Почва – залог успеха

SoilDetect для культиваторов AMAZONE создаёт мелкомасштабные карты для отдельных участков поля

В рамках комплексного проекта Soil4Climate Федерального министерства сельского хозяйства, продовольствия и региональной идентичности (BMLEH) компания AMAZONE совместно с партнёрами Field-Expert GmbH, exatrek GmbH, Университетом прикладных наук Оснабрюка, JKI и ассоциированными предприятиями Westrup-Koch и Brunotte исследует систему для измерения электропроводности почвы во время её обработки. Проект был инициирован предприятием Lukas и д-ром Йоахимом Брунотте, финансируется Федеральным министерством сельского хозяйства, продовольствия и региональной идентичности (BMLEH) и успешно прошёл испытания в двух хозяйствах на севере Германии.

В целом, интеллектуальная почвообрабатывающая техника уже предлагает возможность сбора необходимых данных с помощью датчиков в процессе обработки почвы. Эти данные можно использовать для предварительного планирования в режиме реального времени или последующего управления различными параметрами, такими как глубина обработки, рабочая скорость, проскальзывание и перегрузка. Некоторые из этих данных также можно использовать для картографирования и других рабочих операций. В настоящее время существует лишь ограниченное число систем, способных регистрировать тип и состояние почвы во время её обработки для определения потенциальной урожайности. Однако любой, кто желает без проблем определять тип и состояние почвы и использовать эти данные для оптимизации рабочих операций и применения ресурсов, в будущем получит именно тот инструмент, который ему нужен, а именно, систему SoilDetect.

Мультисенсорная технология – основа системы SoilDetect

Система AutoTill (новинка на выставке Agritechnica 2023) включает в себя различные датчики для ключевых узлов и процессов культиватора. Помимо датчиков культиватора, трактор также даёт такие данные, как скорость движения, расход топлива, пробуксовка или тяга, которые фиксируются и подготавливаются партнером проекта exatrek GmbH. Обмен данными между трактором и машиной осуществляется через интерфейс ISOBUS. Благодаря AutoTill сбор, анализ и использование данных сосредоточены непосредственно на рабочем процессе. Во время обработки почвы культиватором в поле можно собрать ещё больше данных, что позволяет оптимизировать последующие этапы работ. AutoTill обеспечивает сенсорную основу для системы SoilDetect, которая в первую очередь фокусируется на измерениях геоэлектрической проводности почвы в процессе работы. Разработкой геоэлектрических данных занимается партнёр проекта Field-Expert GmbH. Анализ данных выполняется с использованием методов искусственного интеллекта (ИИ) партнёром проекта – Университетом прикладных наук Оснабрюка.

Геоэлектрические измерения проводятся в процессе обработки почвы и не требуют дополнительных ресурсов. Создание почвенной карты высокого разрешения автоматизировано с помощью экспертной системы при поддержке искусственного интеллекта. Затраты на создание карты значительно сокращаются, что является решающим преимуществом по сравнению с существующими методами.

Система SoilDetect объединяет отдельные датчики AutoTill, такие как датчик глубины обработки, датчик защиты от перегрузки и датчик положения, с измерениями геоэлектрической проводности почвы. Для этого ток подается в почву через отдельные стойки. Используется 4-точечная схема. Для этого применяются две пары электродов.

• 1 пара электродов для подачи постоянного тока (I)
• 1 пара электродов для измерения напряжения (U)

Измеряемый ток (I) постоянен. Регистрируется измеряемое напряжение (U). Изменения измеряемого напряжения указывают на изменение электропроводности почвы.

Цель этих измерений в процессе обработки почвы посредством SoilDetect — создать базу данных, на основе которой с помощью искусственного интеллекта формируется почвенная карта высокого разрешения. Эта карта позволяет фермерам по всему миру оптимизировать производство сельскохозяйственных культур, исходя из параметров отдельных участков поля. Участки с потенциалом урожайности, определенные с помощью измеренных значений культиватора AutoTill, значений электропроводности и объединенные с предоставленными партнером проекта JKI спутниковыми данными (NDVI), позволяют оптимизировать внесение удобрений на основе урожайности и участка.

После обработки данных измерений и кригинга (интерполяции значений электропроводности) генерируются интерполированные значения электропроводности (значения ЭП), которые классифицируются с помощью метода Дженкса.

Следующий шаг включает в себя объединение данных, полученных из интерполированных значений электропроводности, спутниковых данных и данных оценки почвы, полученных от соответствующих государственных органов.

Такое объединение данных создает конечный продукт SoilDetect: дифференцированную почвенную карту.

Это позволяет оптимизировать значение pH, внесение удобрений, посев и, при необходимости, адаптировать обработку почвы в соответствии с характеристиками отдельного участка поля. Дифференцированное землепользование положительно влияет на материальные потоки, способствует целевому использованию ресурсов и потенциально снижает ресурсоемкость сельскохозяйственных угодий. Система допускает децентрализованное применение во всех сельскохозяйственных регионах мира.

SoilDetect может быть интегрирована во все культиваторы при условии их поддержки ISOBUS.

Интеллектуальное подключение и сетевое взаимодействие машин с облачной платформой данных AmaConnect открывает новые возможности. Это закладывает основу для интеллектуальных функций, ориентированных на поддержку принятия решений, автоматизацию, мониторинг процессов и контроль качества.

Для сбора данных и передачи их специалистам по всему миру через AmaConnect для создания карт потенциальной урожайности не требуются особые знания. Данные в режиме реального времени, датчики и цифровые вспомогательные системы повышают прозрачность и эффективность работы.

Эти данные формируют для фермера почвенную карту высокого разрешения, которая служит основой для принятия решений в рамках дифференцированного земледелия для целевого использования ресурсов с учётом потребностей. Таким образом, устройства AMAZONE становятся цифровыми партнёрами в решении производственных задач будущего.

С помощью SoilDetect можно оптимизировать последующие процессы, влияющие на условия роста и доступность воды.

• SoilDetect это система для измерения электропроводности почвы во время процесса обработки почвы
• SoilDetect комбинирует датчики AutoTill и геоэлектрические 4-точечные измерения с помощью зубьев культиватора для определения электропроводности почвы
• Карта почв в высоком разрешении создается путем объединения данных с датчиков, спутниковых снимков (NDVI) и оценок состояния почвы с помощью искусственного интеллекта
• Созданные карты почв позволяют осуществлять управление с учетом особенностей участка и эффективно использовать ресурсы
• SoilDetect также служит для оптимизации последующих процессов, таких как улучшение условий роста и доступности воды
• Благодаря SoilDetect машины AMAZONE становятся интеллектуальными партнерами в работе