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.

Yasmin Moeh­ring

Tel. +49 30 25 93 29–901
Mobil +49 151 17 28 18 69
moehring@365farmnet.com