Technologie to inaczej metody przygotowania i prowadzenia procesu, by wytworzyć lub przetworzyć określone dobra lub informacje. W rolnictwie precyzyjnym są 
wykorzystywane trzy kategorie technologii.

Geolokalizacja umożliwia określenie położenia geograficznego użytkownika na ziemi. Polega ona na ustaleniu lokalizacji rolniczych środków technicznych za pomocą GPS.

R10HImSbp2mZU

Na ilustracji znajduje się się mapa rozmieszczenia stacji RIMS, MCC oraz NLES. Widoczna jest duża mapa Europy, a po lewej stronie ekranu znajduje się pomniejszona mapa Afryki oraz obydwu Ameryk. W prawym górnym rogu znajduje się legenda. Duży napis EGNOS, pod spodem zaznaczona czerwonym kółkiem stacja RIMS, niebieskim kwadratem stacja MCC oraz zielonym trójkątem stacja NLES. Najwięcej jest stacji RIMS.

System EGNOS został zbudowany z wykorzystaniem środków europejskich przez Europejską Agencję Kosmiczną i jednym z jego zadań jest wspieranie pracy systemów GPS, GLONASS i innych pozwalających prowadzić lokalizację z poziomu satelity. Na system EGNOS składają się:

• 3 satelity geostacjonarne,

• 40 naziemnych stacji referencyjnych,

• 6 naziemnych stacji kontrolnych.

Głównym zadaniem EGNOS jest dostarczanie odbiornikom na Ziemi sygnału korekcyjnego, czyli poprawek różnicowych, dzięki czemu zwiększa się precyzja danych dotyczących pozycji do 20 centymetrów.

Większą precyzję, do 2–3 centymetrów, zapewniają systemy firm, które korzystają z systemu naziemnych stacji bazowych z sygnałem korekcyjnym RTX, SF3, SatCor, RTK.

Sygnał korekcyjny RTK może pochodzić z własnej stacji gospodarstwa. Montuje się ją w najwyższym punkcie – wysokość montażu to jeden z czynników wpływających na zasięg sygnału. Pozostałe to moc nadawcza stacji oraz ukształtowanie terenu. Inna możliwość to korzystanie z sieci RTK Net wspieranej przez producenta ciągników.

Przy automatycznym kierowaniu operator wykonuje samodzielnie pierwszy przejazd, który jest zapamiętywany przez system. Kolejne przejazdy odbywają się automatycznie – równolegle do zadanej linii. Zapewnia to wysoką dokładność wykonywanych zadań.

W skład podstawowego zestawu automatycznego kierowania pojazdem wchodzą trzy podzespoły:

1. odbiornik satelitarny, którego zadaniem jest odbieranie i wysyłanie sygnału GPS z satelitów lub stacji RTK,

2. adapter z silnikiem elektrycznym, który zastępuje kierownicę manualną i automatycznie koryguje tor jazdy bez ingerencji operatora,

3. wyświetlacz z oprogramowaniem, który umożliwia zarządzanie systemem.

Wszystkie elementy są ze sobą połączone odpowiednim okablowaniem. Tak skonfigurowany zestaw daje możliwość łatwego przenoszenia go do innych pojazdów lub maszyn. Warunkiem koniecznym do montażu zestawu w ciągnikach i pojazdach rolniczych jest posiadanie przez te pojazdy układu wspomagania układu kierowniczego.

Bardziej rozbudowane układy automatycznego sterowania bazują na dodatkowo montowanych czujnikach w różnych układach pojazdów i maszyn. Montuje się również dodatkowe urządzenia umożliwiające przepływ sygnałów, takie jak bramki modularne, odbiorniki sygnałów radiowych itp. Dzięki temu zestawy automatycznego prowadzanie są funkcjonalne i można je skonfigurować zgodnie z oczekiwaniami użytkownika.

Podczas przygotowania gleby do siewu czy nasadzeń stan gleby może znacząco się różnić nawet w obrębie jednego pola, szczególnie zróżnicowanie to dotyczy tzw. gleb mozaikowatych. Skanowanie elektromagnetyczne gleby bezpośrednio podczas prac przynosi precyzyjną i dokładną informację na temat zmienności struktury gleby w obrębie pola.

Mierzenie parametrów gleby podczas pracy pozwala dostosować parametry pracy ciągnika lub maszyny rolniczej, a tym samym wpływa na ekonomiczne wykorzystanie sprzętu rolniczego oraz optymalne zastosowanie materiałów zużywanych w produkcji rolniczej. Wszystko to przekłada się na wysokość i jakość plonów.

Możliwe jest też wykorzystanie mobilnych skanerów, które rejestrują i analizują jeszcze więcej parametrów, takich jak: elektroprzewodność, zawartość próchnicy, pH gleby, tekstura. Dane te zapisane w formie map służą do:

• wyznaczania stref pracy w polu,

• wyznaczenia miejsc pobrania próbek glebowych,

• doboru dawki w siewie,

• doboru dawki nawozów,

• doboru dawki herbicydów.

Technologia zmiennego dawkowania (VRA) pozwala znacząco ograniczyć ilość używanych nawozów mineralnych.

VRA działa na podstawie map aplikacyjnych, na których gromadzone są informacje. Wykorzystując zgromadzone informacje oraz dane wprowadzone przez użytkownika, system oblicza optymalne dawki nawozów, do tego uwzględnia zapotrzebowanie na poszczególne składniki, co bezpośrednio przekłada się na koszty w skali całego gospodarstwa.

Oprogramowanie stosowane w technologii zmiennego dawkowania wykorzystuje następujące informacje: zmienność plonów, zmienność zasobności gleby w składniki pokarmowe oraz inne (np. nawodnienie). Zgromadzanie niezbędnych informacji w celu precyzyjnego określenia dawki nawozu w technologii VRA wymaga określonego czasu. I tak np. aby określić zmienność plonów, wymagane jest stosowanie odpowiednio wyposażonych w czujniki maszyn do zbioru. Z kolei aby określić zasobność gleby w składniki, należy wykonać próbki gleby na całym obszarze pola lub oszacować je na podstawie przewodności elektromagnetycznej. Wszystkie te zabiegi są rozłożone w czasie.

Obserwowanie roślin za pomocą różnych technik daje możliwość wczesnego zauważenia objawów chorób lub ataku szkodników. Obserwacja roślin ma również duże znaczenie przy doborze dawki nawożenia. Dlatego monitoring upraw to jedno z podstawowych działań prowadzonych w gospodarstwie.

Dla potrzeb rolniczych najczęściej wykorzystuje się zdjęcia satelitarne o średniej rozdzielczości (jeden piksel to kilka–kilkadziesiąt metrów). Zdjęcia takie są dostępne bezpłatnie w serwisach Europejskiej Agencji Kosmicznej. Można też pobrać je ze stron systemów wspierających rolnictwo precyzyjne, takich jak onesoil.ai, satagro.pl, fertisat.com i innych.

Jedną z metod monitoringu upraw wykorzystywanych w rolnictwie precyzyjnym jest badanie kondycji roślin za pomocą sensorów zamontowanych na pojazdach rolniczych, czyli teledetekcja.

Teledetekcja wykorzystuje pomiar światła odbitego od roślin. Na tej podstawie określa wielkość biomasy, kondycję upraw oraz prognozuje plony. Do tego celu wykorzystuje się zdjęcia z satelity, dronów oraz sensorów zainstalowanych bezpośrednio na ciągniku. Te ostatnie aplikują zmienne dawki azotu, które są dopasowywane w trakcie oprysku dolistnego. W przypadku zdjęć światła odbitego wykonanych przez satelity lub drony można stworzyć mapy aplikacyjne, które potem są wgrywane do urządzeń sterujących pracą opryskiwaczy.

Ortofotomapy można tworzyć również samemu za pomocą drona (lub kilku dronów) wyposażonego w kamery do robienia zdjęć. Zdjęcia można przekształcić w mapy w darmowych serwisach online lub zlecić to specjalistycznej firmie.

Do planowania prac, monitorowania plonów oraz prowadzenia rachunku ekonomicznego gospodarstwa coraz częściej wykorzystuje się aplikacje, czyli programy, które pracują na serwerze i komunikują się z użytkownikiem przez sieć komputerową z wykorzystaniem przeglądarki internetowej. Przeglądarka internetowa w takim przypadku pełni funkcję interfejsu użytkownika. W rolnictwie aplikacje ułatwiają zarządzanie produkcją rolniczą i są przeznaczone dla poszczególnych grup producenckich.

Rolnicy korzystają również z platform internetowych, które umożliwiają wzajemne interakcje użytkowników internetu, zazwyczaj w celu wymiany informacji.

Najczęściej dostępne funkcjonalności:

• charakterystyka pól i upraw, w tym tzw. karty pól, ale również baza operacji wykonanych w danym miejscu,

• harmonogram prac rolniczych w postaci listy wykonywanych i zaplanowanych prac,

• ewidencja i plan nawożenia, w tym stosowane dawkowanie, koszty nawożenia,

• stany magazynowe, podsumowanie zużycia produktów, koszty i planowanie zakupów,

• sprzedaż upraw, pełne dane przeprowadzonych transakcji,

• budżetowanie: planowanie kosztów i przychodów gospodarstwa.

Bardziej zaawansowane aplikacje pozwalają łączyć dane zebrane w postaci map zasobności gleby czy wydajności plonów z planowaniem i budżetowaniem prac, a także z ich efektywnością mierzoną „z pola”.

Podczas mapowania plonów niezbędna jest kalibracja systemu rejestracji plonów. Kalibracja pozwala ocenić, z jak dużym błędem system rejestruje plony. Wykonuje się ją, zestawiając pomiar systemu z tradycyjnym pomiarem masy plonu z tego samego obszaru kilkakrotnie i na różnym materiale. Dopuszczalny błąd systemu mapowania plonów to 5%.

Mapa dochodowości pola pozwala określić, które obszary przynoszą straty, a które dochody. Obie informacje pozwalają sensownie modyfikować produkcję rolniczą, tj. ograniczać koszty i rozszerzać efektywne praktyki.

Mapa pozwala analizować wpływ takich czynników jak:

• wzrost i rozwój różnych odmian roślin w zależności od terenu,

• dawkowanie nawozu, koszty vs osiągnięte wyniki,

• dawkowanie pestycydów, koszty vs osiągnięte wyniki,

• gęstość siewu a ilości plonów,

• jakość materiału siewnego w porównywalnych warunkach,

• skuteczność innych zabiegów agrotechnicznych,

• wpływ warunków atmosferycznych w ciągu kolejnych lat.

RoxYsuLoDgPi6

Na zdjęciu widoczna jest stacja meteorologiczna w Białowieży. Znajduje się ona na płaskim polu, trawa jest równo przycięta, a w oddali widać drzewa. Stacja ma kształt bardzo wysokiego, cienkiego szpikulca. Otoczona jest metalową, zabezpieczającą siatką.

Wieloczujnikowe aplikacje pogodowe zbudowane są zazwyczaj ze stacji, które mierzą wilgotność i temperaturę powietrza na wysokości upraw, miernika deszczu dla danego terenu, czujnika wilgotności gleby oraz czujnika temperatury gleby.

Specjalistyczne zestawy zawierają czujniki oświetlenia i promieniowania, czujniki głębokości śniegu i wody, czujniki zalania, wiatromierze typu czaszowego lub wiatrakowego.

Podobnie jak przy innych systemach do monitorowania dane zbierane są w aplikacjach, które gromadzą i porządkują dane w formie map oraz wykresów, w tym historii pomiarów. Aplikacje te zazwyczaj pracują w dostępie bezprzewodowym.

Robot udojowy to urządzenie, które dzięki zastosowaniu systemów automatyki i mechaniki oraz teleinformatyki gwarantuje prawidłowy dój i co istotne, do minimum ogranicza pracę człowieka w procesie udoju krów.

Automatyczny system doju zapewnia dużą skuteczność w pozyskiwaniu mleka oraz większą elastyczność w pracy rolnika. Zautomatyzowana stacja udojowa jest wyposażona we wszystkie niezbędne urządzenia, które gwarantują prawidłowy dój. Są to urządzenia do odkażania wymion, przeprowadzenia udoju, transportu mleka do chłodni, zadawania pasz i inne.

Robot udojowy zapewnia krowom komfort przed dojeniem, po nim i w jego trakcie. Produkcja wysokiej jakości mleka jest uzależniona od zdrowia i dobrostanu zwierząt. Żeby te warunki były spełnione, producenci mleka muszą poświęcić swojej działalności dużo czasu i uwagi.

Ważnym aspektem wyboru urządzeń jest zachowanie wysokiego standardu higieny w czasie procesu – zarówno ze względu na zdrowie zwierząt, jak i jakość uzyskiwanego produktu.

R1RLK9HLVwKhL

Na zdjęciu przedstawiony jest robot udojowy marki DeLaval. Jest to duża, wytrzymała konstrukcja ze stali nierdzewnej, zwieńczona granatowym daszkiem. W środku, jak i na zewnątrz znajduje się wiele skomplikowanych elementów. Robot udojowy wyposażony jest między innymi w kamery 3D, optymalne oprogramowanie, wejście i wyjście po łuku, ekran umożliwiający zdalną komunikację, kubek, który przygotowuje każdy strzyk, energooszczędne hydrauliczne ramię oraz cztery mierniki mleka.

Proces dojenia w robotach udojowych podzielony jest na fazy:

Mycie strzyków (stymulacja wymienia)

W ramach przygotowań do doju robot myje wymię specjalnym kubkiem przedudojowym, następnie je suszy i zdaja pierwsze strugi mleka.

Kubek przedudojowy masuje każdy pojedynczy strzyk, co powoduje uwolnienie się w organizmie zwierzęcia oksytocyny. Hormon ten ułatwia pozyskanie mleka od krowy.

Dój właściwy

Przez cały czas dojenia czujniki przepływu monitorują ilość mleka. Dzięki porównywaniu jej z wartościami typowymi dla danej ćwiartki wymienia system zapobiega sytuacji, w której dojarka wciąż zasysa, chociaż w danej części wymienia nie ma już mleka, jak również takiej, kiedy w wymieniu pozostaje mleko w zbyt dużej ilości.

Zdejmowanie aparatów udojowych

Na podstawie analizy przepływu mleka indywidualnie dla każdego ze strzyków następuje w pełni zautomatyzowane, łagodne zdejmowanie kubków udojowych bez kontaktu z podłogą stanowiska udojowego.

Mycie strzyków oraz dezynfekcja kubków udojowych

Proces kończy zabieg higieniczny strzyków. Również użyte elementy robota udojowego zostają zdezynfekowane.

Aparaty udojowe

W zależności od indywidualnych preferencji określonych przez producenta mleka można zastosować aparaty udojowe różniące się przede wszystkim średnicą przewodów mlecznych oraz pojemnością kolektora. Różnice w budowie dają możliwość skrócenia czasu udoju, co jest szczególnie istotne w przypadku krów o dużej mleczności.

R1NENFnO5fCKi

Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/Dbb4nNXt1

Model 3D przedstawiający przykładowy aparat udojowy. W jego skład wchodzą cztery kubki udojowe, kolektor i przewody łączące. Kubki udojowe mają kształt wąskich, długich cylindrów. Wewnątrz mają umieszczone gumki strzykowe – również o cylindrycznym kształcie. Strzyk zwierzęcia nie jest wkładany bezpośrednio do kubka udojowego, a za pośrednictwem gumki strzykowej. Pełni ona funkcję łącznika pomiędzy zwierzęciem a urządzeniem udojowym. Od każdego kubka udojowego odchodzą dwa przewody biegnące do kolektora. Pierwszy przewód odprowadzony jest od bocznej części kubka udojowego. Łączy się on z komorą powietrzną znajdującą się w kolektorze. Drugi przewód odprowadzony jest od dolnej części kubka udojowego, który wyposażony jest w króciec wylotowy. Łączy się on z komorą mleczną znajdującą się w kolektorze. Kolektor to niedużych rozmiarów zamknięty zbiornik, złożony z dwóch komór – powietrznej i mlecznej. Od boku wyposażony jest w kilka króćców, do których podłączone są przewody odchodzące od kubków udojowych. Od dołu również posiada króćce wylotowe, do którego podłącza się przewody odprowadzające mleko do konwi lub rurociągu mlecznego.

Aplikacje monitorujące produkcję mleka wykorzystują algorytmy wypracowane na doświadczeniach innych hodowców oraz badań dotyczących podobnych gospodarstw. Na podstawie codziennie wprowadzanych danych analizują zależności między podanymi dawkami paszy a wydajnością i jakością otrzymanego mleka. W aplikacji pojawiają się również prognozy wyników.

Interaktywność aplikacji to przede wszystkim propozycje optymalnych rozwiązań w formie podpowiedzi lub wskazówek dotyczących żywienia i opieki nad krowami.

Niektóre systemy wysyłają powiadomienia, jeśli u którychś krów występuje podejrzenie ketozy we wczesnym stadium, lub o innych alarmujących sytuacjach.

Automaty do podawania paszy obsługują proces przygotowania, przetworzenia i dostarczenia paszy do karmników, stacji paszowych, koryt rynnowych. Stosowane są wielkich fermach przy żywieniu trzody chlewnej, ale również bydła i innych zwierząt.

Systemy te obsługują zarówno pasze treściwe, jak i objętościowe. Dobór elementów linii technologicznej zależy przede wszystkim od typu stosowanej paszy oraz od liczby żywionych zwierząt.

Pasze suche

Podstawę systemu stanowią silosy do składowania mieszanki. Komponenty pasz sypkich są dostarczane do zbiorników, a stamtąd transportowane do silosu. Mieszanie może być robione ręcznie lub mechanicznie za pomocą mieszadeł. Następnie mieszanka jest transportowana przenośnikami ślimakowymi do zbiornika wyrównawczego, z którego trafia rurociągiem do dozowników lub wprost na podłogę. Z dozowników pasza może być wysypywana do karmników, koryt bądź stacji paszowych.

Pasze mokre

Składowane są w zbiornikach, w których podlegają mieszaniu, a następnie są tłoczone za pomocą pompy do karmników lub koryt odpowiednio wyposażonymi rurociągami. Właściwie skonstruowany dozownik kontroluje ilość podanej paszy.

Innym sposobem transportu i zadawania paszy może być mobilny system automatycznego żywienia w postaci samobieżnego wózka paszowego zasilanego prądem z akumulatorów bądź z wózka podwieszanego na szynie i napędzanego prądem przemiennym z zastosowaniem tzw. szyny prądowej lub stałym z akumulatorów. Napełnianie wózka i mieszanie paszy odbywa się wówczas w kuchni paszowej.

RsyqsNpr7wSuM

Na schemacie przedstawiona zostaje automatyzacja żywienia bydła. W ramce na górze znajduje się duży napis: Rodzaje systemów automatycznego żywienia bydła. Od napisu odchodzą dwa ramiona. Po lewej stronie widać napis: Stacjonarny. Pod nim znajduje się informacja: przenośnik taśmowy do zadawania paszy, mieszalnik stacjonarny. Po prawej stronie widać napis: Mobilny. Pod nim znajdują się informacje: Wózek na szynie do zadawania paszy, mieszalnik stacjonarny; Wózek paszowy samojezdny o mieszania i zadawania paszy; Wózek na szynie do mieszania i zadawania paszy.

Rodzaje odchodów zwierzęcych możemy podzielić na:

• obornik – są to stałe i ciekłe odchody zwierzęce, zmieszane ze ściółką (np. ze słomą), stanowiące nawóz organiczny,

• gnojówka – jest to powstający w budynku inwentarskim odciek przy ściółkowym systemie utrzymania zwierząt, stosowany jako nawóz organiczny,

• gnojowica – jest to mieszanina odchodów zwierzęcych, resztek paszy oraz wód technologicznych z budynków inwentarskich wraz z przeciekami instalacji wodociągowych.

Usuwanie obornika to jedna z podstawowych czynności w gospodarstwie – czasochłonna i wymagająca dużo wysiłku fizycznego. Proces ten wpływa również na dobrostan zwierząt, stąd stosuje się, najczęściej w dużych obiektach, systemy pomagające utrzymać czystość.

Działają one w formie systemu rur ssących transportujących zawartość bezpośrednio z boksów na płytę gnojową. Mechanizm ssący wytwarza podciśnienie z silnym i stałym przepływem powietrza, które może być regulowane w zależności od potrzeb i obciążenia systemu.

W konstrukcji wykorzystywane mogą być również napęd elektryczny, zgarniacze łańcuchowe oraz hydrauliczne.

Do systemu może być dołączony rozdzielacz obornika na płycie gnojowej.

Miejsce na notatki