Калькулятор урожайности кукурузы - Оценка бушелей на акр

Что такое калькулятор урожайности кукурузы?

Калькулятор урожайности кукурузы оценивает, сколько бушелей кукурузы даст поле до уборки. Он использует метод подсчёта зёрен — методику отбора проб, которой обучают службы сельскохозяйственного консультирования при университетах. Фермер подсчитывает зёрна на образцах початков, подсчитывает початки на образце рядка, а калькулятор переводит эти данные в бушели на акр и общее количество бушелей для поля.

Формула урожайности кукурузы

В методе подсчёта зёрен используется одна формула:

$\text{Урожайность (бушели/акр)} = \frac{\text{Число зёрен в початке} \times \text{Число початков на акр}}{90{,}000}$

Чтобы определить общий урожай поля, умножьте урожайность с акра на площадь поля:

$\text{Общий урожай (бушели)} = \text{Урожайность с акра} \times \text{Площадь поля (акры)}$

• Число зёрен в початке — это среднее число зёрен, подсчитанных на образцах початков.
• Число початков на акр — это количество пригодных для уборки початков кукурузы, растущих на одном акре.
• 90 000 — стандартное число зёрен, принимаемое за количество зёрен в одном бушеле.

Почему 90 000 зёрен в бушеле?

Бушель кукурузы — это 56 фунта (25,4 кг) зерна при влажности 15,5 % — стандартная масса, используемая в торговле зерном. Сколько зёрен в нём содержится, зависит от размера зёрен. Согласно рекомендациям службы сельскохозяйственного консультирования Университета Пердью, рабочий диапазон составляет примерно от 75 000 до 80 000 зёрен на бушель при отличном наливе зерна и от 95 000 до 105 000, если зёрна получаются мелкими и лёгкими. 90 000 — среднее значение, используемое при неизвестном размере зёрен; именно на него делит этот калькулятор. Поле с необычно крупными зёрнами даст результат немного выше расчётного, а поле, пострадавшее от стресса и сформировавшее мелкие зёрна, — ниже.

Как измерить два исходных показателя

Число зёрен в початке

В типичном початке содержится от 400 до 600 зёрен, расположенных в 16–20 рядов по 20–40 зёрен в каждом ряду. Чтобы подсчитать зёрна в одном початке, подсчитайте число рядов вокруг початка, затем зёрна в одном ряду от основания до верхушки и перемножьте эти два числа. На этот показатель сильнее всего влияют погодные условия и питание после опыления: достаточное количество дождей и азота формирует более полные початки, а жара или засуха во время налива зерна приводят к уменьшению числа зёрен, особенно у верхушки.

Для точного среднего значения отберите не менее 5–10 початков из разных частей поля, а не только с его края. В крайних рядках больше солнечного света и меньше конкуренция, поэтому они не отражают состояние всего поля.

Число початков на акр

Этот показатель зависит от густоты стояния растений и ширины междурядий. На большинстве товарных полей приходится от 28 000 до 36 000 растений на акр, хотя не каждое растение формирует пригодный для уборки початок. При междурядьях 30 дюймов участок рядка длиной 17,4 фута (5,3 м) составляет 1/1,000 акра. Подсчитайте пригодные для уборки початки на этом участке, не учитывая пустые стебли, и умножьте результат на 1 000 — так определяется число початков на акр. Повторение подсчёта в нескольких местах поля, а не только возле дороги, даёт более надёжное среднее значение.

Оптимальные сроки

Наиболее надёжны подсчёты от стадии зубовидного зерна (R5) до физиологической зрелости (R6), то есть примерно за 20–40 дней до уборки. К этому времени число зёрен уже установилось, а масса зерна в основном перестала изменяться. При более раннем подсчёте есть риск завысить урожайность, поскольку налив зерна ещё может нарушиться из-за стресса в конце сезона.

Пример расчёта

Пример 1: обычное поле. Площадь поля составляет 80 акров (32 га). Отбор проб показал в среднем 500 зёрен в початке и 30 000 початков на акр.

• Урожайность с акра = (500 × 30 000) ÷ 90 000 = 166,67 бушеля на акр
• Общий урожай = 166,67 × 80 = 13 333,33 бушеля

Пример 2: загущенный посев. Площадь поля составляет 40 акров (16 га). Более высокая густота стояния даёт больше початков, но они немного меньше: 450 зёрен в початке и 36 000 початков на акр.

• Урожайность с акра = (450 × 36 000) ÷ 90 000 = 180 бушелей на акр
• Общий урожай = 180 × 40 = 7 200 бушелей

Пример 3: поле, пострадавшее от засухи. Площадь поля составляет 60 акров (24 га). Засуха во время налива зерна снизила число зёрен до 350 в початке; число початков на акр составило 28 000.

• Урожайность с акра = (350 × 28 000) ÷ 90 000 = 108,89 бушеля на акр
• Общий урожай = 108,89 × 60 = 6 533,33 бушеля

Калькулятор показывает два значения: урожайность с акра, в бушелях на акр, и общий урожай, в бушелях для всего поля. Каждый общий показатель рассчитывается по неокруглённому значению урожайности с акра, поэтому умножение показанного округлённого значения на площадь поля может дать немного иной результат, чем указанный общий урожай.

Насколько точен этот метод?

При тщательном отборе проб метод подсчёта зёрен обычно даёт результат в пределах 10–15 % от фактически измеренного урожая. Разница возникает из-за потерь при уборке (початков, оставшихся на земле, и зёрен, потерянных комбайном), погоды в период между оценкой и уборкой, а также естественной неоднородности поля. Это оценка, а не замена взвешиванию зерна.

Другие способы оценки урожайности кукурузы

• Отбор проб по массе: взвешивание определённого числа образцов початков с последующим пересчётом с учётом влажности и натуры зерна. Быстрее подсчёта зёрен, но обычно менее точно.
• Мониторы урожайности на комбайне: датчики на комбайне, измеряющие поток зерна во время уборки и создающие карту урожайности. Точны только при правильной калибровке.
• Спутниковые снимки или изображения с дронов: данные о состоянии растений (NDVI) в сочетании с историческими данными об урожайности для прогнозирования урожая до уборки. В основном применяются в крупных хозяйствах, располагающих данными для обучения моделей.
• Модели моделирования сельскохозяйственных культур, такие как APSIM или DSSAT, которые объединяют данные о погоде, почве и гибридах. Используются главным образом в научных исследованиях.

Часто задаваемые вопросы

Как рассчитать бушели кукурузы на акр? Умножьте среднее число зёрен в початке на число початков на акр, затем разделите на 90 000. Например, 500 зёрен в початке и 32 000 початков на акр дают (500 × 32 000) ÷ 90 000 = 177,78 бушеля на акр.

Каково стандартное число зёрен в бушеле кукурузы? Обычно используется значение 90 000, основанное на массе бушеля кукурузы 56 фунтов (25,4 кг) при влажности 15,5 %. Этот калькулятор всегда делит на 90 000. В початках с зёрнами крупнее обычных на бушель приходится меньше зёрен, а в початках с мелкими зёрнами — больше.

Когда лучше всего оценивать урожайность кукурузы до уборки? Между стадией зубообразной спелости (R5) и физиологической зрелостью (R6), обычно за 20–40 дней до уборки, когда число зёрен и их налив в основном стабилизировались.

Какая урожайность кукурузы с акра считается хорошей? В США урожайность обычно составляет от 150 до 200 бушелей на акр. На хорошо управляемых полях в благоприятных регионах урожайность может достигать 200–220 бушелей на акр, а на орошаемых полях — превышать 250.

Насколько точен метод подсчёта зёрен? При отборе проб от 5 до 10 початков и проведении нескольких подсчётов в разных рядах по всему полю оценки обычно отличаются от фактического урожая не более чем на 10–15 %.

Можно ли использовать этот метод для сахарной кукурузы? Нет. Эта формула применяется к кукурузе на зерно (зерновой кукурузе), урожайность которой при созревании измеряют в бушелях. Сахарную кукурузу убирают раньше, пока зёрна ещё незрелые, и продают поштучно, в початках или по массе, а не в бушелях.

История

До середины 20-го века фермеры оценивали урожайность главным образом визуально и сравнивали её с прошлыми урожаями. Сельскохозяйственные опытные станции внедрили более систематические методы отбора проб в начале 1900-х годов, а Министерство сельского хозяйства США начало вести национальную статистику урожая в 1930-х годах. Университеты, созданные по земельным грантам, такие как Университет Пердью, Университет штата Айова, Университет штата Огайо и Университет Иллинойса, публикуют и поддерживают формулу подсчёта зёрен, а их службы консультирования обучают ей фермеров каждый сезон. Мониторы урожайности на комбайнах, спутниковые снимки и модели урожайности на основе машинного обучения добавили новые инструменты оценки с 1990-х годов, но метод подсчёта зёрен по-прежнему широко используется благодаря простоте и низкой стоимости.

Источники

1. Nielsen, R.L. (2018). «Оценка урожайности зерна кукурузы до уборки». Кафедра агрономии Университета Пердью.
2. Thomison, P. (2017). «Оценка урожайности кукурузы». Служба сельскохозяйственного консультирования Университета штата Огайо.
3. Licht, M. и Archontoulis, S. (2017). «Прогнозирование урожайности кукурузы». Служба сельскохозяйственного консультирования и информационной поддержки Университета штата Айова.
4. Nafziger, E. (2019). «Оценка урожайности кукурузы». Служба сельскохозяйственного консультирования Университета Иллинойса.
5. Национальная служба сельскохозяйственной статистики Министерства сельского хозяйства США. «Ежегодный обзор производства сельскохозяйственных культур».