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Agricoltura moderna
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Tutto ciò che la NASA voleva era un casco spaziale che non si graffiasse prima di concedere in licenza la tecnologia che ha generato gli occhiali antigraffio di oggi. Idem per la sua tecnologia di monitoraggio dei segni vitali degli astronauti che ha contribuito a creare pompe per insulina. Nel frattempo, i polimeri utilizzati dalla NASA nelle tute degli astronauti costituiscono le odierne uniformi ignifughe dei vigili del fuoco.
Scott McPheeters ha seguito un percorso simile quando ha utilizzato un sistema di guida Outback S nel 2001 per contrassegnare le coordinate latitudinali e longitudinali dei tubi di irrigazione interrati e delle colonne montanti. Lo usò anche per misurare il bordo di un'unità di irrigazione a perno centrale che stava sviluppando.
“Allora, non era tanto una guida quanto semplicemente il posizionamento, "dice il Göteborg, Nebraska, contadino. "Non ha fatto altro che dirti dov'eri."
Ancora, McPheeters pensava che il concetto avesse molto più potenziale (simile ai prodotti spin-off della NASA compilati dalla società di media 24/7 Tempo). Ha immaginato una guida un giorno per migliorare l'efficienza di spruzzatura. Aveva usato le capacità di posizionamento dell'Outback per spruzzare le colture di notte e tornare nello stesso punto in cui si era fermato il giorno precedente.
Lo stesso vale per la semina. Ricorda un coltivatore di piccoli cereali del Montana che discuteva di come affettare il 10% si sovrapponesse a un trapano da 60 piedi pagato per un sistema di guida automatizzato in un paio d'anni.
“Allora, Non pensavo che avessimo molte sovrapposizioni o salti indesiderati, "dice McPheeters. "Quella è stata la prima volta che ho pensato che forse questi sistemi potevano pagare".
McPheeters ha poi installato lo sterzo assistito EZ-Steer di Trimble nel suo trattore. “Ha funzionato sorprendentemente bene, tenendoci in fila alla semina, " lui dice.
Entro il 2012, figli di McPheeter, Clark e Kerry, si erano uniti all'operazione e avevano implementato una guida automatizzata basata su GPS con il padre per guidare la coltivazione di mais e soia. Il trio ha iniziato a variare i tassi di semina nel 2012 e i fertilizzanti nel 2014. Insieme alle mappe delle rese, la semina e la fertilizzazione a tasso variabile alimentate da una guida automatizzata consentono ai McPheeters di applicare con precisione gli input dove sono più necessari.
“Il GPS ha davvero aperto le cose, "dice Kerry McPheeters. “Puoi avere una guida GPS senza tecnologie come la velocità variabile (semina e fertilizzazione), ma non puoi avere una tecnologia a velocità variabile senza GPS.”
Il viaggio dei McPheeters ha caratterizzato l'adozione della guida automatizzata, dice Gary Esselink, un product manager di Raven Industries.
“Queste cose iniziano lentamente, ” dice Esselink. “Gli agricoltori hanno sempre voluto vedere chi poteva piantare i filari più diritti. Quindi, vedrebbero alcuni campi dritti e direbbero, 'Oh, deve avere uno sterzo (automatico) per piantare file così dritte.' ”
Ciò ha aiutato gli agricoltori chiave ad adottare una guida automatizzata più velocemente della birra venduta agli assetati appassionati di baseball durante un doubleheader estivo pieno di vapore.
"Ora, è una tecnologia di base per molti agricoltori, "dice Ryan Hough, un product manager John Deere. “Se stai prendendo una decisione di acquisto, il costo della guida sarà meno di un fattore di discernimento. Ha raggiunto un punto molto simile al cruise control o all'aria condizionata nelle auto”.
“Quando è uscito lo sterzo automatico, sembrava costoso al momento, ” ricorda Chad Leman, un Eureka, Illinois, contadino. “Ma dopo averlo eseguito per un giorno, lo volevi su tutto.”
• Ridotto stress e affaticamento dell'operatore.
“La cosa più importante che ho trovato (con la guida automatizzata) è stata la riduzione dello stress, "dice Anthony Thilmony, una città della valle, Nord Dakota, contadino. “Posso correre tutto il giorno e non devo preoccuparmi di guidare su una linea perfettamente dritta. Non avevo mai avuto quella capacità prima".
• Maggiore precisione. “Fa in modo che le sovrapposizioni non danneggino le colture, anche se viene applicato un erbicida pre-emergenza residuo, ” dice Esselink. “Aiuta anche a prevenire le lacune in cui cresceranno le erbacce. Alcuni applicatori commerciali mi hanno detto che rende i loro autisti poveri quelli medi e quelli bravi ancora migliori".
La guida automatizzata consente inoltre agli agricoltori di rilevare rapidamente i malfunzionamenti della seminatrice e dell'irroratrice.
“Se devo fissare il cofano di un trattore per guidarlo, Faccio meno attenzione ai sensori che portano informazioni in cabina, "dice Bryce Baker, responsabile marketing integrato presso Precision Planting. "Potrei perdere un problema con il contatto terra (seme-terreno) o un ugello di fila ostruito perché sto sterzando invece di guardare i monitor della cabina. Da questo punto di vista, it (guida automatizzata) paga assolutamente.”
• Efficienza migliorata. La guida automatizzata consente agli agricoltori e agli applicatori di coprire più acri in un giorno, dice Esselink. Questo è cruciale, in particolare date le finestre meteorologiche sempre più strette. Jerry Hatfield, direttore del Laboratorio nazionale USDA-ARS per l'agricoltura e l'ambiente ad Ames, Iowa, ha esaminato le precipitazioni primaverili dell'Iowa centrale in due periodi di tempo. I giorni lavorativi sul campo da aprile a metà maggio sono diminuiti di 3,5 giorni nel periodo 1995-2010 rispetto a un periodo compreso tra il 1979 e il 1994.
"L'agricoltura è diventata quanti acri puoi coprire in un giorno, ” dice Esselink.
Analisi dell'intera fattoria condotta da Jordan Murphy Shockley e Carl Dillon, economisti agrari dell'Università del Kentucky (U of K), e Timothy Stombaugh, un ingegnere della U of K ag, ha scoperto che la navigazione automatica per un coltivatore di cereali del Kentucky ha aumentato i rendimenti netti fino a $ 3,35 per acro. I ricercatori della U of K hanno anche scoperto che la tecnologia potrebbe ridurre il rischio di produzione. Shockley aggiunge che i guadagni economici sarebbero ancora più alti oggi, dati i costi della tecnologia in diminuzione.
“Il mio punto di vista personale è che più piccolo è lo strumento, maggiore è il rimborso con la guida, "dice Duane Kiess, un partner di Nidlinger Farms, Decatur, Indiana. “Quando la sovrapposizione è di 1 piede ogni viaggio con uno scarificatore da 15 piedi rispetto a un attrezzo da 60 piedi, stai facendo quattro volte il numero di passaggi. Una sovrapposizione di 1 piede su ogni passaggio si somma.”
La guida automatizzata ha anche avviato una transizione nelle fioriere, seminatrici, e attrezzi per la lavorazione del terreno per essere più specifici per il sito, dice Leo Bose, Product Manager AFS presso Case IH. Le tecnologie che hanno lanciato la guida automatizzata includono quanto segue.
• Controllo di sezione. Ciò ha permesso agli agricoltori di disattivare le piantatrici e gli irroratori in sezioni. Eliminando sovrapposizioni e salti, gli agricoltori hanno risparmiato sugli input, dice Bose.
Il controllo della sezione ha anche risparmiato manodopera. "Non dobbiamo uscire dal taxi per chiudere le file come facevamo prima, "dice Leman.
Non è tutto cielo blu e mangiare noccioline, anche se. Il controllo della sezione è difficile da adattare su apparecchiature più vecchie, dice Thilmony.
Ancora, il controllo di sezione ha un potente argomento di economia. Un'analisi dell'intera fattoria del 2011 condotta da Shockley e Dillon della U of K, e Scott Shearer, un ingegnere agrario della Ohio State University, ha riscontrato che il controllo automatizzato delle sezioni ha aumentato i rendimenti netti in tutti gli scenari di studio, fino al massimo rendimento netto di $ 88,92 per acro. Shockley aggiunge che i guadagni economici sarebbero addirittura più alti nel 2019 a causa dei minori costi tecnologici.
“Non stiamo solo risparmiando denaro; stiamo anche aiutando l'ambiente non irrorando due volte o concimando eccessivamente i campi, ” aggiunge Thilmony.
• Tecnologia a tasso variabile. “Ciò ha permesso di realizzare zone che permettessero agli agronomi di scrivere prescrizioni per sementi e fertilizzanti, "dice Bose.
La tecnologia a tasso variabile aveva sempre incuriosito i McPheeters. "C'erano agricoltori che avevano l'interruttore a doppia velocità in cui potevano alzarlo o abbassarlo manualmente quando entravano e uscivano dagli angoli di rotazione delle terre aride su un terreno irrigato, "dice Scott McPheeters.
L'automazione ha cambiato questo in meglio, in particolare funzioni di interruzione delle file, Kiess dice. "Ecco dove si ottengono i risparmi sui semi, " lui dice. "Non ci sovrapponiamo più". La tecnologia a tasso variabile aumenta anche i tassi di semina su terreni produttivi e li affetta su terreni a bassa produzione, Kiess dice.
Anche la fertilizzazione a tasso variabile ha funzionato per i McPheeters.
"Una delle cose più deludenti che ho sentito all'inizio è che non saremmo stati in grado di acquistare meno fertilizzante, "dice Scott McPheeters. "Mi chiedevo, 'Perché lo stiamo facendo allora?' Tuttavia, siamo diventati più efficienti, e ambientale parlando, è la cosa giusta da fare. Non vuoi mettere fertilizzante per mais da 200 bushel quando il tuo potenziale è 150. Per lo stesso motivo, se il tuo potenziale di rendimento è di 250 staia, perché stai concimando solo per 200?"
Connettività, anche se, è stata una sfida per la guida automatizzata.
"Si sentono ancora casi in cui i coltivatori sono essenzialmente giù perché perdono un segnale GPS, "dice Baker. "Generalmente, anche se, come la tecnologia è cambiata, è abbastanza affidabile."
Ora vengono ordinate più fioriere senza marcatori per fioriere, Aggiunge.
“Questo è abbastanza eloquente, "dice Baker. "Se hai intenzione di piantare senza un pennarello, sarai sicuro che il segnale non verrà disattivato per un giorno. "
Due fattori hanno aiutato la connettività, dice Clark McPheeters. I ricevitori ora attirano più satelliti GPS, e ora esistono più satelliti. “Dove in precedenza avevamo rilevato quattro o cinque satelliti, ora tiriamo in 14 o 15, " lui dice.
Inizialmente, trattori e altri attrezzi dovevano essere adattati per la guida automatizzata. Oggi, quasi tutti i grandi trattori che vanno da 200 CV. e superiori sono pronti per la guida automatica in fabbrica, dice il panettiere.
Hough vede l'uso della guida automatizzata in aumento tra gli attrezzi più vecchi. “Tutti potranno trovare questa opportunità, soprattutto nel mercato dell'usato, " lui dice.
Esselink vede aumentare la precisione, in particolare con i sistemi satellitari basati su RTK (cinematica in tempo reale) con una precisione inferiore al pollice.
"Quando ero un bambino. ho guardato Star Trek in tv, " lui dice. “Vedrei tutte le loro diverse tecnologie, e avevano questi piccoli dispositivi portatili che avrebbero usato per comunicare. L'abbiamo superato con quello che ora possiamo offrire".
Gli agricoltori hanno a disposizione due moduli di orientamento automatizzato tra cui scegliere:passivo o attivo. Ognuno ha vantaggi e svantaggi, dice Leo Bose, Responsabile marketing Case IH AFS.
Entrambi richiedono ricevitori GPS sia sul trattore che sull'attrezzo. Al di là, Quello, anche se, ci sono differenze.
Sotto guida passiva, il sistema regola il trattore in modo che rimanga sul percorso di guida desiderato quando inizia a sbandare. Questo è vantaggioso quando esiste un forte movimento laterale di sformo, come quando un attrezzo si trova su un pendio, dice Bose.
Nel frattempo, la guida attiva mantiene la direzione, rendendolo ideale per operazioni precise come lo strip-till. "Se sei su file da 30 pollici, rimarrà su file da 30 pollici calcolando dove si trovano il trattore e l'attrezzo, " lui dice.
Poiché la guida passiva necessita solo di due ricevitori sull'attrezzo, costa meno dei sistemi di guida attiva che richiedono un secondo sistema di sterzatura automatica. Bose dice che i prezzi entry-level sono $ 6, da 000 a $ 7, 000, con sistemi di guida attivi che costano circa il doppio.
Clark McPheeters è entusiasta della tecnologia che la guida automatizzata ha liberato. Il Göteborg, Nebraska, l'agricoltore cita il controllo della profondità variabile e migliori sistemi di chiusura della fossa di semina come i prossimi passi che si basano sulla guida automatizzata e sulla successiva tecnologia a tasso variabile.
L'ultima primavera, McPheeter, suo fratello, Kerry, e suo padre, Scotto, montare la loro seminatrice con l'accessorio SmartFirmer di Precision Planting che misura la temperatura del suolo nel solco, umidità, e residui visualizzati sul monitor in cabina 20/20. Misurando la sostanza organica del suolo, I funzionari di Precision Planting affermano che SmartFirmer consente all'agricoltore di modificare gli ibridi e il tasso di semina e fertilizzante in base alla materia organica.
Clark McPheeters afferma che tecnologie come SmartFirmer hanno il potenziale per variare i tassi di semina anche più delle attuali tecnologie a tasso variabile.
“Abbiamo posti in alcuni dei nostri campi che sono vene di vecchi canali fluviali in cui la produzione (capacità) differisce drasticamente in un'area da una a 10 piedi di distanza, "dice McPheeters. "Lo SmartFirmer e le nostre mappe dei rendimenti hanno il potenziale per sfruttare questo tipo di microvariabilità".
Aggiunge che lo interessano anche una migliore profondità di semina e tecnologie di chiusura della trincea. "È ancora una sfida sia per il mais che per la soia piantarli alla giusta profondità, " lui dice.
“Tutte queste tecnologie si accumulano l'una sull'altra, "dice McPheeters. “Utilizzando queste tecnologie, ci sentiamo a nostro agio nel fare il passo successivo piuttosto che provare a fare un'intera pila di tecnologie tutte in una volta.
Gli azionamenti elettrici della seminatrice si baseranno sulla guida automatizzata e sulla tecnologia a tasso variabile, predice Ryan Hough, Responsabile di prodotto John Deere. Gli azionamenti elettrici eliminano l'idraulica, catena, e azionamenti a terra su fioriere. e aumentare l'efficienza, lui dice.
“Una cosa è cambiare le popolazioni, ma un altro per mettere rapidamente e più accuratamente il seme nel terreno, "Hough dice.
Gli azionamenti elettrici combinati con il sistema di consegna del seme BrushBelt possono anche consentire alle seminatrici di viaggiare più velocemente, lui dice.
"Potresti aver piantato a 4,5, forse 5 mph per ottenere il posizionamento del seme più accurato. Con un motore elettrico, potresti essere in grado di piantare a 6, 7, o 8 mph, "Hough dice.
Sistema di potenziamento ad ampia area
(WAAS): Livello di precisione da 6 a 12 pollici
OmniSTAR: Livello di precisione da 2 a 5 pollici
RTK: Livello di precisione di 1 pollice o inferiore
