AgroIntelliAGROINTELLI har arbetat med SoilCare-undersökningsplatser för att testa och demonstrera olika markförbättrande tekniker. Att integrera dessa tekniker i jordbruksverksamhet, särskilt genom automatisering och användning av sensorer, kan förbättra både markhälsa och lönsamhet.

 

Plats-specifik rotavatorstyrning och detektering av grödrester för Robotti

Robotti är AgroIntellis autonoma fältrobot med en trepunktsfäste som kan utföra sådd, mekanisk ogräsrensning, sprutning, harvning och rotering. Använda en jord textur karta kan Robotti ändra hastigheten på kraftuttaget, öka/minska Robottis hastighet och höja och sänka rotavatorn baserat på faktiska fältförhållanden, vilket skapar det perfekta såbädden. Kraftuttagsvarvtalet och Robottihastigheten hjälper till att skapa rätt storlek aggregat, medan djupet styr hur mycket rest införlivas i jorden. Ju mer rest, desto djupare måste rotatorn arbeta för att säkerställa att rest blandas med jorden.

1624661170186

Jordförbättrande fördelar

Robotti väger vanligtvis mindre än hälften av en liknande avancerad traktor. Den låga vikten minskar risken för jordförpackning och strukturella skador på jorden, vilket kan resultera i högre skördar per hektar. jordbearbetning kan skada jorden och bryta ner jorden till mycket liten aggregat, ökar vind och vatten erosion. Den platsspecifika styrenheten för Robotti kan blanda jorden baserat på jordtypen, vilket resulterar i densamma aggregat storlekar över hela fältet. Rotatorns hastighet, Robottis hastighet och djupet på driven kan justeras.

Rotavator och grödorester detekterar

För att kunna utföra platsspecifik rotering är det nödvändigt att veta hur mycket skörd rest är på marken. Beskära rest kan skydda jorden från erosion och 'minska ytan avrinning, sedimentförlust och tillhörande näringsförluster ' 

Studieplatser i SoilCare -projektet tog foton av grödorester för att hjälpa till att upptäcka grödorester. Totalt 313 bilder analyserades för 6 SoilCare -projektpartners. Instruktioner skickades till de deltagande partnerna om hur man tar bilderna. En blå metallkvadrat på 1 x 1 m skickades till de deltagande partnerna för att skapa ett definierat område som skulle vara ett konsekvent område för att hitta grödan rest.

När han tog en bild skulle personen placera den blå fyrkantiga ramen på marken med färgkortet och ta en bild. För att undvika skuggor och brus i uppgifterna fick personen i uppdrag att ta bilderna mot solen. Efter att bilderna tagits emot beskärdes de.

Beskurna bilder

Beskurna bilder av beskärning rest.

En algoritm med semantisk segmentering skapades för att känna igen grödan rest. Den semantiska segmenteringen användes för att klassificera rest och bakgrund för att uppskatta rest omslag. Algoritmens noggrannhet var 75% och 82% korrekt med ett felintervall på +/- 10.

gröda restbild

LiDar jordytans skanningar

Markytemätningar spelar en viktig roll vid prestationsbedömningen av driven verksamhet och är relevanta i både akademiska och industriella miljöer. Manuella jordytemätningar är tidskrävande och mödosamma, vilket ofta begränsar mängden data som samlas in. Ett experiment utfördes för att jämföra två tillvägagångssätt för att mäta och analysera tvärsnittsarean och geometri hos en fåra efter en släpning av skorna. De jämförda metoderna i denna studie var en manuell tavla och en Light Detection and Ranging (LiDAR) sensor. Experimenten utfördes grovt sand och lerig sand jordkärl utsatta för tre nivåer av bevattning. Med hjälp av LiDAR erhölls ett system för att generera 3D -skanningar av markytan och en genomsnittlig fårgeometri infördes för att studera de geometriska variationerna längs fårorna. En jämförelse av tvärsnittsytemätningarna med anslagstavlan och LiDAR visade upp till 41% skillnad mellan de två metoderna. Förhållandet mellan bevattning och det resulterande fårområdet för en efterföljande skosvepning undersöktes med användning av LiDAR -mätningarna. Fårens tvärsnittsarea ökade med 11% och 34% under 20 mm och 40 mm bevattning jämfört med icke-bevattnade i grov sand experimentera. I leran sandökade tvärsnittsarean med 17% och 15% med bevattning på 20 mm och 40 mm jämfört med icke-bevattnade mätt med LiDAR.

Jordbearbetningens intensitet

Jordstruktur och strukturell stabilitet är viktiga parametrar för hållbarhet markhantering och optimala odlingsmetoder. Denna studie syftade till att förbättra kunskapen om potentiell precision driven praxis genom att karakterisera effekten av varierat driven intensiteter på strukturella egenskaper hos a lera lerjord jord. Ett experiment med förberedelse av såbädd utfördes med användning av en kraftuttagsdriven rotovator utrustad för att mäta vridmoment och vinkelhastighet och med driftshastighet (OS) och rotationshastighet (RS) som huvudfaktorer. Effekter av jordtäckning före driven och köra direkt efter driven mättes med en kombination av OS och RS. Mycket signifikanta korrelationer observerades mellan jordens spridbarhet och energiinmatning, specifik yta på aggregat, fraktioner av små (<4 mm) och medelstora (8–16 mm) aggregatoch geometrisk medeldiameter. Långsamt OS kombinerat med snabb RS visade betydligt större luft permeabilitet än alla andra behandlingar. Resultaten tyder på att det finns en potential för kontroll markstruktur vid förberedelse av såbädd genom att minimera komprimering från trafik och anpassa platsspecifik kontroll av rotationsintensitet.

Plogdjupskontroll

Hypotesen för plogavsnittskontrollen var att ett automatiskt plogdjupskontrollsystem, installerat på en befintlig gjutplog, dynamiskt kan justera och underhålla föreskrivna arbetsdjup, oberoende av kommunikation med traktorn. Det är möjligt att minska energiförbrukningen utan att äventyra syftet med plöjning genom att använda rumsliga data tillsammans med en modelleringsmetodik för att förbereda en platsspecifik driftplogdjupskarta.

År 2018 utförde AgroIntelli plogdjupskontrollförsök på den danska studieplatsen i sandiga leriga jordar. Experimentet hade 2 faktorer - rest mängder och plöjningsdjup. Resultaten var att både vertikala och horisontella fördelningar av inkorporerade rest beroende på plöjningsdjup. De rest mängder> 12 t ha-1 införlivades betydligt djupare än måldjup såväl som ojämnt inom markprofiler. Den platsspecifika distributionen av växtmaterial och markegenskaper måste övervägas för att uppnå en konstant plöjning, därav inkorporeringsdjup.

Som ett resultat av försöken, 2019, skapades en mekanisk design för att ändra plogen på det enklaste sättet för att lägga till den extra funktionen att kunna styra plogdjupet baserat på platsspecifika plogdjupskartor. Målgruppen för denna teknik är jordbrukare som är intresserade av att uppnå en jämn fördelning av rest införlivande.  

 

Navigationsoptimering för jordbearbetning

Denna teknik är en navigeringsplattform för kontroll av fältroboten. Plattformen ger flera möjligheter för att säkerställa att jorden bearbetas på ett hållbart sätt. Två primära funktioner i navigationsplattformen har testats: a) Plogkontroll och b) Platsspecifika arbetsområden.

Kontrollsystem för plogavsnitt

Plog sektionsstyrning

 

Plogen kan lyfta varje sektion när plogen lämnar huvudfältet in i udden. Detta minskar storleken på trianglarna i udden. I trianglarnas område plöjs jorden två gånger, en gång när den kommer in/ut ur fastlandet och en gång vid plogning av udden. När jorden plöjs två gånger blandas jorden och växt-/ogräsmaterialet bringas till markens yta. Detta ökar ogräs trycket i dessa områden, minskar växten rest blandas in i jorden och minskar plöjningens effekter.

Jordförbättrande fördelar

Användningen av detta plogavsnittskontrollsystem minimerar ogräs och förbättrar markens införlivande i udden. I synnerhet minskar plogavsnittets kontroll de negativa effekterna vid plogning med större redskap, vilket minskar miljöpåverkan (mindre herbicider behövs i dessa områden) och öka plöjningens effektivitet.

Platsspecifika arbetsområden

arbetsområden 1 arbetsområden 2

 

Navigationsplattform som visar definierade arbetsområden och utförda arbetsområden för mekanisk ogräsrensning

 

Skörderester och ogräs befolkning är den främsta anledningen till att hantera markodling. Den ojämna fördelningen på åkern beaktas dock mycket sällan vid jordbearbetning vid normal bruk. Navigationsplattformen innehåller funktioner som ger möjlighet att definiera arbetsområden inom ett fält och en enda rutt för roboten, så att den mekaniska ogräsbekämpningen till exempel endast utförs vid behov. Ingången för att planera rutten på navigationsplattformen, med arbetsområden, kommer att vara visionbaserad och är under utveckling i andra projekt.

Jordförbättrande fördelar

Inriktning av mekanisk ogräsbekämpning endast till områden på fältet där det behövs minskar marken störning.

 

Kontakta Ole Green för mer information om Agrointellis teknik Den här e-postadressen är skyddad från spamrobotar. Du måste tillåta Javascript för att visa e-postadressen.

 

 

AGROINTELLI har producerat en rapport som illustrerar vikten av att använda teknik för att bedöma fältberedskap, hantera fälttrafik, implementera platsspecifik kontrollerad såväl som sensorkontrollerad såbäddsberedning, sådd och ogräsning. Användningen av denna teknik kan leda till minskade driftskostnader och minimera markhot och negativa miljöpåverkan.