Υπολογιστής Απόδοσης Καλαμποκιού - Εκτίμηση Bushels Ανά Στρέμμα

Τι είναι ένας υπολογιστής απόδοσης καλαμποκιού;

Ένας υπολογιστής απόδοσης καλαμποκιού εκτιμά πόσα μπούσελ θα παράγει ένα χωράφι πριν από τη συγκομιδή. Χρησιμοποιεί τη μέθοδο καταμέτρησης κόκκων, μια τεχνική δειγματοληψίας που διδάσκεται από τις υπηρεσίες γεωργικής επέκτασης των πανεπιστημίων. Ο γεωργός μετρά τους κόκκους σε ένα δείγμα σπάδικων, μετρά τους σπάδικες σε ένα δείγμα γραμμής και ο υπολογιστής μετατρέπει αυτές τις μετρήσεις σε μπούσελ ανά acre και σε συνολικά μπούσελ για το χωράφι.

Τύπος απόδοσης καλαμποκιού

Η μέθοδος καταμέτρησης κόκκων χρησιμοποιεί έναν τύπο:

$\text{Απόδοση (bu/acre)} = \frac{\text{Κόκκοι ανά σπάδικα} \times \text{Σπάδικες ανά acre}}{90{,}000}$

Για να βρεθεί η συνολική συγκομιδή ενός χωραφιού, πολλαπλασιάστε την απόδοση ανά acre επί το μέγεθος του χωραφιού:

$\text{Συνολική απόδοση (μπούσελ)} = \text{Απόδοση ανά acre} \times \text{Μέγεθος χωραφιού (acres)}$

• Κόκκοι ανά σπάδικα είναι ο μέσος αριθμός κόκκων που μετρώνται στους σπάδικες του δείγματος.
• Σπάδικες ανά acre είναι ο αριθμός των συγκομίσιμων σπάδικων καλαμποκιού που αναπτύσσονται σε ένα acre.
• 90.000 είναι ο τυπικός αριθμός κόκκων που θεωρείται ότι αποτελούν ένα μπούσελ.

Γιατί 90.000 κόκκοι ανά μπούσελ;

Ένα μπούσελ καλαμποκιού είναι 56 λίβρες (25,4 kg) καρπού με υγρασία 15,5%, το τυπικό βάρος που χρησιμοποιείται στο εμπόριο καρπών. Ο αριθμός των κόκκων που αντιστοιχεί σε αυτό εξαρτάται από το μέγεθός τους. Οι οδηγίες της υπηρεσίας γεωργικής επέκτασης του Πανεπιστημίου Purdue τοποθετούν το συνήθως χρησιμοποιούμενο εύρος περίπου στους 75.000 έως 80.000 κόκκους ανά μπούσελ όταν η πλήρωση των κόκκων ήταν εξαιρετική και στους 95.000 έως 105.000 όταν οι κόκκοι καταλήγουν μικροί και ελαφρείς. Το 90.000 είναι η ενδιάμεση τιμή που χρησιμοποιείται όταν το μέγεθος των κόκκων είναι άγνωστο και είναι ο διαιρέτης που εφαρμόζει αυτός ο υπολογιστής. Ένα χωράφι με ασυνήθιστα μεγάλους κόκκους θα ξεπεράσει ελαφρώς την εκτίμηση, ενώ ένα χωράφι που έχει υποστεί καταπόνηση και έχει μικρούς κόκκους θα υπολείπεται αυτής.

Πώς μετρώνται οι δύο είσοδοι

Κόκκοι ανά σπάδικα

Ένας τυπικός σπάδικας περιέχει 400 έως 600 κόκκους, τοποθετημένους σε 16 έως 20 σειρές, με 20 έως 40 κόκκους ανά σειρά. Για να μετρήσετε έναν σπάδικα, μετρήστε τον αριθμό των σειρών γύρω από τον σπάδικα, μετρήστε τους κόκκους σε μία σειρά από τη βάση έως την κορυφή και, στη συνέχεια, πολλαπλασιάστε τους δύο αριθμούς. Ο καιρός και η θρέψη μετά την επικονίαση επηρεάζουν περισσότερο αυτή τη μέτρηση: οι επαρκείς βροχοπτώσεις και το άζωτο παράγουν πιο γεμάτους σπάδικες, ενώ η ζέστη ή η ξηρασία κατά την πλήρωση των κόκκων παράγουν λιγότερους κόκκους, ιδίως κοντά στην κορυφή.

Για ακριβή μέσο όρο, πάρτε δείγμα τουλάχιστον 5 έως 10 σπάδικων από διαφορετικά σημεία του χωραφιού και όχι μόνο από την άκρη. Οι ακραίες γραμμές δέχονται περισσότερο ηλιακό φως και λιγότερο ανταγωνισμό, επομένως δεν αντιπροσωπεύουν ολόκληρο το χωράφι.

Σπάδικες ανά acre

Ο αριθμός αυτός εξαρτάται από την πυκνότητα των φυτών και την απόσταση μεταξύ των γραμμών. Τα περισσότερα εμπορικά χωράφια φιλοξενούν 28.000 έως 36.000 φυτά ανά acre, αν και δεν παράγει κάθε φυτό χρήσιμο σπάδικα. Για απόσταση γραμμών 30 ίντσες, 17,4 πόδια γραμμής αντιστοιχούν στο 1/1,000 ενός acre. Μετρώντας τους συγκομίσιμους σπάδικες σε αυτό το τμήμα, αγνοώντας τα γυμνά στελέχη, και πολλαπλασιάζοντας επί 1.000, βρίσκετε τους σπάδικες ανά acre. Η επανάληψη αυτής της μέτρησης σε αρκετά σημεία σε όλο το χωράφι, όχι μόνο κοντά στον δρόμο, δίνει πιο αξιόπιστο μέσο όρο.

Κατάλληλος χρόνος

Οι μετρήσεις είναι πιο αξιόπιστες από το στάδιο οδόντωσης (R5) έως τη φυσιολογική ωρίμανση (R6), περίπου 20 έως 40 ημέρες πριν από τη συγκομιδή. Μέχρι τότε, ο αριθμός των κόκκων έχει καθοριστεί και το βάρος τους έχει σε μεγάλο βαθμό σταματήσει να μεταβάλλεται. Η νωρίτερη μέτρηση ενέχει τον κίνδυνο υπερεκτίμησης της απόδοσης, επειδή η πλήρωση των κόκκων μπορεί ακόμη να αποτύχει υπό την επίδραση όψιμης καταπόνησης.

Λυμένο παράδειγμα

Παράδειγμα 1: τυπικό χωράφι. Ένα χωράφι καλύπτει 80 έικρ (32 ha). Η δειγματοληψία δίνει κατά μέσο όρο 500 κόκκους ανά σπάδικα και πυκνότητα 30.000 σπάδικων ανά έικρ.

• Απόδοση ανά acre = (500 × 30.000) ÷ 90.000 = 166,67 μπούσελ ανά acre
• Συνολική απόδοση = 166,67 × 80 = 13.333,33 μπούσελ

Παράδειγμα 2: πυκνή φύτευση. Ένα χωράφι καλύπτει 40 έικρ (16 ha). Η μεγαλύτερη πυκνότητα φυτών δίνει περισσότερους σπάδικες, αλλά ελαφρώς μικρότερους σπάδικες: 450 κόκκοι ανά σπάδικα και 36.000 σπάδικες ανά έικρ.

• Απόδοση ανά acre = (450 × 36.000) ÷ 90.000 = 180 μπούσελ ανά acre
• Συνολική απόδοση = 180 × 40 = 7.200 μπούσελ

Παράδειγμα 3: χωράφι που επηρεάστηκε από ξηρασία. Ένα χωράφι καλύπτει 60 έικρ (24 ha). Η ξηρασία κατά την πλήρωση των κόκκων μείωσε τον αριθμό τους σε 350 ανά σπάδικα, με πυκνότητα 28.000 σπάδικων ανά έικρ.

• Απόδοση ανά acre = (350 × 28.000) ÷ 90.000 = 108,89 μπούσελ ανά acre
• Συνολική απόδοση = 108,89 × 60 = 6.533,33 μπούσελ

Ο υπολογιστής αναφέρει δύο αριθμούς: την απόδοση ανά acre, σε μπούσελ ανά acre, και τη συνολική απόδοση, σε μπούσελ για ολόκληρο το χωράφι. Κάθε σύνολο υπολογίζεται από τη μη στρογγυλοποιημένη τιμή ανά acre, επομένως ο πολλαπλασιασμός της στρογγυλοποιημένης τιμής ανά acre που εμφανίζεται παραπάνω επί το μέγεθος του χωραφιού μπορεί να δώσει ελαφρώς διαφορετικό αποτέλεσμα από το εμφανιζόμενο σύνολο.

Πόσο ακριβής είναι αυτή η μέθοδος;

Με προσεκτική δειγματοληψία, η μέθοδος καταμέτρησης κόκκων συνήθως βρίσκεται εντός 10 έως 15% της τελικής μετρημένης συγκομιδής. Η απόκλιση οφείλεται στις απώλειες συγκομιδής (σπάδικες που μένουν στο έδαφος, κόκκοι που χάνονται από τη θεριζοαλωνιστική μηχανή), στον καιρό μεταξύ της εκτίμησης και της συγκομιδής και στη φυσική μεταβλητότητα του χωραφιού. Πρόκειται για εκτίμηση και όχι για υποκατάστατο του ζυγισμένου καρπού.

Άλλοι τρόποι εκτίμησης της απόδοσης καλαμποκιού

• Δειγματοληψία με βάση το βάρος: ζύγιση ενός συνόλου σπάδικων δείγματος και εφαρμογή διορθώσεων για την υγρασία και το βάρος δοκιμής. Είναι ταχύτερη από την καταμέτρηση κόκκων, αλλά γενικά λιγότερο ακριβής.
• Συστήματα παρακολούθησης απόδοσης στη θεριζοαλωνιστική: αισθητήρες στη θεριζοαλωνιστική μηχανή που μετρούν τη ροή του καρπού κατά τη συγκομιδή και δημιουργούν χάρτη απόδοσης. Είναι ακριβή μόνο όταν έχουν βαθμονομηθεί σωστά.
• Δορυφορικές εικόνες ή εικόνες από drone: δεδομένα για την υγεία των φυτών (NDVI) σε συνδυασμό με ιστορικά αρχεία απόδοσης για την πρόβλεψη της απόδοσης πριν από τη συγκομιδή. Χρησιμοποιούνται κυρίως σε μεγάλες γεωργικές εκμεταλλεύσεις με δεδομένα για την εκπαίδευση των μοντέλων.
• Μοντέλα προσομοίωσης καλλιεργειών, όπως τα APSIM ή DSSAT, που συνδυάζουν δεδομένα για τον καιρό, το έδαφος και το υβρίδιο. Χρησιμοποιούνται κυρίως σε ερευνητικά περιβάλλοντα.

Συχνές ερωτήσεις

Πώς υπολογίζεται ο αριθμός των μπούσελ καλαμποκιού ανά acre; Πολλαπλασιάστε τον μέσο αριθμό κόκκων ανά σπάδικα επί τον αριθμό των σπάδικων ανά acre και, στη συνέχεια, διαιρέστε με 90.000. Για παράδειγμα, 500 κόκκοι ανά σπάδικα και 32.000 σπάδικες ανά acre δίνουν (500 × 32.000) ÷ 90.000 = 177,78 μπούσελ ανά acre.

Ποιος είναι ο τυπικός αριθμός κόκκων σε ένα μπούσελ καλαμποκιού; Η συνήθης ενδεικτική τιμή είναι 90.000, με βάση ένα μπούσελ καλαμποκιού που ζυγίζει 56 λίβρες (25,4 kg) με υγρασία 15,5%. Αυτός ο υπολογιστής διαιρεί πάντα με 90.000. Τα χωράφια με μεγαλύτερους από το κανονικό κόκκους χρειάζονται λιγότερους κόκκους ανά μπούσελ, ενώ τα χωράφια με μικρούς κόκκους χρειάζονται περισσότερους.

Πότε είναι η καλύτερη στιγμή για την εκτίμηση της απόδοσης καλαμποκιού πριν από τη συγκομιδή; Μεταξύ του σταδίου οδόντωσης (R5) και της φυσιολογικής ωρίμανσης (R6), συνήθως 20 έως 40 ημέρες πριν από τη συγκομιδή, όταν ο αριθμός και η πλήρωση των κόκκων έχουν σε μεγάλο βαθμό σταθεροποιηθεί.

Τι θεωρείται καλή απόδοση καλαμποκιού ανά acre; Στις Ηνωμένες Πολιτείες, οι αποδόσεις κυμαίνονται συνήθως από 150 έως 200 μπούσελ ανά acre. Χωράφια που διαχειρίζονται άριστα σε περιοχές με ιδανικές συνθήκες καλλιέργειας μπορούν να φτάσουν τα 200 έως 220 μπούσελ ανά acre, ενώ τα αρδευόμενα χωράφια μπορούν να ξεπεράσουν τα 250.

Πόσο ακριβής είναι η μέθοδος καταμέτρησης κόκκων; Με δείγματα από 5 έως 10 σπάδικες και αρκετές μετρήσεις γραμμών κατανεμημένες σε όλο το χωράφι, οι εκτιμήσεις συνήθως βρίσκονται εντός 10 έως 15% της πραγματικής συγκομιδής.

Μπορεί να χρησιμοποιηθεί αυτή η μέθοδος για το γλυκό καλαμπόκι; Όχι. Ο τύπος αυτός εφαρμόζεται στο καλαμπόκι αγρού (καλαμπόκι για καρπό), του οποίου η απόδοση εκφράζεται σε μπούσελ όταν ωριμάσει. Το γλυκό καλαμπόκι συγκομίζεται νωρίτερα, ενώ οι κόκκοι είναι ακόμη ανώριμοι, και πωλείται με το σπάδικα ή με το βάρος, όχι με το μπούσελ.

Ιστορία

Πριν από τα μέσα του 20ού αιώνα, οι γεωργοί εκτιμούσαν την απόδοση κυρίως με οπτική επιθεώρηση και σύγκριση με προηγούμενες συγκομιδές. Οι γεωργικοί πειραματικοί σταθμοί εισήγαγαν πιο συστηματικές μεθόδους δειγματοληψίας στις αρχές της δεκαετίας του 1900, ενώ το Υπουργείο Γεωργίας των ΗΠΑ ξεκίνησε την εθνική καταγραφή καλλιεργειών τη δεκαετία του 1930. Πανεπιστήμια που ιδρύθηκαν με επιχορήγηση γης, όπως τα Purdue, Iowa State, Ohio State και Illinois, δημοσιεύουν και συντηρούν τον τύπο καταμέτρησης κόκκων και οι υπηρεσίες γεωργικής επέκτασής τους τον διδάσκουν στους γεωργούς κάθε περίοδο. Τα συστήματα παρακολούθησης απόδοσης που είναι τοποθετημένα σε θεριζοαλωνιστικές, οι δορυφορικές εικόνες και τα μοντέλα απόδοσης μηχανικής μάθησης προσέθεσαν νέα εργαλεία εκτίμησης από τη δεκαετία του 1990, αλλά η μέθοδος καταμέτρησης κόκκων εξακολουθεί να χρησιμοποιείται ευρέως λόγω της απλότητας και του χαμηλού κόστους της.

Παραπομπές

1. Nielsen, R.L. (2018). «Εκτίμηση της απόδοσης καρπού καλαμποκιού πριν από τη συγκομιδή». Τμήμα Γεωπονίας του Πανεπιστημίου Purdue.
2. Thomison, P. (2017). «Εκτίμηση των αποδόσεων καλαμποκιού». Υπηρεσία Γεωργικής Επέκτασης του Πανεπιστημίου Ohio State.
3. Licht, M. και Archontoulis, S. (2017). «Πρόβλεψη της απόδοσης καλαμποκιού». Υπηρεσία Γεωργικής Επέκτασης και Ενημέρωσης του Πανεπιστημίου Iowa State.
4. Nafziger, E. (2019). «Εκτίμηση των αποδόσεων καλαμποκιού». Υπηρεσία Γεωργικής Επέκτασης του Πανεπιστημίου Illinois.
5. Εθνική Υπηρεσία Γεωργικών Στατιστικών του Υπουργείου Γεωργίας των ΗΠΑ. «Ετήσια σύνοψη παραγωγής καλλιεργειών».