Introduktion till verktyg för precisionsjordbruk :Precisionsjordbruk (PA) eller Precisionsjordbruk är ett förvaltningssystem för grödor och boskapsproduktion som använder ett globalt positioneringssystem (GPS) för att övervaka utrustningens fältposition för att samla in information och tillämpa indata efter behov på varje plats. Precisionsodling kallas även satellitskördshantering eller platsspecifik odling. Detta används främst för att utveckla ett beslutsstödssystem för komplett gårdsdrift för att optimera in- och utdata från de olika systemen med jämna mellanrum. Precisionsjordbruk består av när- och fjärranalysmetoder som använder IoT-sensorer, som hjälper till att övervaka grödor på flera tillväxtnivåer. Precisionsjordbruk involverar insamling och bearbetning av en stor mängd data relaterad till grödors hälsa. Flera parametrar är involverade i en växts hälsa, och även vattennivån, temperatur, och andra. I den här artikeln täckte vi också ämnena nedan om precisionsjordbruksverktyg;

• Verktyg som krävs för precisionsjordbruk
• Vad är precisionsjordbruk
• Teknikerna för precisionsjordbruk
• Hur fungerar precisionsjordbruk
• Grundläggande teknologier som används inom precisionsjordbruk

En steg-för-steg-guide till verktyg för precisionsjordbruk

Precisionsjordbruk gör det möjligt för en bonde att veta exakt vilka parametrar som behövs för en hälsosam gröda, där dessa parametrar behövs, och i vilken mängd vid ett visst tillfälle. Detta behöver samla in massiv information från olika källor och olika delar av fältet, såsom marknäringsämnen, förekomsten av skadedjur och ogräs, klorofyllhalt i växter, och väderförhållanden. Huvudmålet med Precisionsjordbruk beskriver dess fördelar. Huvudstrategin definierar grödor och markbehov för optimal produktivitet å ena sidan och för att bevara resurser, säkerställer miljömässig hållbarhet och skydd å andra sidan. Denna process till vanligt jordbruk hjälper till att lösa de viktiga problemen inom jordbruket som resursslöseri, höga kostnader, och destruktiv miljöpåverkan.

Behovet av precisionsjordbruk är;

Precisionsjordbruk förenar informationsålderns nya metoder med en mogen jordbruksindustri. Sedan, det är ett integrerat växthanteringssystem som försöker matcha typen och mängden av insatsvaror med det faktiska behovet av grödor för små områden inom ett jordbruksfält. Miljöegenskaper inkluderar väderförhållanden, ogräs, insekter, och sjukdom.

Precisionsjordbruk är ett jordbruksledningssystem som bygger på att använda moderna metoder i varje steg av arbetet. Ett fält har vanligtvis heterogena zoner. Precisionsjordbruk gör det möjligt att identifiera dessa zoner och hantera variationen som följer med ett heterogent fält. Detta tillåter främst bönder att använda frön, gödselmedel, och bekämpningsmedel mer effektivt och öka avkastningen.

Mål för precisionsjordbruk

De huvudsakliga målen för precisionsjordbruk har också utökats;

• Genom att välja lämpliga grödor med högre avkastning och mer lukrativa marknader
• Mät webbplatsens prestanda automatiskt genom att samla in relevant data
• Öka gårdens ekonomiska och även miljömässiga hållbarhet
• Förutsäga klimatförändringar och reagera proaktivt på dem

Precisionsjordbruk är ett tillvägagångssätt där insatsvaror används i exakta mängder för att få ökad genomsnittlig avkastning jämfört med traditionella odlingsmetoder. Därför, det är ett heltäckande system utformat för att optimera produktionen genom att använda ett nyckelelement av information, teknologi, och ledning, att öka produktionseffektiviteten, förbättra produktkvaliteten, spara energi och skydda miljön. Så, precisionsjordbruk är ett tilltalande koncept och dess principer leder helt naturligt till förväntningarna att jordbruksinsatser kan användas mer effektivt, med efterföljande vinstförbättringar och miljömässigt mindre betungande produktion.

Precisionsjordbruk är ett tillvägagångssätt för gårdsdrift som använder IT (informationsteknologi) för att säkerställa att grödor och jord får exakt vad de behöver för optimal hälsa. Målet med precisionsjordbruk är att säkerställa lönsamhet, hållbarhet, och skydd av miljön. Precisionsodling är också känt som satellitjordbruk och platsspecifik grödahantering (SSCM). Det hjälper till att undvika oönskade metoder för en gröda, oavsett lokala jord-/klimatförhållanden, vilket betyder att det minskar förlossningen, vatten, insatser som gödselmedel, och bekämpningsmedel, etc., och garanterar kvalitetsprodukter.

Precisionsjordbruk innebär att man utför alla metoder för jordbruksförvaltning baserat på markbitens status. PA skapar bilden av några datoriserade program som styr maskineriet via satellitsignaler eller några lokala sensorinställningar som kan förutsäga grödans utveckling. Det är därför som precisionsjordbruk anses vara jordbrukets framtid. Det innebär en rad strategier och verktyg som gör det möjligt för jordbrukare att optimera och öka markkvaliteten och produktiviteten genom att införa en serie riktade nyckelinsatser, ett resultat som kan uppnås genom införandet av avancerad teknik.

Fördelar med precisionsjordbruk

Precisionsjordbrukssystemet erbjuder många ekonomiska, social, och miljöfördelar jämfört med traditionella metoder;

• Ökar avkastningen på investeringen (ROI), genom att minska insatsanvändningen och öka avkastningsmängderna och kvaliteten.
• Det minskar jorden, vatten, och luftföroreningar genom att minska användningen av kemiska gödningsmedel och bekämpningsmedel.
• Precisionsjordbruk bygger upp jordens biologiska mångfald och stödjer vilda djur utanför gårdarna.
• Det gör jordbruket hållbart genom att minska beroendet av resurser och vatten.
• Precisionsjordbruk minskar koldioxidutsläppen från jordbrukssektorn.

Andra fördelar med precisionsjordbruk är;

Förbättrad effektivitet i beslutsfattandet – Om bönder använder sensorer för att övervaka fältet, de kommer att få långsiktig tillgång till realtidsdata. Den här vägen, en platschef kommer att kunna särskilja mönster och förutsäga förändringar, potentiella risker, och skördar, både genom skörd och växtsäsong.

Tillgång till gårdsregister – Att använda teknik för gårdsledningssystem ökar datatillgängligheten. Med precisionsjordbruk, teammedlemmarna är inte längre bundna till kontorsutrymmet. Tack vare molnbaserade metoder, all nödvändig data är gratis för åtkomst när som helst från vilken enhet som helst.

Bättre växtskydd – För att skydda platsen från skördande insekter och bönder tenderar att gå överbord med sin kväveanvändning. Och, förutom att minska platsens miljömässiga hållbarhet, att använda kemikalier är dyrt. Med precisionsjordbruk, en bonde kommer att kunna administrera kemikalier endast när det behövs och sedan skydda grödor mer effektivt.

Varför är precisionsjordbruk viktigt?

Precisionsodlingsmetoder kan minska mängden näringsämnen och andra grödor som används samtidigt som skördarna ökar. Således, bönder får avkastning på sin investering genom att spara på vatten, pesticid, och gödselkostnader.

• Att öka jordbrukets produktivitet
• Förhindrar jordförstöring
• Minskning av kemikalieanvändning i grödor
• Effektiv användning av vattenresurser
• Spridning av moderna jordbruksmetoder för att förbättra kvaliteten, kvantitet, och minskade produktionskostnader
• Utveckla gynnsamma attityder
• Precisionsodlingsmetoder förändrar jordbrukarnas socioekonomiska status

Produktionsfrågor kan lätt lösas genom precisionsjordbruk om det tas om hand på rätt sätt. Jordbrukare måste hitta sina specifika behov i förväg så att identifiering av idealiska verktyg som passar deras behov följer. Dessa precisionsjordbruksverktyg är viktiga för att skapa effektivitet, mer exakta register, och underlätta förvaltningen av gården. Därför är det viktigt att hitta dina behov innan du spenderar något mynt på programvara och prylar.

Efter att ha fastställt jordbrukets behov, du kan nu välja de verktyg som du vill använda för att lösa dina behov. Precisionsjordbruksverktyg, mjukvarupaket, och styrsystem varierar i pris och kvalitet. Också, lantbrukare bör se till att de förstår vad som krävs för att nya precisionsverktyg ska fungera och vad som förväntas av dem när de använder dem för att nå större framgång i jordbruket. Jordbrukare måste vara medvetna om sina särskilda verktyg som kan användas för olika typer av grödor; eller om det bara kommer att användas för en del av gården eller kommer det att vara hela marken; och vilken av gårdens personal som kommer att hantera och genom att använda precisionsjordbruksverktygen eller om det finns behov av någon specialiserad utbildning kommer det att vara nödvändigt. Denna typ av implementeringsplan har en betydande inverkan på de verktyg du väljer för att möta specifika behov. Att ha en plan för implementering i tid kommer att hjälpa jordbrukare att uppnå maximal framgång med precisionsjordbruksverktygen.

Komponenter i precisionsjordbruk

• Grödningsegenskaper – grödans skede, grödans hälsa, och näringsbehov, etc.
• Detaljerat jordlager med fysikaliska och kemiska egenskaper, näringsstatus, salthalt och toxicitet, och marktemperatur, etc.
• Mikroklimatdata (säsongsbetonad och daglig) om grödans krontaktemperatur, vindriktning, och fuktighet, etc.
• Yt- och underjordsdräneringsförhållanden
• Bevattningsanläggningar och andra planeringsinsatser av intresse
• Lantbruksmaskiner och annan utrustning med sensorer

Verktyg för precisionsjordbruk

Det är viktigt för alla som funderar på precisionsjordbruk att vara bekanta med de tekniska verktyg som finns. Datorbaserade applikationer används huvudsakligen för att skapa exakta jordbruksplaner, fältkartor, scouting, avkastningskartor och för att definiera den exakta mängden indata som ska tillämpas på fält. Bland fördelarna med denna process är möjligheten att skapa en miljövänlig jordbruksplan, vilket i sin tur bidrar till att minska kostnaderna och öka avkastningen. På andra sidan, dessa applikationer ger data med smala värden som inte kan användas för stora precisionsjordbrukslösningar på grund av oförmågan att integrera den erhållna informationen i andra stödsystem.

De viktigaste verktygen som används för precisionsjordbruk är;

1. Autostyrningsutrustning

2. Teknik med variabel hastighet

3. Internet of Things

4. Proximate Sensors Technology

5. Global Positioning System och Geografiskt Informationssystem

6. Gridprovtagning

7. Fjärrsensorer

8. Närliggande sensorer

9. Precisionsbevattningssystem

10. Registreringar och analyser

11. Avkastningsövervakning och kartläggning

1. Utrustning för automatisk guidning

Denna typ av metod gör det möjligt för jordbrukare att täcka ett stort fält exakt och snabbare. Det eliminerar främst överlappningar, hoppar över, och luckor från alla produkter som bönderna använder. Som ett resultat, gödselmedel, insekticider, bekämpningsmedel, och växtskyddsmedel appliceras bara på rätt mängd och plats som är i behov. Autostyrningsverktyg minimerar också olyckor som vanligtvis orsakas av dessa maskiner.

2. Teknik med variabel hastighet

gödselmedel med variabel hastighet (VRT), insekticid, vatten, och användning av bekämpningsmedel kan vara fördelaktigt för att bekämpa skadedjur och sjukdomar. Teknikapplikationer med variabel hastighet av kalium (K) och fosfor (P) kan vara fördelaktiga, beroende på fältets fertilitet. Förvaltningszoner måste utvecklas snarare än att enbart förlita sig på rutnätsjordprover.

Variable-rate technology (VRT) är vilken teknik eller metod som helst som gör det möjligt för jordbrukare att kontrollera antalet insatser som är tillämpliga inom definierade jordbruksområden. Denna metod använder specialiserad programvara, kontroller, och differentiellt globalt positioneringssystem (DGPS).

VRT hänvisar huvudsakligen till vilken teknik som helst som möjliggör variabel applicering av insatsvaror och gör det möjligt för lantbrukare att kontrollera antalet insatser de tillämpar på en specifik plats. De grundläggande komponenterna i denna VRT-teknik inkluderar en dator, programvara, en kontrollant, och ett differentiellt globalt positioneringssystem (DGPS). Det finns tre grundläggande tillvägagångssätt för att använda VRT-metoden är kartbaserad, sensorbaserad, och manual.

Tillförsel av gödningsmedel med variabel mängd gör det främst möjligt för grödeproducenter att applicera olika mängder gödselmedel på varje plats över fälten. Tekniken som krävs för att åstadkomma gödsling med variabel hastighet inkluderar en dator i hytten och programvara med en karta över fältzoner, gödselutrustning som kan ändra hastigheten under drift, och Global Positioning System (GPS).

3. Internet of Things

Om du missar detta: Grönsaksodling inomhus .

Internet of Things hjälper till att förändra hur bönder arbetar genom precisionsjordbruk, ett gårdsledningskoncept som använder sensorer, data, och nätverkskommunikation för att skräddarsy jordbrukssystemet. Sedan, resultatet är ett effektivare system som främjar hållbar tillväxt samtidigt som kostnaderna sänks.

IoT-jordbrukslösningar för precisionsjordbruk möjliggör övervakning i realtid för att samla in värdefull data som kan ha en betydande inverkan på operativ effektivitet. IoT har en rad olika tillämpningar för jordbrukssystem;

• Övervaka och analysera markförhållanden och ändra parametrar för att optimera skörden.
• Utveckla spårningslösningar som gör det möjligt för jordbrukare att övervaka boskap och andra jordbruksresurser i avlägsna områden.
• Använd försiktigt anslutna enheter för att upptäcka vatten- och näringsbrister för snabba ingrepp.

4. Proximate Sensors Technology

Det finns olika typer av sensorer. Fukt- och temperatursensorer är några av de viktiga sensorerna. Dessa sensorer kan hjälpa bonden att upptäcka alla typer av problem som grödorna upplever, eller stress att boskap kan genomgå. Sedan, det hjälper bonden att enkelt lösa problemen med färre resurser.

5. Global Positioning System och Geografiskt Informationssystem

GPS-mottagare (Global Positioning System).

Global Positioning System är en uppsättning av 24 satelliter i jordens omloppsbana. Sedan, den skickar ut radiosignaler som kan bearbetas av en markmottagare för att hitta den geografiska positionen på jorden. Det har en 95% sannolikhet att den givna positionen på jorden kommer att vara inom 10 till 15 meter från den faktiska positionen.

GPS är en satellit som identifierar platsen för fältutrustning som är inom en meter från den faktiska platsen på gården. Sedan, vikten av att känna till en exakt plats inom några tum är;

• Laboratorieresultaten och marklokalsproverna kan enkelt jämföras med en markkarta.
• Bekämpningsmedel kan förskrivas för att passa specifika markegenskaper.
• Jordbearbetningen kan justeras eftersom ett förhållande ändras över fältet.
• Den kan enkelt övervaka och registrera avkastningsdata när man går över fältet.

GPS:en tillhandahåller ett exakt positioneringssystem som är nödvändigt för fältimplementering av teknik med variabel hastighet. Det nuvarande internet gör det möjligt att utveckla en mekanism för effektiv gårdsförvaltning genom att använda fjärranalys.

Geografiska informationssystem (GIS)

Geografiska informationssystem är maskin- och mjukvarusystem som använder funktionsattribut och platsdata för att producera kartor. Geografiskt refererade data kan visas i GIS-systemet, lägga till ett visuellt perspektiv för tolkning.

GIS-systemet består av mjukvara som matar in, hämtar, butiker, skärmar, och analyserar refererad geografisk information i kartliknande form. Denna teknik omfattar hårdvara, programvara, och förfaranden utformade för att stödja sammanställningen, lagring, hämtning, och analys av funktionsattribut och platsdata för att producera kartor. Detta system länkar information på ett ställe så att den kan extrapoleras vid behov. Fastän, GIS-databasen kan ge information om fälttopografi, jordarter, jordprovning, bevattning, kemiska appliceringshastigheter, och skörden.

GIS förbättrar jordbruksverksamheten och den totala produktiviteten. Genom att använda datorutrustade såmaskiner och sprinkler passerar inte samma linje två gånger vilket innebär att de undviker överlappningar och missade områden. Sedan, denna innovation minskar förbrukningen av material och skyddar naturen vid kemiska tillämpningar, för att inte tala om att överdriven gödsling och vattning förstör grödorna.

6. Gridprovtagning

Gridprovtagning är en typ av process som går ut på att bryta en åker i olika mindre block på säg 0,5-5 ha. Sedan provtas jorden inom dessa galler till exakta och korrekta appliceringshastigheter. Sedan, proverna tas sedan, blandad, och skickas till jordlaboratorier för testning och analys. Gridprovtagning avslöjar främst hur näringsämnena är fördelade över ett fält. Detta förhindrar övertillförsel av gödningsmedel i områden där näringshalterna är höga. Gridprovtagningsmetoden möjliggör markanrikning med gödningsmedel i områden där näringshalterna är låga. Jordprovtagning hjälper producenter att utveckla förvaltningszoner och receptkartor inom precisionsjordbruk, öka noggrannheten i hastigheten och placeringen av nödvändiga insatser som gödningsmedel och kalk för att justera pH-nivåerna. Producenter och förvaltare använder normalt grid- eller zonprovtagningsstrategier när de samlar in jordprover.

7. Fjärrsensorer

Fjärrsensorer kategoriseras som;

Dessa fjärrsensorer indikerar huvudsakligen variationer i fältfärgen som motsvarar förändringar i jordstruktur och typ, tillväxt av grödor, djurs tillstånd, och fältgränser. Vanligtvis, Fjärranalyserade data ger ett verktyg för att utvärdera grödans hälsa. Också, elektroniska kameror kan spela in nära-infraröda bilder som är starkt korrelerade med frisk växtvävnad. Nya fjärrsensorer med den höga spektralupplösningen ökar informationen som samlas in från satelliter. Fastän, Fjärravlästa bilder kan hjälpa till att bestämma platsen och omfattningen av grödans stress. Analys av sådana bilder som används tillsammans med scouting kan hjälpa till att hitta orsaken till vissa komponenter i grödans stress. De fjärravlästa bilderna kan sedan användas för att utveckla och implementera en punktbehandlingsplan som optimerar användningen av jordbrukskemikalier. Metoden bestämmer faktorer som kan stressa en gröda vid en specifik tidpunkt för att hitta mängden markfuktighet.

Fjärrsensorer är kategorier av antenn- eller satellitsensorer. De kan indikera variationer i fältets färger som motsvarar förändringar i jordtyp, utveckling av grödor, fältgränser, vägar, och vatten, etc. Arial- och satellitbilder kan bearbetas för att ge vegetativa index, som återspeglar växthälsa. Avlägsen vetenskap i jordbrukstermer innebär att titta på grödor från luften (från en satellit eller lågt flygande flygplan) utan att komma i kontakt, och spela in det som visas och visa bilden, och tillhandahåll sedan kartan för att lokalisera fältproblemen mer effektivt. I ett fjärranalyssystem, informationsöverföring åstadkoms genom användning av elektromagnetisk strålning (EMR). På grund av fjärranalys, vi har kunnat observera stora regioner som är lämpliga för jordbruk och använda sensorer för att mäta energi vid våglängder som ligger utanför räckvidden för människans syn (ultraviolett infraröd, etc.). Fjärranalysmetoden kan användas för att ge värdefull information om olika jordbruksresurser som påverkar produktionen. Några av de stora breda jordbruksapplikationsområdena är;

Prognos för växtproduktion – Det omfattar främst identifiering av grödor, arealuppskattning, och avkastningsprognoser.

Markkartering – Markkartor ger information om lämplighet och markbegränsningar för jordbruksproduktion, som är till hjälp vid valet av lämpliga odlingssystem och optimal markanvändningsplanering.

Kartläggning av ödemark – ödemark betyder saltpåverkade områden, sura jordar, eroderad jord, vattensjuka områden, och torrland, etc.

Vatten stress –SAR-sensorer (Synthetic Aperture Radar) är känsliga för markfuktighet. Det kräver omfattande användning av bearbetning för att avlägsna ytinducerat brus.

Insektsdetektering – Fjärravkänningssystem från antenn eller satellit har inte använts framgångsrikt för att identifiera och lokalisera insekter direkt. Indirekt detektering av insekter genom växtdetekteringsstress har i allmänhet använts i ettåriga grödor. Vanligtvis, den ekonomiska skadenivån för behandling överskrids när växtstress upptäcks av fjärranalys Entomologer föredrar att göra direkt spaning på fältet för att upptäcka insekter i tid.

8. Närliggande sensorer

Dessa sensorer kan användas för att mäta markparametrar som kvävestatus och markens pH-nivå och grödans egenskaper när den sensoranslutna traktorn passerar över fältet.

9. Precisionsbevattningssystem

Du kan också kontrollera detta: Kokosnötsplantage med hög densitet .

Precisionsbevattningssystemet är en innovativ metod som använder vatten på ett klokt sätt och hjälper bönder att uppnå högre skördar med en minimal mängd vatten. Sensorteknik och trådlös kommunikationsteknik är utvecklad för att övervaka mark- och omgivningsförhållanden, tillsammans med driftsparametrar för bevattningsmaskinerna (dvs flöde och tryck) för att uppnå högre vattenanvändningseffektivitet.

10. Registreringar och analyser

Vanligtvis, elektroniska sensorer kan samla in mycket data på kort tid. Också, elektroniska styrenheter kan utformas för att ge signaler som registreras elektroniskt. Det kan vara till hjälp att registrera de mängder gödselmedel som faktiskt läggs ner av spridningsutrustningen, inte bara det som skulle ha lagts ner enligt en receptkarta. Fastän, bönder kommer att vilja hålla reda på årsdata för att studera trender i fertilitet, ger, salthalt, och andra parametrar. Det betyder att det behövs en stor databas med möjlighet att arkivera, och hämta, data för framtida analyser.

Flera fördelar uppnås med en automatiserad process för att fånga, lagring, och analysera fysiska fältposter. Detaljerade analyser av gårdsdriftens verksamhet och resultat kan utföras. Jordbrukare kan titta på prestandan för nya sorter efter platsspecifik region, mäta effekten av olika sådjup, och visa för sin bankir den faktiska avkastningen och de tillhörande risknivåerna.

11. Avkastningsövervakning och kartläggning

Yield monitorer är en kombination av flera komponenter. Vanligtvis inkluderar de flera olika sensorer och komponenter som en datalagringsenhet som styr interaktionen mellan dessa komponenter. Sensorerna mäter massan, separatorhastighet, markhastighet, och spannmål. Global Positioning System-mottagare används huvudsakligen för att registrera platsen för avkastningsdata. Fastän, jord, landskap, och andra miljöfaktorer bör också vägas in vid tolkning av en avkastningskarta. Används på rätt sätt, avkastningsinformation ger viktig feedback för att bestämma effekterna av hanterade insatser som gödningsmedel, kalk, utsäde, bekämpningsmedel, och kulturella metoder inklusive jordbearbetning och bevattning. Genom att undersöka skördeinformationsposter från flera år och inkludera data från extremväder hjälper det till att avgöra om den observerade avkastningsnivån.

Skördekartor produceras genom att bearbeta data från en antagen skördetröska som är utrustad med en GPS som är integrerad med ett skörderegistreringssystem. Vanligtvis, skördekartläggning innebär registrering av spannmålsflödet genom skördetröskan, samtidigt som du spelar in det faktiska i fältet.