<abstract xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">

<p>Optical crop sensors for variable rate nitrogen application (VRNA) are described as an optimal solution to increase yield while minimizing fertilizer costs, although their operation and acquisition costs could be high. In this study, a partial budgeting approach was used to assess the net income of buying and operating a crop sensor for VRNA for optimizing fertilizer application to winter wheat. Two VRNA scenarios – stimulus, where crops with lower yield expectations received more fertilizer, and compensatory, where crops with higher yield expectations received less fertilizer – were assessed and compared to a conventional way of fertilizer application. Both scenarios showed negative results. The stimulus scenario showed a yearly negative change in income of −227.3 €/ha/year on 25 ha of fertilized area and −38.9 €/ha/year on 250 ha of fertilized area. In the case of the compensatory scenario, a yearly change in income of −271.8 €/ha/year on 25 ha of fertilized area and −83.3 €/ha/year on 250 ha of fertilized area was achieved. Results also showed that bigger farms had lower losses than smaller farms due to the economy of scale. Farmers may opt for sharing or leasing the use of the crop sensor to reduce costs.</p>
</abstract>

Optical crop sensors for variable rate nitrogen application (VRNA) are described as an optimal solution to increase yield while minimizing fertilizer costs, although their operation and acquisition costs could be high. In this study, a partial budgeting approach was used to assess the net income of buying and operating a crop sensor for VRNA for optimizing fertilizer application to winter wheat. Two VRNA scenarios – stimulus, where crops with lower yield expectations received more fertilizer, and compensatory, where crops with higher yield expectations received less fertilizer – were assessed and compared to a conventional way of fertilizer application. Both scenarios showed negative results. The stimulus scenario showed a yearly negative change in income of −227.3 €/ha/year on 25 ha of fertilized area and −38.9 €/ha/year on 250 ha of fertilized area. In the case of the compensatory scenario, a yearly change in income of −271.8 €/ha/year on 25 ha of fertilized area and −83.3 €/ha/year on 250 ha of fertilized area was achieved. Results also showed that bigger farms had lower losses than smaller farms due to the economy of scale. Farmers may opt for sharing or leasing the use of the crop sensor to reduce costs.

Partial budgeting for acquiring and operating a ground-based optical crop sensor for variable rate nitrogen application

Department of Sustainable Agricultural Systems, Institute of Agricultural Engineering

University of Natural Resources and Life Sciences Vienna

Institute of Agronomy, Department of Crop Sciences

University of Natural Resources and Life Sciences

<trans-abstract xml:lang="de" xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
<p>Optische Pflanzensensoren für die variable Stickstoffausbringung (VRNA) werden als optimale Lösung zur Steigerung des Ertrags bei gleichzeitiger Minimierung der Düngerkosten betrachtet, obwohl ihr Betrieb und ihre Anschaffungskosten hoch sein können. In dieser Studie wurde eine Teilkostenrechnung durchgeführt, um das Nettoeinkommen beim Kauf eines Pflanzensensors für die VRNA zur Optimierung der Düngung von Winterweizen zu bewerten. Zwei VRNA-Szenarien – Stimulus, in welchem Pflanzen mit niedrigeren Ertragserwartungen mehr Dünger erhielten, und kompensatorisch, in dem Pflanzen mit höheren Ertragserwartungen weniger Dünger erhielten – wurden bewertet und mit einer konventionellen Düngemethode verglichen. In den zwei zu bewertenden Szenarien wurden negative Ergebnisse erzielt. Das erste Szenario mit geringerer Ertragsminderung aber höherem Düngereinsatz zeigte eine jährliche Gewinnänderung von −227,3 €/ha/Jahr bei 25 Hektar (ha) gedüngter Fläche und −38,9 €/ha/Jahr bei 250 ha. Das zweite Szenario mit höheren Ertragseinbußen aber geringerem Düngereinsatz zeigte eine jährliche Gewinnänderung von −271,8 €/ha/Jahr bei 25 ha gedüngter Fläche und −83,3 €/ha/Jahr bei 250 ha. Die Ergebnisse zeigen, dass größere Betriebe im Gegensatz zu kleineren aufgrund von Skaleneffekten geringere Verluste haben. Um Kosten zu sparen, können Erntesensoren von Landwirten geteilt oder geleast werden.</p>
</trans-abstract>

Optische Pflanzensensoren für die variable Stickstoffausbringung (VRNA) werden als optimale Lösung zur Steigerung des Ertrags bei gleichzeitiger Minimierung der Düngerkosten betrachtet, obwohl ihr Betrieb und ihre Anschaffungskosten hoch sein können. In dieser Studie wurde eine Teilkostenrechnung durchgeführt, um das Nettoeinkommen beim Kauf eines Pflanzensensors für die VRNA zur Optimierung der Düngung von Winterweizen zu bewerten. Zwei VRNA-Szenarien – Stimulus, in welchem Pflanzen mit niedrigeren Ertragserwartungen mehr Dünger erhielten, und kompensatorisch, in dem Pflanzen mit höheren Ertragserwartungen weniger Dünger erhielten – wurden bewertet und mit einer konventionellen Düngemethode verglichen. In den zwei zu bewertenden Szenarien wurden negative Ergebnisse erzielt. Das erste Szenario mit geringerer Ertragsminderung aber höherem Düngereinsatz zeigte eine jährliche Gewinnänderung von −227,3 €/ha/Jahr bei 25 Hektar (ha) gedüngter Fläche und −38,9 €/ha/Jahr bei 250 ha. Das zweite Szenario mit höheren Ertragseinbußen aber geringerem Düngereinsatz zeigte eine jährliche Gewinnänderung von −271,8 €/ha/Jahr bei 25 ha gedüngter Fläche und −83,3 €/ha/Jahr bei 250 ha. Die Ergebnisse zeigen, dass größere Betriebe im Gegensatz zu kleineren aufgrund von Skaleneffekten geringere Verluste haben. Um Kosten zu sparen, können Erntesensoren von Landwirten geteilt oder geleast werden.

Die Bodenkultur: Journal of Land Management, Food and Environment

This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 3.0 License.

Teilkostenrechnung für die Anschaffung und den Betrieb eines bodenbasierten optischen Pflanzensensors für die variable Stickstoffausbringung

Optical crop sensors for variable rate nitrogen application (VRNA) are described as an optimal solution to increase yield while minimizing fertilizer costs,...

Partial budgeting for acquiring and operating a ground-based optical crop sensor for variable rate nitrogen application

Publié en ligne: 23 juin 2022

Pages: 123 - 132

Reçu: 31 août 2021

Accepté: 08 déc. 2021

DOI: https://doi.org/10.2478/boku-2021-0013

Mots clés
partial budgeting, variable rate crop sensor, precision agriculture, economic assessment, digitalization

© 2021 Francisco Medel-Jiménez et al., published by Sciendo

This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 3.0 License.

Partial budgeting for acquiring and operating a ground-based optical crop sensor for variable rate nitrogen application

Publié en ligne: 23 juin 2022

Pages: 123 - 132

Reçu: 31 août 2021

Accepté: 08 déc. 2021

DOI: https://doi.org/10.2478/boku-2021-0013

Mots cléspartial budgeting, variable rate crop sensor, precision agriculture, economic assessment, digitalization

© 2021 Francisco Medel-Jiménez et al., published by Sciendo

This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 3.0 License.

Mots clés
partial budgeting, variable rate crop sensor, precision agriculture, economic assessment, digitalization