26248

Использование дистанционных методов и прецизионной техники для внесения удобрений

Лекция

Лесное и сельское хозяйство

Лекция Использование дистанционных методов и прецизионной техники для внесения удобрений Цели и задачи. Сформировать умение разрабатывать электронные картограммы по обеспеченности элементами питания кислотности солонцеватости и картызадания для дифференциального внесения удобрений в режиме off line а также способность разрабатывать агротребования для выполнения операций в режиме on line. Рассматриваются различные режимы дифференцированного внесения удобрений и мелиорантов off line и on line программное обеспечение и использование...

Русский

2013-08-18

96 KB

9 чел.

Модульная единица 3.4.

Лекция «Использование дистанционных методов и прецизионной техники для внесения удобрений»

Цели и задачи. Сформировать умение разрабатывать электронные картограммы по обеспеченности элементами питания, кислотности, солонцеватости и карты-задания для дифференциального внесения удобрений в режиме «off line», а также способность разрабатывать агротребования для выполнения операций в режиме «on line».

Аннотация. Рассматриваются различные режимы дифференцированного внесения удобрений и мелиорантов (off line и on line), программное обеспечение, и использование прецизионной техники.

Ключевые слова: карта-задание, чип-карта, почвенный пробоотборник, GPS, бортовой компьютер, программное обеспечение, навигация, карта урожайности, контролер паралельного вождения, распределитель удобрений, дисплей курсоуказатель, оптический сенсор, N-тестер, калибровочные таблицы.

Рассматриваемые вопросы:

1. Режимы внесения удобрений в точных агротехнологиях.

2. Основные функции программного обеспечения.

3.Разработка агрохимических картограмм и карт-заданий.

4. Программное обеспечение для стационарного компьютера.

5. Контролер паралельного вождения трактора по полю.

6. Распределители твердых и жидких минеральных удобрений.

Задание.

По материалам заданных ГИС и агрохимических картограмм разработать карту-задание и процедуры по обеспечению дифференцированного внесения удобрений в режиме off line и агротребования для выполнения операций в режиме on line.

Содержание лекции

1. Режимы внесения удобрений в точных агротехнологиях

Технологические операции по внесению минеральных удобрений составляют существенную часть себестоимости всей агротехнологии и как следствие - себестоимости конечной продукции. Также и внесение минеральных удобрений существенно влияет на экологическую обстановку и качество конечной продукции. В настоящее время агроном рассчитывает дозу удобрения усреднено, то есть одну на все поле или производственный участок. А на самом деле потребность в удобрении на разных участках поля может значительно отличаться. В результате создается переизбыток удобрений на одних участках поля и нехватка на других, что соответственно влияет на количество и качество урожая, а также экологическую обстановку.

Современные технические и информационные средства позволяют обеспечить дифференцированное  внесение удобрений в соответствии с микроструктурой почвенного покрова.

Точное земледелие предполагает два режима внесения удобрений - off-line и on-line. Режим off-line предусматривает предварительную подготовку на стационарном компьютере карты-задания, в которой содержатся пространственно привязанные с помощью GPS дозы удобрений для каждого элементарного участка поля. Для этого осуществляется сбор необходимых данных о поле, на основании которых проводится расчёт дозы для каждого элементарного участка поля, тем самым формируется (в специальной программе) карта-задание. Затем она переносится на чип-карте (носителе информации) на бортовой компьютер сельскохозяйственной техники, оснащённой GPS-приёмником, и выполняется заданная операция. Трактор, оснащенный бортовым компьютером, двигаясь по полю, с помощью GPS определяет свое местонахождение. Компьютер считывает с чип-карты дозу удобрений, соответствующую месту нахождения и посылает сигнал на контроллер распределителя твердых удобрений или опрыскивателя. Контроллер же, получив сигнал, выставляет нужную дозу.

Режим реального времени (on-line) предполагает предварительное определение агротребований на выполнение операции по внесению удобрений и мелиорантов, а соответствующая доза определяется непосредственно во время выполнения операции. Агротребования в данном случае - это количественная зависимость дозы агрохимикатов от показаний датчика, установленного на сельскохозяйственной технике, выполняющей операцию, и сканирующего посев. Результаты выполнения операции (дозы и координаты, обработанная площадь, время выполнения и фамилия исполнителя) записываются на чип-карту.

Комплектация технического обеспечения реализации агроприемов в системе точного земледелия существенно зависит от режима их выполнения. В этой связи точные (прецизионные) технологии предполагают использование различной информационной и технической базы.

Далее на примере внесения минеральных удобрений рассмотрим две прецизионные технологии, реализация которых осуществляется в режимах off-line и on-line.

Первая технология предусматривает внесение минеральных удобрений в режиме off-line и имеет в качестве информационно-технической базы мобильный автоматизированный комплекс для создания электронных карт полей и агрохимического обследования.

Он состоит из следующих функциональных компонентов:

движитель,

автоматический почвенный проботборник

спутниковая система позиционирования (GPS)

бортовой компьютер

программное обеспечение.

Движитель - автомобиль типа «Нива», или любой другой джип, подходящий по критериям мобильности, а именно, возможности перемещаться на расстояния большие, чем сельхозугодья одного хозяйства, грузоподъёмности, стоимости и проходимости. Причём, если автомобиль будет оборудован так называемыми шинами «низкого давления», то проходимость его увеличится. Движитель оснащен специальной оснасткой для крепления автоматического пробоотборника на задней части автомобиля. Специальная оснастка включает в себя, помимо железной рамной конструкции для непосредственной навески пробоотборника, также розетку, соединенную с аккумуляторной батареей автомобиля.

В автомобиле предусмотрено также штатное место внутри кузова для транспортного расположения пробоотборника на случай передвижения на большие расстояния.

Автоматический почвенный пробоотборник представляет собой агрегат, смонтированный как навесное оборудование на задней части рамы движителя; он работает от электрического двигателя, питающегося от аккумуляторной батареи автомобиля. Электрический двигатель приводит в действие гидравлическую систему, непосредственно производящую отбор проб посредством двух спаренных агрохимических буров. Пробоотборник оснащен блоком управления, управляющей электроникой, датчиком и регулятором рабочего давления. Почвенные пробы берутся на глубину 25 см. Почва автоматически собирается в специальный контейнер на пробоотборнике и пересыпается в отдельную маркированную тару по окончании отбора объединённой пробы, то есть пробы с одного элементарного участка поля.

В качестве системы позиционирования на местности используется американская Global Position Sistem (GPS) или глобальная система позиционирования, точнее - ее космический сегмент, представляющий собой созвездие из 24 спутников. Система GPS работает при любых погодных условиях по всему миру 24 часа в сутки. С ее помощью можно с высокой степенью точности определять координаты и скорость подвижных объектов. За пользование услугами системы GPS не взимается ни абонентская плата, ни плата за подключение. Все, что нужно для пользования системой GPS - это приобрести GPS-приемник.

В качестве GPS-приёмника нами был выбран AgGPS-132 фирмы Tpimble ввиду своей многофункциональности, так как он специально предназначен для установки на транспортные средства, обеспечивая субметровый уровень точности в дифференциальном режиме.

GPS-приёмник (на примере AgGPS-132) объединяет приемник GPS сигналов. приемник поправок от морских MSK и приемник поправок от спутникового дифференциального сервиса (Omnistar Rakal), при этом используется одна комбинированная антенна. Такая конфигурация значительно повышает точность (до 0,5м) и надежность определения места, а также упрощает реализацию дифференциального режима.

DGPS приемник оборудован встроенным ЖК дисплеем и клавиатурой, что обеспечивает простоту настроек и интеграцию в существующие программно-аппаратные комплексы. Питание DGPS приёмника осуществляется от бортовой сети питания в диапазоне от 10 до 32 вольт постоянного тока, кроме того, питание может осуществляться от аккумуляторных батарей. AgGPS-132 может быть легко интегрирован и настроен для работы с широким спектром оборудования, таким как судовые навигационные комплексы, сейсмические станции, оборудование сельскохозяйственных машин, полевые компьютеры и контроллеры-накопители.

Встроенный двухканальный цифровой приёмник дифференциальных поправок от MSK маяков с низким уровнем внутренних шумов позволяет принимать сигналы от маяка на удалении в сотни километров. Определение местоположения осуществляется с использованием надёжных методик дифференциальной обработки, что позволяет приступить к работам всего лишь через несколько секунд после включения комплекса.

Бортовой компьютер (например Fujitsu PenCentra 200) соединен с GPS-приёмником кабелем стандарта RS-232 для получения текущей координаты. Он оснащён специальным программным обеспечением.

На испытательном полигоне АФИ выбрано программное обеспечение (ПО) SST FieldRover II by Farm Works производства Site-Specific Technology (SST) Development Group, Inc. Программное обеспечение бортового компьютера позволяет сразу же на поле создавать электронный контур обследуемого участка, определение точек отбора проб и навигацию по этим точкам. Также предусмотрено подключение внешних датчиков для непрерывного (сплошного) обследования экспериментальных участков.

2. Основные функции программного обеспечения

Создание электронных карт обследуемых полей, с использованием объектов типа «линия», «точка» и «полигон».

Возможность ведения базы данных с привязкой атрибутов к идентификаторам топографических объектов.

Поддержка функции увеличения/уменьшения карты.

Работа в метрической системе измерения.

Работа с GPS-приемниками через СОМ-порт, поддерживающими стандарт NMEA0183.

Отображение текущих географических координат.

Возможность навигации в заданную точку.

Возможность отображения длины, расстояний, площади геообъектов.

Работа с несколькими слоями отображения информации.

Поддержка импорта/экспорта данных в формате ESRI® Shapefile. и MIF MID

Работа с растровыми слоями JPG, Img, GeoTIFF .

Наложение сетки на полигон. Сетка может иметь произвольный размер и ориентацию. Каждой ячейке присваивается уникальный идентификатор.

Ячейка сетки может быть квадратной либо прямоугольной. Ее размер может быть задан как по площади, так и по длине стороны ячейки.

Сетку, в режиме редактирования, можно вращать, перемещать. При выходе из режима редактирования, сетка преобразуется в слой точек и слой полигонов.

Отображение текстовых атрибутов полигонов, линий, точек.

Возможность задания неограниченного количества атрибутов для геообъектов.

Возможность для создания и отображение легенды для геообъектов на основании атрибутов этих объектов.

3. Разработка агрохимических картограмм и карт-заданий.

Разработка картограмм обеспеченности почв элементами питания, кислотности, солонцеватости почв осуществляется с использованием крупномасштабных карт структур почвенного покрова и карт урожайности.

Отбор почвенных проб производится пробоотборником по нормативам, которые разрабатываются научными учреждениями для различных почвенных условий. Каждая взятая проба привязывается к единой системе позиционирования.

Наряду с точным фиксированием и хранением в ЭВМ координат каждой взятой пробы на обследуемой территории новая технология обеспечивает автоматическое создание электронной карты-схемы обследования.

При отборе проб оператор делает 10-20 уколов автоматическим пробоотборником, останавливаясь при каждом уколе. На панели бортового компьютера записывается пройденный путь и сохраняется в памяти компьютера.

Программное обеспечение должно гарантировать навигацию к любой отмеченной в бортовом компьютере оператором точке на поле. Это удобно при движении к месту последней взятой пробы для продолжения работ или к проблемному участку, где необходимо провести дополнительные исследования.

Развитие современных технологий позволяет получать важнейшую информацию о посевных площадях, т.н. карты урожайности. Используя специальные датчики, установленные на уборочной технике, а также бортовые компьютеры и приёмники GPS, после уборки обмолачиваемых культур мы можем получать пространственно-ориентированные карты урожайности. Получение подобных карт является несомненным прорывом в области земледелия, так как позволяет нам определять неоднородность главного из всех показателей - урожайности.

Полученные карты включаются в геоинформационную базу хозяйства и служат отправной точкой при планировании агрохимического обследования, так как позволяют выявить с высокой точностью проблемные участки поля. Эта информация существенно снижает издержки по обследованию поля, так как позволяет целенаправленно определить наиболее важные места для обследования.

Карты урожайности получаются с помощью зернового комбайна, оснащённого датчиками урожайности, бортовым компьютером и системой DGPS. По карте можно определить достаточно точно границы участков с низкой урожайностью. Исходя из этого, обследование почвы в этих местах целесообразно в дальнейшем проводить особенно подробно, и при этом важно выяснить причину низкой урожайности, чтобы в следующем сезоне избежать потерь в урожае запланированной культуры на этом поле.

Имеется возможность укомплектовать обычные используемые в нашей стране комбайны аппаратурой учета урожайности обмолачиваемых культур.

4. Программное обеспечение для стационарного компьютера

Интерфейс передачи данных между ПО бортового компьютера мобильного комплекса и ПО стационарного компьютера позволяет импортировать и экспортировать контура обследуемых полей, сетку разбиения поля на элементарные участки, пути и точки, отмеченные при обследовании и привязанные к координатам.

После проведения лабораторных исследований отобранных образцов ведомость с результатами заносится в ПО стационарного компьютера соответственно точкам отбора проб, импортированным из бортового компьютера комплекса. После этого одним из методов интерполяции получаем карту распределения по полю каждого агрохимического параметра, определенного в агрохимической лаборатории. База данных хранит в себе всю информацию, введенную в программу ранее, что позволяет проводить мониторинг агрохимических характеристик по каждому полю от обследования к обследованию.

Встроенный специальный редактор формул позволяет программировать достаточно сложные методы расчета удобрений, которые впоследствии применяются для создания карты-задания на внесение минеральных удобрений. Редактор формул позволяет вести базу удобрений: создавать новые схемы удобрения и редактировать старые. В базе удобрений указывается процентное содержание действующих веществ, стоимость и название. Стоимость позволяет рассчитать полную стоимость удобрений, внесенных на конкретное поле по созданной карте-заданию.

При создании карты-задания программа в диалоговом режиме запрашивает необходимые сведения: ширину захвата техники, тип бортового компьютера, обрабатываемую культуру, тип удобрений и метод расчета дозы внесения. После этого стационарный компьютер генерирует пространственно-ориентированную карту-задание на внесение минеральных удобрений. Программа стационарный компьютер имеет множество функций, предназначенных для анализа геоинформационной и агрономической информации, выдачи различных отчетов и статистического анализа.

5. Контролер параллельного вождения трактора по полю

Контролер параллельного вождения необходим для точного вождения техники по полю, с точностью, которую позволяет выдерживать GPS-приемник. Точное вождение по полю необходимо во избежание разрывов и перекрытий полос внесения минеральных удобрений, что само по себе дает ощутимый экономический и экологический эффект.

Так, при традиционном внесении удобрений механизатор ориентируется по пенному маркеру (если он есть), но при большой ширине захвата сельскохозяйственной техники это достаточно проблематично, тем более когда работы ведутся в темное время суток. Контролер параллельного вождения позволяет решить эту проблему.

Контролер состоит из курсоуказателя со световым табло, пульта управления и соединительных кабелей. Механизатор, находящийся в кабине транспортного средства, должен контролировать работу системы и в то же время управлять транспортом.

6. Распределители твердых и жидких минеральных удобрений

Центробежный распределитель минеральных удобрений

Приведем основную характеристику данного назначения машины на примере центробежного распределителя Amazone ZA-M предназначенного для внесения сухих, гранулированных, дражированных и кристаллических удобрений, а также семенного материала и отравленной зерновой приманки для борьбы со слизнями. Распределение удобрений возможно на склонах с наклоном до 20 %.

Распределитель агрегатируется с трактором на трёхточечное гидравлическое навесное устройство категории II. Распределитель оснащён карданами (приводами от вала отбора мощности (ВОМ)) как для отечественных, так и для импортных тракторов. К тому же на современных тракторах Минского тракторного завода предусмотрен сменный тип шлицевого соединения ВОМ.

Распределитель укомплектован двумя сменными распределяющими дисками Omnia-Set. Эти распределяющие диски вращаются против направления движения изнутри наружу и оснащены одной короткой и одной длинной лопастями. Спиральные мешалки в воронковидных наконечниках бункера обеспечивают равномерный поток удобрений на распределяющие диски. Медленно вращающиеся спиральные сегменты мешалки равномерно подают удобрения к соответствующему выпускному отверстию.

Регулировка нормы внесения удобрений производится при помощи шиберных заслонок с гидравлическим приводом посредством установки различной ширины выпускных отверстий. Шиберные заслонки приводятся в действие с помощью гидравлического цилиндра простого действия независимо друг от друга. Подключение гидравлических шлангов производится к двум клапанам управления простого действия на тракторе. На тракторах с одним клапаном управления простого действия возможно подключение при помощи двухходового устройства, которое поставляется дополнительно по заказу.

Масса распределителя - 275 кг, объём бункера без дополнительной оснастки -1500 л (с дополнительной оснасткой может быть увеличена на 500 и 1000 л), полезная нагрузка - 2000 кг. Диапазон вносимых доз может варьироваться достаточно широко, в зависимости от типа удобрения и рабочей скорости при внесении. Например, при внесении мочевины 46% (круглый гранулят, диметром 2,4 мм, соотношение масса/объём = 0,76) при диапазонах рабочих скоростей от 8 до 12 км/ч и рабочей ширины от 10 до 28 м доза может варьироваться от 28 кг/га до 1059 кг/га. А при посадке люцерны или клевера (соотношение масса/объём = 0,85 и 0,84 соответственно) доза/норма может варьироваться от 4,3 кг/га до 101 кг/ га. Наиболее важной характеристикой рассматриваемого распределителя является возможность автоматической регулировки дозы распределяемого вещества в соответствующем диапазоне под управлением бортового компьютера.

Навесной опрыскиватель (на примере Amazone UF 800)

Навесной опрыскиватель Amazone UF 800 предназначен для транспортировки и внесения химических средств защиты растений (инсектициды, фунгициды, гербициды и др.) в форме суспензий, эмульсий и смесей, а также жидких удобрений. Движение по склонам может производиться с наклоном до 20 %.

Опрыскиватель агрегатируется с трактором на трёхточечное гидравлическое навесное устройство категории II. Распределитель оснащён карданами (приводами от вала отбора мощности (ВОМ)) как для отечественных тракторов, так и для импортных.

Детали опрыскивателя устойчивы к воздействию активных веществ жидких удобрений и средств защиты растений, но всё же здесь есть несколько ограничений, указанных в инструкции по эксплуатации. Главное правило при использовании агрессивных веществ - обязательная промывка водой всех деталей опрыскивателя.

Базовый агрегат - это несущая рама опрыскивателя и ёмкость для рабочего раствора и воды, а также необходимые крепежи и детали. Полная ёмкость бака опрыскивателя UF 800 - 980 литров. Бак для воды - 50 литров. Рабочая арматура - специальное дозирующее устройство, управляющее расходом удобрений. Рабочая арматура калибруется на заводе-изготовителе, но может быть откалибрована вручную, исключая некоторые компоненты арматуры, которые калибруются на специальном оборудовании и имеют уникальные для каждого образца свойства. Рабочая арматура, пожалуй, одна из самых важных систем для управления дозой, входящая в комплект опрыскивателя и работающая в прямой связи с бортовым компьютером. Управляющей частью рабочей арматуры можно назвать пульт управления SKS, непосредственно соединённый с бортовым компьютером. Пульт позволяет, когда это необходимо, вручную управлять штангами опрыскивателя - включать и отключать их, менять рабочее давление, переходить из режима ручной установки дозы в автоматическую.

Опрыскиватель оснащён штангами Super-S с полной гидравлической регулировкой и системой автоматического складывания и раскладывания. Подключение гидравлических шлангов производится к двум клапанам управления простого действия на тракторе. Рабочая ширина штанг опрыскивателя -18 м.

Доза вносимого раствора зависит от типа (распыление или внесение жидких удобрений) и размера распылителей, установленных на штангах, рабочего давления, отчасти зависящего от частоты вращения ВОМ, скорости движения, а также собственно от самого вносимого раствора. Например, для воды при распылении и размере установленных распылителей 03, скорости движения от 4 до 12 км/ч, а также рабочем давлении от 1,1 до 5,0 бар, доза может варьироваться в диапазоне от 100 до 450 л/га.

В комплект оборудования апробации агроприёмов по внесению минеральных удобрений и агрохимикатов входит бортовой компьютер Amanron II А для управления навесным распределителем удобрений и опрыскивателем. Бортовой компьютер подключается к полевому опрыскивателю или распределителю минеральных удобрений и служит в качестве индикаторного, контрольного и управляющего устройства. Микрокомпьютер оснащён запоминающими устройствами и литиевой батареей. Все введенные и определённые данные даже при отключенной бортовой сети сохраняются в устройстве приблизительно на 10 лет.

Amatron II А производит регулировку нормы внесения удобрений с учётом фактической скорости и ширины захвата навесного оборудования. На дисплее компьютера отображаются фактическая скорость движения (км/час), определяется и сохраняется обработанная площадь (га), а также отработанные часы (час). Производится контроль и индикация давления опрыскивателя.

Бортовой компьютер размещается в кабине трактора и подключается к аккумуляторной батарее (12 V). Подсоединение к компьютеру полевого опрыскивателя и распределителя удобрений производится при помощи пульта управления через 48-полюсный штекерный соединитель. При помощи этого штекера компьютер получает информацию сдатчиков, переключателей распределительных линий и главного выключателя. Кроме того, компьютер распознаёт тип сельскохозяйственного оборудования. Предназначенная для агрегата программа и введённые однократно характеристики агрегата выбираются автоматически: ширина захвата, количество распылителей, контрольное число расходомера и прочие, вводятся однократно, при первом подключении. Установка дозы удобрения может вестись тремя способами:

- Установка одной фиксированной дозы на бортовом компьютере
с помощью клавиатуры.

- Использование заранее подготовленной на стационарном компьютере карты-задания с пространственной привязкой к местности (режим off-line).

- Управление дозой удобрения на основании данных, получаемых
в процессе движения трактора по полю и агротребований при работе
в режиме
on-line.

Порядок выполнения операции

После проведения лабораторных исследований полученную ведомость заносят в ПО, установленное на стационарном компьютере. Перед этим в него импортируется созданный контур поля (разбитого на элементарные участки), сохраненный в виде набора файлов на переносимой чип-карте. В ПО стационарного компьютера создается электронные карты поля по каждому агрохимическому показателю. Для этого применяется один из методов интерполяции, заложенных в программе. Далее в специальном редакторе выбирается метод расчета дозы удобрения.

Генерация карты-задания на внесение удобрений производится автоматически для каждого элементарного участка поля, который представляет собой квадрат со стороной равной ширине захвата сельскохозяйственной техники Amazone, для которой формируется карта-задание. При генерации карты-задания указывается также тип контроллера, используемого Amazone.

Карта-задание записывается на чип-карту и преносится на бортовой компьютер сельскохозяйственной техники Amazone - Amatron II А. Бортовой компьютер Amatron, используя данные GPS-приемника AgGPS 132 и карты-задания, автоматически регулирует дозу внесения удобрений по ходу движения техники.

Одновременно контролер параллельного вождения AgGPS PSO указывает механизатору с помощью дисплея-курсоуказателя точную траекторию движения по полю.

Режим on-line

Режим реального времени (on-line) предполагает предварительно определить агротребования на выполнение операции, а доза удобрений определяется непосредственно во время выполнения операции. Агротребования, в данном случае, это количественная зависимость дозы удобрения от показаний датчика, установленного на сельскохозяйственной технике, выполняющей операцию. Результаты выполнения операции (дозы и координаты, обработанная площадь, время выполнения и фамилия исполнителя) записываются на чип-карту,

Оптический азотный сенсор Hydro-N-Sensor.

Гидро-N-сенсор - оптический прибор, позволяющий оптимизировать внесение минеральных удобрений при азотных подкормках растений. N-сенсор устанавливается на крыше трактора и имеет четыре оптических датчика по углам, обеспечивая обзор с четырех сторон. Эти датчики улавливают отраженный свет от листовой поверхности в красном и инфракрасном диапазоне света. Данные анализируются каждую секунду, и по ним определяется содержание хлорофилла в листьях и биомасса. Пятый датчик направлен вверх, в небо. Он измеряет интенсивность света, позволяя системе корректировать данные в соответствии с различными условиями освещенности, что дает возможность проводить работу и в пасмурную погоду.

Информация от датчиков передается на бортовой компьютер Hydro, который соединён кабелем с бортовым компьютером Amatron II А, который, в свою очередь, управляет дозирующей системой распределителя минеральных удобрений или опрыскивателя Amazone. В зависимости от интенсивности окраски листьев, сенсор повышает или снижает норму внесения азотных удобрений. Таким образом, это уникальный прибор позволяющий решить проблему естественной пестроты полей по этому элементу.

N-tester и калибровочные таблицы

Важным и, пожалуй, определяющим, элементом в работе N-сенсора являются так называемые калибровочные таблицы. Калибровочные таблицы, а также портативный прибор N-тестер (рис. 10), играют основную роль в определении дозы азотных удобрений. Они используются для калибровки N-сенсора на поле. N-тестер, также как и N-сенсор, позволяет определять содержание хлорофилла в листе растения.

В комплекте поставки N-сенсора имеются таблицы только для сортов, используемых в Европе. Калибровочные таблицы специально разработаны и опытным путём проверены для каждой культуры и для каждого сорта. Они приводят в соответствие показания N-тестера, культуру и сорт растения, фенологическую фазу растения и дозу азота в действующем веществе, необходимую для растения. Стоит отметить, что разработка таких таблиц требует значительных затрат, но является обязательным условием для возможности работы N-сенсора.

Порядок выполнения операции

Разработка калибровочных таблиц для каждого сорта и для каждой фенофазы ведется при помощи портативного прибора N-тестера. При наступлении фенологической фазы развития посевов, на которую была запланирована очередная азотная подкормка, проводятся измерения N-тестером на разных по окраске и месторасположению растениях. Показания прибора записываются и растения доставляются в лабораторию. Затем в лаборатории определяется необходимая доза азота для каждого растения. Результаты лабораторного анализа ставятся в соответствие показаниям N-тестера. Таким образом, получается калибровочная таблица.

При осуществлении азотной подкормки с помощью N-сенсора необходимо убедиться в достаточности биомассы для работы. Для этого в поле включается N-сенсор и бортовой компьютер Hydro. Если биомассы недостаточно (растения слишком маленькие), то работать нельзя. Компьютер просигнализирует об этом, выведя соответствующее предупреждение на рабочий экран компьютера.

Далее необходимо откалибровать N-сенсор на контрольном участке. Для этого отмеряется участок поля около 50 м длиной. Затем делается по 15 измерений N-тестером с каждой стороны колеи и вдоль всего участка. Получается цифра, отображенная на экране N-тестера, соответствующая содержанию хлорофилла в условных единицах.

Затем по калибровочной таблице определяется доза азота в действующем веществе, которую необходимо внести на этом участке.

После определения дозы азота в действующем веществе на контрольном участке включается N-сенсор и бортовой компьютер Hydro, переходим в режим «калибровка», вводим полученную дозу и проходим контрольный участок. Таким образом, бортовой компьютер ставит в соответствие дозу, которую необходимо внести на контрольном участке и показатели, полученные с датчиков N-сенсора на этом участке при сегодняшней погоде. Такую калибровку нужно проводить каждый раз, выезжая на поле или при резкой смене погоды.

После проведения калибровки необходимо включить все бортовые системы (Amatron II A, GPS, Amazone), нажать кнопку «Старт» на Hydro и начинать работу.

В ходе движения по полю датчики N-сенсора фиксируют разные показания и посылают соответствующий сигнал на бортовой компьютер Hydro, который в свою очередь передает сигнал компьютеру Amatron. Бортовой компьютер Amatron посылает сигнал на контроллер техники Amazone, который устанавливает нужную дозу внесения.

Отметим, что перед работой необходимо ввести в компьютер Hydro процентное содержание азота в удобрении, с которым мы будем работать. Компьютер пересчитает дозу в действующем веществе на туки и будет посылать корректирующий сигнал на контроллер. Результаты работы (дозы и координаты) сохраняются на чип-карте в бортовом компьютере и впоследствии обрабатываются на стационарном компьютере в программе SSToolBox.

Данная технология позволяет нам проводить азотные подкормки, экономя удобрения и избегая передозировки, что позволяет уменьшить стоимость операции и повысить экологическую безопасность. Также предотвращается полегание зерновых и понижается содержание вредных веществ в картофеле.

Рассмотренные технологии дифференцированного внесения минеральных удобрений апробировались нами на опытных полях Агрофизического НИИ в сравнении с высокоинтенсивными агротехнологиями выращивания яровых зерновых. Различие было лишь в дифференциации внесения удобрений. В результате применения дифференцированного внесения минеральных удобрений мы добились 25% экономии удобрений при одновременном повышении урожайности на 15%, а также повышения класса пшеницы до хлебопекарного.

Контрольные вопросы

1. Режимы внесения удобрений и мелиорантов off line и on line, их особенности?

2.Что представляет собой мобильный автоматизированный комплекс для создания электронных карт полей?

3. Устройство автоматизированного почвенного пробника и его использование.

4. GPS-приемник и его использование.

5. Каковы функции программного обеспечения?

6. Как разрабатываются картограммы обеспеченности почв элементами питания, кислотности, солонцеватости для точных агротехнологий?

7. Как проводится отбор почвенных проб?

8. Как создается карта урожайности сельскохозяйственных культур?

9. Программное обеспечение для стационарного компьютера, создание карты-задания по внесению удобрений.

10. Использование контролера параллельного вождения трактора по полю.

11. Распределитель твердых и жидких минеральных удобрений для точных агротехнологий, устройство и использование.

12. Опрыскиватели для точных агротехнологий, устройство, использование.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

37264. Гуманітарна підготовка в ЗС України 125 KB
  Розкрити роботу щодо організації гуманітарної підготовки в частинах та підрозділах ЗС України. Проаналізувати основні вимоги порядок підготовки і проведення занять з гуманітарної підготовки . Основна частина 70 Заслуховування доповіді 10 Обговорення відпрацювання першого питання: Організація гуманітарної підготовки в частинах та підрозділах ЗС України. 30 Обговорення відпрацювання другого питання: Основні вимоги порядок підготовки і проведення занять з гуманітарної підготовки 30 3.
37265. Техніка комунікабельності офіцера 172.5 KB
  Оголосити тему заняття, її актуальність та зв'язок з іншими темами, мету та навчальні питання, які будуть розглянуті. Особливу увагу на занятті необхідно звернути на те, що існує об'єктивна потреба в оволодінні всім офіцерським складом загальними поняттями про психологію спілкування у військовому колективі, а також розкрити сутність, функції та структура спілкування
37266. Методика виховного впливу на військовослужбовців в арміях НАТО 153 KB
  Заняття №20: Методика виховного впливу на військовослужбовців в арміях НАТО. Основна частина 70 Обговорення питання №1 “Форми методи і техніки виховання військовослужбовців в арміях провідних країн світу †35 Обговорення питання №2 “ Аналіз відео інформаційних матеріалів з мережі Інтернет щодо вирішення офіцерами проблемних питань щодо виховання підлеглих в арміях провідних країн світу †35 3. Головною метою його роботи є оптимізація спільної військової діяльності міжособистісних взаємин а також моральнопсихологічного стану...
37267. Осветительные приборы автомобиля на основе светодиодов 3.83 MB
  Можно утверждать, что ни один из известных вариантов исполнения приборов системы освещения не решает всего комплекса проблем внешних осветительных приборов транспортных средств, при относительно невысокой стоимости изделий этого класса.
37268. Історія та традиції військового виховання в Україні 193.5 KB
  Спільне життя й діяльність людей передбачає регулювання та спрямування їхніх взаємодій. Універсальним засобом такого регулювання виступає спілкування. Через це воно є одним із центральних проблем у психологічній науці. Соціальна функція спілкування полягає в тому, що воно є засобом передавання суспільного досвіду
37269. Особистість військовослужбовця як вихованця 289.5 KB
  Проблема особистості  одна з центральних у курсі філософії, соціології, педагогіки, психології та ряду інших наук. Але кожна наука вивчає особистість згідно свого предмету дослідження. Педагогіка досліджує педагогічні закономірності формування й розвитку особистості.
37270. Військове середовище та його виховні функції 181 KB
  Охарактеризуємо більш глибоко проблему взаємозв’язку соціального середовища й особистості. В історії проблема взаємозв’язку суспільства та особистості вирішувалася порізному.Гельвецій визнавали визначальний вплив умов суспільного життя на розвиток особистості. Суспільство по відношенню до особистості індивіда проявляє себе як зовнішня незалежна примусова сила.
37271. Специфіка військового навчання 118 KB
  Процес навчання військовослужбовців, як специфічний вид діяльності, підпорядковується певним правилам, має свої закони та закономірності. Вони визначають порядок досягнення у дидактичному процесі цілей і задач навчання військовослужбовців
37272. Сучасні методи активізації навчальної діяльності військовослужбовців 178 KB
  Оголосити тему заняття, її актуальність та звязок з іншими темами, мету та навчальні питання, які будуть розглянуті. Особливу увагу на занятті необхідно звернути на те, що існує обєктивна потреба в оволодінні всім офіцерським складом загальними поняттями про психологію спілкування у військовому колективі, а також розкрити сутність