Orticoltura Agricoltura di precisione

Oggi, discutiamo le fasi dell'agricoltura di precisione dell'orticoltura e della tecnologia coinvolte.

Introduzione:

Orticoltura L'agricoltura di precisione è un tentativo di adattarsi alle differenze specifiche all'interno dei campi e quindi di evitare una fornitura eccessiva o insufficiente delle piante. L'applicazione correlata di fertilizzanti e fitofarmaci viene ridotta ottimizzando così la resa.

La base per l'agricoltura di precisione dell'orticoltura è la parcellizzazione del campo agricolo in unità più piccole che sono celle di griglia a cui è possibile assegnare un'intera batteria di informazioni. Tra questi diversi approcci c'è un approccio fitogeomorfologico che lega la crescita pluriennale delle colture, stabilità o caratteristiche agli attributi topologici del terreno. L'interesse per l'approccio fitogeomorfologico deriva dal fatto che il modulo di geomorfologia detta tipicamente l'idrologia del campo aziendale.

La pratica dell'agricoltura di precisione è stata resa possibile dall'avvento di GPS e GNSS. La capacità dell'agricoltore e del ricercatore di localizzare la propria situazione precisa in un campo consente la creazione di mappe della variabilità spaziale di tutte le variabili misurabili (ad es. caratteristiche del terreno o topografia, contenuto di sostanza organica, livelli di umidità, livelli di azoto, pH, CE, mg, K, &altri). Dati simili vengono raccolti da array di sensori montati su raccoglitori di giunti dotati di GPS. Questi array sono costituiti da sensori in tempo reale che calcolano qualsiasi cosa, dai livelli di clorofilla allo stato dell'acqua delle piante, insieme a immagini multispettrali. Queste informazioni vengono utilizzate insieme alle immagini satellitari dalla tecnologia a velocità variabile (VRT) inclusi i seeders, spruzzatori, ecc. per distribuire in modo ottimale le risorse.

Cos'è l'orticoltura di precisione (o agricoltura):

• Un sistema di agricoltura integrato basato sull'informazione e la creazione progettato per aumentare a lungo termine, efficienza di produzione di un'intera azienda agricola e del sito, produttività, e redditività, riducendo al minimo gli impatti indesiderati sulla fauna selvatica e sull'ambiente.
• PA Site-Specific Crop Management (SSCM) per cui le decisioni sull'applicazione delle risorse e le pratiche agronomiche sono migliorate per soddisfare meglio i requisiti del suolo e delle colture mentre variano nel campo.
• Coltivazione a piedi, agricoltura via satellite, organizzazione site specific la sua gestione, eccetera.

La necessità dell'orticoltura agricoltura di precisione:

Precisione in orticoltura agricoltura può essere definita come la gestione della variabilità spaziale e temporale nei campi utilizzando le tecnologie dell'informazione e della comunicazione (TIC). I cambiamenti temporali negli anni o tra gli anni sono stati affrontati nella pratica agricola di buona qualità (GAP) mediante analisi di laboratorio di macchie esemplificative, mentre i modelli spaziali di crescita delle piante, anch'essi da tempo riconosciuti, sono stati quantificati su larga scala con l'assistenza della PA. PA è, così, indicato anche come gestione specifica del sito. Questo approccio considera un sistema organizzativo per le aziende agricole che mira ad aumentare la resa o la sostenibilità. L'AP può aiutare gli agricoltori, perché consente un uso preciso e ottimizzato degli ingressi adattati allo stato apparente dell'impianto, conseguente riduzione dei costi e dell'impatto ambientale. Poiché la pratica fornisce una traccia record, è possibile ottenere una migliore tracciabilità delle attività agricole che i consumatori e l'amministrazione richiedono sempre più.

Queste variazioni possono essere ricondotte a pratiche organizzative, proprietà del suolo, e caratteristiche ambientali. Le caratteristiche del suolo che influiscono sulla resa includono tessitura, struttura, umidità, materia organica, stato dei nutrienti e posizione nel paesaggio. Le caratteristiche ambientali includono tempo, erbacce, insetti e malattie.

1. Fatica della rivoluzione verde:

La rivoluzione verde del percorso ha contribuito molto. Benchè, nonostante la spettacolare crescita dell'agricoltura, i livelli di produttività delle principali colture sono molto inferiori alle aspettative. Non abbiamo raggiunto nemmeno lo stadio più basso della produttività potenziale delle varietà indiane ad alto rendimento, considerando che il paese più produttivo del mondo ha livelli di resa delle colture notevolmente superiori al limite superiore del potenziale di HYV indiano. Anche i raccolti dello stato ricco di agricoltura dell'India come il Punjab sono molto al di sotto del rendimento standard di molti paesi ad alta produzione.

1. Degrado delle risorse naturali:

La rivoluzione verde è associata a conseguenze ambientali negative. La posizione dell'ambiente indiano mostra che, in India, circa 182 milioni di ettari dell'area geografica totale del paese di 328,7 milioni di ettari sono interessati dal degrado del suolo di questi 141,33 milioni di ettari sono dovuti all'erosione dell'acqua, 11,50 milioni di ettari a causa dell'erosione eolica e 12,63 e 13,24 milioni di ettari sono dovuti rispettivamente al ristagno idrico e al deterioramento chimico. Dall'altra parte, L'India condivide il 17% della popolazione mondiale, 1 per cento del prodotto mondiale lordo, il 4% delle emissioni mondiali di carbonio, 3,6 percento dell'intensità delle emissioni di CO2 e il 2 percento della superficie forestale mondiale. Una delle ragioni principali di questo stato dell'ambiente è la crescita della popolazione del 2,2 percento nel 1970-2000. La posizione indiana sull'ambiente è, anche se non allarmante rispetto ai paesi in via di sviluppo, dà un preavviso.

In questa situazione, c'è bisogno di convertire questa rivoluzione verde in una rivoluzione sempreverde, che sarà innescato dall'approccio dei sistemi agricoli che può aiutare a creare di più dalla terra disponibile, risorse idriche e di lavoro, senza danno né ecologico né sociale. Dal momento che l'agricoltura di precisione, propone di prescrivere pratiche di gestione su misura, può aiutare a fornire questo scopo.

Passaggi di base nell'agricoltura di precisione dell'orticoltura:

I concetti dell'agricoltura di precisione dell'orticoltura implicano la variazione che si verifica nelle proprietà del raccolto o del suolo all'interno di un campo e queste variazioni sono spesso annotate e mappate. I passi necessari che contribuiscono al concetto di agricoltura di precisione stanno valutando, gestione e valutazione della variabilità, e questi sono descritti di seguito.

I passaggi essenziali nell'agricoltura di precisione dell'orticoltura sono,

io). Valutare la variazione

ii). Gestire la variazione

io). Valutare la variabilità

La valutazione della variabilità è il primo passo importante nell'agricoltura di precisione. Perché è chiaro che non si può gestire ciò che non si conosce. I fattori e i processi che regolano o controllano le prestazioni delle colture in termini di resa variano nello spazio e nel tempo. Quantificare la variabilità di questi processi e fattori che determinano quando e dove diverse combinazioni sono responsabili della variazione spaziale e temporale della resa delle colture è la sfida per l'agricoltura di precisione.

Esistono anche metodi per valutare la variazione temporale, ma la segnalazione simultanea di variazioni spaziali e temporali è rara e la teoria di questi tipi di processi è ancora agli inizi. La variabilità spaziale nel campo può essere mappata con mezzi dissimili come il rilevamento, interpolazione di campioni puntuali, utilizzando dati aerei e satellitari ad alta risoluzione e modellazione per stimare i modelli spaziali. Il minor costo e la facilità di misurazione della variabilità mediante sensori ad alta risoluzione saranno fondamentali per il futuro e il successo dell'agricoltura di precisione.

Le tecniche per valutare la variabilità spaziale sono prontamente disponibili e sono state ampiamente applicate nell'agricoltura di precisione. La parte principale dell'agricoltura di precisione risiede nella valutazione della variabilità spaziale.

ii). Gestire la variabilità

Una volta che la variazione è stata adeguatamente valutata, gli agricoltori dovrebbero abbinare gli input agronomici alle condizioni note utilizzando raccomandazioni di gestione specifiche del sito e utilizzare apparecchiature di controllo accurate. Il successo dell'implementazione dell'agricoltura di precisione dell'orticoltura dipende da quanto precisamente, fertilità del terreno, infestazione da parassiti, gestione delle colture rispetto alla sabbia variabile biotica e abiotica, l'acqua viene gestita sul campo e anche con quanta precisione vengono intraprese le azioni correttive in base alla variabilità rilevata sul campo. Tutti i componenti del campo non sono ugualmente infestati dal parassita, così la varietà di erba, l'infestazione da insetti e malattie può essere annotata e mappata, l'azione correttiva può essere applicata a seconda della varietà riscontrata nelle diverse parti di un campo. Allo stesso modo, la disponibilità di acqua nel campo può essere mappata e irrigazione può essere applicato utilizzando il principio dell'irrigazione a tasso variabile.

Possiamo utilizzare la tecnologia per la maggior parte in modo efficace. Su un'organizzazione di variabilità sito-specifica, possiamo utilizzare uno strumento GPS, in modo che la specificità del sito sia pronunciata e la gestione sia facile ed economica. Durante il prelievo del terreno o dei campioni di piante, dobbiamo annotare le coordinate del sito di esempio e oltre, possiamo usare lo stesso per la gestione. Ciò si traduce in un uso efficace degli input ed evita qualsiasi spreco e questo è ciò che stiamo cercando. Per l'attuazione vincente, il concetto di gestione di precisione della fertilità del suolo richiede che la variabilità all'interno del campo esista e sia accuratamente identificata e interpretata in modo affidabile, che la variabilità influenza la resa delle colture, qualità del raccolto e nell'ambiente. Così, gli input possono essere applicati con precisione.

Componente e facilitatore dell'agricoltura di precisione dell'orticoltura:

La conoscenza abilitante, che migliora l'accettabilità dell'agricoltura di precisione agli occhi degli agricoltori, pianificatori e comunità scientifica, possono essere raggruppati in quattro classi principali.

Computer e Internet: I computer e Internet sono i componenti principali per consentire l'agricoltura di precisione possibile in quanto sono la principale fonte di elaborazione e raccolta delle informazioni. Il computer ad alta velocità ha reso più veloce l'elaborazione dei dati raccolti attraverso una gestione precisa della particella. Internet, che è un sistema di computer, è la crescita più recente tra tutte queste tecnologie. In agricoltura, come ogni nuova forma di business, Internet ha la capacità di fornire dati tempestivi su condizioni variabili.

Sistema di posizionamento globale (GPS): L'uso principalmente comune del GPS in agricoltura è per la mappatura della resa e la variabile che fornisce una precisione della posizione di 1 m. Il GPS di alta precisione in futuro consentirà agli agricoltori di svolgere operazioni agricole di notte quando la velocità del vento è bassa e più adatta per l'irrorazione e utilizzare la lavorazione notturna per ridurre la germinazione indotta dalla luce di determinate erbe infestanti.

Sistema Informativo Territoriale (GIS): Il GIS è una raccolta strutturata di hardware, Software, dati geografici, e personale progettato per acquisire in modo efficiente il negozio, aggiornare, manipolare, analizzare e visualizzare tutte le forme delle informazioni geograficamente referenziate. Sono le capacità di analisi spaziale del Sistema Informativo Geografico che consentono l'agricoltura di precisione. Il GIS è l'input per estrarre valore dalle informazioni sulla variabilità. È giustamente noto come il cervello dell'agricoltura di precisione. Può aiutare in agricoltura in due modi. Uno è nel collegare e integrare i dati GIS (suolo, Ritaglia, tempo metereologico, storia del campo) con modelli di simulazione. Un altro è supportare la parte ingegneristica della progettazione di attrezzi e macchinari guidati da GPS (applicatori a velocità variabile) per l'agricoltura di precisione.

Utilizzando i dati di origine appropriati, è possibile utilizzare un GIS per modellare i processi che sono interessati da tali dati, e prevedere quale sarà l'effetto di questo processo in futuro. Per esempio, combinando il terreno, vegetazione e dati meteorologici, è possibile trovare la resa potenziale di un campo, supponendo che nessun altro fattore possa influenzare la normale crescita della vegetazione. Con questi modelli, possiamo individuare le aree problematiche sul campo, trovare la causa della resa ridotta e adottare le misure appropriate per affrontare il problema.

Telerilevamento:

Il telerilevamento rappresenta un'enorme promessa per l'agricoltura di precisione grazie al suo potenziale per il monitoraggio della variabilità spaziale nel tempo ad alta risoluzione. Vari lavoratori hanno esposto i vantaggi dell'utilizzo della tecnologia di telerilevamento per ottenere informazioni spazialmente e temporalmente variabili per l'agricoltura di precisione. Le immagini di telerilevamento per l'agricoltura di precisione possono essere ottenute tramite sensori satellitari o videocamere digitali CIR a bordo di piccoli velivoli.

Tecnologie per l'orticoltura agricoltura di precisione:

Al fine di raccogliere e utilizzare le informazioni con successo, è molto importante che chiunque consideri l'agricoltura di precisione abbia familiarità con gli strumenti tecnologici attualmente disponibili. La vasta gamma di strumenti include hardware, software e le migliori pratiche di gestione.

Esplorazione delle colture:

Le osservazioni stagionali delle condizioni del raccolto possono contenere:macchie di erbacce, Infestazione da insetti o funghi, posizione dei nutrienti del tessuto del raccolto, aree allagate ed erose utilizzando un ricevitore del sistema di posizionamento globale su un veicolo fuoristrada o in uno zaino, una posizione può essere collegata con osservazioni, produzione è più facile tornare nello stesso luogo per il trattamento. Queste osservazioni possono essere utili anche in seguito per chiarire le variazioni nelle mappe di resa.

Gestione dell'informazione:

L'adozione dell'agricoltura di precisione dell'orticoltura richiede lo sviluppo congiunto di capacità di gestione e database di informazioni pertinenti. L'utilizzo efficace delle informazioni richiede che un agricoltore abbia un'idea apparente degli obiettivi dell'azienda e delle informazioni cruciali necessarie per prendere decisioni. Un'organizzazione efficace delle informazioni richiede più di strumenti di analisi di registrazione o GIS. Richiede un atteggiamento imprenditoriale nei confronti dell'istruzione e della sperimentazione.

Monitoraggio e mappatura della resa:

Nei sistemi altamente meccanizzati, I monitor della resa della granella misurano e registrano continuamente il flusso di granella nell'elevatore della granella pulita di una mietitrebbia. Quando è collegato a un ricevitore GPS, i monitor di resa possono fornire i dati necessari per le mappe di resa. Le misurazioni della resa sono necessarie per prendere decisioni gestionali valide. Però, suolo, Il paesaggio e altri fattori ambientali dovrebbero essere soppesati quando si interpreta una mappa della resa. Usato con precisione, le informazioni sulla resa forniscono una reazione importante nel determinare gli effetti degli input gestiti come le modifiche ai fertilizzanti, seme, pesticidi e pratiche colturali tra cui lavorazione del terreno e irrigazione. Poiché le misurazioni della resa di un singolo anno potrebbero essere fortemente influenzate dalle condizioni meteorologiche, è sempre consigliabile esaminare i dati di resa per diversi anni insieme ai dati di anni meteorologici estremi che aiutano a individuare se i rendimenti osservati sono dovuti a fattori organizzativi o indotti dal clima.

Campionamento del suolo su griglia e applicazione di fertilizzante a tasso variabile (VRT):

In condizioni normali, il processo di campionamento del suolo consigliato è quello di prelevare campioni da porzioni di campi che non superano i 20 acri nell'area. Le carote di terreno prelevate da posizioni casuali nell'area di campionamento vengono combinate e inviate a un laboratorio per essere testate. I consulenti delle colture formulano raccomandazioni per la richiesta di fertilizzanti dalle informazioni sui test del suolo per l'area di 20 acri. Il campionamento del suolo su griglia utilizza principi simili al campionamento del suolo ma aumenta l'intensità del campionamento. Per esempio, un'area di campionamento di 20 acri avrebbe dieci campioni utilizzando un metodo di campionamento a griglia di 2 acri rispetto a un campione nelle raccomandazioni tradizionali. I campioni di suolo raccolti in una griglia sistematica dispongono di informazioni sulla posizione che consentono di mappare i dati. L'obiettivo del campionamento del suolo a griglia è quello di produrre una mappa del fabbisogno di nutrienti, chiamato una mappa dell'applicazione. I campioni di suolo della griglia vengono analizzati in laboratorio, &un'interpretazione delle esigenze di nutrienti delle colture è fatta per ogni campione di terreno. Quindi la mappa della richiesta di fertilizzante viene tracciata utilizzando l'intero set di campioni di terreno. La mappa dell'applicazione è ingombrata in un computer montato su uno spandiconcime a portata variabile. The computer uses the purpose map &a GPS receiver to direct a product-delivery controller that changes the amount and kind of fertilizer product, according to the application map.

Future strategy for Horticulture precision farming:

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, eccetera.

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, umidità, &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.

Leggi: Hydroponic Growing System.

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