حاسبة غلة الذرة - تقدير الأردب لكل فدان

ما حاسبة إنتاجية الذرة؟

تقدّر حاسبة إنتاجية الذرة عدد البوشل الذي سينتجه الحقل قبل الحصاد. وهي تستخدم طريقة عدّ الحبوب، وهي أسلوب وصفته جامعة إلينوي أول مرة ولا يزال المرشدون الزراعيون يعلّمونه حتى اليوم. يعدّ المزارع الحبوب في عينة من الكيزان، ويعدّ الكيزان في عينة من الصف. وتحوّل الحاسبة هذه الأعداد إلى بوشل للفدان وإلى إجمالي البوشل في الحقل.

معادلة إنتاجية الذرة

تستخدم طريقة عدّ الحبوب معادلة واحدة:

$\text{الإنتاجية (بوشل/فدان)} = \frac{\text{عدد الحبوب في الكوز} \times \text{عدد الكيزان في الفدان}}{\text{عدد الحبوب في البوشل}}$

لإيجاد إجمالي المحصول في حقل، اضرب الإنتاجية لكل فدان في مساحة الحقل:

$\text{إجمالي الإنتاجية (بوشل)} = \text{الإنتاجية لكل فدان} \times \text{مساحة الحقل (فدان)}$

• عدد الحبوب في الكوز هو متوسط عدد الحبوب المعدودة على الكيزان المأخوذة كعينات.
• عدد الكيزان في الفدان هو عدد كيزان الذرة القابلة للحصاد التي تنمو في فدان واحد.
• عدد الحبوب في البوشل هو عدد الحبوب المفترض أنها تشكّل بوشلًا واحدًا. تستخدم الحاسبة القيمة 75,000 افتراضيًا، ويمكن تغيير هذه القيمة.

كم حبة في البوشل؟

يُعرَّف بوشل الذرة بأنه 56 رطلًا (25.4 كغم) من الحبوب عند رطوبة 15.5%، وهو المعيار المعتمد في تجارة الحبوب. ونُشرت الطريقة أول مرة مع «معامل تقريبي» ثابت يمثل 90,000 حبة لكل بوشل وزنه 56 رطلًا عند رطوبة حبوب 15%. ويتفاوت وزن الحبة بحسب الهجين والموسم. فالحبوب الكبيرة الممتلئة تعني عددًا أقل من الحبوب في البوشل، والحبوب الصغيرة المجهدة تعني عددًا أكبر. وفي تجارب بيردو الأخيرة تراوح وزن الحبة بين 67,000 و94,000 حبة في البوشل، بمتوسط نحو 76,000. وتقترح بيردو الآن إجراء التقدير بمعاملات 65 و75 و85 (ألف حبة في البوشل)، واستخدام القيم من 90 إلى 100 في المواسم التي يشتد فيها الإجهاد أثناء امتلاء الحبوب.

القيمة الافتراضية في الحاسبة 75,000 تقع في وسط المجموعة التي تقترحها بيردو. ويمكن للمستخدم إدخال 65,000 أو 85,000 لرؤية نطاق، أو من 90,000 إلى 100,000 بعد جفاف أو حرارة أثناء امتلاء الحبوب. ويعطي المعامل الأقل تقديرًا أعلى للإنتاجية.

كيفية قياس المدخلين

عدد الحبوب في الكوز

يحتوي الكوز المعتاد على 400 إلى 600 حبة، مرتبة في 16 إلى 20 صفًا، يضم كل صف منها 20 إلى 40 حبة. لعدّ حبوب كوز واحد، احسب عدد الصفوف حول الكوز، ثم احسب الحبوب في صف واحد من القاعدة إلى الطرف، واضرب العددين. ويؤثر الطقس والتغذية بعد التلقيح في هذا العدد بدرجة كبيرة؛ فالأمطار الجيدة والنيتروجين ينتجان كيزان أكثر امتلاءً، بينما تؤدي الحرارة أو الجفاف أثناء امتلاء الحبوب إلى عدد أقل من الحبوب، ولا سيما قرب الطرف.

تسجّل نسخة بيردو من الطريقة الصفوف والحبوب في كل صف لـكل كوز خامس في الصف المأخوذ كعينة، وتكرر أخذ العينات في عدة أجزاء من الحقل لا عند الحافة فقط. فصفوف الحافة تتلقى ضوءًا أكثر ومنافسة أقل، لذلك لا تمثّل الحقل كله.

عدد الكيزان في الفدان

يعتمد هذا العدد على كثافة النباتات وتباعد الصفوف. وكثافات النباتات من 28,000 إلى 36,000 نبتة للفدان شائعة في الحقول التجارية، مع أن كل نبتة لا تنتج كوزًا صالحًا. وعند تباعد صفوف قدره 30 بوصة، يساوي طول صف قدره 17.4 قدمًا (5.3 متر) جزءًا قدره 1/1,000 من الفدان. وعدّ الكيزان القابلة للحصاد، لا السيقان الخالية، على امتداد هذا الطول ثم الضرب في 1,000 يعطيان عدد الكيزان في الفدان. وتكرار هذا العد في عدة مواضع من الحقل، لا قرب الطريق فقط، يعطي متوسطًا أوثق.

أفضل توقيت

يمكن استخدام الطريقة منذ مرحلة اللبن (R3)، أي بعد أن يكون عدد الحبوب قد تحدد. وتكون العدّات اللاحقة، من مرحلة التسنن (R5) فصاعدًا، أوثق لأن وزن الحبة يكون قد توقف عن التغير في معظمه. أما العدّ المبكر فيحمل خطر المبالغة في تقدير الإنتاجية، لأن امتلاء الحبوب قد يفشل بسبب إجهاد أواخر الموسم.

أمثلة محلولة

مثال 1: حقل قياسي. تبلغ مساحة الحقل 80 فدانًا (32 هكتار). ويعطي أخذ العينات متوسطًا قدره 500 حبة لكل كوز، وكثافة قدرها 30,000 كوز لكل فدان.

• الإنتاجية للفدان = (500 × 30,000) ÷ 75,000 = 200 بوشل للفدان
• إجمالي الإنتاجية = 200 × 80 = 16,000 بوشل

يعطي إجراء العدّات نفسها بمعاملات بيردو الأخرى نطاقًا. فعند 65,000 تكون الإنتاجية 230.77 بوشل للفدان، وعند 85,000 تكون 176.47 بوشل للفدان.

مثال 2: زراعة كثيفة. تبلغ مساحة الحقل 40 فدانًا (16 هكتار). وتؤدي كثافة النباتات الأعلى إلى مزيد من الكيزان، لكنها تجعل الكيزان أصغر قليلًا: 450 حبة لكل كوز و36,000 كوز لكل فدان.

• الإنتاجية للفدان = (450 × 36,000) ÷ 75,000 = 216 بوشل للفدان
• إجمالي الإنتاجية = 216 × 40 = 8,640 بوشل

المثال 3: حقل متأثر بالجفاف. تبلغ مساحة الحقل 60 فدانًا (24 هكتار). وقد خفّض الجفاف أثناء امتلاء الحبوب عدد الحبوب إلى 350 حبة في الكوز، مع كثافة 28,000 كوز في الفدان. ويجعل الإجهاد الحبوب أصغر أيضًا، لذلك رُفع المعامل إلى 90,000 كما تقترح بيردو عند اشتداد الإجهاد أثناء امتلاء الحبوب.

• الإنتاجية لكل فدان = (350 × 28,000) ÷ 90,000 = 108.89 بوشل لكل فدان
• إجمالي الإنتاجية = 108.89 × 60 = 6,533.33 بوشل

عند القيمة الافتراضية 75,000 تعطي العدّات نفسها 130.67 بوشل للفدان، وهو على الأرجح تقدير مبالغ فيه لهذا الحقل.

يُحسب كل إجمالي من رقم الفدان غير المقرَّب، لذلك قد يختلف ناتج ضرب القيمة المقرَّبة للفدان المعروضة أعلاه في مساحة الحقل قليلًا عن الإجمالي المعروض.

ما مدى دقة هذه الطريقة؟

تصف بيردو الطريقة بأنها دقيقة على الأرجح في حدود زائد أو ناقص 20 بوشل للفدان فقط. ومن مصادر الخطأ معامل عدد الحبوب في البوشل. فالمعامل المنخفض جدًا في سنة ضعف فيها امتلاء الحبوب يجعل التقدير مرتفعًا، والمعامل المرتفع جدًا في سنة ممتاز فيها امتلاء الحبوب يجعله منخفضًا. ويأتي باقي الفارق من خسائر الحصاد (كيزان تُترك على الأرض وحبوب تضيع عبر الحصادة) ومن الطقس بين التقدير والحصاد وتفاوت الحقل الطبيعي. وهو تقدير، وليس بديلًا عن وزن الحبوب.

طرق أخرى لتقدير إنتاجية الذرة

• أخذ العينات القائم على الوزن: وزن مجموعة من الكيزان المأخوذة كعينات وتطبيق تحويلات الرطوبة والوزن الاختباري. وهو أسرع من عدّ الحبوب، لكنه أقل دقة عمومًا.
• أجهزة مراقبة الإنتاجية في آلة الحصاد: مستشعرات على آلة الحصاد تقيس تدفق الحبوب أثناء الحصاد وتنشئ خريطة للإنتاجية. ولا تكون دقيقة إلا عند معايرتها على نحو صحيح.
• صور الأقمار الصناعية أو الطائرات المسيّرة: دمج بيانات صحة النبات (NDVI) مع سجلات الإنتاجية التاريخية للتنبؤ بالإنتاجية قبل الحصاد. وتُستخدم غالبًا في العمليات الزراعية الكبيرة التي تملك بيانات لتدريب النماذج.
• نماذج محاكاة المحاصيل، مثل APSIM أو DSSAT، التي تجمع بيانات الطقس والتربة والهجين. وتُستخدم أساسًا في الأبحاث.

الأسئلة الشائعة

كيف تُحسب بوشلات الذرة للفدان؟ اضرب متوسط عدد الحبوب في الكوز في عدد الكيزان في الفدان، ثم اقسم على عدد الحبوب في البوشل. فمثلًا، 500 حبة في الكوز و32,000 كوز في الفدان تعطي (500 × 32,000) ÷ 75,000 = 213.33 بوشل للفدان.

ما العدد المعتاد للحبوب في بوشل الذرة؟ لا يوجد عدد ثابت. فقد استخدمت الطريقة تقليديًا 90,000 حبة لكل بوشل وزنه 56 رطلًا. وقاست تجارب بيردو من 67,000 إلى 94,000 حبة في البوشل، بمتوسط نحو 76,000، لذلك يتغير الرقم الحقيقي من سنة إلى أخرى ومن هجين إلى آخر. وتعتمد هذه الحاسبة افتراضيًا 75,000 وتتيح للمستخدم تغييره.

ما أفضل وقت لتقدير إنتاجية الذرة قبل الحصاد؟ منذ مرحلة اللبن (R3) فصاعدًا. وتكون العدّات من مرحلة التسنن (R5) إلى النضج الفسيولوجي (R6) أوثق، لأن عدد الحبوب وامتلاءها يكونان قد استقرا في معظمهما حينئذ.

ما الذي يُعد إنتاجية جيدة للذرة في الفدان؟ يعتمد ذلك على المنطقة والهجين وعلى كون الحقل مرويًا أم لا. وتنشر دائرة الإحصاءات الزراعية الوطنية التابعة لوزارة الزراعة الأمريكية متوسطات إنتاجية الذرة الوطنية بحسب السنة، وتتوافر متوسطات الولايات لدى الجهة نفسها. ومقارنة الحقل بمتوسط ولايته في الموسم نفسه هي المعيار المعتاد.

ما دقة طريقة عدّ الحبوب؟ تقدّر بيردو دقة الطريقة بنحو زائد أو ناقص 20 بوشل للفدان. ويحسّن أخذ العينات من عدة مواضع في الحقل التقدير، لكنه يبقى تقديرًا.

هل يمكن استخدام هذه الطريقة للذرة الحلوة؟ لا. تنطبق هذه المعادلة على ذرة الحبوب، التي تُقاس بالبوشل عند النضج. أما الذرة الحلوة فتحصد في وقت أبكر، عندما تكون الحبوب غير ناضجة، وتباع بالكوز أو بالوزن، لا بالبوشل.

التاريخ

قبل طرائق أخذ العينات المنهجية، كان المزارعون يقدّرون الإنتاجية في الغالب بالفحص البصري والمقارنة بمواسم الحصاد السابقة. وقد وصفت جامعة إلينوي صيغة عدّ الحبوب أول مرة، وتولت خدمات الإرشاد في جامعات المنح الأرضية الأخرى تعليمها وتحسينها منذ ذلك الحين. وأضافت أجهزة قياس الإنتاجية المثبتة على الحصادات وصور الأقمار الصناعية ونماذج الإنتاجية القائمة على التعلم الآلي أدوات تقدير جديدة منذ تسعينيات القرن العشرين، أي نحو عام 1990، لكن طريقة عدّ الحبوب لا تزال واسعة الاستخدام لبساطتها وقلة كلفتها.

المراجع

1. Nielsen, R.L. Purdue University Department of Agronomy. Estimating Corn Grain Yield Prior to Harvest. Purdue: تقدير إنتاجية حبوب الذرة قبل الحصاد — طريقة مكونات الإنتاجية التي وصفتها جامعة إلينوي أول مرة؛ والمعامل التقليدي 90,000 حبة لكل بوشل وزنه 56 رطلًا عند رطوبة 15%؛ وأوزان الحبوب في التجارب الحديثة من 67,000 إلى 94,000 (بمتوسط نحو 76,000)؛ والمعاملات المقترحة 65 و75 و85 ألفًا، أو من 90 إلى 100 بعد إجهاد أثناء امتلاء الحبوب؛ ودقة تبلغ نحو زائد أو ناقص 20 بوشل للفدان؛ و17.4 قدمًا (5.3 متر) من صف تباعده 30 بوصة تعادل 1/1000 من الفدان.
2. Ohio State University Extension. Corn Production Facts and Conversions (AGF-502). Ohioline AGF-502 — 56.00 رطلًا (25.4 كغم) من الذرة المقشورة عند رطوبة 15.5% تساوي بوشلًا واحدًا من الذرة من الدرجة 2؛ وجدول كثافة النباتات من 28,000 إلى 36,000 نبتة للفدان.
3. USDA National Agricultural Statistics Service. Corn: Yield by Year, US. مخطط NASS لإنتاجية الذرة — متوسط الإنتاجية الوطنية للذرة المنشور كل سنة.