Обратный звонок
Обратный звонок

Ключевой принцип точного земледелия – обрабатывать поле в соответствии с его особенностями и имеющимися неоднородностями. В первую очередь это касается внесения удобрений и СЗР. Сегодня каждый агропроизводитель может проводить эти операции дифференцированно с переменными нормами на разных участках поля. Конечно, для этого необходимо использовать современную технику и проводить исследования полей для выявления неоднородностей. Каждое поле имеет свои особенности и отличается по уровню содержания гумуса, кислотности, рельефу, влагообеспеченности и десятку других параметров, влияющих на конечную урожайность.

В рамках концепции точного земледелия можно достаточно точно выявлять зоны и участки с различными характеристиками. Для этого используются дроны и спутниковые снимки, карты урожайности, проводится агрохимическое обследование. На основе собранных данных создаются карты-задания, с помощью которых техника может работать с изменяющимися нормами. Однако мы живем во время технологического бума, и уже сегодня на западе активно экспериментируют с технологиями, позволяющими собирать, обрабатывать данные и одновременно с этим проводить дифференцированное внесение удобрений.

Как работают оптические сенсоры в агро

Первые оптические сенсоры для сельского хозяйства начали появляться более 20 лет назад и были предназначены исключительно для измерения содержания азота в растениях. Хорошо, «измерение» – это не совсем точная формулировка. На самом деле, такие оптические сенсоры не «измеряют» содержание азота или его поглощение растениями, как это происходит в лабораторных условиях. Ни один современный оптический датчик не определит концентрацию азота, фосфора, серы или какого-либо другого элемента в биомассе. Технология работает проще и умнее – достаточно понять общее состояние биомассы. Фактически такие сенсоры оценивают показатели косвенно, из-за соотношения отраженного света в нескольких диапазонах и количества хлорофилла в растениях, рассчитывая вегетационные индексы, например, индекс биомассы.

Здоровые, хорошо сформированные растения при фотосинтезе поглощают больше красного и синего светового спектра и отбивают зеленый. Эта особенность растений и была положена в основу работы оптических сенсоров. Для функционирования сенсорам необходим источник света. Пассивная технология подразумевает использование солнечных лучей, в то время как активная технология функционирует на искусственных источниках света, таких как светодиодные или ксеноновые лампы.

Каждая из технологий имеет свои преимущества и недостатки. К примеру, пассивные сенсоры можно использовать только днем. Активные могут применяться как днем, так и ночью, однако качество обследования сильно зависит от расстояния между источником света и растением, чего не всегда можно достичь при работе на поле.

 

Использование оптических сенсоров

Как происходит применение оптических детекторов на практике? Если говорить о внесении азота, например под озимую пшеницу, то обычно оптические сенсоры используются весной, начиная со второй подкормки. Количество биомассы, которую можно измерить во время первой подкормки относительно низкое и обычно недостаточно для внесения с использованием оптических сенсоров, да и рисковать с нормой внесения удобрений на данном этапе развития растения не стоит. В таком случае принято первую подкормку проводить по стандартной технологии.

В период когда начинается вторая подкормка азотом и перед выходом растения в трубку, есть смысл использовать оптические сенсоры для расчета оптимальной нормы внесения. В этом случае подкормка проводится дифференцированно, а норма будет не фиксирована и колеблется в рамках 20-100 кг/га действующего вещества. Обнаруженные при сканировании слабые растения подпитываются больше, а на участках с достаточно развитыми посевами норма внесения уменьшается. Таким образом, производится распределение азотных удобрений и повышается потенциал урожайности.

Третья подкормка проходит также со сканированием биомассы оптическими сенсорами. На этом этапе подпитываются уже хорошо развитые растения с сильным колосом, для того чтобы не ограничивать развитие зерна и достичь большего содержания белка по всей площади. Более слабые растения соответственно подпитываются нейтрально. Норма внесения, как и при второй подкормке, будет колебаться в пределах 20-80 кг/га действующего вещества в зависимости от состояния растений.

Зони сканування для сенсора, що встановлюється на даху техніки

Зоны сканирования для сенсора, который устанавливается на крыше техники

 

К использованию технологии осенью следует подходить индивидуально, поскольку в этот период биомассы на поле уже недостаточно. По информации DLG (Deutsche Landwirtschafts-Gesellschaft), в Германии осеннее внесение удобрений и регуляторов роста с использованием оптических сенсоров чаще всего происходит при выращивании рапса. Это связано с тем, что весной, после зимнего обледенения листьев, сенсор может некорректно анализировать их состояние, даже если корни и стебель будут достаточно развиты. Поэтому часто исследование состояния посевов проводится осенью, а дифференцированное внесение на его основе – весной. На участках, где осенью была развита биомасса, вносится более низкая норма азота и наоборот.

Результатом использования оптических сенсоров при внесении азота будет экономия удобрений на уровне 5-10% и прирост урожайности до 5%. Равномерное распределение азота в зависимости от состояния вегетации позволяет получать более однородные посевы и более высокие значения протеина в рамках + 0,5%.

Внесение средств защиты растений 

Если первые сенсоры создавались именно для оптимизации внесения азота, то у современных аппаратов более широкое применение. В первую очередь это касается внесения средств защиты растений. И хотя для выявления вредителей и заболеваний технология считается экспериментальной, применение оптических сенсоров для борьбы с сорняками, особенно в междурядье пропашных культур, достаточно эффективно. Например, сенсоры WeedSeeker устанавливаются на каждую из форсунок опрыскивателя и при движении по полю автоматически и непрерывно сканируют растительный покров. Обнаруживая сорняки, компьютер подает рабочий раствор на форсунки, под которыми они были обнаружены. Таким образом, препарат попадает точно на сорняк. При внесении гербицидов контактной группы это позволяет получать колоссальную экономию СЗР.

Сенсори WeedSeeker регулюють подачу робочого розчину на форсунки

Установленные на штанге сенсоры WeedSeeker регулируют подачу рабочего раствора на форсунки, под которыми обнаружен сорняк

 

Другое направление, где использование оптических сенсоров оправдано, — внесение регуляторов роста. Их применение зависит от множества параметров: сорта, густоты посевов, их устойчивости, уровня обеспечения питательными веществами, времени посева и т.д. В зависимости от этого оптимальная дозировка регуляторов роста будет сильно колебаться. Неправильно подобранная норма внесения может привести к деградации корневой системы, нарушению колошения, деформации колосьев у зерновых культур.

Карта поля озимого ріпаку з розрахованим індексом вегетації (зліва) та картограма на диференційне внесення регуляторів росту (праворуч)

Карта поля озимого рапса с рассчитанным индексом вегетации (слева) и картограмма на дифференциальное внесение регуляторов роста (справа)

 

Правило дифференцированного внесения регуляторов роста с использованием оптических сенсоров формулируется следующим образом: слабые растения с низким индексом биомассы получают меньшее количество регуляторов роста, чем в среднем по полю. На более развитых участках доза растет, что позволяет приглушить развитие растения перед зимовкой. Таким образом, аграрий получает более высокий потенциал урожайности и экономит на препаратах.

 

Какие сенсоры доступны на рынке?

Если говорить при использовании оптических сенсоров в Украине, то хозяйств, где технология используется, сегодня можно насчитать не больше двух десятков. Это связано как со сложностью и новизной технологии, так и с достаточно высокой стоимостью сенсоров. Вообще, оптические сенсоры это не тот инструмент, с которого обычно начинают внедрять точное земледелие. В Украине еще не все аграрии используют базовые технологии, такие как параллельное вождение, отключение секций опрыскивателя и сеялки. Оптические сенсоры – это как вишенка на торте для хозяйств, отработавших базовые технологии и стремящиеся максимально повысить свою эффективность. Если это о вашем хозяйстве и вы рассматриваете возможность вносить азот или СЗР дифференцированно используя оптические сенсоры, обязательно обратите внимание на следующие устройства.

Yara N-Sensor

Первый коммерческий детектор на рынке, который Yara представила еще в 1999 году. Сам аппарат монтируется на крыше техники и состоит из двух диодных спектрометров, волоконной оптики и процессора. Спектрометры сканируют растения на площади 50 кв.м, собирая отражательную способность с длиной световой волны в диапазоне от 350 до 1100 нанометров из четырех точек вокруг трактора. Сегодня компания Yara выпустила две модели сенсора – N-Sensor и N-Sensor ALS. Модель ALS имеет встроенный источник света, позволяющий технике работать ночью.

Yara N-Sensor, встановлений на даху трактора John Deere

Yara N-Sensor, установленный на крыше трактора John Deere

 

Isaria/CLAAS Crop Sensor

Isaria Crop Sensor был разработан немецкой компанией Fritzmeier Umwelttechnik вместе с Мюнхенским техническим университетом. Позже к проекту присоединился CLAAS, интегрировав сенсор под ISOBUS. Isaria Crop Sensor имеет вид алюминиевой штанги шириной 6,9 м, на кронштейнах которой крепятся две сенсорные головки на высоте 40-100 см над растениями. Размещение сенсоров под прямым углом к ​​посевам позволяет получать более высокую точность результатов сканирования. Каждая сенсорная головка оборудована фотодиодами, улавливающими отраженный свет от четырех LED диодов.

Расчетный индекс вегетации REIP (Red Edge Inflection Point) базируется на четырех длинах световых волн от красного до инфракрасного спектра и отображает состояние вегетации растений. Кроме исследования состояния вегетации растений Crop Sensor имеет возможность подгружать исторические карты урожайности и данные агрохимических исследований, корректируя норму внесения при работе техники.

Claas Crop Sensor, встановлений перед трактором

Claas Crop Sensor, установленный перед трактором

 

OptRx Crop Sensors

Компания AgLeader является разработчиком детектора OptRx на основе системы CropCircle от Holland Scientific. OptRx – это активная система с собственными светодиодами, которая может работать независимо от дневного света. Три фотодиода улавливают и измеряют отраженный растениями свет от 60 до 160 см. OptRx работает на основе вегетационных индексов NDVI и NDRE по комбинации трех длин волн в диапазоне NIR – 670, 730 и 780 нм. Электронные карты и собранные данные можно передавать в программное обеспечение SMS™ или AgFiniti Mobile, без необходимости покупать программное обеспечение для сшивания фотографий.

 

Полевой анализатор Augmenta

Одна из последних разработок, появившаяся на рынке — полевой анализатор от Augmenta — мультиспектральный прибор для обработки изображений культур в режиме реального времени. Программный продукт обеспечивает мониторинг и автоматизацию с использованием искусственного интеллекта. На сегодняшний день анализатор поддерживает корректировку норм внесения азотных удобрений, регуляторов роста растений и дефолиантов на посевах ряда зерновых культур, сахарной свеклы, сои и других.

По словам разработчиков, устройство можно установить на любую комбинацию трактора-разбрасывателя минудобрений, если они оба имеют подключение ISOBUS. Устройство оснащено мультиспектральной камерой и обеспечивает ширину сканирования до 40 м с разрешением 12 пикселей на сантиметр. Ключевые преимущества анализатора — его компактные размеры, а также возможность легко и быстро переустановить устройство с одного вида техники на другой.

Augmenta

Що бачить та опрацьовує польовий аналізатор Augmenta

Что видит и обрабатывает полевой анализатор Augmenta

 

Консультант
Получите бесплатную консультацию

Звоните по номеру +380 67 829 10 80
или оставьте ваши контакты и мы с вами свяжемся

    Спасибо!
    Ваша заявка уже обрабатывается

    Вскоре мы с Вами свяжемся