Negli ultimi anni, i produttori di apparecchiature per l'irrigazione sono stati impegnati a reinventare i sistemi di irrigazione per servire più da "lavoratori salariati" che un modo efficiente per irrigare i raccolti.
Dall'esecuzione dell'autodiagnostica per ridurre i tempi di fermo macchina e le riparazioni al monitoraggio delle colture sul campo, la nuova generazione di hardware per l'irrigazione è progettata per aiutare i coltivatori a fare un uso migliore delle loro risorse idriche, raggiungere gli obiettivi ambientali, operare con meno dipendenti e migliorare i raccolti. Ad esempio, le telecamere a perno centrale e la sorveglianza aerea integrate ora tengono traccia della pressione di insetti e malattie in tempo reale mentre la macchina monitora anche la salute generale del raccolto attraverso misure di assorbimento di azoto.
E, poiché questa tecnologia ha continuato a essere integrata in nuovi prodotti, l'arte e la scienza dell'agricoltura irrigua stanno cambiando per sempre. Progressive Farmer ha seguito da vicino l'industria dell'irrigazione da quando il primo impianto di perforazione a perno centrale è stato installato in Nebraska nel 1956 e ora, 66 anni dopo, questa carrellata delle ultime offerte dei principali OEM di irrigazione (produttori di apparecchiature originali) cataloga fino a che punto la tecnologia ha progredito. (Vedi la parte 2 di questa storia nel numero di marzo della rivista.)
IRRIGAZIONE A VALLE
Valley Irrigation ha aggiunto sensori basati su telecamera ad alta risoluzione montati su perno al suo Valley Insights basato su immagini aeree per la stagione di crescita 2021, consentendo ai sistemi di irrigazione a perno centrale di fornire dati sulla salute delle piante sul campo e altri rilevamenti agronomici come il perni innaffiano i campi. Il nuovo sistema con imaging in loco basato sull'intelligenza artificiale (intelligenza artificiale) si chiama Plant Insights e trasforma il perno centrale in una macchina per il monitoraggio delle colture.
Entrambi i sistemi forniscono immagini al centro di intelligenza artificiale dell'azienda da elaborare tramite un software di apprendimento automatico in grado di identificare potenziali malattie, problemi di insetti e salute generale delle piante. I risultati della valutazione AI dei dati sul campo vengono utilizzati per generare avvisi per i coltivatori che individuano le posizioni dei campi di potenziali problemi.
I funzionari dell'azienda affermano che le fotocamere pivot-based possono fornire immagini fotografiche digitali di alta qualità con una risoluzione sufficiente per identificare specifici insetti nocivi e prove di malattie delle piante. I rilevamenti basati sull'intelligenza artificiale forniscono emergenze all'inizio della stagione, rilevamento del numero di infestanti e rapporti sulla pressione delle infestanti, nonché informazioni dettagliate sul livello delle foglie che misurano la salute delle piante e l'assorbimento di azoto.
La tecnologia pivot aggiuntiva di Valley per il prossimo anno include il monitoraggio della diagnostica a bordo macchina nell'ambito del programma di controllo pivot Valley 365 dell'azienda; EnCompass, un sistema per fornire un'applicazione uniforme dell'acqua per macchine angolari; e un sistema di controllo del perno ad alta velocità, X-Tec HS, che può spostare un irrigatore a sette campate in un cerchio completo in 90 minuti per la protezione delle colture o per applicazioni con acqua leggera. Oltre a tenere d'occhio il raccolto, la nuova ingegneria di Valley consente al pivot di monitorare le proprie condizioni in movimento.
— Machine Diagnostics è ora disponibile all'interno di Valley 365, ha affermato Troy Long, vicepresidente dei prodotti hardware nella divisione Prospera di Valley. "Per la stagione di crescita 2022, abbiamo aggiornato il pannello delle icone introdotto nel 2017 per includere la diagnostica della macchina tramite un'interfaccia touch-screen", ha spiegato. "Il sistema di base monitora la pressione dei pneumatici e l'allineamento della campata e utilizza la telemetria cellulare per avvisare i coltivatori di potenziali problemi e individuare la sezione del perno del guasto di sicurezza o di allineamento".
L'allineamento della campata è uno strumento diagnostico chiave perché indica problemi con la velocità e il movimento della torre, che possono significare problemi con il gonfiaggio dei pneumatici, la trazione o le condizioni della trasmissione. "Questo sistema può far risparmiare molto tempo avvisando l'operatore dell'esatto intervallo che attiva i codici di errore", ha spiegato Long. "In passato, quando le gomme si sgonfiavano, si bloccavano o i cambi si guastavano, significava camminare o guidare per tutta la lunghezza della macchina per determinare la posizione del problema".
Da tempo detto ulteriore diagnostica è disponibile attraverso il programma, inclusa l'aggiunta di trasduttori di pressione dell'acqua lungo la campata per misurare le cadute di pressione. "Più tipicamente, uno collocherebbe un trasduttore sul perno e un altro verso la fine della campata", ha spiegato. "Il feedback di queste misurazioni della pressione potrebbe consentire ai coltivatori che utilizzano pompe a frequenza variabile di accelerare o rallentare per garantire un flusso adeguato agli ugelli finali". A lungo ha affermato che il sistema funziona bene anche monitorando motori di azionamento ad alta velocità a frequenza variabile come l'X-Tec di Valley e l'X-Tech HS appena rilasciato.
— EnCompass utilizza i dati GPS in tempo reale per determinare il flusso di ciascun ugello in base alla posizione esatta del braccio angolare, ha spiegato Jerry Gerdes, senior product manager per Valley Irrigation.
"Il sistema misura la velocità con cui si muove il braccio e, conoscendo il flusso disponibile di ogni irrigatore angolare e la posizione sul campo, determina la frequenza del polso dell'irrigatore per erogare la corretta quantità di acqua", ha aggiunto. “Inoltre, opera in posizione di testa o di coda e funziona intorno agli ostacoli. "Il sistema EnCompass è controllato tramite circuiti proprietari mentre si utilizza l'hardware della valvola sprinkler VRI iS (Variable Rate Irrigation Individual Sprinkler) di Valley per controllare la quantità di acqua erogata all'angolo", ha aggiunto Gerdes. EnCompass è disponibile per nuove installazioni e retrofit su qualsiasi macchina d'angolo Valley.
Gli irrigatori possono scegliere una valvola di controllo a due vie per l'acqua di pozzo o una valvola a tre vie per l'acqua di superficie, ha spiegato Gerdes. Per migliorare ulteriormente l'utilità degli irrigatori a perno centrale, l'anno scorso Valley ha risposto alle esigenze dei coltivatori di patate con un sistema di trasmissione a frequenza variabile ad alta velocità che consente loro di applicare in modo efficiente i protettivi fogliari delle colture in modo tempestivo: un pieno 120- cerchio di acri in 90 minuti.
"I coltivatori devono applicare sostanze chimiche ogni 10-XNUMX giorni e volevano utilizzare i loro perni per risparmiare manodopera e tempo sul campo, ma dovevano essere in grado di applicare i loro prodotti ai tassi di miscelazione dell'acqua dell'etichetta e in modo da mantenere il prodotto sulla foglia e non lavare l'impianto a terra", ha spiegato Aaron Caughey, senior product manager di Valley.
— "X-Tec HS (alta velocità) è una versione aggiornata del motore X-Tec VR di Valley Irrigation che promette di trovare utenti in tutto il paese", ha affermato. "Come l'X-Tec prima, la versione ad alta velocità è un sistema durevole a movimento costante che probabilmente troverà il favore dei coltivatori che hanno bisogno di annaffiature leggere e rapide per germinare colture con semi piccoli o di coloro che hanno bisogno della capacità di fare una luce irrigazione per prevenire l'erosione del vento su terreni leggeri", ha spiegato. "Abbiamo già venduto una macchina di alto profilo a un produttore di mele che desidera utilizzarla per la protezione dal gelo primaverile dove è necessaria una rapida e leggera nebulizzazione dell'acqua".
Caughey ha affermato che il motore HS con la più ampia scelta di pneumatici per l'irrigazione può spostarsi di quasi 96 piedi al minuto e su una macchina a sette campate, il che significa un cerchio completo in 90 minuti. Questo viene confrontato con un viaggio di circa quattro ore per il motore X-Tec esistente. Ha affermato che l'attuale sistema è progettato principalmente per campi con una pendenza non superiore al 5% a causa delle limitazioni di coppia.
"Stiamo spostando l'irrigatore 10 volte più velocemente, ma non stiamo utilizzando 10 volte la potenza, quindi ci sono limiti di coppia associati al traino di carichi pesanti con una marcia alta", ha spiegato. "Il motore HS da 3 cavalli è progettato per funzionare a una velocità di uscita di 343 giri/min rispetto all'X-Tec standard, che funziona a 34 giri/min e sviluppa 0.6 cavalli". Caughey ha affermato che circa 80 macchine X-Tec HS sono state vendute nei primi due mesi dopo il loro rilascio nel settembre 2021.
LINDSAY CORP.
La grande novità di Lindsay Corp. per il 2022 è un'importante riprogettazione del suo attuale programma di controllo pivot remoto, FieldNET, per offrire agli utenti un accesso più intuitivo al numero crescente di funzioni di rotazione centrale che contribuiscono sia alla salute della macchina che alla salute delle piante.
"La revisione è in corso ora e probabilmente sarà disponibile in commercio per i coltivatori dopo il completamento dei beta test durante la stagione di crescita del 2022", ha affermato Reece Andrews, product manager di FieldNET e Zimmatic Controls. Ha affermato che la riprogettazione è un miglioramento continuo di FieldNET, rilasciato per la prima volta nel 2007, per offrire agli irrigatori un accesso più intuitivo al crescente portafoglio di tecnologie pivot di oggi.
La nuova interfaccia utente FieldNET è anche il luogo in cui i coltivatori inizieranno a vedere il pivot intelligente di Lindsay prendere vita, ha affermato Andrews. Lo smart pivot, annunciato per la prima volta a novembre 2020, è progettato per supportare colture più sane e pratiche agricole più sostenibili, riducendo al contempo i tempi di inattività operativa e facendo risparmiare tempo e costi di manodopera ai coltivatori.
"La nostra nuova piattaforma smart-pivot sta dando vita a una nuova generazione di prodotti e cambierà il modo in cui i coltivatori irrigano nel tempo man mano che la tecnologia si evolve con nuovi sensori e funzionalità", ha affermato. "I tempi di fermo delle attrezzature sono una proposta costosa quando si coltiva, ei coltivatori ci hanno chiesto se FieldNET potesse essere utilizzato per inviare loro un messaggio di 'quale torre è stata chiusa?' Vogliamo dare loro quello che vogliono", ha continuato. "Inoltre, vogliamo aiutarli a identificare la causa del problema, che si tratti di guasti ai componenti o condizioni del campo, e Smart Pivot sarà in grado di farlo".
Andrews ha affermato che la spina dorsale del pivot intelligente è un sistema di sensori della torre che monitora gli angoli di allineamento in relazione ad altre torri. "Utilizzando tali informazioni, un sistema di apprendimento automatico può essere utilizzato per inviare al cliente le informazioni che desidera sulla posizione di un possibile guasto, risparmiando tempo prezioso nell'individuare il problema", ha spiegato. “Una diagnosi più rapida significa meno tempo sul campo per rimettere in servizio la macchina. Fa tutto parte dell'aumento della produttività complessiva, in particolare nei periodi di carenza di manodopera".
Inoltre, Andrews ha affermato che il sistema potrebbe essere utilizzato per misurare l'assorbimento di corrente dei motori di azionamento, segnalando potenziali problemi di sistema in componenti come i riduttori prima che si guastino. “Inoltre, siamo in grado di aggiungere monitor per ruotare i pneumatici, non solo per misurare la pressione dei pneumatici, ma che possono essere preimpostati per riportare la macchina sulla strada di servizio più vicina per la riparazione prima che distrugga uno pneumatico o altri componenti in caso di basse pressioni. "
Il pivot intelligente consente inoltre un accesso più efficiente a un numero crescente di sensori correlati alle colture disponibili per monitorare le condizioni delle colture e del suolo, le epidemie di insetti e malattie e il gold standard dell'efficienza dell'irrigazione: la programmazione dell'irrigazione. Lindsay ha lanciato nel 2017 il primo strumento di pianificazione dell'irrigazione automatizzato basato su cloud, FieldNET Advisor. da replicare con tutti i nostri coltivatori, perché un uso efficiente dell'acqua in agricoltura è così vitale", ha affermato Andrews. "Esiste una curva di apprendimento per l'utilizzo di FieldNET Advisor e la riscrittura mira anche ad appiattire quella curva".
La società ha inoltre recentemente rilasciato FieldNET con WaterTrend, una nuova funzionalità all'interno della piattaforma FieldNET che utilizza la stessa scienza e dati che entrano in FieldNET Advisor senza costi aggiuntivi per gli abbonati. “WaterTrend è stato incluso gratuitamente nel sistema e fornisce informazioni decisionali sulla programmazione dell'acqua in base ai tipi di suolo, ai modelli di crescita delle colture, ai dati meteorologici e delle precipitazioni locali. Ciò fornisce una previsione per i prossimi sette giorni sul consumo idrico delle colture", ha spiegato Andrews. Inoltre, il nuovo sistema smart-pivot è stato progettato per semplificare la configurazione e l'utilizzo di FieldNET, indipendentemente da come o dove vengono generate o archiviate le mappe dei campi e le informazioni sulla resa.
"Parte del nostro obiettivo è migliorare l'accesso dei nostri clienti ai propri dati su tutte le piattaforme", ha osservato Andrews. "Le API (application programming interface) sono presenti tra FieldNET e gli altri consulenti di fiducia dei nostri clienti, quindi se qualcuno utilizza, ad esempio, il John Deere Operations Center invece di ridisegnare tali informazioni in FieldNET, può collegare le due piattaforme, consentendo sia per utilizzare automaticamente le loro informazioni", ha spiegato. "Stiamo cercando di rendere l'uso di un'ingegneria molto complessa il più semplice possibile da utilizzare per i nostri coltivatori".
IRRIGAZIONE REINKE
Negli ultimi due anni, Reinke Irrigation ha adottato misure importanti per aiutare gli irrigatori a migliorare le decisioni di programmazione e fornire un'applicazione dell'acqua più uniforme nei campi in cui i bracci angolari estendono la portata dei loro perni centrali.
Mark Gross gestisce 100 circoli dotati di macchine Reinke vicino a Spokane, Washington, che coltivano patate, mais, piselli, grano, orzo e fieno. Sta convertendo molti dei suoi perni del braccio d'angolo nel nuovo sistema ESAC (controllo elettronico del braccio oscillante) di Reinke per fornire un'irrigazione a velocità variabile guidata dal GPS negli angoli. "Puoi vedere la differenza nei raccolti negli angoli durante la stagione di crescita", ha spiegato dopo aver visto le prestazioni di cinque unità ESAC nella sua fattoria durante la stagione di crescita 2020-21. "Non ci sono striature gialle e un verde molto più uniforme in quelle file."
Gross ha detto che applicare la giusta quantità d'acqua sotto i bracci oscillanti è sempre stato problematico, ma ha spiegato che con il sistema di irrigazione ESAC, non vede sovra o sott'acqua delle file d'angolo. "Proprio da questo punto di vista, l'adozione di questi nelle nostre macchine ha senso", ha affermato. Ken Goodall, direttore delle vendite nordamericane di Reinke, ha affermato che la tecnologia ESAC è uno dei pochi sistemi a braccio angolare disponibili a qualificarsi per la quota dei costi per l'efficienza idrica nell'ambito del programma di incentivi per la qualità ambientale della Farm Service Agency.
"ESAC fornisce una precisione subcentimetrica in tutta la sua area di applicazione utilizzando il GPS e tre antenne montate sull'unità per un controllo preciso sia in avanti che all'indietro", ha spiegato. "Quella guida, unita alla capacità del sistema di fornire un flusso d'acqua pulsato a ogni ugello sulla campata, rende possibile irrigare gli angoli con precisione attraverso griglie di 10 x 10 piedi della mappa del campo". Goodall ha affermato che ESAC è progettato specificamente per fornire uniformità dell'acqua attraverso tutte le variabili di un braccio oscillante mobile montato su una macchina con perno centrale mobile. La sua tecnologia avanzata lo rende anche in grado di annaffiare su prescrizione per soddisfare il tipo di terreno e le variabilità del terreno.
"Sulla base delle mappe del campo, il sistema di irrigazione può trovare i singoli pezzi più grandi e più piccoli del campo e irrigarli di conseguenza", ha aggiunto. Oltre alla tecnologia di bordo di ESAC, Reinke ha anche collaborato con CropX per incorporare la sua tecnologia di monitoraggio dell'umidità del suolo nei perni Reinke attraverso il sistema di controllo RC-10 Rain Cloud. "Potendo vedere online le condizioni dell'umidità in campi con diversi tipi di terreno, i coltivatori possono prendere decisioni di irrigazione molto più informate", ha spiegato Goodall.