Wyzwania związane z mapowaniem plonów
Wydajność zbioru nowoczesnych maszyn żniwnych w ostatnich latach stale wzrasta. Obecne kombajny zbożowe oraz sieczkarnie polowe obsługują żniwa w kilku gospodarstwach rolnych. W pracach związanych ze zbiorami roślin wyspecjalizowało się wiele firm usługowych oraz wspólnot maszynowych. Dane żniwne zebrane podczas zbiorów mają ogromne znaczenie podczas planowania wielu prac związanych z uprawą roślin. W celu umożliwienia ich wykorzystania przez rolników, przez lata rozwinęły się również techniczne możliwości mapowaniu plonów.
Plony roślin na użytkach rolnych wykazują zazwyczaj znaczne różnice w obrębie powierzchni pojedynczego pola. Przyczyny takich wahań leżą w zróżnicowanych właściwościach gleb. Innymi czynnikami wpływającymi na różnice wewnątrz pola są działania związane z działalnością rolnika, takie jak dostarczanie składników pokarmowych, różnice w metodach uprawy i siewu. Mapowanie plonów umożliwia precyzyjne zarejestrowanie tych lokalnych różnic i stanowi solidną podstawę podejmowania decyzji zależnych od warunków siedliskowych użytku rolnego. Uwaga: samo mapowanie plonów nie daje ostatecznych informacji o przyczynach różnic w plonach. Dla celu zbadania potencjału plonowania poszczególnych części pola bardziej skuteczne jest porównanie zebranych danych z danymi uzyskanymi z innych źródeł. W tym celu oferowane są na rynku rozwiązania, które np. wykrywają różnice intensywności wegetacji uprawianych roślin. Taką koncepcję przedstawia satelitarny moduł Crop View. Wykorzystuje on wieloletnie dane satelitarne do obliczania potencjalnych różnic plonowania w obrębie pola i do tworzenia map aplikacji. Do tych danych zestawić można również przestrzenne dane dotyczące zasobności gleb w składniki pokarmowe oraz wskaźnik odczynu gleby pH, na ich podstawie można przygotować mapy aplikacyjne zmiennego nawożenia.
Systemy pomiarowe do określania wielkości plonów
Dla uzyskania większej poprawności map plonów zaleca się, aby były one zestawiane z kilku lat. Połączona, zinterpolowana mapa z wielolecia, wyraźnie wyodrębnia strefy na polu, które różnią się potencjałem plonowania. W celu wykonania pomiaru plonu niezbędna jest na kombajnie odpowiednia technologia pomiarowa w postaci mierników i systemów ważenia. Ilościowa (wagowa) rejestracja plonów jest praktykowana już od pewnego czasu, podobnie jak dokumentacja danych o zbieranych roślinach. Rozwój przebiega tu równolegle z postępem technicznym w dziedzinie technologii mierników plonu.
Przy mapowaniu plonów ważne jest również precyzyjne zarejestrowanie poszczególnych, pojedynczych punktów pomiarowych plonu w przyjętym układzie współrzędnych geograficznych. Poprawę dokładności pozycjonowania kombajnu zbożowego lub sieczkarni polowej uzyskuje się poprzez zastosowanie dodatkowych sygnałów korekcyjnych takich jak: system satelitarny — Differential Global Positioning System (DGPS) lub system naziemny — Real Time Kinematic (RTK). Są one w stanie określić położenie maszyny z dokładnością od kilkudziesięciu centymetrów, nawet do dwóch centymetrów. Są one niezbędne do prawidłowego przypisania położenia danych plonu oraz ich oceny.
Istnieją różne systemy pomiaru wielkości plonów.
Mapowanie plonów jest najczęściej stosowane podczas zbioru zbóż i rzepaku. Nowoczesne kombajny pod względem technicznym posiadają wiele przyrządów do pomiaru i analizy plonów. Za pomocą mierników światła (fotokomórki) lub pomiarów siły/impulsu uderzenia przenoszonych ziarniaków, w podajniku elewatorowym zbierane są dane o wielkości zbieranego plonu. Dostarczają one informacji o objętości lub masie ziaren. Inne mierniki generują informacje o wilgotności plonu. Dzięki pomiarom można skorygować dane dotyczące plonów, aby jeszcze dokładniej przedstawić zebrane wartości ogólne dotyczące plonu wewnątrz pojedynczego pola. Informacje dotyczące przejazdu, szerokości pracy przyrządu żniwnego, prędkości jazdy i przepływu zbieranej masy umożliwiają określenie wydajności powierzchniowej.
Dla zbiorów roślin z użytków zielonych lub całych (zielonych) roślin kukurydzy i innych roślin pastewnych istnieje również odpowiednia technologia do mapowania plonów, taka jak mobilne lub stacjonarne systemy ważenia. Wersja mobilna określa masę plonu poprzez wagi elektroniczne w osiach przyczep transportowych lub w wozach przeładowczych. Stacjonarne systemy ważenia mogą być stosowane w pobliżu pola lub w rejonie silosów. W przypadku obu typów systemów nie jest jednak możliwe precyzyjne przypisanie plonu zbieranych roślin do części pola i uzyskanie specyficznej mapy dla danego pola. W celu rozwiązania tego problemu, sieczkarnie polowe rejestrują przepływ objętościowy zbieranej masy roślinnej. Strumień ten jest obliczany na podstawie danych o pozycji i prędkości obrotów wałów kanału wciągającego. W celu dokładnego określenia wielkości plonu należy przeprowadzić kalibrację systemu. W tym celu rzeczywista zebrana ilość na przyczepie objętościowej jest ważona za pomocą wagi stacjonarnej i wprowadzana do systemu pomiaru plonu sieczkarni. Na podstawie tych wartości komputer pokładowy ustala dane dotyczące plonów. Kalibrację przeprowadza się ponownie w przypadku zmiany warunków zbioru oraz zmiany gatunku roślin oraz pola. Wygenerowane w ten sposób mapy plonów roślin zbożowych oraz roślin pastewnych mogą być również wykorzystane w podejmowanych przez rolnika dalszych działaniach rolnictwa precyzyjnego.
Więcej na temat możliwości i wyzwań zamiany pojedynczych, punktowych danych plonu zebranych przez kombajn zbożowy lub sieczkarnię polową na gotową mapę plonu przedstawimy w następnym akapicie.

Wyzwania związane z interpolacją danych punktowych
Dla poprawnego określenia wydajności poszczególnych części pola na podstawie pojedynczych punktów pomiaru plonu, należy uwzględnić możliwe źródła błędów pomiarowych. Na przykład błędy pomiarowe wynikają z danych dotyczących pozycji, prędkości jazdy, szerokości zbioru przyrządu żniwnego lub jego części i pomiaru przepustowości maszyny żniwnej wykorzystywanej do mapowania. W odniesieniu do szerokości zbioru (cięcia) występują różnice, ponieważ efektywna szerokość robocza jest zwykle mniejsza od rzeczywistej ze względu na różne czynniki. Szczególnie w przypadku zbioru powierzchni resztkowych użytków rolnych (klinów, uwrotników), o niepełnej szerokości przyrządu żniwnego.
Tutaj, przy braku właściwej reakcji operatora istnieje możliwość rejestracji nieprawidłowych (błędnych) danych. Kolejnym źródłem błędu, jest zjawisko czasu przepływu zbieranej masy: od momentu skoszenia i wciągnięcia do podajnika łańcuchowo listwowego poprzez system omłotowy i czyszczenia kombajnu, aż do podajnika elewatorowego, pionowo transportującego ziarno do zbiornika. W górnej jego części najczęściej znajduje się miernik plon. Fakt, że zbierany plon potrzebuje określonej ilości czasu (opóźnienie), aby dotrzeć do miernika plonu. Opóźnienie to nie jest stałe i zależy od konstrukcji maszyny żniwnej, zmienności plonu na polu oraz przepływu plonu. W połączeniu ze zmieniającą się prędkością jazdy wartości pomiarowe są ostatecznie przypisywane do pozycji, która różni się od rzeczywistej. Takie odchylenie jest trudne do obliczenia i skorygowania. Prędkość pojazdu żniwnego również powoduje niedokładności wynikające z różnych metod pomiaru w czujnikach kołowych, radarowych i GPS.
Mimo to, podatność na błędy w danych o położeniu została znacznie zmniejszona dzięki zoptymalizowanym metodom pomiarowym. Automatyczne systemy kierowania i możliwości dokładnego planowania trasy przejazdu również minimalizują potencjalne błędy wynikające z poszczególnych przejazdów kombajnu lub sieczkarni polowej. Generalnie rzecz biorąc, wszystko to prowadzi do udoskonalenia metod mapowania plonów. Uzyskane w ten sposób dane o plonach stanowią zatem wiarygodne źródło informacji dla precyzyjnego gospodarowania uzależnionego od zmienności glebowej poszczególnych pól.
kontakt prasowy
Yasmin Moehring
Tel. +49 30 25 93 29–901
Mobil +49 151 17 28 18 69
moehring@365farmnet.com