W ciągu ostatnich kilku lat producenci sprzętu do nawadniania zajmowali się opracowywaniem na nowo systemów zraszających, aby służyły bardziej jako „najemne ręce” niż tylko skuteczny sposób podlewania upraw.
Od przeprowadzania autodiagnostyki w celu ograniczenia przestojów i napraw po monitorowanie upraw na polu, nowa generacja sprzętu do nawadniania została zaprojektowana, aby pomóc rolnikom w lepszym wykorzystaniu zasobów wody, osiągnięciu celów środowiskowych, pracy przy mniejszej liczbie pracowników i poprawie plonów. Na przykład pokładowe kamery obracane centralnie i nadzór z powietrza śledzą teraz w czasie rzeczywistym presję owadów i chorób, a maszyna monitoruje również ogólny stan upraw na podstawie pomiarów poboru azotu.
W miarę jak technologia ta była nadal włączana do nowych produktów, sztuka i nauka rolnictwa nawadnianego zmieniają się na zawsze. Firma Progressive Farmer uważnie śledzi branżę nawadniania od czasu zainstalowania pierwszej wiertnicy z centralnym obrotem w Nebrasce w 1956 r., a teraz, 66 lat później, to zestawienie najnowszych ofert głównych producentów OEM (producentów oryginalnego sprzętu) do nawadniania kataloguje, jak daleko rozwinęła się technologia postępowało. (Zobacz część 2 tej historii w marcowym numerze magazynu.)
NAWADNIANIE DOLIN
Firma Valley Irrigation dodała montowane przegubowo czujniki z kamerami o wysokiej rozdzielczości do opartej na zdjęciach lotniczych usługi Valley Insights na sezon wegetacyjny 2021, w pełni umożliwiając centralnie obracanym systemom zraszającym dostarczanie danych na temat stanu roślin na polu i innych wskaźników agronomicznych w miarę obraca się, nawadniając pola. Nowy system z obrazowaniem na miejscu opartym na sztucznej inteligencji (sztuczna inteligencja) nazywa się Plant Insights i przekształca centralny oś w maszynę do monitorowania upraw.
Obydwa systemy dostarczają obrazy do firmowego centrum sztucznej inteligencji, które ma je przetworzyć za pomocą oprogramowania do uczenia maszynowego, które może identyfikować potencjalne choroby, problemy z owadami i ogólny stan zdrowia roślin. Wyniki oceny danych terenowych przez sztuczną inteligencję służą do generowania alertów dla hodowców, wskazujących lokalizacje pól, w których mogą występować potencjalne problemy.
Przedstawiciele firmy twierdzą, że kamery obrotowe mogą zapewniać wysokiej jakości cyfrowe zdjęcia o rozdzielczości wystarczającej do identyfikacji określonych szkodników owadzich i dowodów na choroby roślin. Wykrywanie oparte na sztucznej inteligencji zapewnia wczesne wschody, wykrywanie liczebności drzewostanów i raporty o presji chwastów, a także informacje na poziomie liści, które mierzą zdrowie roślin i pobór azotu.
Dodatkowa technologia przegubowa firmy Valley na nadchodzący rok obejmuje monitorowanie diagnostyki pokładowej maszyny w ramach firmowego programu sterowania przegubowego Valley 365; EnCompass, system zapewniający równomierne rozprowadzanie wody w maszynach narożnych; oraz szybki system sterowania obrotowego X-Tec HS, który może obrócić zraszacz siedmioprzegubowy po pełnym okręgu w 90 minut w celu ochrony roślin lub lekkich zastosowań wodnych. Oprócz monitorowania upraw, nowa inżynieria firmy Valley umożliwia osiowi monitorowanie własnego stanu w trakcie jazdy.
— Diagnostyka maszynowa jest teraz dostępna w Valley 365, powiedział Troy Long, wiceprezes ds. produktów sprzętowych w oddziale Prospera firmy Valley. „Na sezon wegetacyjny 2022 zmodernizowaliśmy wprowadzony w 2017 r. panel ikon, aby umożliwić diagnostykę maszyny za pomocą interfejsu z ekranem dotykowym” – wyjaśnił. „Podstawowy system monitoruje ciśnienie w oponach i wyrównanie rozpiętości oraz wykorzystuje telemetrię komórkową, aby ostrzegać hodowców o potencjalnych problemach i wskazywać odcinek obrotu, w którym występuje błąd związany z bezpieczeństwem lub ustawieniem”.
Wyrównanie rozpiętości jest kluczowym narzędziem diagnostycznym, ponieważ wskazuje problemy z prędkością i ruchem wieży, co może oznaczać problemy z napompowaniem opon, trakcją lub stanem układu napędowego. „Ten system może zaoszczędzić sporo czasu, ostrzegając operatora o kodach błędów wyzwalających dokładny zakres” – wyjaśnił Long. „W przeszłości, gdy opony przebijały się, blokowały lub awaria skrzyni biegów, oznaczało to konieczność przejścia lub przejechania całej długości maszyny w celu ustalenia lokalizacji problemu”.
Long powiedział, że w programie dostępna jest dodatkowa diagnostyka, w tym dodanie przetworników ciśnienia wody wzdłuż przęsła w celu pomiaru spadków ciśnienia. „Najczęściej przetwornik umieszcza się na osi obrotu, a drugi na końcu rozpiętości” – wyjaśnił. „Informacje zwrotne z tych pomiarów ciśnienia mogłyby pozwolić hodowcom korzystającym z pomp o zmiennej częstotliwości przyspieszyć lub zwolnić, aby zapewnić odpowiedni przepływ do dysz końcowych”. Long powiedział, że system działa również dobrze, monitorując szybkie silniki napędowe o zmiennej częstotliwości, takie jak X-Tec firmy Valley i nowo wprowadzony na rynek X-Tech HS.
— EnCompass wykorzystuje dane GPS w czasie rzeczywistym do określenia przepływu każdej dyszy w oparciu o dokładne położenie ramienia narożnego, wyjaśnił Jerry Gerdes, starszy menedżer produktu w Valley Irrigation.
„System mierzy szybkość ruchu ramienia i znając dostępny przepływ i położenie na polu każdego zraszacza narożnego, określa częstotliwość impulsów zraszacza, aby dostarczyć odpowiednią ilość wody” – dodał. „Ponadto działa w pozycji przedniej lub tylnej i działa wokół przeszkód. „System EnCompass jest sterowany za pomocą opatentowanych obwodów, wykorzystując osprzęt zaworu zraszającego VRI iS (indywidualny zraszacz o zmiennej prędkości nawadniania) firmy Valley do kontrolowania ilości wody dostarczanej przez narożnik” – dodał Gerdes. EnCompass jest dostępny do nowych instalacji i modernizacji dowolnej maszyny narożnej Valley.
W irygatorach można wybrać dwudrogowy zawór sterujący do wody ze studni lub trójdrogowy zawór do wody powierzchniowej, wyjaśnił Gerdes. Aby jeszcze bardziej poprawić użyteczność zraszaczy centralnie obrotowych, firma Valley odpowiedziała w ubiegłym roku na potrzeby plantatorów ziemniaków, oferując szybki system napędowy o zmiennej częstotliwości, który umożliwia skuteczne i terminowe stosowanie środków ochrony roślin dolistnych — pełny zestaw 120- akrowy krąg w 90 minut.
„Hodowcy muszą aplikować chemikalia co osiem do dziesięciu dni i chcieli używać sworzni obrotowych, aby zaoszczędzić siłę roboczą i czas pracy na polu, ale musieli mieć możliwość aplikowania swoich produktów w zalecanych na etykiecie ilościach mieszanki wody i w taki sposób, aby utrzymać produkt na liściach i nie spłukiwać rośliny do ziemi” – wyjaśnił Aaron Caughey, starszy menedżer produktu Valley.
— „X-Tec HS (wysoka prędkość) to ulepszona wersja silnika X-Tec VR firmy Valley Irrigation, która z pewnością znajdzie użytkowników w całym kraju” – powiedział. „Podobnie jak wcześniej X-Tec, wersja o dużej prędkości jest trwałym systemem o ciągłym ruchu, który prawdopodobnie znajdzie uznanie wśród hodowców potrzebujących lekkiego i szybkiego podlewania do kiełkowania roślin o małych nasionach lub tych, którzy potrzebują możliwości uzyskania lekkiego podlewanie, aby zapobiec erozji wietrznej na glebach lekkich” – wyjaśnił. „Sprzedaliśmy już jedną głośną maszynę producentowi jabłek, który chce ją wykorzystać do ochrony przed wiosennymi przymrozkami, gdzie potrzebne jest szybkie lekkie zwilżenie wodą”.
Caughey powiedział, że silnik HS z największym wyborem opon do nawadniania może poruszać się z prędkością prawie 96 metrów na minutę, a na maszynie o siedmiu przęsłach oznacza to pełny obrót w 90 minut. To w porównaniu z około czterogodzinną podróżą w przypadku istniejącego silnika X-Tec. Powiedział, że obecny system jest przeznaczony przede wszystkim dla pól o nachyleniu nie większym niż 5% ze względu na ograniczenia momentu obrotowego.
„Poruszamy zraszaczem 10 razy szybciej, ale nie zużywamy 10 razy większej mocy, dlatego istnieją ograniczenia momentu obrotowego związane z ciągnięciem ciężkich ładunków na wysokim biegu” – wyjaśnił. „Silnik HS o mocy 3 KM został zaprojektowany do pracy z prędkością wyjściową 343 obr./min w porównaniu ze standardowym silnikiem X-Tec, który pracuje z prędkością 34 obr./min i rozwija moc 0.6 KM.” Caughey powiedział, że w ciągu pierwszych dwóch miesięcy od ich premiery we wrześniu 80 r. sprzedano około 2021 maszyn X-Tec HS.
Firma Lindsay CORP.
Najważniejszą wiadomością Lindsay Corp. na rok 2022 jest gruntowne przeprojektowanie obecnego programu zdalnego sterowania obrotami FieldNET, aby zapewnić użytkownikom bardziej intuicyjny dostęp do rosnącej liczby funkcji centralnego obrotu, które wpływają zarówno na zdrowie maszyn, jak i na zdrowie roślin.
„Przebudowa jest w toku i prawdopodobnie będzie dostępna komercyjnie dla hodowców po zakończeniu testów beta w sezonie wegetacyjnym 2022” – powiedział Reece Andrews, menedżer produktu w FieldNET i Zimmatic Controls. Powiedział, że przeprojektowanie polega na ciągłym ulepszaniu FieldNET, wprowadzonego po raz pierwszy w 2007 roku, aby zapewnić irygatorom bardziej przyjazny dla użytkownika dostęp do rosnącego obecnie portfolio technologii przestawnych.
Andrews powiedział, że w nowym interfejsie użytkownika FieldNET hodowcy zaczną widzieć, jak inteligentne rozwiązania Lindsay ożywają. Inteligentny zwrot, ogłoszony po raz pierwszy w listopadzie 2020 r., ma na celu wspieranie zdrowszych upraw i bardziej zrównoważonych praktyk rolniczych, przy jednoczesnym skróceniu przestojów operacyjnych oraz oszczędności czasu i kosztów pracy hodowców.
„Nasza nowa platforma smart-pivot rodzi nową generację produktów i z biegiem czasu zmieni sposób nawadniania rolników w miarę ewolucji technologii dzięki nowym czujnikom i funkcjom” – powiedział. „Przestój sprzętu jest kosztowny w przypadku rolnictwa, a hodowcy pytają nas, czy można wykorzystać FieldNET do wysłania im komunikatu: „Która wieża została wyłączona?”. Chcemy dać im to, czego chcą” – kontynuował. „Chcemy także pomóc im zidentyfikować przyczynę problemu, niezależnie od tego, czy jest to awaria komponentu, czy warunki terenowe, a inteligentny obrót będzie w stanie to zrobić”.
Andrews powiedział, że podstawą inteligentnego obrotu jest system czujników wieżowych, które monitorują kąty ustawienia w stosunku do innych wież. „Wykorzystując te informacje, można wykorzystać system uczenia maszynowego do przesłania klientowi potrzebnych informacji na temat miejsca potencjalnej awarii, oszczędzając w ten sposób cenny czas na określenie problemu” – wyjaśnił. „Szybsza diagnostyka oznacza mniej czasu w terenie na przywrócenie maszyny do użytku. Wszystko to ma na celu zwiększenie ogólnej produktywności, szczególnie w czasach niedoborów siły roboczej”.
Ponadto Andrews stwierdził, że system można wykorzystać do pomiaru poboru prądu przez silniki napędowe, sygnalizując w ten sposób potencjalne problemy z systemem w takich elementach, jak skrzynie biegów, zanim ulegną awarii. „Możemy także dodać monitory do opon obrotowych, które nie tylko mierzą ciśnienie w oponach, ale można je zaprogramować tak, aby w przypadku niskiego ciśnienia zawróciły maszynę na najbliższą drogę serwisową w celu naprawy, zanim zniszczy ona oponę lub inne elementy. ”
Inteligentny obrót zapewnia także skuteczniejszy dostęp do rosnącej liczby czujników związanych z uprawami, które umożliwiają monitorowanie warunków upraw i gleby, epidemii owadów i chorób oraz złotego standardu wydajności nawadniania — planowania nawadniania. W 2017 r. Lindsay uruchomiła pierwsze w branży oparte na chmurze, zautomatyzowane narzędzie do planowania nawadniania, FieldNET Advisor. „Potencjalne oszczędności wody na jednym polu przy użyciu narzędzia FieldNET Advisor mogą sięgać milionów galonów, dając rolnikowi więcej za mniej, a tego chcemy. należy powtórzyć wśród wszystkich naszych hodowców, ponieważ efektywne wykorzystanie wody w rolnictwie jest niezwykle istotne” – powiedział Andrews. „Korzystanie z narzędzia FieldNET Advisor wymaga nauki, a przepisanie ma również na celu spłaszczenie tej krzywej”.
Firma wypuściła także niedawno FieldNET z WaterTrend, nową funkcją platformy FieldNET, która wykorzystuje tę samą wiedzę i dane, które trafiają do FieldNET Advisor bez dodatkowych kosztów dla abonentów. „WaterTrend został bezpłatnie dodany do systemu i zapewnia informacje umożliwiające podejmowanie decyzji w zakresie planowania nawadniania w oparciu o rodzaje gleby, modelowanie wzrostu roślin, lokalne dane o pogodzie i opadach. Zapewnia to następną siedmiodniową prognozę zużycia wody w uprawach” – wyjaśnił Andrews. Ponadto nowy system smart-pivot został zaprojektowany tak, aby ułatwić konfigurację i korzystanie z sieci FieldNET, niezależnie od tego, w jaki sposób i gdzie są generowane lub przechowywane mapy pól i informacje o plonach.
„Częścią naszego celu jest poprawa dostępu naszych klientów do ich danych na różnych platformach” – zauważył Andrews. „Interfejsy API (interfejsy programowania aplikacji) działają pomiędzy firmą FieldNET a innymi zaufanymi doradcami naszych klientów, więc jeśli ktoś korzysta na przykład z Centrum Operacyjnego John Deere zamiast przerysowywać te informacje w FieldNET, może połączyć obie platformy, umożliwiając obu do automatycznego wykorzystywania ich informacji” – wyjaśnił. „Staramy się, aby korzystanie z bardzo złożonej inżynierii było jak najłatwiejsze dla naszych hodowców”.
NAWADNIANIE REINKE
W ciągu ostatnich dwóch lat firma Reinke Irrigation podjęła istotne kroki, aby pomóc irygatorom w lepszym podejmowaniu decyzji dotyczących harmonogramu i zapewnieniu bardziej równomiernego podawania wody na polach, gdzie ramiona narożne rozciągają się poza ich środkowe obroty.
Mark Gross prowadzi 100 kręgów wyposażonych w maszyny Reinke w pobliżu Spokane w stanie Waszyngton, uprawiających ziemniaki, kukurydzę, groch, pszenicę, jęczmień i siano. Jest w trakcie przekształcania wielu swoich ramion narożnych w nowy system ESAC (elektroniczne sterowanie ramieniem wahliwym) firmy Reinke, aby zapewnić nawadnianie w rogach ze zmiennym natężeniem za pomocą GPS. „W sezonie wegetacyjnym widać różnicę w plonach w rogach” – wyjaśnił po obejrzeniu wydajności pięciu jednostek ESAC w swoim gospodarstwie w sezonie wegetacyjnym 2020–21. „W tych rzędach nie ma żółtych smug, a zieleń jest znacznie bardziej jednolita”.
Gross powiedział, że podanie odpowiedniej ilości wody pod wahaczami zawsze było problematyczne, ale wyjaśnił, że dzięki systemowi nawadniania ESAC nie zaobserwował nadmiernego ani niedostatecznego podlewania rzędów narożnych. „Już z tego punktu widzenia zastosowanie ich w naszych maszynach ma sens” – powiedział. Ken Goodall, dyrektor ds. sprzedaży w firmie Reinke w Ameryce Północnej, powiedział, że technologia ESAC to jeden z niewielu dostępnych systemów z ramionami narożnymi, który kwalifikuje się do udziału w kosztach oszczędzania wody w ramach programu motywacyjnego za jakość środowiska Agencji Usług Farmerskich.
„ESAC zapewnia subcentymetrową dokładność w całym obszarze zastosowań, wykorzystując GPS i trzy anteny zamontowane na urządzeniu, co zapewnia precyzyjną kontrolę zarówno do przodu, jak i do tyłu” – wyjaśnił. „To wytyczne, w połączeniu ze zdolnością systemu do zapewnienia pulsacyjnego przepływu wody do każdej dyszy na przęśle, umożliwiają precyzyjne nawadnianie narożników w siatce mapy pola o wymiarach 10 na 10 stopy”. Goodall powiedział, że ESAC został zaprojektowany specjalnie w celu zapewnienia równomierności wody we wszystkich zmiennych ruchomego wahacza zamontowanego na ruchomej maszynie z centralnym obrotem. Zaawansowana technologia umożliwia również nawadnianie na receptę w celu dostosowania do rodzaju gleby i zmienności terenu.
„Na podstawie map pól system nawadniania może znaleźć największe i najmniejsze fragmenty pola i odpowiednio je podlać” – dodał. Oprócz wbudowanej technologii ESAC, firma Reinke nawiązała także współpracę z firmą CropX w celu włączenia technologii monitorowania wilgotności gleby do osi Reinke za pośrednictwem systemu sterownika RC-10 Rain Cloud. „Dzięki możliwości sprawdzenia online warunków wilgotności na polach o różnym typie gleby, hodowcy mogą podejmować znacznie bardziej świadome decyzje dotyczące podlewania” – wyjaśnił Goodall.