NIR-Analysers op Maaidorser. Stikstofgebruik Optimaliseren

De integratie van NIR-analysatoren op maaidorsers heeft een revolutie teweeggebracht in de precisielandbouw door real-time meting van het eiwitgehalte van graan tijdens de oogst mogelijk te maken. Deze vooruitgang biedt cruciaal inzicht in de stikstofopname van gewassen, waardoor een effectiever stikstofbeheer mogelijk wordt. Door de eiwitniveaus te meten en de variabiliteit over het hele veld in kaart te brengen, kunnen boeren de stikstofefficiëntie beoordelen en toekomstige bemestingsstrategieën dienovereenkomstig aanpassen. Door gebruik te maken van de gegevens die met NIR-analysatoren zijn verzameld, kunnen ze nauwkeurige toepassingskaarten ontwikkelen om de stikstoftoepassing te optimaliseren – waardoor de impact op het milieu afneemt terwijl zowel de opbrengst als de winstgevendheid toenemen.

NIR-analysatoren op maaidorser

Inleiding

Precisielandbouw is een hoeksteen van de moderne landbouw geworden, gedreven door de noodzaak om efficiënter met hulpbronnen om te gaan en het milieu duurzamer te maken. Een van de belangrijkste uitdagingen in de gewasproductie is het beheer van stikstof, een belangrijke voedingsstof die de opbrengst en graankwaliteit beïnvloedt. Te veel of te weinig stikstof toedienen kan leiden tot economische verliezen en milieuproblemen, waaronder nitraatuitspoeling en de uitstoot van broeikasgassen.

NIR-technologie, geïnstalleerd op maaidorsers, biedt een directe en efficiënte methode voor het bewaken van de graankwaliteit, met name het eiwitgehalte, tijdens de oogst. Deze realtime gegevens bieden een unieke mogelijkheid om de stikstofgebruiksefficiëntie (NUE) van gewassen te beoordelen en latere beheerspraktijken te informeren.

De rol van NIR-analysers

Nabij-infrarood (NIR) spectroscopie is een niet-destructieve analysetechniek die meet hoe materialen licht absorberen in het nabij-infraroodspectrum. In de landbouw worden NIR-analysers veel gebruikt om het eiwitgehalte van granen te bepalen – een belangrijke indicator voor de stikstofstatus van een gewas.

Eiwitgehalte als indicator van stikstofopname

Het eiwitgehalte van granen is een betrouwbare indicatie voor de stikstofopname tijdens de groeicyclus van de plant. Door de ruimtelijke variaties in het eiwitgehalte over een veld te beoordelen, kunnen boeren gebieden met een verschillende beschikbaarheid van stikstof identificeren.
In een onderzoek op 200 hectare tarwe bijvoorbeeld, werden velden met een gemiddeld eiwitgehalte van minder dan 10% geïdentificeerd als gebieden met een stikstoftekort, terwijl gebieden met meer dan 12% duidden op een stikstofoverschot.

Real-time bewaking tijdens de oogst

Wanneer NIR-analysers op maaidorsers zijn geïnstalleerd, kunnen ze real-time eiwitten meten tijdens de oogst. Dit vermindert de noodzaak voor arbeidsintensieve laboratoriumtests aanzienlijk. De verzamelde gegevens kunnen geogerefereerd worden via GPS, waardoor boeren gedetailleerde eiwitkaarten kunnen genereren die de variabiliteit binnen het veld benadrukken.

Van eiwitkaarten naar toepassingskaarten

De eiwitkaarten die door NIR-analysatoren worden gegenereerd, dienen als basis voor het creëren van strategieën voor variabele stikstofgift door middel van toepassingskaarten. Het proces omvat:

• Data-integratie: gegevens over het eiwitgehalte worden gecombineerd met andere veldinformatie – zoals opbrengstkaarten, bodemvruchtbaarheidsniveaus en historische gewasprestaties – om een uitgebreid inzicht te krijgen in de variabiliteit van het veld.
• Zonale analyse: velden worden verdeeld in beheerszones op basis van eiwitniveaus en andere agronomische factoren. Zones met een laag eiwitgehalte wijzen meestal op een tekort aan stikstof, terwijl zones met een hoog eiwitgehalte kunnen wijzen op een te hoge toediening.
  In één voorbeeld werd een veld van 40 hectare onderverdeeld in vijf zones op basis van eiwitvariabiliteit. Het toepassen van toepassingskaarten in gebieden met een lage opbrengst leidde tot 30% verbeteringen in de stikstofgebruiksefficiëntie.
• Precisietoepassing: Voorschriftkaarten begeleiden stikstoftoepassingen met variabele hoeveelheden, zodat elke zone de juiste hoeveelheid meststof krijgt. Deze gerichte aanpak vermindert verspilling, verlaagt de inputkosten en minimaliseert de milieurisico’s.

Voordelen van NIR-technologie in precisielandbouw

• Economische efficiëntie: door de stikstofgift te optimaliseren kunnen boeren kosten besparen en hun winstgevendheid verhogen. Nauwkeurige eiwitmetingen zorgen ervoor dat meststoffen worden gebruikt waar ze het meest nodig zijn, waardoor zowel over- als onderbemesting wordt voorkomen.
  In een vergelijkende studie verhoogden boerderijen die op NIR gebaseerde toepassingskaarten gebruikten hun opbrengsten met gemiddeld 15%, terwijl ze de stikstofgift met 20% verminderden.
• Duurzaamheid van het milieu: nauwkeurig stikstofbeheer helpt de uitspoeling van nitraat en de uitstoot van distikstofoxide (N₂O), een krachtig broeikasgas, te verminderen. Dit ondersteunt bredere milieudoelstellingen zoals het beperken van de klimaatverandering en de bescherming van de waterkwaliteit.
  In een proefproject met maïsvelden leidde het gebruik van NIR-gegevens tot een vermindering van 25% van de nitraatuitspoeling.
• Betere besluitvorming: realtime inzichten van NIR-analysers stellen boeren in staat om weloverwogen beslissingen te nemen die zowel de onmiddellijke werkzaamheden als de veldprestaties op de lange termijn verbeteren.

Ontdek EVONIR!

Conclusie

De integratie van NIR-analysatoren op maaidorsers betekent een belangrijke vooruitgang in precisielandbouw. Door realtime eiwitmetingen te leveren, stellen deze apparaten boeren in staat om de stikstofopname te beoordelen en receptkaarten te ontwikkelen voor gericht nutriëntenbeheer. Deze technologie verbetert niet alleen de economische resultaten voor boeren, maar draagt ook bij aan milieuduurzaamheid door de risico’s van onjuiste stikstoftoepassing te verminderen. Naarmate de landbouwsector digitale en precisietools blijft omarmen, zal NIR-technologie een essentieel onderdeel blijven van duurzame landbouwpraktijken.

Bibliografie

1. Afnor, C., & Dupont, L. (2018). “Advances in Near-Infrared Spectroscopy for Agriculture: Applications and Benefits.” Tijdschrift voor precisielandbouw, 19(2), 123-134.
2. Coble, K. H., Mishra, A. K., & Ferrell, S. (2016). “Precisielandbouw en stikstofefficiëntie: Inzichten uit onderzoek op de boerderij.” Landbouwsystemen, 149, 51-62.
3. Smith, J. P., & Jones, R. D. (2020). “Real-Time Protein Monitoring in Combines: Implications for Nutrient Management.” Veldgewassen Onderzoek, 245, 107654.
4. Economische onderzoeksdienst van het USDA. (2021). “Stikstofbeheer in de Amerikaanse landbouw: Trends and Innovations.” ERS-rapport nr. 302.
5. Zha, X., & Li, Q. (2019). “Developing Prescription Maps Using Protein Data from NIR Analyzers.” Precisielandbouwtechnologie, 12(3), 210-223.
6. Brown, M., & Taylor, G. (2022). “Integratie van NIR-technologie in maaidorsers voor duurzame landbouw.” Tijdschrift voor landbouwkunde, 114(6), 987-1002.