahren wurden in der guten landwirtschaftlichen Praxis (GAP) durch Laboranalysen von Beispielsflecken, während räumliche Muster des Pflanzenwachstums, die ebenfalls seit langem anerkannt sind, wurden in großem Maßstab mit Hilfe von PA quantifiziert. PA ist, so, auch als standortspezifisches Management bezeichnet. Dieser Ansatz berücksichtigt ein Organisationssystem für landwirtschaftliche Betriebe, das auf Ertragssteigerung oder Nachhaltigkeit abzielt. PA kann Landwirten helfen, weil es eine präzise &optimierte Verwendung von Inputs erlaubt, die dem scheinbaren Anlagenzustand angepasst sind, Dies führt zu reduzierten Kosten und Umweltbelastungen. Da die Praxis Rekordspuren bietet, Eine verbesserte Rückverfolgbarkeit der landwirtschaftlichen Tätigkeiten kann erreicht werden, die Verbraucher und Verwaltung zunehmend fordern.

Diese Variationen können auf Organisationspraktiken zurückgeführt werden, Bodeneigenschaften, und Umwelteigenschaften. Bodeneigenschaften, die den Ertrag beeinflussen, sind Textur, Struktur, Feuchtigkeit, organisches Material, Nährstoffstatus &Landschaftslage. Zu den Umwelteigenschaften gehören Wetter, Unkraut, Insekten &Krankheiten.

1. Müdigkeit der grünen Revolution:

Die grüne Wegrevolution hat viel dazu beigetragen. Obwohl, trotz des spektakulären Wachstums der Landwirtschaft, die Produktivität der wichtigsten Kulturpflanzen liegt weit unter den Erwartungen. Wir haben noch nicht einmal die niedrigste Stufe der potentiellen Produktivität indischer Hochertragssorten erreicht, während das produktivste Land der Welt Ernteerträge aufweist, die deutlich über der oberen Grenze des Potenzials indischer HYVs liegen. Selbst die Ernteerträge in Indiens landwirtschaftlich reichen Bundesstaaten wie Punjab liegen weit unter dem Standardertrag vieler ertragreicher Länder.

1. Abbau natürlicher Ressourcen:

Die grüne Revolution ist mit negativen Umweltfolgen verbunden. Die Lage der indischen Umwelt zeigt, dass in Indien, etwa 182 Mio. ha der geographischen Gesamtfläche des Landes von 328,7 Mio. ha sind von Landdegradation betroffen, davon 141,33 Mio. ha durch Wassererosion, 11,50 Millionen Hektar aufgrund von Winderosion und 12,63 bzw. 13,24 Millionen Hektar aufgrund von Staunässe bzw. chemischer Verschlechterung. Am anderen Ende, Indien teilt 17 Prozent der Weltbevölkerung, 1 Prozent des Weltbruttoprodukts, 4 Prozent der weltweiten CO2-Emissionen, 3,6 Prozent der CO2-Emissionsintensität &2 Prozent der weltweiten Waldfläche. Einer der Hauptgründe für diesen Zustand der Umwelt ist das Bevölkerungswachstum von 2,2 Prozent in den Jahren 1970 – 2000. Die indische Position zur Umwelt ist:wenn auch nicht besorgniserregend im Vergleich zu Entwicklungsländern, gibt eine Frühwarnung.

In dieser Situation, es besteht die Notwendigkeit, diese grüne Revolution in eine immergrüne Revolution umzuwandeln, die durch einen landwirtschaftlichen Systemansatz ausgelöst wird, der dazu beitragen kann, mehr aus dem verfügbaren Land zu schaffen, Wasser- und Arbeitsressourcen, ohne ökologischen oder sozialen Schaden. Seit Precision Farming schlägt vor, maßgeschneiderte Managementpraktiken vorzuschreiben, es kann helfen, diesen Zweck zu erfüllen.

Grundlegende Schritte in der Präzisionslandwirtschaft im Gartenbau:

Die Konzepte der Präzisionslandwirtschaft im Gartenbau beinhalten die Variationen, die in den Pflanzen- oder Bodeneigenschaften innerhalb eines Feldes auftreten, und diese Variationen werden oft festgestellt und kartiert. Die notwendigen Schritte, die zum Konzept des Precision Farming beitragen, sind die Bewertung, Verwaltung &Bewertung der Variabilität, und diese werden im Folgenden beschrieben.

Die wesentlichen Schritte in der Präzisionslandwirtschaft im Gartenbau sind:

ich). Bewertung der Variation

ii). Variation verwalten

ich). Bewertung der Variabilität

Die Bewertung der Variabilität ist der erste wichtige Schritt im Precision Farming. Denn es ist klar, dass man nicht managen kann, was man nicht kennt. Faktoren und Prozesse, die die Ernteleistung in Bezug auf den Ertrag regulieren oder kontrollieren, variieren in Raum und Zeit. Die Quantifizierung der Variabilität dieser Prozesse und Faktoren, die bestimmen, wann und wo verschiedene Kombinationen für die räumliche und zeitliche Variation des Ernteertrags verantwortlich sind, ist die Herausforderung für die Präzisionslandwirtschaft.

Es gibt auch Methoden zur Bewertung der zeitlichen Variation, aber die gleichzeitige Berichterstattung über räumliche und zeitliche Variation ist selten und die Theorie dieser Arten von Prozessen steckt noch in den Kinderschuhen. Die räumliche Variabilität im Feld kann mit unterschiedlichen Mitteln wie Vermessung, Interpolation von Punktproben, Verwendung hochauflösender Luft- und Satellitendaten und Modellierung zur Schätzung räumlicher Muster. Die geringeren Kosten und die einfache Variabilitätsmessung durch hochauflösende Sensoren werden für die Zukunft und den Erfolg der Präzisionslandwirtschaft entscheidend sein.

Techniken zur Bewertung der räumlichen Variabilität sind leicht verfügbar und wurden in der Präzisionslandwirtschaft umfassend angewendet. Der Hauptteil der Präzisionslandwirtschaft liegt in der Beurteilung der räumlichen Variabilität.

ii). Variabilität managen

Sobald die Variation angemessen bewertet wurde, sollten Landwirte die agronomischen Inputs anhand von standortspezifischen Managementempfehlungen an bekannte Bedingungen anpassen und genaue Kontrollgeräte verwenden. Der Erfolg der Implementierung von Horticulture Precision Farming hängt davon ab, wie genau, Bodenfruchtbarkeit, Schädlingsbefall, Pflanzenbewirtschaftung in Bezug auf biotischen &abiotischen variablen Sand, Wasser im Feld bewirtschaftet wird und wie genau die Korrekturmaßnahmen gemäß der im Feld festgestellten Variabilität ergriffen werden. Nicht alle Bestandteile des Feldes sind gleichermaßen vom Schädling befallen, also die Vielfalt des Unkrauts, Insekten- &Krankheitsbefall kann notiert und kartiert werden, die Abhilfemaßnahme kann je nach Vielfalt in verschiedenen Teilen eines Feldes angewendet werden. Ähnlich, Wasserverfügbarkeit im Feld abbildbar & Bewässerung kann nach dem Prinzip der variablen Bewässerung angewendet werden.

Wir können die Technologie größtenteils effektiv nutzen. Auf einer standortspezifischen Variabilitätsorganisation, wir können ein GPS-Instrument verwenden, damit die Standortspezifität deutlich wird und die Verwaltung einfach und wirtschaftlich ist. Bei der Entnahme von Boden- oder Pflanzenproben, wir müssen die Beispielstandortkoordinaten &weiter notieren, Wir können das gleiche für das Management verwenden. Dies führt zu einer effektiven Nutzung der Inputs und vermeidet jegliche Verschwendung und das ist es, wonach wir suchen. Für eine erfolgreiche Umsetzung, das Konzept des präzisen Bodenfruchtbarkeitsmanagements erfordert, dass die Variabilität innerhalb des Feldes existiert und genau identifiziert und zuverlässig interpretiert wird, dass die Variabilität den Ernteertrag beeinflusst, Erntequalität und Umwelt. So, Eingaben können genau angewendet werden.

Bestandteil und Vermittler von Gartenbau-Präzisionslandwirtschaft:

Das befähigende Wissen, was die Akzeptanz von Precision Farming in den Augen der Landwirte erhöht, Planer &wissenschaftliche Community, lassen sich in vier Hauptklassen einteilen.

Computer und Internet: Die Computer und das Internet sind die wichtigsten Komponenten, um die Präzisionslandwirtschaft zu ermöglichen, da sie die Hauptquelle der Informationsverarbeitung und -sammlung sind. Der Hochgeschwindigkeitscomputer hat die Verarbeitung der durch die präzise Verwaltung der Grundstücke gesammelten Daten beschleunigt. Internet, das ist ein System von Computern, ist das jüngste Wachstum unter all diesen Technologien. In der Landwirtschaft, wie jede neue Geschäftsform Das Internet hat die Möglichkeit, zeitnahe Daten zu unterschiedlichen Bedingungen bereitzustellen.

Globales Positionsbestimmungssystem (GPS): Die hauptsächliche Verwendung von GPS in der Landwirtschaft ist die Ertragskartierung und -variable mit einer Standortgenauigkeit von 1 m. Das GPS mit hoher Genauigkeit wird es den Landwirten in Zukunft ermöglichen, bei geringer Windgeschwindigkeit Landwirtschaftsarbeiten in der Nacht durchzuführen und besser zum Spritzen geeignet zu sein sowie die Nachtbodenbearbeitung zu verwenden, um die lichtinduzierte Keimung bestimmter Unkräuter zu reduzieren.

Geographisches Informationssystem (GIS): Das GIS ist eine strukturierte Sammlung von Computerhardware, Software, geografische Daten, &Personal zur effizienten Erfassung von Lagern, aktualisieren, manipulieren, analysieren &zeigt alle Formen der geografisch referenzierten Informationen an. Es sind die räumlichen Analysefähigkeiten des geografischen Informationssystems, die Präzisionslandwirtschaft ermöglichen. Das GIS ist die Eingabe, um Wert aus Informationen über die Variabilität zu extrahieren. Es wird zu Recht als das Gehirn der Präzisionslandwirtschaft bezeichnet. Es kann die Landwirtschaft in zweierlei Hinsicht unterstützen. Eine besteht in der Verknüpfung und Integration von GIS-Daten (Boden, Ernte, Wetter, Feldgeschichte) mit Simulationsmodellen. Eine andere ist die Unterstützung des Engineering-Teils bei der Entwicklung von Geräten und GPS-gesteuerten Maschinen (Applikatoren mit variabler Rate) für die Präzisionslandwirtschaft.

Durch die Verwendung geeigneter Quelldaten, es möglich ist, ein GIS zu verwenden, um Prozesse zu modellieren, die von solchen Daten betroffen sind, &vorhersagen, welche Auswirkungen dieser Prozess in Zukunft haben wird. Zum Beispiel, durch die Kombination von Erde, Vegetation &meteorologische Daten, es ist möglich, den potentiellen Ertrag eines Feldes zu ermitteln, vorausgesetzt, dass keine anderen Faktoren das normale Vegetationswachstum beeinflussen. Bei diesen Modellen wir können Problembereiche im Feld erkennen, Finden Sie die Ursache für den reduzierten Ertrag und ergreifen Sie die geeigneten Maßnahmen, um das Problem zu beheben.

Fernerkundung:

Die Fernerkundung ist aufgrund ihres Potenzials zur Überwachung der räumlichen Variabilität im Zeitverlauf mit hoher Auflösung vielversprechend für die Präzisionslandwirtschaft. Verschiedene Arbeiter haben die Vorteile des Einsatzes von Fernerkundungstechnologie aufgezeigt, um räumlich und zeitlich variable Informationen für die Präzisionslandwirtschaft zu erhalten. Fernerkundungsbilder für die Präzisionslandwirtschaft können entweder durch satellitengestützte Sensoren oder CIR-Video-Digitalkameras an Bord kleiner Flugzeuge übertragen werden.

Technologien für die Präzisionslandwirtschaft im Gartenbau:

Um Informationen erfolgreich zu sammeln und zu nutzen, Es ist sehr wichtig für jeden, der über Precision Farming nachdenkt, mit den derzeit verfügbaren technologischen Werkzeugen vertraut zu sein. Die große Auswahl an Tools umfasst Hardware, Software und die besten Managementpraktiken.

Pflanzensuche:

Beobachtungen der Pflanzenbedingungen während der Saison können enthalten:Unkrautflecken, Insekten- oder Pilzbefall, Nährstoffposition des Pflanzengewebes, überflutete und erodierte Gebiete mit einem Global Positioning System-Empfänger auf einem Geländefahrzeug oder in einem Rucksack, ein Standort kann mit Beobachtungen verbunden werden, Produktion ist es einfacher, zur Behandlung an den gleichen Ort zurückzukehren. Diese Beobachtungen können auch später bei der Klärung von Variationen in Ertragskarten hilfreich sein.

Informationsmanagement:

Die Einführung der Präzisionslandwirtschaft im Gartenbau erfordert die gemeinsame Entwicklung von Managementfähigkeiten und einschlägigen Informationsdatenbanken. Die effektive Nutzung von Informationen erfordert, dass ein Landwirt eine klare Vorstellung von den Unternehmenszielen und wichtigen Informationen hat, die für die Entscheidungsfindung erforderlich sind. Eine effektive Informationsorganisation erfordert mehr als nur Analysetools oder GIS zur Aufzeichnung von Daten. Es erfordert eine unternehmerische Haltung gegenüber Bildung und Experimentieren.

Ertragsüberwachung und Kartierung:

In hochmechanisierten Systemen, Getreideertragsmonitore messen und zeichnen kontinuierlich den Getreidefluss im Reinkorn-Elevator eines Mähdreschers auf. Bei Verbindung mit einem GPS-Empfänger, Ertragsmonitore können die für Ertragskarten notwendigen Daten liefern. Ertragsmessungen sind notwendig, um fundierte Managemententscheidungen zu treffen. Jedoch, Boden, Landschaft und andere Umweltfaktoren sollten bei der Interpretation einer Ertragskarte abgewogen werden. Genau verwendet, Ertragsinformationen liefern eine wichtige Reaktion bei der Bestimmung der Auswirkungen von bewirtschafteten Betriebsmitteln wie Düngemittelzusätze, Samen, Pestizide und kulturelle Praktiken einschließlich Bodenbearbeitung und Bewässerung. Da Ertragsmessungen eines einzelnen Jahres stark vom Wetter beeinflusst werden können, Es ist immer ratsam, Ertragsdaten von mehreren Jahren zusammen mit Daten aus Extremwetterjahren zu untersuchen, die helfen zu erkennen, ob die beobachteten Erträge organisations- oder klimabedingt sind.

Rasterbodenprobenahme und Ausbringung von variablem Dünger (VRT):

Unter normalen Bedingungen, das empfohlene Bodenprobenahmeverfahren besteht darin, Proben aus Teilen von Feldern zu entnehmen, die nicht mehr als 20 Hektar groß sind. Bodenkerne, die von zufälligen Orten im Probenahmegebiet entnommen wurden, werden kombiniert und zur Untersuchung an ein Labor geschickt. Pflanzenberater geben Empfehlungen für Düngemittelanfragen aus den Bodentestinformationen für das 20-Hektar-Gebiet ab. Die Rasterbodenprobenahme verwendet ähnliche Prinzipien der Bodenprobenahme, erhöht jedoch die Intensität der Probenahme. Zum Beispiel, eine 20-Morgen-Probenahmefläche würde zehn Proben umfassen, die ein 2 Morgen-Raster-Probenahmeverfahren verwenden, verglichen mit einer Probe in den traditionellen Empfehlungen. Bodenproben, die in einem systematischen Raster gesammelt werden, verfügen über Standortinformationen, die eine Kartierung der Daten ermöglichen. Ziel der Rasterbodenprobenahme ist die Erstellung einer Karte des Nährstoffbedarfs, als Anwendungskarte bezeichnet. Gitterbodenproben werden im Labor analysiert, &für jede Bodenprobe wird eine Interpretation des Nährstoffbedarfs der Pflanzen vorgenommen. Dann wird die Düngeranforderungskarte unter Verwendung des gesamten Satzes von Bodenproben geplottet. Die Ausbringungskarte wird in einen Computer eingelesen, der auf einem variablen Düngerstreuer montiert ist. Der Computer verwendet die Zweckkarte und einen GPS-Empfänger, um eine Produktabgabesteuerung zu steuern, die die Menge und Art des Düngeprodukts ändert. laut Anwendungskarte.

Zukunftsstrategie für die Präzisionslandwirtschaft im Gartenbau:

Future strategy for adoption of precision agriculture in India should think about the problem of land fragmentation, lack of highly sophisticated, practical centers for precision agriculture, specific software for precision agriculture, the poor economic condition of common Indian farmer, etc. Horticulture precision agriculture in small farms is that individual farms will be treated as if they were organization zones within a field &that some centralized entity will provide information to the individual farmers on a co-operative basis. The difficulty of the high cost of the positioning system for small fields can be solved by ‘dead reckoning system’. The dead reckoning system, appropriate for small regularly shaped fields, relies on infield markers, such as foam to maintain the consistent application. This approach provided farmers with a robust &credible method for making decisions about the spatial management of their fields. Nature of crop &weed varies from zone to zone, country to country. So the development of software &hardware for the crop and weeds of India, site-specific tillage technique, usw.

Postharvest process management of Horticulture precision farming:

The postharvest procedure begins as soon as the crop is harvested. Improper handling of the crop during this stage can be detrimental to quality. Horticulture precision agriculture applications of postharvest process management use sensors to monitor conditions in curing or storage to achieve the optimum parameters &preserve quality. Automatic controls are used to regulate temperature, Feuchtigkeit, &fresh-air delivery. By continuously monitoring the curing or handling conditions, adjustments can be completed that would not be possible with the conventional method of manual control. As in the other facets of Horticulture precision agriculture, the feedback control loop is a critical element. By continuously monitoring the state of the crop in storage or in curing, &analyzing the data in real time, adjustments can be made in storage or curing parameters to preserve or enhance quality.

The approach required to be adopted by the policymakers to promote Horticulture Precision farming at the farm level:

• Promote the Horticulture precision farming technology for the detailed progressive farmers who have sufficient risk-bearing capacity as this technology may need capital investment.
• Identification of niche areas for the support of crop specific organic farming.
• Support the farmers to adopt water accounting protocols at the farm level.
• Promote the use of micro-level irrigation systems &water saving techniques.
• Encourage the study of spatial &temporal variability of the input parameters using primary data at the field level.
• Evolve a policy for capable transfer of technology to the farmers.
• Supply complete technical backup support to the farmers to develop pilots or models, which can be replicated on a large scale.
• Policy maintains on procurement prices, in the formulation of cooperative groups or self-help groups.
• Designation of export promotion zones with necessary infrastructure such as cold storage, processing &grading facilities.

Advantages of Horticulture precision farming:

• Global positioning system allows fields to be surveyed with ease.
• Yield &soil characteristics can be mapped.
• Nonuniform fields can be sub-divided into smaller plots, according to their specific necessities.
• Provides opportunities for better resource management &so could reduce wastage.
• Minimizes the risk to the environment, mostly with respect to nitrate leaching &groundwater contamination via the optimization of agrochemical products.

Disadvantages Horticulture precision farming:

The techniques are still under development &so it is important to take specialist advice before making expensive decisions.

• Initial capital costs may be high &so it should be seen as a long-term investment.
• It may take some years before you have sufficient data to fully implement the system.
• Extremely demanding work, particularly collecting &then analyzing the data.

Lesen: Hydroponic Growing System.

The first Image courtesy:  Directorate Of Horticulture And Plantation Crops Agriculture Department, Government Of Tamilnadu.