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Previsões para hoje, prescrições amanhã:a pesquisa visa converter dados em soluções ideais

As tendências recentes na agricultura colocaram o foco em alguns tópicos específicos do setor. Entre outras coisas, o clima, dados, e as pesquisas têm sido proeminentes e calorosamente debatidas em toda a paisagem agrícola.

A Iowa State University mantém uma forte presença entre as faculdades de agricultura e especializações e pesquisas relacionadas à agricultura.

Um dos pesquisadores que contribui para os estudos da universidade é Sotirios Archontoulis, professor associado de sistemas integrados de cultivo para o programa de agronomia.

"Basicamente, minha pesquisa é para entender a complexa interação entre as culturas, solos, e meio ambiente, ”Diz Archontoulis. “[Meu] interesse é [no] rendimento, e claro, a sustentabilidade. Fazemos pesquisas nessa área para descobrir quais práticas aumentam o rendimento e minimizam a lixiviação de nitrogênio e as emissões de N2O na atmosfera. Fazemos modelagem de campo para pesquisa e simulação.

“Usamos modelagem porque é impossível medir tudo em campo, então medimos algumas coisas, e então usamos o modelo para ter uma visão geral. Outro motivo é que, com a modelagem, podemos voltar e avançar no tempo, entender as tendências históricas, e prever trajetórias futuras. ”

Archontoulis e fazendeiros em todo o meio-oeste assistiram e sentiram os efeitos de um 2019 úmido em todo o Corn Belt.

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Clima e rendimentos de 2019

O ano passado marcou o ano mais chuvoso já registrado para os EUA desde 1973, de acordo com a Administração Oceânica e Atmosférica Nacional.

Essa umidade começou cedo e frequentemente no meio-oeste, criando problemas com o plantio para os agricultores, mas muitos agricultores conseguiram salvar a temporada de 2019.

“2019, foi um ano com clima muito desafiador, mas estou muito feliz que Iowa foi capaz de proteger todo esse clima extremo, ”Diz Archontoulis. “Tivemos melhores rendimentos de milho do que em 2018; 1% mais rendimento e 3% mais produção de milho. ”

Enquanto Iowa conseguiu um ano produtivo, Archontoulis aponta que Illinois e Indiana não se saíram tão bem, perdendo de 10% a 15% de sua produção - principalmente devido ao clima e atraso no plantio.

Apesar do plantio atrasado e dos trechos de mau tempo, Illinois e Indiana ainda superaram as expectativas de algumas pessoas, mesmo após o início tardio.

"De alguma forma, o Corn Belt foi capaz de proteger toda essa variabilidade, ”Diz Archontoulis. “Estou um pouco cético quanto ao futuro porque o que aconteceu em maio de 2019, provavelmente veremos isso com mais frequência nos próximos anos.

“Nós realmente precisamos fazer algo sobre este período [da primavera]. Sim, um ano, talvez estivéssemos um pouco leves, mas se isso continuar ano a ano, precisamos fazer mudanças, e precisamos descobrir maneiras de proteger a produção. ”

Archontoulis observa que, no passado, os agricultores tinham cerca de 64 dias adequados para o trabalho de campo, e agora isso diminuiu para cerca de 45. Archontoulis diz que com as tendências atuais, os dias continuarão a cair.

Com dias limitados no campo e sem capacidade de garantir eventos climáticos futuros, Archontoulis estabelece atividades de curto prazo para ajudar a minimizar os danos de eventos de chuva caótica.

Archontoulis diz que investir em tecnologia para acelerar o período de plantio e sair do campo mais rápido é uma opção. Archontoulis também diz que uma ênfase maior poderia ser colocada na drenagem.

“Existem campos sem drenagem de ladrilhos, e depois de uma grande chuva, pode levar uma semana para o solo secar, ”Diz Archontoulis. “Os campos com drenagem de ladrilhos podem demorar dois dias, e então o fazendeiro pode ir e fazer as operações. ”

Junto com essas ideias, Archontoulis e outros pesquisadores do estado de Iowa tentam combinar os esforços de campo com o conhecimento aplicável para o melhor benefício das fazendas do meio-oeste. Com os dados coletados do ano incomum de clima, Archontoulis e Iowa State acrescentam mais um ano de informações disponíveis.

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Pesquisar

Entrando na temporada de 2020, Archontoulis aguarda a primavera para avaliar diferentes fatores do sistema agrícola.

Com essas variáveis, A Archontoulis irá pesquisar tendências históricas para melhorar a precisão.

“À medida que os meses avançam e começamos a fazer previsões, Vou olhar para diferentes aspectos, ”Diz Archontoulis. “Vou olhar as projeções para o clima e como essas projeções vão afetar a dinâmica do nitrogênio do solo, água do solo, e temperatura do solo. Em outras palavras, como o suprimento de nitrogênio do solo em 2020 [janeiro a abril] se compara ao ano anterior. Isso pode fornecer algumas dicas para informar a tomada de decisão.

“Os níveis de nitrato no solo são muito críticos porque nos próximos três meses - abril, Poderia, e junho - os agricultores aplicam fertilizantes. Portanto, será útil ter uma noção de quanto está no solo ou como a tendência entre a primavera se compara com os últimos cinco anos - 20 anos. ”

Com essa análise, os agricultores podem ajustar as quantidades de fertilizante que colocam.

Essas informações são adicionadas ao conjunto de dados disponíveis. Os dados são usados ​​para aprimorar modelos e adicionar precisão a diferentes alternativas que podem ser usadas para fazendas.

Embora a análise e os papéis dos pesquisadores sejam importantes, ainda precisa ser fornecido com as experiências e conhecimentos dos agricultores.

“Cada agricultor conhece seu campo particular melhor do que ninguém, ”Diz Archontoulis. “É difícil aconselhar alguém que já é um especialista em uma disciplina. Somos bons em dar recomendações gerais, mas ir e fornecer conselhos para um campo específico, precisamos ter mais dados do agricultor para fazer uma análise de modelo específica do local e apresentar opções de gestão. ”

Além de ter esse histórico na terra, Archontoulis também diz que é importante ter os agricultores envolvidos em fazer perguntas sobre os processos e descobertas da pesquisa.

Trabalhando juntos, fazendeiros e pesquisadores adicionam múltiplas perspectivas e ideias, enquanto obtém feedback do grupo que mais usa as ferramentas.

“Procuramos dar algo que beneficie o agricultor, e o fazendeiro é a pessoa que pode avaliar o quão boa ou ruim é nossa ferramenta de previsão, ”Diz Archontoulis. “A maneira como vejo as coisas, para fazer um progresso mais rápido, precisamos investir mais tempo, e precisamos descobrir maneiras de trabalhar cada vez mais com os agricultores. Essa é a única maneira.

"Agricultores, em minha experiência, tem ideias brilhantes. Eles trazem questões válidas para a pesquisa, e eles têm muitos anos de experiência, o que às vezes vale mais do que ter 20 anos de dados. ”

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De acordo com Archontoulis, o valor da análise de dados para os agricultores pode ser medido em três estágios no lado da pesquisa da operação.

O primeiro nível é apenas dados e criação de relações empíricas. A segunda etapa é usar esses dados para gerar previsões, que é o estágio atual em que ele diz que estão. O terceiro estágio é melhorar essas previsões para criar soluções ideais ou previsões baseadas em prescrição.

A fase final levará um bom tempo, diz Archontoulis. Embora as previsões não sejam precisas o suficiente para atingir o nível de prescrição com alta confiança, Archontoulis espera que alcancemos o terceiro estágio mais cedo do que as pessoas podem pensar.

Para ajudar a avançar em direção ao terceiro nível, Archontoulis e outros pesquisadores do estado de Iowa desenvolveram a previsão e avaliação de sistemas de cultivo (FACTS). Desde o lançamento do FACTS, A Archontoulis ajudou a ajustar o sistema para melhorar sua qualidade e precisão.

O FACTS visa fornecer aos agricultores informações sobre o clima, solo, e safras para auxiliar na tomada de decisões durante a estação de crescimento. Fora de estação, o sistema mede diferentes desempenhos de anos anteriores para fornecer cenários futuros e diferentes alternativas que ajudam a orientar as decisões para as próximas temporadas.

"Basicamente, o que fizemos foi expandir as previsões de alguns campos em Iowa para todo o Corn Belt, então foi um grande avanço para nós, ”Diz Archontoulis. “Conseguimos fazer simulações e liberar resultados em tempo real para 30 a 40 campos dentro de um condado - e então tivemos Iowa, Illinois, e Indiana - então são aproximadamente 280 condados. Estamos falando de milhares de campos. ”

Além de administrar a temporada de 2019, o sistema também gerou temporadas históricas para os condados, também, criando uma referência para cada área. Ao gerar um benchmark, o sistema pode comparar 2020 em relação aos anos anteriores à medida que 2020 avança. Archontoulis espera que o sistema se estenda a mais estados do Meio-Oeste no futuro.

Para visualizar o sistema FACTS, Clique aqui.


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