AgroIntelliAGROINTELLI ha collaborato con i siti di studio SoilCare per testare e dimostrare varie tecnologie per il miglioramento del suolo. L'integrazione di queste tecnologie nelle operazioni agricole, in particolare attraverso l'automazione e l'uso di sensori, può migliorare sia la salute del suolo che la redditività.

 

Controllo della fresatrice specifico per sito e rilevamento dei residui colturali per Robotti

Robotti è il robot da campo autonomo di AgroIntelli con attacco a 3 punti in grado di eseguire la semina, diserbo meccanico, irrorazione, erpicatura e rotavating. Usando un terreno struttura mappa, il Robotti può modificare la velocità sulla presa di forza, aumentare/diminuire la velocità di Robotti e alzare e abbassare la fresa in base alle condizioni reali del campo, creando il letto di semina ideale. La velocità della presa di forza e la velocità Robotti aiuteranno a creare le giuste dimensioni aggregati, mentre la profondità controllerà quanto residuo è incorporato nel terreno. Più residuo, più in profondità il rotavator dovrà lavorare per garantire che il residuo è mescolato al terreno.

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Benefici per il miglioramento del suolo

Robotti pesa in genere meno della metà di un trattore altrettanto avanzato. Il peso ridotto riduce il rischio di compattazione del suolo e danni strutturali al suolo, che possono portare a rese più elevate per ettaro. coltivazione può danneggiare il suolo, rompendolo in dimensioni molto piccole aggregati, aumentando il vento e l'acqua erosione. Il controllo rotovator site-specific per Robotti può miscelare il terreno in base al tipo di terreno, ottenendo lo stesso aggregato dimensioni sull'intero campo. La velocità del rotavator, la velocità del Robotti e la profondità del coltivazione può essere regolato.

Rotavator e rilevamento dei residui colturali

Per poter eseguire rotavazioni site-specific, è necessario sapere quanto raccolto residuo è sul suolo. Raccolto residuo può proteggere il suolo da erosione e 'riduce la superficie deflusso, perdita di sedimenti e perdite di nutrienti associate' 

I siti di studio nel progetto SoilCare hanno scattato foto di residui colturali per aiutare il rilevamento dei residui colturali. Un totale di 313 immagini sono state analizzate per 6 partner del progetto SoilCare. Sono state inviate istruzioni ai partner partecipanti su come scattare le foto. Un quadrato di metallo blu di 1 x 1 m è stato inviato ai partner partecipanti per creare un'area definita che sarebbe stata un'area coerente per trovare il raccolto residuo.

Quando scatta una foto, la persona posiziona la cornice quadrata blu sul terreno con la cartella colori e scatta una foto. Per evitare ombre e rumore nei dati, alla persona è stato chiesto di scattare le foto di fronte al sole. Dopo che le immagini sono state ricevute, sono state ritagliate.

Immagini ritagliate

Immagini ritagliate del raccolto residuo.

È stato creato un algoritmo che utilizza la segmentazione semantica per riconoscere il raccolto residuo. La segmentazione semantica è stata utilizzata per classificare i residuo e background per stimare il residuo coperchio. La precisione dell'algoritmo era del 75% e dell'82%, utilizzando un intervallo di errore di +/- 10.

immagine del residuo del raccolto

Scansioni LiDar della superficie del suolo

Le misurazioni della superficie del suolo svolgono un ruolo importante nella valutazione delle prestazioni di coltivazione operazioni e sono rilevanti sia in ambito accademico che industriale. Le misurazioni manuali della superficie del suolo sono lunghe e laboriose, il che spesso limita la quantità di dati raccolti. È stato condotto un esperimento per confrontare due approcci per misurare e analizzare l'area della sezione trasversale e la geometria di un solco dopo una passata di scarpa. Gli approcci confrontati in questo studio erano una bacheca manuale e un sensore di rilevamento della luce e distanza (LiDAR). Gli esperimenti sono stati condotti in rough sabbia e argilloso sabbia cassonetti del suolo esposti a tre livelli di irrigazione. Utilizzando il LiDAR è stato ottenuto un sistema per la generazione di scansioni 3D della superficie del suolo ed è stata introdotta una geometria media dei solchi per studiare le variazioni geometriche lungo i solchi. Un confronto delle misurazioni dell'area della sezione trasversale della bacheca e del LiDAR ha mostrato una differenza fino al 41% tra i due metodi. La relazione tra irrigazione e l'area del solco risultante di una passata di scarpa è stata studiata utilizzando le misurazioni LiDAR. L'area della sezione trasversale del solco è aumentata dell'11% e del 34% sotto 20 mm e 40 mm irrigazione rispetto ai non irrigati nel grossolano sabbia sperimentare. Nel argilloso sabbia, l'area della sezione trasversale è aumentata del 17% e del 15% di irrigazione di 20 mm e 40 mm rispetto ai non irrigati misurati utilizzando il LiDAR.

Impatto sull'intensità della lavorazione

Struttura del suolo e la stabilità strutturale sono parametri chiave nella sostenibilità gestione del suolo e pratiche di coltivazione ottimali. Questo studio mirava a migliorare la conoscenza della potenziale precisione coltivazione pratiche caratterizzando l'effetto di vari coltivazione intensità sulle proprietà strutturali di a terriccio argilloso suolo. È stato condotto un esperimento con la preparazione del letto di semina utilizzando una fresatrice azionata da presa di forza attrezzata per misurare la coppia e la velocità angolare e con la velocità operativa (OS) e la velocità di rotazione (RS) come fattori principali. Effetti della copertura del suolo prima del coltivazione e ruotando subito dopo coltivazione sono stati misurati a una combinazione di OS e RS. Sono state osservate correlazioni altamente significative tra la disperdibilità del suolo e l'apporto energetico, la superficie specifica di aggregati, frazioni di piccolo (<4 mm) e medio (8–16 mm) aggregatie diametro medio geometrico. Il sistema operativo lento combinato con l'RS veloce ha mostrato un'aria significativamente maggiore permeabilità rispetto a tutti gli altri trattamenti. I risultati suggeriscono che esiste un potenziale per il controllo struttura del suolo nella preparazione del letto di semina riducendo al minimo la compattazione da traffico e adattando il controllo specifico del sito dell'intensità di rotazione.

Controllo della profondità dell'aratro

L'ipotesi per il controllo della sezione dell'aratro era che un sistema automatico di controllo della profondità di aratura, installato su un aratro a versoio esistente, potesse regolare dinamicamente e mantenere le profondità di lavoro prescritte, indipendentemente dalla comunicazione con il trattore. È possibile ridurre il consumo di energia senza compromettere lo scopo dell'aratura utilizzando i dati spaziali insieme a una metodologia di modellazione per preparare una mappa della profondità di aratura operativa specifica del sito.

Nel 2018, AgroIntelli ha eseguito prove di controllo della profondità dell'aratro presso il sito di studio danese in terreni argillosi sabbiosi. L'esperimento ha avuto 2 fattori: residuo quantità e profondità di aratura. I risultati sono stati che entrambe le distribuzioni verticali e orizzontali di incorporati residuo dipendeva dalla profondità di aratura. Il residuo quantità >12 t ha-1 sono state incorporate in modo significativamente più profondo delle profondità previste e in modo non uniforme all'interno dei profili del suolo. La distribuzione site-specific di materiali vegetali e proprietà del suolo devono essere considerati per ottenere un'aratura costante, quindi, profondità di incorporazione.

Come risultato delle prove, nel 2019, è stato creato un progetto meccanico per modificare l'aratro nel modo più semplice possibile al fine di aggiungere la caratteristica extra di poter controllare la profondità dell'aratro in base alle mappe di profondità dell'aratro specifiche del sito. Il gruppo target di questa tecnologia sono gli agricoltori interessati a ottenere una distribuzione uniforme di residuo incorporazione.  

 

Ottimizzazione della navigazione per la lavorazione del suolo

Questa tecnologia è una piattaforma di navigazione per il controllo del robot da campo. La piattaforma offre diverse possibilità per garantire che il terreno venga lavorato in modo sostenibile. Sono state testate due funzionalità primarie nella piattaforma di navigazione: a) Controllo della sezione dell'aratro eb) Aree di lavoro specifiche del sito.

Sistema di controllo della sezione dell'aratro

Controllo della sezione dell'aratro

 

L'aratro è in grado di sollevare ogni sezione mentre l'aratro esce dal campo principale nelle capezzagne. Ciò riduce la dimensione dei triangoli nelle capezzagne. Nell'area dei triangoli, il terreno viene arato due volte, una volta all'ingresso/uscita dalla terraferma e una volta all'aratura dei promontori. Quando il terreno viene arato due volte, il terreno viene mescolato e il materiale vegetale/infestante viene portato sulla superficie del terreno. Questo aumenta la pressione delle erbacce in queste aree, diminuisce la pianta residuo mescolato nel terreno, e diminuisce gli effetti dell'aratura.

Benefici per il miglioramento del suolo

L'uso di questo sistema di controllo della sezione dell'aratro riduce al minimo le erbacce e migliora l'incorporazione del terreno nelle capezzagne. In particolare, il controllo della sezione aratro riduce gli impatti negativi durante l'aratura con attrezzi più grandi, riducendo il impatto ambientale (in queste zone sono necessari meno diserbanti) e aumentando l'efficacia dell'aratura.

Aree di lavoro specifiche del sito

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Piattaforma di navigazione che mostra le aree di lavoro definite e le aree di lavoro eseguite per diserbo meccanico

 

Residui colturali ed erbacce popolazione sono la ragione principale per gestire la coltivazione del suolo. Tuttavia, la distribuzione irregolare nel campo è considerata molto raramente nella coltivazione del suolo nella normale pratica agricola. La piattaforma di navigazione include funzionalità che offrono l'opportunità di definire aree di lavoro all'interno di un campo e un unico percorso per il robot, quindi il controllo meccanico delle infestanti, ad esempio, viene eseguito solo quando necessario. L'input per la pianificazione del percorso sulla piattaforma di navigazione, con aree di lavoro, sarà basato sulla visione ed è in fase di sviluppo in altri progetti.

Benefici per il miglioramento del suolo

L'ottimizzazione del controllo meccanico delle infestanti solo nelle aree del campo in cui è necessario riduce il suolo disturbo.

 

Per maggiori informazioni sulle tecnologie Agrointelli contattare Ole Green Questo indirizzo e-mail è protetto dallo spam bot. Abilita Javascript per vederlo.

 

 

AGROINTELLI ha prodotto una relazione che illustra l'importanza di utilizzare la tecnologia per valutare la prontezza del campo, gestire il traffico sul campo, implementare la preparazione del letto di semina, la semina e il diserbo controllati da sensori e siti specifici. L'uso di questa tecnologia può comportare una riduzione dei costi operativi e ridurre al minimo le minacce al suolo e gli impatti ambientali negativi.