内布拉斯加州农场研究网络正在推出一个新项目，重点是提高氮肥效率的使用。在未来3年内，将在未来3年内每年实施20个农场研究遗址的项目感（有效的氮气使用和管理）。Richard Ferguson，Unl延伸土壤专家，领导项目将专注于作物冠层传感器，以直接的可变速率，季节在玉米中的氮气应用。自1988年以来，内布拉斯加州中央普拉特河谷地下水中的硝酸盐浓度一直在稳步下降，主要是由于从犁沟到中心枢轴灌溉的转换。然而，在过去的25年中，肥料氮气使用效率仍保持静止。这种趋势指出了采用可用技术，如作物冠层传感器，以进一步提高氮气利用效率。在早期生长阶段直接作物氮现状的策略是提高氮肥效率的一种方法。
使用传感器管理可变性
难以确定在场中涂覆的氮气量;氮的需要在一个场地的空间和年份增加。由于作物冠层传感器被设计为响应于氮的需求，所以它们可以帮助解决这种可变性。氮管理的另一个挑战是，在作物开始快速摄取氮之前，通常在生长季节之前施加所有氮气。这导致来自种植制度的不必要的氮损失，并具有负面的经济和环境影响。在生长季期间施加总氮的一部分有助于更好地匹配氮气可用性的作物上身氮。
2012年在内布拉斯加州中部完成的一项研究表明了作物冠层传感器通过制作季节性氮推荐来改善氮建议的能力一世．基于传感器的处理在生长季节开始时初始施氮量为75磅/英亩(灰色条)(图1)。作为对比，参考处理在生长季节开始时也施氮量为250磅/英亩(绿色条)。在V8生长期，对作物冠层进行感知，并根据传感器推荐值(图中红色部分)对传感器处理进行额外施氮处理。2012年，这两个地点的季氮推荐量非常低——克莱县为12磅/英亩，梅里克县为0磅/英亩。这两个站点的产量如图2所示。参考处理与传感器处理的产量无显著差异。2012年的生长条件导致作物在生长季节可以获得高水平的矿质氮。由于该传感器对今年独特的生长条件做出了响应，克雷县和梅里克县分别为每英亩保留了163磅和175磅氮。
传感器如何工作
主动传感器的工作原理是将光发射到作物的树冠上，然后用光电探测器测量树冠的反射率。光源同时发出可见光和近红外光，由传感器电子同步检测。当用于检测植物健康时，光在可见光(VIS;400-700 nm)和近红外(NIR;700-1000 nm)部分电磁波谱通常被测量。这些波长被组合成各种植被指数(VI)，如常用的归一化差异植被指数(NDVI)，它们与感兴趣的特定作物条件相关。然后使用算法将NDVI值转换为季节氮素推荐率。
挑战收养
密苏里州的研究涉及55个点，比较传感器确定的氮气率为生产者确定的氮气率II．研究发现，使用传感器确定氮速率降低了14磅/英亩的氮气量，并在所有地点平均增加17美元/英亩。利润的增加是由于氮气使用减少和产量增加。然而，尽管传感器的氮管理传感器有益，但该技术的采用缓慢。采用作物冠层传感器采用的挑战之一可能是采用这项技术的高启动成本。此外，生产商几乎没有机会进行实验，并在不提出重大金融投资的情况下尝试这项技术。项目感觉旨在消除这一屏障。“这是对农场研究网络的不同模型，”弗格森说。“通常在农场研究中的参与者使用自己的设备。在这种情况下，可以通过不符合季节感测作物并在不断增长的季节应用推荐的氮。”农场研究网络目前正在寻求参与者参与这个项目。 Educational events including field days are also being planned. If you have interest in being involved with Project SENSE contact Laura Thompson at laura.thompson@unl.edu or 402-624-8033.
该项目是UNL扩展、内布拉斯加州玉米局和内布拉斯加州自然资源区合作的项目。
一世史蒂文斯，L.J. 2014.利用模型和基于传感器的推荐方法对玉米季节氮要求进行区域调查。多发性硬化症。论文，大学。内布拉斯加州，林肯。
II沙夫，p.c.， D.K. Shannon, H.L. Palm, K.A. Sudduth, S.T. Drummond, N.R. Kitchen, L.J. Mueller, V.C. Hubbard，和L.F. Oliveira. 2011。在农场示范中，基于传感器的氮肥施用效果优于生产者选择的玉米施氮率。阿格龙。j . 103:1683 - 1691。
Laura Thompson，推广教育者