• Temos
• Augalininkystė

Skaitmenintuvas „SoilReader“ – dirvožemio analizė realiu laiku

2023-03-14

© Asociatyvi Egidijaus Vilkevičiaus nuotr., agroakademija.lt

Tikslioji žemdirbystė nuėjo ilgą kelią, tačiau realiu laiku sužinoti dirvožemio būklę ir savybes dar nepavyko. Iki 2023 m. pabaigos tai bus ištaisyta, nes pasirodys „SoilReader“.

„SoilReader“, kurį jo kūrėjas vadina „dirvožemio skaitmenintuvu“, naudoja regimosios ir artimosios infraraudonosios spinduliuotės spektrometrijos (VNIRS) realiuoju laiku dirvos analizės technologiją. Jį naudojant, siekiama, kad kintamos normos trąšų, sėjos ir kitų priemonių taikymas taptų visiškai naujo lygio.

Dirvožemio skaitmenintuvo išradėjas Erikas Eisingas subūrė geriausių dirvožemio analizės, dirvožemio mokslo, spektrometrų inžinerijos, programinės ir techninės įrangos inžinerijos, kalibravimo kūrimo ir kitų sričių ekspertų komandą.

Covid-19 metu daugelis bandymų atlikti Australijoje. Iki šiol komanda pateikė 4 patentus Kanadoje, ES ir JAV, dar 8 laukia patvirtinimo. E. Eisingo komanda pristatė „SoilReader“ garsiojoje Europos žemės ūkio parodoje „AgriTechnica“ 2019 m., o 2023 m. vėl joje dalyvaus.

Kokios „SoilReaders“ galimybės?

„SoilReader“ išradėjas iš Vinipego (Kanada) sako, kad ne dirvožemio mėginį reikia nešti į laboratoriją, o laboratoriją reikia perkelti į lauką. Startuolis parduos jums noragėlį, kuris traukiamas per dirvą nuskaito 9 maisto medžiagas. „SoilReader“ gali pateikti duomenis realiu laiku, važiuojant per lauką. Fiksuojami 9 svarbūs komponentai: azotas, fosforas, kalis, organinės medžiagos, pH, elektrinis laidumas (EC), drėgmė, molis ir smėlis.

„SoilReader“ belaidžiu ryšiu siunčia duomenis į kabiną, kur jie gali tapti dirvožemio žemėlapio dalimi. Arba, jei jūsų sistema yra pakankamai išmani, galite net keisti maisto medžiagų ir sėjos normas sėjos metu. Bet tai dar tolima ateitis.

E. Eisingas sako, kad jo „SoilReader“ gali generuoti virtualiai realybei (VR) reikalingą informaciją greičiau, nei tai gali padaryti dabar naudojamos sistemos. Tačiau jo galutinis tikslas yra realiame laike veikianti VR.

Laminuotas noragėlis, sudarytas iš trijų diskelių. Stebulė pagaminta taip, kad joje būtų galima įtaisyti nedidelį spektrometrą. Diskelio viduje yra šviesolaidinis kabelis, kuris eina iki jutiklio, esančio ant išorinio perimetro. Prie krašto yra jutiklio langelis ir 12 voltų lemputė. Maitinimas į stebulę tiekiamas per įprastą slydimo žiedo jungtį.

Kadangi jutiklis visą darbą atlieka iki 6 colių gylyje, kur labai tamsu, jam reikia šviesos. Kai noragėlis rieda per dirvą ir jutiklis panyra į tamsą, lemputė pakankamai apšviečia jutiklį, kad jis galėtų užfiksuoti nuo dirvos atsispindinčią šviesą. Ši atspindžio energija šviesolaidiniu kabeliu perduodama į minispektrometrą ir minikompiuterius, sumontuotus stebulėje.

„Ūkininkas visa tai galėtų pritvirtinti prie bet kokio padargo. Duomenys renkami per milisekundes kintamame gylyje. Jie saugomi, kad būtų galima naudoti ateityje, tačiau daugiausia siekiame, kad galiausiai jie būtų susieti su sėjamąja ar tręšiamąja, kad būtų galima realiuoju laiku užtikrinti VR funkciją“, – sako E. Eisingas.

Taip pat galima nustatyti optimalų sėjos gylį. Diskeliui prapjaunant dirvą, užfiksuojami 6 rodmenys, po vieną kiekviename gylyje nuo 1 iki 6 colių. Vienas iš parametrų, kuris matuojamas, yra drėgmė, todėl galima nustatyti, kur yra tinkama drėgmė sėti.

„Pneumatinių sėjamųjų gamintojai sudarė galimybę realiu laiku naudoti kintamą normą važiavimo metu, tačiau savo sistemoms programuoti jie naudoja USB atmintinę, grumstų zonų žemėlapį. Jūsų lauke gali būti 3 ar 4 pasėlių zonos, nustatytos pagal kerno ėminius. Būtent taip pramoniniai gamintojai sudaro savo rekomendacinius žemėlapius. Pagal tai, kaip jie dabar kuria savo sistemas, jų pokyčiai vyksta daug lėčiau, nei mes gauname duomenis. „SoilReader“ sukuria daugiau kaip 6000 duomenų taškų viename akre, nepriklausomai nuo padargo judėjimo greičio“, – teigia E. Eisingas.

Jis sako, kad „SoilReader“ idėja kilo dirbant su „John Deere“ ir kuriant realiu laiku naudojamą mėšlo tyrimo technologiją „Harvest Lab 3000“.

„Manitoboje dirbome su kiaulių mėšlu, tačiau buvau labai nusivylęs dėl siurbimo įrangos gedimų. Tai trukdė mūsų plėtros darbams. Vieną rytą atsibudau antrą valandą nakties ir pasakiau: „Kodėl negalime to daryti su dirvožemiu? Tai buvo 2011 m. Tada pradėjau ieškoti, kaip galėčiau panaudoti artimųjų infraraudonųjų spindulių spektroskopiją dirvožemio analizei atlikti, kai noragėlis važiuoja per dirvožemį“, – pasakoja kūrėjas.

E. Eisingas sako, kad „SoilReader“ gamybinius įrenginius bus galima įsigyti 2023 m. sėjos sezonui. Kainuos apie 25000 JAV dolerių (šiek tiek daugiau nei 23 tūkst. eurų).

Parengta pagal užsienio spaudą