خلال السنوات العديدة الماضية ، كان مصنعو معدات الري منشغلين في إعادة اختراع أنظمة الرش لتكون بمثابة "أيدي مستأجرين" أكثر من كونها مجرد وسيلة فعالة لري المحاصيل.
من تشغيل التشخيصات الذاتية لتقليل وقت التوقف والإصلاحات إلى مراقبة المحاصيل في الحقل ، تم تصميم الجيل الجديد من أجهزة الري لمساعدة المزارعين على الاستفادة بشكل أفضل من مواردهم المائية ، وتحقيق الأهداف البيئية ، والعمل مع عدد أقل من الموظفين وتحسين غلة الحصاد. على سبيل المثال ، تقوم الآن الكاميرات المحورية والمراقبة الجوية المدمجة على متن الطائرة بتتبع ضغط الحشرات والأمراض في الوقت الفعلي بينما تراقب الآلة أيضًا الصحة العامة للمحاصيل من خلال مقاييس امتصاص النيتروجين.
ومع استمرار دمج هذه التكنولوجيا في المنتجات الجديدة ، يتغير فن وعلم الزراعة المروية إلى الأبد. تتابع شركة Progressive Farmer صناعة الري عن كثب منذ أن تم تركيب أول جهاز محوري مركزي في نبراسكا في عام 1956 ، والآن ، بعد 66 عامًا ، تقدم هذه الجولة لأحدث العروض من كبار مصنعي المعدات الأصلية للري (مصنعي المعدات الأصلية) كتالوجات إلى أي مدى وصلت التكنولوجيا تقدم. (انظر الجزء الثاني من هذه القصة في عدد مارس من المجلة).
ري الوادي
أضافت شركة Valley Irrigation مستشعرات عالية الدقة ومثبتة على محور الكاميرا إلى Valley Insights المستندة إلى الصور الجوية لموسم النمو 2021 ، مما يتيح بشكل كامل أنظمة الرش ذات المحور المركزي لتوفير بيانات حول صحة النبات في الحقل وعمليات الكشف الزراعية الأخرى مثل محاور سقي الحقول. يُطلق على النظام الجديد مع التصوير في الموقع الذي يحركه الذكاء الاصطناعي (الذكاء الاصطناعي) اسم Plant Insights ويحول المحور المركزي إلى آلة لمراقبة المحاصيل.
يوفر كلا النظامين صورًا لمركز الذكاء الاصطناعي التابع للشركة لتتم معالجتها من خلال برنامج التعلم الآلي الذي يمكنه تحديد الأمراض المحتملة ومشكلات الحشرات وصحة النبات بشكل عام. تُستخدم نتائج تقييم الذكاء الاصطناعي للبيانات الميدانية لإنشاء تنبيهات للمزارعين لتحديد المواقع الميدانية للمشكلات المحتملة.
يقول مسؤولو الشركة إن الكاميرات القائمة على المحور يمكن أن توفر صورًا رقمية عالية الجودة مع دقة كافية لتحديد آفات حشرية معينة ودليل على الإصابة بأمراض النبات. توفر الاكتشافات القائمة على الذكاء الاصطناعي ظهورًا مبكرًا في المواسم ، وكشف إحصاء ، وتقارير ضغط الأعشاب الضارة ، بالإضافة إلى رؤى على مستوى الأوراق تقيس صحة النبات وامتصاص النيتروجين.
تتضمن تقنية المحاور الإضافية من Valley للعام المقبل مراقبة تشخيصات الماكينة على متن الطائرة ضمن برنامج التحكم المحوري Valley 365 التابع للشركة ؛ EnCompass ، نظام لتوفير تطبيق موحد للمياه لآلات الزاوية ؛ ونظام التحكم المحوري عالي السرعة ، X-Tec HS ، والذي يمكنه تحريك رشاش ذو سبع امتدادات في دائرة كاملة في 90 دقيقة لحماية المحاصيل أو تطبيقات المياه الخفيفة. بالإضافة إلى مراقبة المحصول ، تسمح الهندسة الجديدة من Valley للمحور بمراقبة حالته أثناء التنقل.
- قال تروي لونج ، نائب رئيس منتجات الأجهزة في قسم بروسبيرا في الوادي ، إن تشخيصات الجهاز متاحة الآن داخل Valley 365. وأوضح قائلاً: "بالنسبة لموسم النمو المتزايد لعام 2022 ، قمنا بتحديث لوحة الرموز التي تم طرحها في عام 2017 لتشمل تشخيصات الماكينة من خلال واجهة تعمل باللمس". "يراقب النظام الأساسي ضغط الإطارات ومحاذاة الامتداد ، ويستخدم القياس الخلوي عن بُعد لتنبيه المزارعين بالمشكلات المحتملة وتحديد جزء المحور الخاص بعيب السلامة أو المحاذاة."
تعد محاذاة النطاق أداة تشخيصية رئيسية لأنها تشير إلى وجود مشاكل في سرعة البرج وحركته ، مما قد يعني حدوث مشكلات في تضخم الإطارات أو الجر أو حالة مجموعة القيادة. وأوضح لونج: "يمكن لهذا النظام أن يوفر وقتًا كبيرًا من خلال تنبيه المشغل للمدى الدقيق الذي يؤدي إلى ظهور رموز الأعطال". "في الماضي ، عندما كانت الإطارات مسطحة أو عالقة أو تعطلت علب التروس ، كان ذلك يعني المشي أو القيادة بطول الماكينة لتحديد موقع المشكلة."
قال لونغ إن التشخيصات الإضافية متاحة من خلال البرنامج ، بما في ذلك إضافة محولات ضغط الماء على طول الامتداد لقياس انخفاض الضغط. وأوضح: "في أغلب الأحيان ، يمكن للمرء أن يضع محولًا في المحور والآخر في نهاية الامتداد". "يمكن أن تسمح التغذية الراجعة من قياسات الضغط هذه للمزارعين باستخدام مضخات متغيرة التردد لتسريع أو إبطاء السرعة لضمان التدفق الكافي إلى الفتحات الطرفية." قال لونغ إن النظام يعمل أيضًا بشكل جيد في مراقبة محركات الدفع عالية السرعة متغيرة التردد مثل Valley's X-Tec و X-Tech HS الذي تم إصداره حديثًا.
- يستخدم EnCompass بيانات GPS في الوقت الفعلي لتحديد تدفق كل فوهة بناءً على الموضع الدقيق لذراع الزاوية ، كما أوضح Jerry Gerdes ، كبير مديري المنتجات في Valley Irrigation.
وأضاف: "يقيس النظام مدى سرعة تحرك الذراع ، ومعرفة التدفق المتاح لكل رشاش زاوية وموضع الحقل ، فإنه يحدد معدل نبض الرش لإيصال الكمية الصحيحة من الماء". "كما أنها تعمل في موقع قيادي أو متأخر ، وتعمل حول العقبات. وأضاف جيردس: "يتم التحكم في نظام EnCompass من خلال دوائر مملوكة أثناء استخدام أجهزة صمام الرش VRI iS (نظام الري بالرش الفردي المتغير المعدل) من Valley للتحكم في كمية المياه التي يتم توصيلها من الزاوية". يتوفر EnCompass للتركيبات الجديدة والتعديلات التحديثية على أي جهاز زاوية من Valley.
وأوضح جيردس أن أجهزة الري يمكنها اختيار صمام تحكم ثنائي الاتجاه لمياه الآبار أو صمام ثلاثي الاتجاه للمياه السطحية. لزيادة تحسين الاستفادة من الرشاشات المحورية المركزية ، استجابت Valley في العام الماضي لاحتياجات مزارعي البطاطس من خلال نظام محرك عالي السرعة متغير التردد يسمح لهم بتطبيق واقيات المحاصيل الورقية بكفاءة في الوقت المناسب - 120- دائرة فدان في 90 دقيقة.
"يحتاج المزارعون هناك إلى تطبيق المواد الكيميائية كل ثمانية إلى 10 أيام ويريدون استخدام محاورهم لتوفير العمالة والوقت الميداني ، ولكن يجب أن يكونوا قادرين على تطبيق منتجاتهم بمعدلات خليط المياه الملصقة وبطريقة للحفاظ على المنتج على الورقة وأوضح آرون كوجي ، كبير مديري المنتجات في Valley.
- "X-Tec HS (السرعة العالية) هو نسخة مطورة من محرك X-Tec VR من Valley Irrigation والذي يعد بالعثور على مستخدمين في جميع أنحاء البلاد ،" قال. "مثل X-Tec قبله ، فإن الإصدار عالي السرعة عبارة عن نظام متين دائم الحركة ومن المرجح أن يجد تفضيلًا لدى المزارعين الذين يحتاجون إلى الضوء وسقيًا سريعًا لإنبات المحاصيل ذات البذور الصغيرة أو أولئك الذين يحتاجون إلى القدرة على إحداث ضوء الري لمنع تآكل التربة الخفيفة بفعل الرياح ". "لقد قمنا بالفعل ببيع آلة واحدة عالية المستوى لمنتج تفاح يريد استخدامها للحماية من الصقيع الربيعي حيث يلزم رش الماء بسرعة."
قال كوجي إن محرك HS الذي يحتوي على أكبر خيار لإطارات الري يمكن أن يتحرك ما يقرب من 96 قدمًا في الدقيقة وعلى آلة ذات سبعة امتدادات مما يعني دائرة كاملة في 90 دقيقة. هذا مقارنة برحلة تستغرق حوالي أربع ساعات لمحرك X-Tec الحالي. وقال إن النظام الحالي مصمم بشكل أساسي للحقول التي لا يزيد انحدارها عن 5٪ بسبب قيود عزم الدوران.
وأوضح قائلاً: "نحن نقوم بتحريك الرشاش أسرع بعشر مرات ، لكننا لا نستخدم 10 أضعاف القدرة الحصانية ، لذلك هناك حدود لعزم الدوران مرتبطة بسحب الأحمال الثقيلة في حالة تروس عالية". "تم تصميم محرك HS بقوة 10 حصان ليعمل بسرعة خرج تبلغ 3 دورة في الدقيقة مقارنةً بمحرك X-Tec القياسي ، والذي يعمل عند 343 دورة في الدقيقة ويطور 34 حصان." قال كوجي إنه تم بيع حوالي 0.6 جهازًا من طراز X-Tec HS في أول شهرين بعد إطلاقها في سبتمبر 80.
ليندساي كورب.
الأخبار الكبيرة من Lindsay Corp. لعام 2022 هي إعادة تصميم رئيسية لبرنامجها الحالي للتحكم المحوري عن بُعد ، FieldNET ، لمنح المستخدمين وصولاً أكثر سهولة إلى العدد المتزايد من وظائف المحور المركزي التي تساهم في كل من صحة الماكينة وصحة النبات.
قال ريس أندروز ، مدير المنتج في FieldNET و Zimmatic Controls: "تجري عملية الإصلاح الآن ومن المحتمل أن تكون متاحة تجاريًا للمزارعين بعد اكتمال الاختبارات التجريبية خلال موسم النمو لعام 2022". وقال إن إعادة التصميم هي تحسين مستمر لـ FieldNET ، الذي تم إصداره لأول مرة في عام 2007 ، لمنح أجهزة الري وصولاً أسهل للمستخدم إلى المحفظة المتزايدة لتقنية الري المحوري اليوم.
قال أندروز إن واجهة مستخدم FieldNET الجديدة هي أيضًا المكان الذي سيبدأ فيه المزارعون في رؤية محور Lindsay الذكي ينبض بالحياة. تم تصميم المحور الذكي ، الذي تم الإعلان عنه لأول مرة في نوفمبر 2020 ، لدعم المحاصيل الصحية وممارسات الزراعة الأكثر استدامة ، مع تقليل وقت التوقف عن العمل وتوفير تكاليف العمالة والوقت على المزارعين.
قال: "إن منصتنا الجديدة ذات المحور الذكي هي ولادة جيل جديد من المنتجات وستغير طريقة ري المزارعين بمرور الوقت مع تطور التكنولوجيا باستخدام أجهزة استشعار وميزات جديدة". "يعد تعطل المعدات عرضًا مكلفًا عندما تقوم بالزراعة ، ويسألنا المزارعون عما إذا كان من الممكن استخدام FieldNET لإرسال رسالة إليهم حول" أي برج تم إغلاقه؟ " نريد أن نمنحهم ما يريدون. "أيضًا ، نريد مساعدتهم في تحديد سبب المشكلة ، سواء كان ذلك بسبب فشل المكون أو الظروف الميدانية ، وسيتمكن المحور الذكي من القيام بذلك."
قال أندروز إن العمود الفقري للمحور الذكي هو نظام من مستشعرات الأبراج التي تراقب زوايا المحاذاة فيما يتعلق بالأبراج الأخرى. وأوضح قائلاً: "باستخدام هذه المعلومات ، يمكن استخدام نظام التعلم الآلي لإرسال المعلومات التي يريدها إلى العميل حول موقع الفشل المحتمل ، مما يوفر لهم وقتًا ثمينًا في تحديد المشكلة". "التشخيص الأسرع يعني وقتًا أقل في الميدان لإعادة الماكينة إلى الخدمة. كل هذا جزء من زيادة الإنتاجية الإجمالية ، لا سيما في أوقات نقص العمالة ".
بالإضافة إلى ذلك ، قال أندروز إن النظام يمكن استخدامه لقياس سحب التيار لمحركات الدفع ، ووضع علامة حمراء على مشاكل النظام المحتملة في المكونات مثل علب التروس قبل أن تفشل. "أيضًا ، نحن قادرون على إضافة شاشات للإطارات المحورية ، ليس فقط لقياس ضغط الإطارات ولكن يمكن ضبطها مسبقًا لإعادة الماكينة إلى أقرب طريق خدمة لإصلاحها قبل أن تدمر إطارًا أو مكونات أخرى في حالة الضغط المنخفض. "
كما يفتح المحور الذكي وصولاً أكثر كفاءة إلى عدد متزايد من أجهزة الاستشعار المتعلقة بالمحاصيل المتاحة لرصد ظروف المحاصيل والتربة وتفشي الحشرات والأمراض والمعيار الذهبي لكفاءة الري - جدولة الري. أطلقت Lindsay أول أداة لجدولة الري الآلية المستندة إلى السحابة ، FieldNET Advisor ، في عام 2017. "يمكن أن تصل التوفيرات المحتملة في المياه في حقل واحد باستخدام FieldNET Advisor إلى ملايين الجالونات ، مما يمنح المزارع المزيد مقابل أقل ، ونريد ذلك يمكن تكرارها مع جميع مزارعينا ، لأن استخدام المياه الزراعية بكفاءة أمر حيوي للغاية ، "قال أندروز. "هناك منحنى تعليمي لاستخدام FieldNET Advisor ، وتهدف إعادة الكتابة أيضًا إلى تسوية هذا المنحنى."
أصدرت الشركة أيضًا مؤخرًا FieldNET مع WaterTrend ، وهي ميزة جديدة داخل النظام الأساسي FieldNET تستخدم نفس العلم والبيانات التي تدخل في FieldNET Advisor دون أي تكلفة إضافية للمشتركين. "تم تضمين WaterTrend مجانًا في النظام ويوفر معلومات صنع القرار بشأن جدولة المياه بناءً على أنواع التربة ونمذجة نمو المحاصيل والطقس المحلي وبيانات هطول الأمطار. وأوضح أندروز أن هذا يعطي توقعًا لاستخدام المياه للمحاصيل لمدة سبعة أيام قادمة. أيضًا ، يتم تصميم نظام smart-pivot الجديد لتسهيل إعداد واستخدام FieldNET ، بغض النظر عن كيفية أو مكان إنشاء خرائط الحقول ومعلومات الإنتاج أو تخزينها.
وأشار أندروز إلى أن "جزء من هدفنا هو تحسين وصول عملائنا إلى بياناتهم عبر الأنظمة الأساسية". "توجد واجهات برمجة التطبيقات (واجهات برمجة التطبيقات) بين FieldNET والمستشارين الموثوق بهم الآخرين لعملائنا ، لذلك إذا استخدم شخص ما ، على سبيل المثال ، مركز عمليات John Deere بدلاً من إعادة رسم هذه المعلومات إلى FieldNET ، فيمكنهم توصيل النظامين الأساسيين ، مما يسمح لاستخدام معلوماتهم تلقائيًا ". "نحن نحاول أن نجعل استخدام الهندسة المعقدة للغاية أمرًا سهلاً قدر الإمكان ليستخدمه المزارعون لدينا."
رينك للري
خلال العامين الماضيين ، اتخذت شركة Reinke Irrigation خطوات رئيسية لمساعدة العاملين في مجال الري على تحسين قرارات الجدولة وتوفير المزيد من تطبيقات المياه الموحدة في الحقول حيث تعمل أذرع الركن على توسيع مدى وصول محاورهم المركزية.
يدير مارك جروس 100 دائرة مجهزة بآلات رينكه بالقرب من سبوكان ، واشنطن ، لزراعة البطاطس والذرة والبازلاء والقمح والشعير والتبن. إنه بصدد تحويل العديد من محاور ذراعه الزاوية إلى نظام ESAC الجديد (التحكم الإلكتروني بذراع التأرجح) من Reinke لتوفير ري متغير المعدل بتوجيه من GPS في الزوايا. وأوضح بعد مشاهدة أداء خمس وحدات ESAC في مزرعته خلال موسم الزراعة 2020-21 "يمكنك ملاحظة الاختلاف في المحاصيل في الزوايا خلال موسم النمو". "لا توجد خطوط صفراء وخط أخضر أكثر اتساقًا في تلك الصفوف."
قال جروس إن استخدام الكمية المناسبة من المياه تحت أذرع التأرجح كان دائمًا يمثل مشكلة ، لكنه أوضح أنه مع نظام الري ESAC ، لا يرى أي فرط أو تحت الماء في صفوف الزاوية. قال: "من هذا المنطلق فقط ، فإن تبنيها في أجهزتنا أمر منطقي". قال كين جودال ، مدير مبيعات رينك في أمريكا الشمالية ، إن تقنية ESAC هي واحدة من أنظمة ذراع الزاوية الوحيدة المتاحة للتأهل لمشاركة تكلفة كفاءة المياه في إطار برنامج حوافز الجودة البيئية لوكالة خدمات المزارع.
وأوضح: "توفر ESAC دقة القياس الفرعي عبر منطقة التطبيق الخاصة بها باستخدام نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) وثلاثة هوائيات مثبتة على وحدات للتحكم الدقيق في كل من الأمام والخلف". "هذا التوجيه ، إلى جانب قدرة النظام على توفير تدفق المياه النبضي لكل فوهة على الامتداد ، يجعل من الممكن تسقي الزوايا بدقة عبر خريطة الحقل 10 × 10 أقدام." قال جودال إن ESAC مصمم خصيصًا لتوفير تناسق المياه من خلال جميع المتغيرات الخاصة بذراع التأرجح المتحرك المثبت على آلة متحركة ذات محور مركزي. كما أن تقنيتها المتقدمة تجعلها قادرة على الري بوصفة طبية لتلبية متغيرات نوع التربة والتضاريس.
وأضاف: "استنادًا إلى الخرائط الميدانية ، يمكن لنظام الري العثور على أكبر قطعة منفردة وأصغر قطعة من الحقل وسقيها وفقًا لذلك". بالإضافة إلى التكنولوجيا المدمجة في ESAC ، دخلت Reinke أيضًا في شراكة مع CropX لدمج تقنية مراقبة رطوبة التربة في محاور Reinke من خلال نظام التحكم RC-10 Rain Cloud. أوضح جودال: "من خلال القدرة على رؤية ظروف الرطوبة في الحقول ذات أنواع التربة المختلفة عبر الإنترنت ، يمكن للمزارعين اتخاذ قرارات ري أكثر تعليماً".