Precision Ag とは
精密農業 (PA) は威圧的なトピックになる可能性があります。
精密農業について議論するとき、ドローン、ロボット、センサー、ジオマッピング、ビッグデータなどのハイテク用語が出てきます。これらの概念は誤解されており、複雑であるだけでなく、すべて値札が付いており、多くの場合、大きな値札が付いています。
この複雑さと費用のすべてが、米国全土の農場での多くの PA 慣行の採用を比較的遅らせる原因となっています。しかし、近年、大小の生産者が PA の新たな可能性を利用し始めています。
2016 年の米国農務省のレポートによると:
- 収量モニターを含む GPS ベースのマッピング システム 、米国のトウモロコシと大豆の全農場の約 50% で使用されています。
- ガイダンスおよび自動操縦システム とうもろこしと大豆の農場の約 33% で採用されています
- 土壌マッピング GPS 座標と可変レート技術を使用 これらの農場の 16 ～ 26% で、入力を適用するために使用されています。
2017 年、261 人のカナダの農家が、カナダ農業・農業食品省が実施した精密農業調査に参加しました。参加者の 65% は、PA が有用であることに強く同意すると述べ、参加者の 70% は自分のコンピューターで農場管理ソフトウェアを使用していると述べました。
調査の参加者は、農場で精度 AG を使用する特定の理由がどれほど重要であるかをランク付けしました。 PA を採用する理由のトップ 3 は、「作物管理の改善」、「設備と労力の改善」、および「作物投入コストの削減」でした。
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Precision Ag とは 
PA の詳細を掘り下げる前に、PA を定義しましょう。精密農業の主な目標は、農場での収益性、効率性、および持続可能性を追求することです。これは、PA テクノロジーと PA 機器の組み合わせによって実現されます。まず、PA テクノロジーは、作業で実行されたすべてのアクションからデータを収集して分析し、当面の決定と将来の決定の両方を支援します。つまり、どの種をどの畑に植えるか、または正確な量の肥料や化学薬品が必要な正確な場所を決定するのに役立ちます。次に、農場で何をする必要があるかがわかったら、PA 機器が計画を実行に移します。たとえば、自動セクションまたは可変レート アプリケーション制御を使用して土地を準備できます。または、Autopilot
™
などのハンズフリー ステアリング システムを使用して、トラクターや機械を正確に操作できます。 自動操舵システム。また、適切な農場管理ソフトウェアを使用すると、さまざまな生産性ゾーンにわたる複雑な処方箋をすべて 1 つのプラットフォームで管理できます。
PA の動きは、全地球測位システム (GPS) と地理情報システム (GIS) の導入によって 1990 年代に始まりました。その間、さまざまなセンサー、モニター、コントローラーも開発され、シャフト モニター、圧力トランスデューサー、サーボ モーターなどの機器で使用されました
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。 .モバイル コンピューティング、高速インターネット、信頼性の高い衛星の急速な導入と採用により、PA の到達範囲と使用率は過去 10 年間で非常に大きくなり、現在では農場運営のほぼすべての領域に影響を与えています。
プレシジョン Ag に投資する理由
ハードウェアとソフトウェアが相互に通信できるようになれば、次のステップの計画に深夜まで費やす必要がなくなります。Precision Ag の機能がそれを管理してくれます。全体的な効率を改善することで、家族と一緒に家でより多くの食事をとり、より多くの家族のイベントや集まりに参加することができます. Precision Ag の波及効果は運用を超えて、単なる金銭的価値以上のものをもたらします。
しかし、それは、PA が収益に役立たないという意味ではありません。 コストと時間を節約できるメリットがあります PA導入で実現できるあなたの農場に。調査によると、PA の投資収益率 (ROI) は、農場の種類と規模、導入された特定のテクノロジー、データの分析と実装方法など、さまざまな要因によって異なることが示されています。
しかし、PA が正しく導入され、全体的な計画の一部である場合、さまざまな調査研究によると、PA 技術は、人件費と作物の投入コストを迅速に削減し、水の使用量を削減し、各生育期を計画および実行する際の時間と頭痛の種を節約できます。
知っておくべき最も重要なことは、PA は万能のソリューションではないということです。 .あなたの隣人にとってうまくいくことは、あなたにとって意味がないかもしれません。各操作を個別に検討し、特定の農場に適したソリューションを実装することが、PA をうまく使用してプラスの ROI を得る唯一の方法です。
これは、農場全体を結びつけるテクノロジーであり、より良い意思決定を行うために必要な制御と可視性を提供します。より良い意思決定ができるようになると、業務を最大限に活用でき、安心感と新たな自信が得られます。
精密農業で成功するための 5 つのヒント
どの PA テクノロジが自分の農場に適しているかを判断しようとするのは、威圧的な作業のように思えるかもしれません。ただし、ファームに組み込むソリューションは単純であり、運用に適しているはずです。正しい姿勢で PA に取り組めば、成功を収め、投資に対して大きな利益を得ることができます。
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目標から始める
事業に投資するときはいつでも、それを全体的な事業計画の一部とし、現在解決策がない問題を解決する必要があります。創造的な問題解決は、何世紀にもわたって農場で行われてきたことです。しかし今では、解決策は多くの場合、店舗ではなくテクノロジーの中にあります。
- 必要な管理とメンテナンスを理解する
優れたテクノロジーはあなたのために働くはずです。新しい種まき、散布、収穫のモニターにお金を使うつもりなら、機械を定期的に調整し、データを整理し、正確であることを確認してから、データが示すことに基づいて行動する必要があります。
農場の他の機器と同じように、PA テクノロジーもその可能性を最大限に引き出すために維持する必要があります。
さらに、最高の結果を得るには、さまざまな PA テクノロジーがどのように連携するかを理解することが重要です。たとえば、Field-IQ
™
のようなシード監視システム Crop Input Control System は、GFX-750
™
などのガイダンス表示システムと組み合わせて使用できます。 ディスプレイまたは TMX-2050
™
画面。一緒に使用すると、フィールドをリアルタイムで正確に監視およびマッピングし、問題が発生したときに修正できます。 Autosync™ などの機能を使用して、精密な農業データ管理を簡素化することもできます 他のデータ ソースに接続します。
- 間違いを恐れない
感情ではなくデータに基づいて PA の決定を下している限り、失敗は小さく、すぐに学ぶことができます。実際、PA テクノロジを使用して成功することの多くは、試行錯誤によって達成されます。エラーを認識してその場で調整することで、PA テクノロジは効率と生産性の向上という目標を確実に達成できます。
- サポート ネットワークを持つ
農場の正しい PA 決定を下すのは簡単ではありません。最初の決定は特にそうです。 Trimble Vantage 再販業者からの確固たるサポートは、初期投資を行うとき、シーズンごとにデータを評価するとき、および運用で使用するテクノロジーを拡張するときに大きな助けになります。
- つながる
ウェブは、農場で同様の決定を下している他の農家を見つけるための非常に強力なツールです。 YouTube や Twitter などの Web プラットフォームは、サポート ネットワークを大幅に拡大できます。特定のテクノロジーに投資する前に、レビューや証言を検索することをお勧めします。世界中の農家が、さまざまな機器や製品の長所と短所を提供するオンライン レビューを投稿しています。これは非常に貴重で無料です。
PA に関する適切な考え方を理解したところで、利用可能な最も一般的なテクノロジをいくつか見ていきましょう。
ガイダンスとステアリング システム
全米の農場で最初に最も広く使用された PA 技術のいくつかは、GPS 誘導コンバイン、トラクター、噴霧器、播種機でした。
高精度のガイダンスとステアリングは、畑での作業時に卓越した精度を提供し、栽培者は夜間でも、いつでもどこでも、あらゆる条件で作業できます。
誘導システムの最大の利点の 1 つは、フィールド内でのオーバーラップやスキップの量を減らし、燃料と時間を節約しながら、ステアリング ホイールの背後にあるストレス レベルを劇的に下げることです。
現場での精度が向上したことで、播種と散布を効率的に行うこともできます。バージニア工科大学の 2009 年の調査では、GPS 誘導システムにより入力コストが 2 ～ 7% (平均で 5%) 節約されると推定されています。 
特定のガイダンス システムを見ると、選択できるものがいくつかあります。
- アシスト ステアリング システムは、フィールドで進むべき道を提供します。これにより、より正確な運転が可能になりますが、それでもハンドルを制御する必要があります。
- 自動操舵システムがハンドルを完全に制御しているため、列を下る際にハンドルから手を離すことができ、プランター、噴霧器、またはその他の機器を監視できます。たとえば、Autopilot
™
自動ステアリング システムは、フィールド アプリケーションを迅速かつ正確に完了するのに役立ちます。地形補正技術を使用することで、困難な地形でも高い精度を維持します。 TMX-2050
™
でも使用可能 表示し、ハードウェアとソフトウェア間でデータを共有し、相互の接続を維持する
- インテリジェント ガイダンス システムは、フィールドの形状に応じて異なるステアリング パターンを提供し、上記のシステムと組み合わせて使用できます。これらは、不規則な形状のフィールドで作業する場合に非常に役立つシステムです。
- 作業機ガイダンス システムにより、ハンドルを握っていなくても、トラクターと作業機が確実に連動します。機械のようなシステムは作業機を積極的に制御するので、あなたはそうする必要はありません。機械は、トラクターからの入力なしで位置を修正し、両方を同じガイダンス ライン上に保つことができます。
土地の準備
成長する季節ごとに土地を準備することは、制御できることと制御できないことの間の微妙なバランスです。私たちがすべてを正しく行ったとしても、雨雲が遠ざかっていれば、すべてを一掃することができます. PA はそのボラティリティをなくすわけではありませんが、コントロールできない変数をうまく処理するためのツールがいくつか追加されます。
決定を下す前に、土壌で何が起こっているかを知る必要があります。
ランダム土壌サンプリング 管理されたランダム サンプリングでありながら、ほとんど変化のない均一なフィールドに最適な従来のアプローチです。 平均的な生産地の土壌を調べます。このアプローチは、フィールド全体で取得されたすべてのコアの平均を提供するランダム サンプリングとは異なります。農地で優勢な生産地を特定できない場合は、管理されたランダム サンプリングをお勧めします。
ベンチマーク サンプリング より変動性の高いフィールド（丘、くぼみなど）に推奨されます。ベンチマーク サンプリングは、サンプリングされる領域を減らすことによってフィールドの変動性を減らします。フィールドの大部分を表す小さな領域が、ランダム サンプリングと同じ回数サンプリングされます。
土壌情報システム
™
などのソリューション (SIS) は、土壌の健康状態を最も完全に把握することができます。土壌の質感、圧縮、根域の深さ、水分の保持と利用可能性、および土壌の肥沃度を理解するのに役立ちます。
土壌のサンプリング以外に、土地の準備に役立つもう 1 つの新しいデータ ソースは、上空からのフィールド ビューからの画像です。 .フィールドの赤外線画像を使用すると、地上からは見えない問題をすばやく特定できます。
複雑な作業が必要なため、土壌のサンプリング、マッピング、および結果の解釈に関しては、最寄りの Trimble Vantage 再販業者と協力することをお勧めします。土壌サンプリングは正確な科学ではありませんが、土壌の状態を理解することは、生育期に向けて畑を準備する方法を決定するのに役立ちます.
PA 装置は、ストリップティルおよび無水アプリケーションで特に価値があります。ガイダンス表示システムを使用すると、さまざまな農業のニーズに合わせて幅広い機能を使用して、フィールド情報をリアルタイムで正確に監視およびマッピングできます。トラクター、機械、および列ガイダンス ステアリング システムは、スキップ、オーバーラップ、推測列を最小限に抑え、地形補正技術を組み込んで、困難な状況でも精度を維持します。
収量の監視
PA戦略への強力な追加は、歩留り監視です。 1990 年代初頭に導入され、GPS 技術と連携して動作する収量監視装置の使用は、現代の農業においてますます慣例となっています。
種子の品種、水分、穀物の負荷、オートカット幅などの情報が収量によって収集されますキャブ内のディスプレイに表示されます。これにより、肉眼ではわからない現場での決定をその場で下すことができます。
When you take all this information and format it into a yield map , it becomes a powerful tool that can inform all your operational decisions going forward. Combined with your cost of production and application maps, a yield map will show you what areas of your farm are more profitable than others and should help you bring other areas of your field up to par. You can go one step further with farm management software that provides ‘Profit Maps’ so you can deep-dive into each field and see what strategies are working.
Variable Rate Technology
Armed with your yield monitoring data, you’re now ready to unleash the PA power of variable rate technology (VRT). VRT is the ability to adapt parameters on a machine to apply seed, chemical or fertilizer according to the exact variations in plant growth or soil nutrients and type. VRT can be adapted to crop sprayers in either an individual nozzle or section (a set of nozzles). Planters with VRT usually have the automatic controllers on individual rows. Solutions like the Field IQ
™
ISOBUS Liquid control system and the enable you to control the amount of liquid that’s being applied on your operation, reducing your input costs, and creating a high-yielding environment for your crop.
So, instead of applying a uniform amount of seed on one field, VRT allows you to apply the optimum type and amount of seed in a specific area of any field—either automatically or manually right from the cab. You can also avoid double coverage and eliminate wasted inputs.
Another huge bonus is that you’ll have a complete record of all inputs used in your operation, helping you make future decisions.
Is VRT Worth the Investment?
Like all PA technologies, it depends on how it’s used. When used alongside soil sample data, aerial maps and yield monitoring, VRT is extremely effective at ensuring your inputs are being applied to your fields as effectively as possible.
While it often takes some trial and error, if you’re committed to the PA process, you should experience a fast return on your investment.
Flow &Application Control
By managing the flow and application of inputs on your operation, you can precisely apply inputs where needed on your field. Seed monitoring systems are especially helpful during planting; you need to know when you’re experiencing planting issues like skips, doubles and failed unit rows. But, you can’t fix what you don’t know. Fortunately, a seed monitoring system, like the Field-IQ
™
Crop Input Control System, sees what you can’t.
You can monitor your seeding information or fertilizer delivery lines in real-time. It allows you to control your variable-rate application and helps you keep an eye on your automatic section control. It also prevents costly planter problems by catching them early before they impact your yields. When used in conjunction with a guidance display system—like the GFX-750
™
Display or the TMX-2050 Display—you can accurately monitor and map your fields in real-time and correct problems as they arise.
Reducing applications in low productivity areas of your field helps you reduce money spent on inputs. Typically, around 10-20 percent of a field under-performs, so why spend precious time and money on an area that isn’t giving you the results you want?
At a single glance, you should be able to see where your fields are making you money and where inputs are not paying off. Precision ag is a farm management strategy, one that is best evaluated using profit maps over the long-term.
Water Management
As we’ve all experienced firsthand, water is a scarce resource, especially in drought conditions. A precision farm irrigation system is one way to mitigate issues that come up when rain clouds don’t appear. But when it does rain, you can’t always monitor your fields in-person. That’s where PA software solutions can get the job done for you.
When managing water, factors like precipitation, irrigation and soil moisture contribute to available water for your crops, which in turn impacts your yields. But your yields are also affected by additional factors like topography and soil type. Visual surveys of your field can easily identify any obvious red flags like erosion and depressions where ponding occurs. Using GPS tools like WM-Survey with RTK accuracy are crucial for identifying steep slopes, rises and low spots that can impact your yields.
Or, you can use the VerticalPoint RTK™ Grade Control system on your operation. Other land-forming systems are only operational 75 percent of the time, which means you get fewer working hours and higher costs. But Trimble’s grade control system integrates with the Trimble® FieldLevel™ II System and gives you faster, more accurate results. By using ground-breaking technology, it operates at 95 percent uptime in even the most challenging environments.
With it, contractors get increased uptime and a reduced number of passes needed to complete a job. And, farmers can benefit from fields that have better water management and crop yield.
But the path to proper water management and higher crop yields begins with your soil. Soil type can heavily impact its ability to retain moisture and deliver it to the crop. While clay soils are great at retaining water, they are also heavy and sticky. On the other hand, sandy soil drains well with high hydraulic activity and percolation. But if you want to produce consistent yields throughout your field, you need to appropriately space tile laterals throughout the entire field in order for it to drain properly.
Hardware solutions like the FieldLevel™ II System streamline surveying, designing and leveling required for land-leveling projects. It also helps ensure optimal water management by providing you with improvements in yields, water usage and farm productivity.
Data Integration
If there’s any real magic in PA, it’s found in data integration.
As you’ve read above, there’s no shortage of data that growers can collect, whether it’s yield maps, soil test results or input costs. However, the real power of PA is unleashed when all that data is combined to provide you with a complete story of your operation. But, that’s easier said than done, and in many ways, integration is one of the hardest things to get right in PA.
5 Ways to Get Better Data Integration
The basic goal of PA data integration is to organize all your farm data in useful ways for analysis and decision-making. Here are five things you can do to help make that happen:
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- When you purchase any new software or hardware for your farm, make sure it’s compatible with what you’re already using. If the systems don’t work together, then it won’t give you the results you’re looking for. But, if you’re using ISOBUS technology, you won’t need to worry. ISOBUS technology is the industry-standard to achieving compatibility between tractors and implements by following a ‘plug and play’ mandate. You no longer need a separate or brand-new display system for each tractor, as it allows for both display and machine to speak to each other, regardless of brand or age. ISOBUS equipment like the ISOBUS-compatible GFX-750
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Display or the Field-IQ
™
ISOBUS Control Solutions keep you connected to every piece of software and hardware.
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- Make sure you regularly calibrate and service your technology solutions just like you would with your equipment. Take the time to get to know the technology you’re using, and you’ll save yourself time and money down the road.
- Investigate high-speed Internet options for your farm—both in your office and in the field. If possible, the benefits of having a high-speed Internet connection in the cab might be worth the investment to help with in-the-moment decisions in the field.
- Explore online data storage. All those USB sticks that you’ve got in drawers in your office are nice backups for your data, but they aren’t as effective or practical compared to storing it all in one place online. Online or ‘cloud’ storage space is getting cheaper and safer all the time and allows you to easily share with your accountant, farm advisor, insurer or lender. And remember—it’s your data—and you have the right to know how it’s being used by your operation’s stakeholders.
- Partner up with an expert. While hardware and software solutions are becoming more compatible and easier to use, it’s still an intimidating task to get them all working together. A Trimble Vantage Reseller is an invaluable resource to have, especially when getting started, to make sure all your PA data is integrated and getting you the information you need to make the best decisions for your farm.
Correction Services
When thinking about accuracy and getting the most out of your operation, correction services are an important point of consideration. Many farmers benefit from higher levels of accuracy available from providers like Trimble. These advanced-positioning services give you access to innovative positioning services tailored to fit the accuracy level that’s right for your operation. From sub-inch to sub-meter accuracy needs, our intelligent solutions drive precision ag success.
As an example, CenterPoint RTX satellite-delivered correction services, provides high accuracy positioning better than <2.5 cm and offers built-in redundancy to ensure connectivity, consistency and quality for less cab time, tighter rows and straighter lines. CenterPoint RTX also provides corrections for all GNSS constellations, taking full advantage of all supported GNSS constellations, including Galileo and BeiDou. Using these additional satellite signals, the CenterPoint RTX provides faster RTX convergence times and more robust performance under natural obstacles such as trees. Customers may experience up to 40% faster convergence times when additional satellites are used for CenterPoint RTX. Trimble RTX correction services are repeatable pass-to-pass, season-to-season and year-to-year for achieving high accuracy positioning for your guidance system and precision farming needs.
The Future
Traceability, instant weather reporting and up-to-the-minute commodity market information are all data sets that are rapidly being addressed by the latest PA software solutions—with the aim to receive and send this data automatically and instantaneously from the tractor or your office.
A scenario in the not-too-distant future might look something like this:You’re seeding your field and the weather forecast changes to a much-needed rain. With this new information, you increase the fertilizer rate to take advantage of the added moisture in the soil. Because your cab is web-enabled, this adjustment is automatically reflected in your fertilizer order sheet, cash flow, yield projections and your marketing plan. There’s no need for any extra data entry or office work—your entire operation is integrated and automated.
Increased data integration will not only help you focus on growing a crop, but growing the best possible crop. Technology, agriculture, food—these are industries that are always changing, and Trimble is keeping pace.
The Precision Ag Farm of the Future
Our vision of this concept is simple. It’s one where you have the right technology to solve your day-to-day problems, enhancing your farming operation and your life. The ongoing integration of technology on your farm allows you to turn your precision ag equipment into true decision-making tools for your business. That’s the ultimate goal of precision agriculture.
