Digitale bodemonderzoekstechnologieën helpen telers om het natuurlijke potentieel van bodemvruchtbaarheid optimaal te benutten.
Tegelijkertijd is de essentie van digitale technologieën het creëren van een elektronisch beeld van een terrein (veld) in de ruimte, waarvan elk punt zijn eigen "unieke" coördinaten heeft, "gebonden" aan ruimtelijke coördinaten op de grond. Elk punt van de elektronische kaart wordt vergeleken met gegevens over de inhoud van de belangrijkste micro-elementen in de bodem, de kenmerken van het reliëf, de uitleg van de helling en andere indicatoren die belangrijk zijn bij de teelt van landbouwgewassen. cultuur. Met behulp van kunstmatige intelligentietechnologieën en de analyse van alle gegevens, inclusief weergegevens, wordt een imitatiemodel (wiskundig, software, informatief) gebouwd van biomassagroei van een bepaalde landbouwwaarde. cultuur. Op basis van dit model worden de eisen voor landbouwelementen berekend. gewassen om de geplande opbrengst te verzekeren en te bereiken en een plan voor hun aankoop.
Agrochemische onderzoekstechnologieën die in de vorige eeuw zijn ontwikkeld, kunnen niet de vereiste nauwkeurigheid en betrouwbaarheid bieden, aangezien ze gebaseerd zijn op het gebruik van handarbeid en volledig afhankelijk zijn van de "menselijke" factor.
De technologie van robotic agrochemical survey (RoboAgroSur - robotic agrochemical survey) is gebaseerd op de toepassing van digitale oplossingen in de praktijk en behoort tot een veelbelovende IoT-technologie. Eerst wordt een elektronische kaart van het gebied met vooraf bepaalde bemonsteringspunten geladen in een robotcomplex (een landbouwrobot op basis van een terreinwagen) RoboProb. Roboprob beweegt over het veld langs een bepaalde route langs de coördinaten van het ene keuzepunt naar het andere. Het ontwerp van het chassis maakt het mogelijk om grondmonsters te nemen op braakliggende gronden, op stoppels, bij het ploegen en tijdens het groeiseizoen van de agrarische sector. cultuur. Aldus wordt de invloed van de "menselijke" factor geminimaliseerd, wordt de betrouwbaarheid van het grondmonster maximaal verhoogd met een aanzienlijke toename van de productiviteit van de selectie (vertienvoudigd).
Digitale technologieën voor het berekenen van de doses minerale meststoffen maken het enerzijds mogelijk om de bodem een "juiste" diagnose te stellen en anderzijds om de juiste "behandeling" voor te schrijven. Met economische analyse kunt u de verkregen resultaten optimaliseren en een aanbeveling geven welke meststoffen u moet gebruiken om minder te betalen, en de opbrengst was hoger.
Natuurlijk zijn digitale bodemonderzoeken kostbaar, maar na optimalisatieberekeningen zijn ze goedkoper voor boeren en besparen ze aanzienlijk op mest in de eerste jaren dat ze worden gebruikt.
In 2019-2020 voerde het bedrijf RoboProb veldtests uit met RoboProb-robotsystemen in verschillende regio's van het zuidelijke federale district, de regio Central Black Earth en de Wolga-regio. De agro-robots presteerden goed in het veld. Gemiddeld bedroeg de productie per robotcomplex meer dan 100 grondmonsters per dag. Elk grondmonster kreeg zijn eigen "persoonlijke" coördinaten. Ter controle kreeg de klant de bemonsteringspunten van elk bodemmonster van zijn keuze te zien. Klinkt een beetje raar, maar op een enorm veld kon ik gemakkelijk een paar kleine gaatjes in de grond vinden die perfect passen bij het bemonsteringsplan.
Per perceel worden bodembemonsteringsroutes geladen. De beweging van het complex van punt naar punt wordt automatisch uitgevoerd, de bestuurder kan op elk moment de besturing op afstand of direct op het terreinvoertuig overnemen. Door de automatisering van het bodembemonsteringsproces zijn geen hoge kwalificaties vereist om alle bemonsteringsprocessen te beheren: het RoboProb-complex kan worden bediend door een persoon met smartphone-bedieningsvaardigheden. Agrochemische opleiding is niet vereist.
Het RoboLab Express-analyselaboratorium maakt het mogelijk om onder omstandigheden die dicht bij de veldomstandigheden liggen, hoogwaardige analyses van bodemmonsters te verkrijgen voor de belangrijkste nutriënten N (nitraat en ammonium), P, K en bodemzuurgraad. Voor analyses wordt de methode van capillaire elektroforese gebruikt. De operator bereidt het monster voor en bereidt het "extract" uit de bodem op basis van gedestilleerd water.
Het hele analyseproces is volledig geautomatiseerd; om met het laboratorium te werken is het opleidingsniveau van een laboratoriumassistent met middelbaar onderwijs voldoende. De productiviteit van het laboratorium is 50 complexe analyses per dag. Om gegevens over micro-elementen te verkrijgen, worden bodemmonsters ingediend bij agrochemische staatslaboratoria.
Op basis van de gegevens van de analyse van bodemmonsters en de coördinaten van de punten van monsterneming wordt een elektronische bodemkaart opgebouwd.
Op basis hiervan wordt aanvullende informatie over bodemindexen NDVI en andere, cartogrammen van waterlopen en hellingsexplicatie in lagen over elkaar heen gelegd. Als resultaat van de data-analyse wordt het perceel gezoneerd volgens het bodemvruchtbaarheidsniveau. Volgens de gegevens van de agronoom over vruchtwisseling, geplande gegevens over de landbouwproductiviteit. gewassen, de beschikbaarheid van minerale meststoffen en de mogelijkheid van hun verwerving, ook volgens de berekening van de opbrengstprognose, wordt een kaart van de doses van gedifferentieerde bemesting gebouwd. Het resultaat wordt uitgegeven als SHP-bestanden voor Amazone en John Deere strooiers.
Het gerobotiseerde agrochemische veldonderzoek heeft een hoge efficiëntie aangetoond bij het werken met aardappeltelers. Landbouwrobots werden gebruikt in de regio Bryansk (OOO KFH Putsko), in de regio Moskou (OOO Sovkhoz Provodnik). Op een elementair perceel van 5 hectare zijn bodemmonsters genomen. De resultaten van het werk aan de beschreven technologie overtroffen zelfs de verwachtingen van klanten.
De innovatieve RoboAgroSur-technologie zal vanaf 2021 worden toegepast op aardappelvelden in verschillende regio's van de Russische Federatie met een omvang van meer dan 40 hectare.