Cosa compone il suolo

La base di ogni agricoltura

Il suolo non è solo terra. È un sistema vivente e complesso composto da quattro elementi: minerali, sostanza organica, acqua e aria. Un suolo sano è composto approssimativamente dal 45 percento di particelle minerali, 5 percento di sostanza organica, 25 percento di acqua e 25 percento di aria in volume.

Particelle minerali si presentano in tre dimensioni: sabbia (grossa, drena velocemente), limo (medio, trattiene l'umidità), e argilla (fine, trattiene i nutrienti ma drena male). Il rapporto tra sabbia, limo e argilla determina la tessitura del suolo. Il loam, una miscela bilanciata di tutti e tre, è considerato ideale per la maggior parte delle colture.

Sostanza organica è materiale vegetale e animale decomposito. Nutre i microrganismi del suolo, migliora la ritenzione idrica, fornisce nutrienti a lento rilascio e conferisce al suolo il suo colore scuro. I suoli con meno del 2 percento di sostanza organica sono considerati degradati.

pH del suolo misura l'acidità o l'alcalinità su una scala da 0 a 14. La maggior parte delle colture preferisce un pH tra 6,0 e 7,0. Se il suolo è troppo acido, gli agricoltori aggiungono calce (carbonato di calcio). Se troppo alcalino, aggiungono zolfo o fertilizzanti acidificanti. Il pH influenza direttamente la disponibilità dei nutrienti: alcuni nutrienti essenziali si bloccano e diventano non disponibili per le piante a pH errati.

NPK, Azoto, Fosforo, Potassio, sono i tre macronutrienti primari di cui le piante hanno bisogno. Azoto favorisce la crescita di foglie e fusti. Fosforo supporta lo sviluppo delle radici e la fioritura. Potassio rafforza le pareti cellulari e la resistenza alle malattie. Sui sacchi di fertilizzante si trovano tre numeri (come 10-10-10) che rappresentano la percentuale di N, P e K in peso.

Analisi del suolo è il modo in cui gli agricoltori sanno con cosa stanno lavorando. Un'analisi di laboratorio rivela pH, livelli di nutrienti, contenuto di sostanza organica e struttura. Senza un'analisi del suolo, l'applicazione di fertilizzanti è un azzardo: e l'azzardo spreca denaro e inquina le vie d'acqua.

Lettura di un'analisi del suolo

Un agricoltore invia un campione di suolo al laboratorio e ottiene questi risultati: pH 5.2, azoto basso, fosforo adeguato, potassio alto, sostanza organica 1,8 percento. L'agricoltore vuole piantare mais, che preferisce un pH tra 6,0 e 6,8 ed è un forte consumatore di azoto.

Piantagione, Irrigazione e Rotazione delle colture

Coltivare le Colture su Larga Scala

Una produzione agricola di successo inizia con la selezione dei semi. Gli agricoltori moderni scelgono varietà selezionate per la loro specifica regione: adattate al clima locale, al tipo di suolo, alla lunghezza del giorno e alla pressione dei parassiti. I cataloghi dei semi elencano le date di maturazione, la resistenza alle malattie, il potenziale di resa e la tolleranza alla siccità per ogni varietà.

Semina dipende dalla temperatura del suolo, dall'umidità e dalla finestra libera dal gelo. Seminare troppo presto in un suolo freddo porta a una scarsa germinazione. Seminare troppo tardi accorcia la stagione di crescita. La maggior parte delle colture a file viene seminata con seminatrici di precisione guidate da GPS che posizionano i semi alla spaziatura e profondità esatta.

Irrigazione integra le precipitazioni quando le piogge naturali non sono sufficienti. L'irrigazione a goccia fornisce acqua direttamente alle zone radicali con sprechi minimi. I sistemi a perno centrale (i giganteschi irrigatori circolari visibili dall'aria) sono comuni per le colture da campo. L'irrigazione per sommersione è più vecchia e meno efficiente，但仍用于某些地区。L'eccessiva irrigazione spreca acqua, causa erosione e può lisciviare i nutrienti fuori dalla zona radicale.

Rotazione delle colture è la pratica di coltivare colture diverse in sequenza sullo stesso campo: ad esempio, mais un anno, soia l'anno successivo, grano il terzo. La rotazione interrompe i cicli di parassiti e malattie, bilancia le richieste di nutrienti, e migliora la struttura del suolo. Il mais depleta l'azoto; la soia (una leguminosa) fissa l'azoto atmosferico nel suolo attraverso una relazione simbiotica con i batteri rhizobia nei loro noduli radicali.

Gestione Integrata dei Parassiti (IPM) combina più strategie per gestire i parassiti: rotazione delle colture, insetti benefici (come le coccinelle che mangiano gli afidi), varietà resistenti, uso mirato di pesticidi solo quando si superano le soglie, & monitoraggio. L'IPM riduce gli input chimici, abbassa i costi, & protegge l'ambiente rispetto ai trattamenti basati sul calendario.

Progettare una Rotazione

Un agricoltore ha coltivato mais sullo stesso campo di 200 acri per cinque anni consecutivi. Le rese sono diminuite ogni anno, il suolo sembra compattato, & i danni da larve di diabrotica stanno peggiorando nonostante l'aumento delle applicazioni di pesticidi. L'agricoltore chiede il tuo consiglio.

Fondamenti di allevamento animale

Allevare animali per l'alimentazione

La produzione zootecnica è l'altra metà dell'agricoltura. Bovini, pollame, suini, pecore, & capre convertono materiale vegetale (cereali, foraggio, & residui colturali) in proteine: carne, latte, & uova.

Rapporto di conversione alimentare (FCR) misura l'efficienza con cui un animale converte il mangime in peso corporeo. I polli sono i più efficienti con circa 1,6-2,0 libbre di mangime per libbra di carne. I maiali sono intorno a 3 a 1. I bovini sono da 6 a 8 a 1 per la carne bovina finita con cereali. Questi numeri influenzano l'economia dell'intera industria zootecnica.

Gestione del pascolo è fondamentale per bovini, pecore e capre. Il pascolo rotazionale, che consiste nel far passare gli animali attraverso una serie di recinti in modo che ogni sezione possa riposare e rigenerarsi, mantiene la salute dell'erba, previene il sovrapascolo e costruisce la sostanza organica del suolo attraverso la distribuzione del letame. Il pascolo continuo sullo stesso pascolo degrada il terreno.

Benessere animale è diventato un fattore importante nell'agricoltura moderna. Il quadro delle cinque libertà guida l'allevamento responsabile: libertà dalla fame e dalla sete, libertà dal disagio, libertà dal dolore e dalle malattie, libertà di esprimere il comportamento normale, e libertà dalla paura e dallo stress. La domanda dei consumatori per prodotti allevati in modo umano sta cambiando il modo in cui le operazioni zootecniche sono designed & managed.

Gestione del letame è sia un bene che un problema. Il letame compostato e applicato correttamente è un ottimo ammendante del suolo: restituisce nutrienti e sostanza organica ai terreni coltivati. Il letame gestito in modo improprio contamina le vie d'acqua, produce gas serra e crea problemi di odore. Le grandi aziende devono avere piani di gestione dei nutrienti per smaltire i rifiuti in modo responsabile.

Decisioni sul Bestiame

Un agricoltore alle prime armi ha 50 acri di pascolo e vuole allevare bestiame per la produzione di carne. Sta decidendo tra una piccola mandria di bovini e un'operazione di pollame al pascolo (polli allevati in rifugi mobili spostati sul pascolo).

Agricoltura di Precisione

Agricoltura Basata sui Dati

L'agricoltura di precisione utilizza la tecnologia per prendere decisioni agricole a livello granulare: gestendo la variabilità all'interno di un singolo campo invece di trattare l'intero campo allo stesso modo.

Guida GPS permette ai trattori, alle seminatrici e agli spruzzatori di navigare nei campi con precisione sub-centimetrica. I sistemi di auto-sterzo riducono le sovrapposizioni, risparmiano carburante e input,并让操作员在低能见度条件下工作。GPS还支持产量映射：联合收割机在田间的每个点记录产量数据，生成显示高产区和低产区的地图。

Droni e imaging aereo offrono agli agricoltori una vista a volo d'uccello della salute delle colture. Le telecamere multispectrali sui droni rilevano stress, malattie e carenze nutrizionali prima che siano visibili a occhio nudo. Un drone può esplorare 500 acri in un'ora: un compito che sarebbe richiedere giorni a piedi.

Sensori del suolo misurano l'umidità, la temperatura e i livelli di nutrienti in tempo reale. Alcuni sono installati permanentemente nei campi e trasmettono i dati in modalità wireless. Queste informazioni determinano la programmazione dell'irrigazione: innaffiare solo quando e dove il suolo ha bisogno d'acqua invece di far funzionare l'intero sistema su un timer.

Tecnologia a rateo variabile (VRT) si adatta ai ratei di applicazione di fertilizzanti, semi e chimici al volo basandosi su mappe prescrizionali. Se un'analisi del suolo mostra che un angolo del campo è low in fosforo, lo spanditore applica di più lì e di meno dove i livelli sono adeguati. La VRT riduce i costi di input e l'impatto ambientale mettendo la giusta quantità del giusto prodotto nel giusto posto.

Piattaforme dati aggregano GPS, sensori, droni, resa e dati meteo into farm management software. Gli agricoltori usano queste piattaforme per tenere traccia degli inputs, pianificare rotazioni, confrontare le prestazioni degli ibridi e prendere decisioni a lungo termine. L'agricoltura sta diventando data-intensive come qualsiasi industria tech.

Applying Technology

Un'azienda agricola di 1.000 acri di mais e soia ha un problema: le rese variano notevolmente all'interno di ogni campo. Alcune zone producono 220 bushel per acro di mais, mentre altre ne producono solo 140. L'agricoltore ha applicato la stessa quantità di fertilizzante e semi ovunque.

Dove ti porta l'agricoltura

Carriere e formazione in agricoltura

L'agricoltura non è una sola carriera: è un'intera economia. La gamma di opportunità va dall'agricoltura manuale con le mani nel terreno fino allo sviluppo di tecnologie all'avanguardia.

Agricoltore o allevatore: Il cuore dell'industria. Gestire un'azienda agricola o un ranch significa gestire contemporaneamente terra, colture, bestiame, attrezzature, finanziamenti, dipendenti e rischi climatici. Le operazioni familiari, le aziende agricole corporative e i programmi per i nuovi agricoltori offrono tutti punti di accesso. Molti agricoltori di successo anche gestiscono attività direct-to-consumer attraverso mercati contadini, abbonamenti CSA e vendite online.

Agronomo: Uno scienziato delle colture e del suolo che consiglia gli agricoltori sulla selezione delle varietà, sui programmi di fertilità, sulla gestione dei parassiti e sull'ottimizzazione delle rese. Agronomi lavorano per aziende sementiere, aziende di fertilizzanti, cooperative o come consulenti indipendenti. Una laurea triennale in agronomia, scienze delle colture o scienze del suolo è tipica.

Agente di estensione: Il ponte tra la ricerca universitaria e gli agricoltori operativi. Gli agenti di estensione lavorano per le università land-grant e forniscono formazione, assistenza tecnica e programmi comunitari in ogni contea. Hanno bisogno di una solida preparazione scientifica e di eccellenti capacità comunicative. Spesso è preferibile un master.

Tecnologia agricola (ag tech): Il settore in più rapida crescita. Ingegneri del software, data scientist, operatori di droni e specialisti di robotica stanno costruendo gli strumenti che guidano l'agricoltura di precisione. Le startup ag tech hanno attratto miliardi di capitali di rischio. Se sai programmare e capisci l'agricoltura, sei molto richiesto.

FFA (ex Future Farmers of America) è un'organizzazione studentesca che sviluppa leadership, competenze professionali e conoscenze agricole attraverso competizioni, esperienze agricole supervisionate e servizio alla comunità. I capitoli FFA operano nelle scuole superiori e nelle università di tutto il paese.

Università land-grant: Istituzioni come Iowa State, UC Davis, Texas A&M, Cornell e Purdue sono state create specificamente per la ricerca e l'insegnamento in agricoltura. Offrono diplomi in agronomia, scienza animale, ingegneria agricola, scienza alimentare, economia agricola e decine di campi correlati. Molte offrono borse di studio e opportunità di ricerca retribuita.

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Ora conosci i fondamenti della scienza del suolo, della gestione delle colture, della produzione zootecnica e della tecnologia che sta trasformando il settore.