Agritechnica 2023 демонструє розвиток точного землеробства

Для цього слід радикально змінити підхід, зосередивши увагу на кожному квадратному метрі поля і на кожній рослині окремо замість усереднення по всьому полю. Необхідно робити на полі потрібні операції, в потрібному місці, потрібним способом і в потрібний час.

Збільшення ефективності та сталості виробництва досягається впровадженням точного землеробства, яке базується на застосуванні сучасних сенсорів, елементів управління та цифрових технологій, глобальної позиційної системи (GPS). Саме точне землеробство дасть можливість фермерам оптимізувати обробіток ґрунту, полив, внесення добрив та захист рослин, збирання врожаю та ін., забезпечуючи оптимальні умови для кожної частини поля і в підсумку збільшуючи врожай зі зниженням витрат.

Визначення «точне» означає збір інформації про ґрунт та рослини з точною координатною прив’язкою до місця, її аналіз, обробіток і використання для управління технологічними операціями та сільськогосподарською технікою точно там і в тому обсязі, які необхідні.

Перша із задач зі збору даних виконується на полі, наприклад експрес аналіз ґрунту і посівів, лабораторно або дистанційно дронами та супутниками з подальшим картографуванням. Причому інформація може зніматись і агрегатами ґрунтообробітку, сівалками, обприскувачами, розкидачами, косарками, комбайнами і тракторами безпосередньо в процесі роботи.

Далі за допомогою програм і цифрової техніки отримані дані перетворюються на технологічні завдання для сільгосп. машин. Це і ведення тракторів з агрегатами по полю з точністю до сантиметрів, і виконання операцій із змінною нормою внесення/посіву, і автономне регулювання робочих органів, тощо.

У листопаді 2023 року автори статті відвідали виставку AGRITECHNICA в Ганновері, де були представлені численні приклади впровадження точних технологій та їхнього позитивного впливу на економіку сільського господарства.

На стендах всіх full-liner тракторо- та комбайнобудівельних компаній були представлені нові розробки з покращення точності ведення та управління агрегатами, функціональної діагностики та аналізу польових умов.

Зокрема, велику увагу приділяє новим технологіям і точному землеробству John Deere. Наприклад, датчики комбайна аналізують якість зерна або вміст олії та білка під час збирання. Записані дані створюють карти змінної норми внесення, які допомагають зменшити використання добрив. На стенді також було представлено модель трактора 8RX410, якою можна керувати вручну, дистанційно чи автономно. Ця інновація забезпечує більшу ефективність і безпеку, спрощує переїзди дорогами та полегшує тривалу роботу в полі, допомагає при нестачі робочої сили.

Спільно з німецькою Amazone і фірмою AgXeed Срібною медаллю Агрітехніки 2023 нагороджено Claas за технологію, яка здатна забезпечити керування зв'язкою «трактор-знаряддя» від високоавтоматизованого до автономного залежно від вимог та пакету дооснащення. При цьому інформація про поле надходить в трактор від знаряддя, а далі після обробітку використовується для управління трактора та регулювання налаштувань самого агрегата. Інноваційний підхід 3A полягає у поєднані тракторів і знаряддя в процесі планування та автономного управління за допомогою інтерфейсу ISOBUS.

Fendt AGCO нагороджена Срібною медаллю за дуже цікаве інноваційне рішення, спрямоване в першу чергу на поліпшення якості і однорідності зібраних зелених кормів.

Фахівці знають, що стиглість і щільність кормів на полі під час укосу не є однаковими. Якщо не враховувати це в процесі роботи відповідними налаштуваннями, то властивості різних частин зкошеного корму, зокрема суха речовина, будуть коливатись в межах більших за умовно прийнятні 10% різниці як відразу після укосу, так і надалі в процесі зберігання. Це призводить до погіршення якості корму і його псуванню. Але робити налаштування під різні умови вручну вкрай важко і це вимагає багато часу з простоями в роботі.

Fendt поставив за мету досягти постійного рівня сухої речовини як на полі, так і в зкошеному матеріалі за допомогою автоматичного регулювання плющилки. Для цього приріст біомаси визначається шляхом створення прикладної карти з використанням супутникових даних або за допомогою датчика, який записує дані про врожайність безпосередньо під час руху по полю. Дані, зібрані таким чином, надсилаються через ISOBUS до робочого комп’ютера косарки, який розраховує відповідні налаштування швидкості ротора, положення протиріжучих ножів або відстані між вальцями. Результатом є більш однорідний корм.

Компанія Case IH отримала срібну медаль за свою передову технологію Forward Looking Feedrate Radar system, яка використовує передні радарні датчики для сканування і оцінки щільності та інших характеристик посіву (висота, напрямок полягання та ін.) перед тим, як він потрапить до зернозбирального комбайна, а не традиційну систему з аналізом під час обмолоту.

Ці радарні блоки вимірюють стан, висоту, можливе полягання та щільність рослин. Отримана інформація використовується для автоматичного налаштування ключових параметрів комбайна. У результаті швидкість руху та навантаження двигуна підтримуються якомога ближче до бажаного рівня, максимізуючи продуктивність без ризику блокування. Крім того, досвідчені оператори можуть отримати максимум від своєї машини, тоді як менш досвідчені можуть бути впевненішими, що зможуть працювати без загрози блокування.

Компанії short-liner з начіпним та причіпним обладнанням активно розвивають напрямок точного землеробства, розширюючи функції та вдосконалюючи елементи. Одну з медалей отримала Amazone за програму управління розкидачем міндобрив CurveControl, яка дозволяє зробити внесення більш рівномірним і краще витримувати необхідну норму на кожний м2 на поворотах та при русі вздовж смуг.

Схожі регулювання, в т.ч. умовно посекційне регулювання норми внесення є й у інших виробників. Відзначимо, що у Amazone є й програма коригування внесення в залежності від вітру.

Німецька компанія Lemken отримала срібну медаль за систему iQblue автоматизованого спостереження і контролю за станом і якістю робочих органів.

Моніторинг за допомогою iQblue дозволяє контролювати стан інструментів під час роботи культиватора, виявляє можливу їх втрату, а також знос робочих органів. Аналіз інструментів виконується по зображенню на камері за допомогою алгоритму Штучного Інтелекту (ШІ) під час розвороту на полі, коли інструмент піднятий. Це дозволяє виявити прогресуючий знос і втрату інструменту. Метод також можна використовувати для прогнозування, коли інструмент потрібно замінити.

Культиватор TopDown шведської компанії Vaderstad нагороджений на Agritechnica 2023 титулом Farm machine 2024 за вдосконалення, пов’язане з регулюванням робочих органів під час обробітку ґрунту відповідно до нової карти завдань E-Services для роботи в системах точного землеробства.

На стенді норвезької Kverneland увагу привернула сівалка точного висіву Pudama, яка є модифікацією популярної Optima. При посіві кукурудзи сівалкою PUDAMA кількість необхідного стартового добрива зменшується щонайменше на 25% завдяки точному посіву з синхронізованим розміщенням стартового добрива точно біля насіння, де це необхідно. Аналогічні рішення використовуються і в моделях інших виробників, наприклад, Massey Fergusson, Great Plains.

Сівалки американської Great Plains відомі точністю висіву, вимірюванням основних характеристик ґрунту «в русі по полю» та внесенням добрив поруч з насінням. На стенді представлена нова модифікація сівалки PL5700 з трьома рядами бункерів: один ряд для насіння і два ряди для добрив сухих та рідких.

Південно-африканська сівалка точного висіву Equilizer (Lemken викупив завод в цьому році) також обладнана численними датчиками та регулюючими елементами для реагування на щільність ґрунту, нерівності рельєфу, тощо.

Протягом останніх 10-15 років революційно змінилась конструктивна побудова обприскувачів. Метою є досягнення максимальної точності та рівномірності внесення гербіцидів та рідких добрив, в тому числі на поворотах, забезпечення локальної миттєвої зміни норми, а також точкового внесення гербіцидів для зменшення витрат і ощадливого ставлення до природи. І тут вже нікуди без датчиків, керуючих пристроїв та програм точного землеробства.

На самохідний обприскувач Spectre французької Berthoud встановлено дві системи контролю та автоматичного управління: висотою штанги та ультраточним локальним обприскуванням Sniper. Перша з них в автоматичному режимі точно визначає та регулює положення штанги відносно поверхні поля або культури, завдяки ультразвуковим датчикам і гідравлічному обладнанню. А система Sniper дозволяє добитися максимальної точності внесення препаратів потрібної дози в потрібному місці з найменшими затратами.

Цікавим є стрімкий розвиток невеликих автономних комбінацій з модулів та начеплених/причеплених агрегатів, які обладнуються датчиками та елементами управління і взаємодії. Цікаво є те, що таким способом short-liner виробники начіпної/причіпної техніки, напевно, прагнуть позбутись небажаної для них залежності від традиційних тракторобудівельників, принаймі, в поставках техніки для невеликих агропідприємств.

Автономний KARL від французької групи KUHN є концепцією в розробці, яка пропонує нові технічні можливості та велику робочу гнучкість. KARL виконує роботу без втручання людини. Після визначення меж ділянки оператор створює робоче завдання, розміщує KARL з навішеними на нього агрегатами на ділянці, регулює робочі параметри та запускає програму, яка виконується автоматично. Датчики, підключені до KARL, передають інформацію про ситуацію на полі, а KARL коригує параметри свої і агрегатів для виконання роботи відповідно до конкретних характеристик ґрунту та рослин на конкретній ділянці. Зазначимо, що раніше компанія KUHN вже розробила автономний кормозмішувач Aura.

Велику увагу привернув автономний трактор Combined powers, створений спільно німецькими Krone та Lemken, укомплектований численними пристроями, які сканують поле для прийняття рішень про потрібні регулювання, щоб завжди досягалася оптимальна якість польових робіт або збирання кормів.

Точне землеробство починається з отримання прямим або дистанційним шляхом інформації, наприклад, про ґрунт та рослини. Звичайно, найточнішим аналізом є лабораторний. Срібною медаллю американська Precision Planting LLC нагороджена за систему Radicle Agronomics, яка поєднує планування, відбір проб ґрунту, аналіз і логістику. Простий, швидкий, надійний і точний спосіб отримання результатів дозволяє фермеру приймати швидкі та обґрунтовані рішення. Присудження цієї медалі є підтвердженням важливості поточних характеристик ґрунту та рослин в точному землеробстві для прогресу сільського господарства та захисту екології.

Цілий павільйон на виставці було відведено суто питанням точного землеробства з приладами та програмами. Так, Raven Industries продовжив розширення свого портфоліо ведення та рульового керування для операцій з загоном сільгосп. машин. На виставці Agritechnica 2023 бренд продемонстрував новий навігаційний комплект Raven CRx+, масштабовану та настроювану комбінацію приймачів, останніх інновацій у рульовому керуванні та нещодавно покращених дисплеїв у кабіні. Користувачі Raven CRx+ Guidance Kit відчують менше перекривань і пропусків, а також покращення рівномірності посівів і збереження ґрунту, що в кінцевому підсумку підвищить продуктивність та ефективність.

Нова ліцензія компанії Trimble на програмне забезпечення Ag Software-Data призначена для вирішення типових завдань агропідприємства шляхом об’єднання базової та поточної інформації, даних про довкілля та робочі процеси. Завдяки новій системі дисплей від Trimble в кабіні стає центром управління, що дозволяє фермерам з’єднати всі джерела даних в одному місці. Дисплей є сполучною ланкою між фермою та «хмарою» Trimble Agriculture Cloud, яка потім може підключатися до різних систем різних брендів. Це робиться за допомогою інтерфейсу прикладних програм Trimble (API).

ВИСНОВОК

Виставка AGRITECHNICA в Ганновері виявилася захоплюючою подією, де провідні компанії та дослідницькі установи представили свої останні розробки в галузі точного землеробства і підтвердили його потенціал в покращенні ефективності та сталості сільського господарства, визначальну роль у вирішенні викликів глобального продовольчого забезпечення та сталого розвитку. Виставка надихнула на подальше дослідження та розгортання точних землеробських технологій.

ВАСИЛЕНКО Л.В., к.е.н.
СИЧ В.П., к.т.н.