เครื่องคำนวณผลผลิตข้าวโพด - ประมาณผลผลิตต่อเอเคอร์

เครื่องคำนวณผลผลิตข้าวโพดคืออะไร?

เครื่องคำนวณผลผลิตข้าวโพดใช้ประเมินว่าก่อนการเก็บเกี่ยว แปลงหนึ่งจะให้ผลผลิตข้าวโพดกี่บุชเชล โดยใช้วิธีนับเมล็ด ซึ่งเป็นเทคนิคการสุ่มตัวอย่างที่หน่วยส่งเสริมการเกษตรของมหาวิทยาลัยสอน เกษตรกรนับเมล็ดบนฝักตัวอย่าง นับฝักในแถวตัวอย่าง แล้วเครื่องคำนวณจะแปลงจำนวนเหล่านั้นเป็นบุชเชลต่อเอเคอร์และบุชเชลรวมของแปลง

สูตรคำนวณผลผลิตข้าวโพด

วิธีนับเมล็ดใช้สูตรหนึ่งสูตร:

$\text{ผลผลิต (บุชเชล/เอเคอร์)} = \frac{\text{จำนวนเมล็ดต่อฝัก} \times \text{จำนวนฝักต่อเอเคอร์}}{90{,}000}$

หากต้องการหาผลผลิตรวมของแปลง ให้คูณผลผลิตต่อเอเคอร์ด้วยขนาดแปลง:

$\text{ผลผลิตรวม (บุชเชล)} = \text{ผลผลิตต่อเอเคอร์} \times \text{ขนาดแปลง (เอเคอร์)}$

• จำนวนเมล็ดต่อฝัก คือจำนวนเมล็ดเฉลี่ยที่นับได้จากฝักตัวอย่าง
• จำนวนฝักต่อเอเคอร์ คือจำนวนฝักข้าวโพดที่เก็บเกี่ยวได้ซึ่งเติบโตอยู่ในพื้นที่หนึ่งเอเคอร์
• 90,000 คือจำนวนเมล็ดมาตรฐานที่ถือว่าเท่ากับหนึ่งบุชเชล

ทำไมจึงใช้เมล็ด 90,000 ต่อบุชเชล?

ข้าวโพดหนึ่งบุชเชลมีน้ำหนัก 56 ปอนด์ (25.4 กก.) ของเมล็ดข้าวโพดที่ความชื้น 15.5% ซึ่งเป็นน้ำหนักมาตรฐานที่ใช้ในการซื้อขายธัญพืช จำนวนเมล็ดที่มีน้ำหนักเท่านี้ขึ้นอยู่กับขนาดเมล็ด แนวทางของหน่วยส่งเสริมการเกษตรมหาวิทยาลัยเพอร์ดูระบุว่าช่วงค่าที่ใช้โดยทั่วไปอยู่ที่ประมาณ 75,000 ถึง 80,000 เมล็ดต่อบุชเชลเมื่อการเติมเมล็ดสมบูรณ์มาก และ 95,000 ถึง 105,000 เมล็ดเมื่อเมล็ดมีขนาดเล็กและน้ำหนักเบา 90,000 เป็นค่ากลางที่ใช้เมื่อไม่ทราบขนาดเมล็ด และเป็นตัวหารที่เครื่องคำนวณนี้ใช้ แปลงที่มีเมล็ดใหญ่กว่าปกติจะให้ผลผลิตสูงกว่าค่าประเมินเล็กน้อย ส่วนแปลงที่ได้รับความเครียดและมีเมล็ดเล็กจะให้ผลผลิตต่ำกว่าค่านั้น

วิธีวัดค่าป้อนเข้าทั้งสอง

จำนวนเมล็ดต่อฝัก

ฝักโดยทั่วไปมีเมล็ด 400 ถึง 600 เมล็ด เรียงเป็น 16 ถึง 20 แถว โดยมีเมล็ด 20 ถึง 40 เมล็ดต่อแถว หากต้องการนับเมล็ดของฝักหนึ่งฝัก ให้นับจำนวนแถวรอบฝัก นับเมล็ดในหนึ่งแถวจากโคนถึงปลาย แล้วคูณจำนวนทั้งสอง ค่าอากาศและธาตุอาหารหลังการผสมเกสรมีผลต่อจำนวนนี้มากที่สุด ฝนและไนโตรเจนที่เพียงพอทำให้ฝักมีเมล็ดเต็มกว่า ขณะที่ความร้อนหรือภัยแล้งระหว่างการเติมเมล็ดทำให้มีเมล็ดน้อยลง โดยเฉพาะบริเวณปลายฝัก

เพื่อให้ได้ค่าเฉลี่ยที่แม่นยำ ควรสุ่มตัวอย่างฝักอย่างน้อย 5 ถึง 10 ฝักจากส่วนต่าง ๆ ของแปลง ไม่ใช่เก็บจากขอบแปลงเท่านั้น แถวริมขอบได้รับแสงแดดมากกว่าและมีการแข่งขันน้อยกว่า จึงไม่เป็นตัวแทนของทั้งแปลง

จำนวนฝักต่อเอเคอร์

จำนวนนี้ขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของต้นและระยะห่างระหว่างแถว แปลงเชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่มีต้นข้าวโพด 28,000 ถึง 36,000 ต้นต่อเอเคอร์ แม้ไม่ใช่ทุกต้นจะให้ฝักที่ใช้ประโยชน์ได้ สำหรับระยะห่างระหว่างแถว 30 นิ้ว ความยาวแถว 17.4 ฟุต (5.3 ม.) เท่ากับ 1/1,000 ของเอเคอร์ ให้นับฝักที่เก็บเกี่ยวได้ตลอดช่วงดังกล่าว โดยไม่นับลำต้นที่ไม่มีฝัก แล้วคูณด้วย 1,000 จะได้จำนวนฝักต่อเอเคอร์ การนับซ้ำในหลายจุดทั่วแปลง ไม่ใช่เฉพาะบริเวณใกล้ถนน จะทำให้ได้ค่าเฉลี่ยที่น่าเชื่อถือยิ่งขึ้น

ช่วงเวลาที่เหมาะสมที่สุด

ค่าที่นับได้จะน่าเชื่อถือที่สุดตั้งแต่ระยะเมล็ดบุ๋ม (R5) จนถึงระยะสุกแก่ทางสรีรวิทยา (R6) หรือประมาณ 20 ถึง 40 วันก่อนเก็บเกี่ยว เมื่อถึงเวลานั้น จำนวนเมล็ดจะคงที่ และน้ำหนักเมล็ดส่วนใหญ่หยุดเปลี่ยนแปลงแล้ว การนับเร็วเกินไปเสี่ยงทำให้ประเมินผลผลิตสูงเกินจริง เพราะการเติมเมล็ดอาจยังล้มเหลวได้หากเกิดความเครียดช่วงปลายฤดู

ตัวอย่างการคำนวณ

ตัวอย่าง 1: แปลงมาตรฐาน แปลงมีพื้นที่ 80 เอเคอร์ (32 เฮกตาร์) การสุ่มตัวอย่างได้ค่าเฉลี่ย 500 เมล็ดต่อฝัก และมีฝัก 30,000 ฝักต่อเอเคอร์

• ผลผลิตต่อเอเคอร์ = (500 × 30,000) ÷ 90,000 = 166.67 บุชเชลต่อเอเคอร์
• ผลผลิตรวม = 166.67 × 80 = 13,333.33 บุชเชล

ตัวอย่าง 2: การปลูกหนาแน่น แปลงมีพื้นที่ 40 เอเคอร์ (16 เฮกตาร์) ความหนาแน่นของต้นที่สูงขึ้นทำให้มีฝักมากขึ้น แต่ฝักมีขนาดเล็กลงเล็กน้อย โดยมี 450 เมล็ดต่อฝัก และ 36,000 ฝักต่อเอเคอร์

• ผลผลิตต่อเอเคอร์ = (450 × 36,000) ÷ 90,000 = 180 บุชเชลต่อเอเคอร์
• ผลผลิตรวม = 180 × 40 = 7,200 บุชเชล

ตัวอย่าง 3: แปลงที่ได้รับผลกระทบจากภัยแล้ง แปลงมีพื้นที่ 60 เอเคอร์ (24 เฮกตาร์) ภัยแล้งระหว่างการเติมเมล็ดทำให้จำนวนเมล็ดลดลงเหลือ 350 เมล็ดต่อฝัก โดยมีฝัก 28,000 ฝักต่อเอเคอร์

• ผลผลิตต่อเอเคอร์ = (350 × 28,000) ÷ 90,000 = 108.89 บุชเชลต่อเอเคอร์
• ผลผลิตรวม = 108.89 × 60 = 6,533.33 บุชเชล

เครื่องคำนวณรายงานผลสองค่า ได้แก่ ผลผลิตต่อเอเคอร์ในหน่วยบุชเชลต่อเอเคอร์ และผลผลิตรวมในหน่วยบุชเชลสำหรับทั้งแปลง ผลรวมแต่ละค่าคำนวณจากค่าผลผลิตต่อเอเคอร์ที่ยังไม่ปัดเศษ ดังนั้นการนำค่าผลผลิตต่อเอเคอร์ที่แสดงและปัดเศษแล้วไปคูณด้วยขนาดแปลง อาจได้ผลต่างจากผลรวมที่แสดงเล็กน้อย

วิธีนี้แม่นยำเพียงใด?

หากสุ่มตัวอย่างอย่างรอบคอบ วิธีนับเมล็ดมักให้ค่าที่อยู่ภายใน 10 ถึง 15% ของผลผลิตที่วัดได้จริงหลังเก็บเกี่ยว ความแตกต่างเกิดจากการสูญเสียระหว่างการเก็บเกี่ยว (ฝักที่ตกค้างบนพื้น เมล็ดที่สูญเสียผ่านเครื่องเกี่ยวนวด) สภาพอากาศระหว่างการประเมินกับการเก็บเกี่ยว และความแปรปรวนตามธรรมชาติของแปลง วิธีนี้เป็นการประเมิน ไม่ใช่สิ่งทดแทนการชั่งน้ำหนักเมล็ด

วิธีอื่นในการประเมินผลผลิตข้าวโพด

• การสุ่มตัวอย่างโดยอาศัยน้ำหนัก: ชั่งน้ำหนักฝักตัวอย่างจำนวนหนึ่ง แล้วปรับค่าโดยใช้การแปลงค่าความชื้นและน้ำหนักทดสอบ เร็วกว่าการนับเมล็ด แต่โดยทั่วไปแม่นยำน้อยกว่า
• เครื่องตรวจวัดผลผลิตติดตั้งบนเครื่องเกี่ยวนวด: เซนเซอร์บนเครื่องเกี่ยวนวดที่วัดการไหลของเมล็ดระหว่างการเก็บเกี่ยวและสร้างแผนที่ผลผลิต จะแม่นยำเมื่อปรับเทียบอย่างถูกต้องเท่านั้น
• ภาพถ่ายดาวเทียมหรือโดรน: ใช้ข้อมูลสุขภาพพืช (NDVI) ร่วมกับบันทึกผลผลิตในอดีตเพื่อคาดการณ์ผลผลิตก่อนการเก็บเกี่ยว ส่วนใหญ่ใช้ในฟาร์มขนาดใหญ่ที่มีข้อมูลสำหรับฝึกแบบจำลอง
• แบบจำลองการจำลองการเจริญเติบโตของพืช เช่น APSIM หรือ DSSAT ซึ่งรวมข้อมูลสภาพอากาศ ดิน และพันธุ์ลูกผสม โดยหลักใช้ในงานวิจัย

คำถามที่พบบ่อย

จะคำนวณบุชเชลข้าวโพดต่อเอเคอร์อย่างไร คูณจำนวนเมล็ดเฉลี่ยต่อฝักด้วยจำนวนฝักต่อเอเคอร์ แล้วหารด้วย 90,000 ตัวอย่างเช่น 500 เมล็ดต่อฝัก และ 32,000 ฝักต่อเอเคอร์ ให้ผลลัพธ์ (500 × 32,000) ÷ 90,000 = 177.78 บุชเชลต่อเอเคอร์

จำนวนเมล็ดมาตรฐานในข้าวโพดหนึ่งบุชเชลคือเท่าใด ค่าที่ใช้โดยทั่วไปคือ 90,000 เมล็ด โดยอิงจากข้าวโพดหนึ่งบุชเชลที่มีน้ำหนัก 56 ปอนด์ (25.4 กก.) ที่ความชื้น 15.5% เครื่องคำนวณนี้หารด้วย 90,000 เสมอ แปลงที่มีเมล็ดใหญ่กว่าปกติจะใช้เมล็ดน้อยกว่าต่อบุชเชล ส่วนแปลงที่มีเมล็ดเล็กจะใช้เมล็ดมากกว่า

ช่วงเวลาใดเหมาะที่สุดสำหรับการประเมินผลผลิตข้าวโพดก่อนเก็บเกี่ยว ระหว่างระยะเมล็ดบุ๋ม (R5) กับระยะสุกแก่ทางสรีรวิทยา (R6) โดยทั่วไปคือ 20 ถึง 40 วันก่อนเก็บเกี่ยว เมื่อจำนวนเมล็ดและการเติมเมล็ดส่วนใหญ่คงที่แล้ว

ผลผลิตข้าวโพดต่อเอเคอร์เท่าใดจึงถือว่าดี ในสหรัฐอเมริกา ผลผลิตโดยทั่วไปอยู่ที่ 150 ถึง 200 บุชเชลต่อเอเคอร์ แปลงที่ได้รับการจัดการอย่างดีในพื้นที่เพาะปลูกชั้นดีอาจให้ผลผลิต 200 ถึง 220 บุชเชลต่อเอเคอร์ และแปลงที่มีระบบชลประทานอาจให้ผลผลิตเกิน 250 บุชเชลต่อเอเคอร์

วิธีนับเมล็ดแม่นยำเพียงใด เมื่อสุ่มตัวอย่างฝัก 5 ถึง 10 ฝัก และนับแถวในหลายจุดทั่วแปลง โดยทั่วไปค่าประเมินจะอยู่ภายใน 10 ถึง 15% ของผลผลิตจริงหลังเก็บเกี่ยว

วิธีนี้ใช้กับข้าวโพดหวานได้หรือไม่ ไม่ได้ สูตรนี้ใช้กับข้าวโพดไร่ (ข้าวโพดเมล็ด) ซึ่งวัดผลผลิตเป็นบุชเชลเมื่อสุกแก่ ข้าวโพดหวานเก็บเกี่ยวเร็วกว่านั้น ขณะที่เมล็ดยังไม่สุก และจำหน่ายเป็นฝักหรือตามน้ำหนัก ไม่ใช่ตามบุชเชล

ประวัติ

ก่อนกลางคริสต์ศตวรรษที่ 20 เกษตรกรประเมินผลผลิตโดยส่วนใหญ่จากการตรวจดูด้วยตาและเปรียบเทียบกับผลผลิตในอดีต สถานีทดลองด้านการเกษตรเริ่มนำวิธีสุ่มตัวอย่างที่เป็นระบบมากขึ้นมาใช้ในช่วงต้นคริสต์ทศวรรษ 1900 และกระทรวงเกษตรสหรัฐฯ เริ่มรายงานผลผลิตพืชระดับประเทศในช่วงคริสต์ทศวรรษ 1930 มหาวิทยาลัยที่ได้รับการจัดสรรที่ดิน เช่น เพอร์ดู ไอโอวาสเตต โอไฮโอสเตต และอิลลินอยส์ เผยแพร่และปรับปรุงสูตรนับเมล็ด พร้อมทั้งให้หน่วยส่งเสริมการเกษตรของมหาวิทยาลัยสอนสูตรนี้แก่เกษตรกรในแต่ละฤดูกาล เครื่องตรวจวัดผลผลิตที่ติดตั้งบนเครื่องเกี่ยวนวด ภาพถ่ายดาวเทียม และแบบจำลองผลผลิตด้วยการเรียนรู้ของเครื่องได้เพิ่มเครื่องมือประเมินแบบใหม่ตั้งแต่คริสต์ทศวรรษ 1990 แต่ยังคงใช้วิธีนับเมล็ดอย่างแพร่หลายเนื่องจากเรียบง่ายและมีต้นทุนต่ำ

เอกสารอ้างอิง

1. Nielsen, R.L. (2018). "การประเมินผลผลิตเมล็ดข้าวโพดก่อนการเก็บเกี่ยว" ภาควิชาพืชไร่ มหาวิทยาลัยเพอร์ดู
2. Thomison, P. (2017). "การประเมินผลผลิตข้าวโพด" หน่วยส่งเสริมการเกษตร มหาวิทยาลัยโอไฮโอสเตต
3. Licht, M. และ Archontoulis, S. (2017). "การพยากรณ์ผลผลิตข้าวโพด" หน่วยส่งเสริมและเผยแพร่ความรู้ มหาวิทยาลัยไอโอวาสเตต
4. Nafziger, E. (2019). "การประเมินผลผลิตข้าวโพด" หน่วยส่งเสริมการเกษตร มหาวิทยาลัยอิลลินอยส์
5. กรมสถิติการเกษตรแห่งชาติ กระทรวงเกษตรสหรัฐฯ "สรุปผลผลิตพืชประจำปี"