Системи керування дощуванням

Сучасні засоби управління та контролю за роботою систем дощування і крапельного зрошення оптимізують обсяг і графік поливу посівів сільгоспкультур, зменшують надмірне або недостатнє використання вологи.
Олександр Сумський

Без цифрових систем управління та оптимізації процесів розподілу вологи сьогодні аграрії не зможуть ефективно вести дощування чи крапельне зрошення. Диференційоване внесення витратних матеріалів, оперативне керування віддаленими системами дає змогу суттєво зменшити витрати на виробництво сільськогосподарської продукції. Тому розуміння того, які актуальні й найбільш запитувані програмні та технологічні агрометеорологічні рішення нині мають найбільший попит на ринку, перевірені досвідом багатьох вітчизняних господарств, є важливим для роботи тих, хто лише починає використовувати подібні технології. Говоримо з експертом про такі програмні та технічні розробки, що сьогодні є найбільш запитувані в Україні. Наш співрозмовник — Володимир Сидоренко, завідувач лабораторії Південноукраїнської філії УкрНДІПВТ ім. Погорілого.

Пане Володимире, наскільки важливі сьогодні для аграрія цифрові та технологічні агрометеорологічні рішення?

— Аграрне виробництво є специфічною галуззю економіки, й результати його діяльності значно залежать від природно-кліматичних умов. Успіх фермера залежить від того, як складуться погодні умови в конкретний сезон. І одним із найдієвіших способів захисту від них є використання такої складової точного землеробства та ІТ-технологій, як моделювання погодних умов та управління ризиками на основі прогнозу. Важливе значення агрометеорологічного обслуговування мають заходи, які враховують безпосередній вплив метеоумов на всі етапи виробництва сільськогосподарської продукції. Це досягається шляхом аналізу й постійної оцінки наявних агрометеорологічних умов формування врожаю, зіставлення на основі аналізу наявних та очікуваних умов агрометеорологічних рекомендацій, що направлені на оптимізацію чинників життєдіяльності рослин, моделювання рівнів продуктивності сільгоспкультур та використання таких моделей для планування різних систем землеробства.

iMetos вимірює метеорологічні параметри, вологість
ґрунту та показники розвитку рослин

Розкажіть детальніше про системи моніторингу?

— Моніторинг та прогнозування погодних умов, а також оперативне планування і управління агротехнічними заходами відбувається за допомогою сучасних професійних польових автоматичних інтернет-агрометеостанцій з різноманітним набором датчиків та сенсорів, а також програмного забезпечення. Все це можливе у межах окремого господарства, або окремого поля, ділянки. Використання цього інструменту дає повний спектр кліматичних показників у режимі реального часу, також дає змогу контролювати зрошення, прогнозувати основні хвороби сільгоспкультур, раціонально використовувати добрива, пестициди, водні та енергоресурси, що важливо за щораз більшої потреби в екологічно безпечних і економічних методах ведення сільського господарства. Головні можливості сучасних метеостанцій дають змогу:

  • безперервно збирати дані з можливістю передавання інформації в будь-який час, зокрема погодинні й денні дані;
  • спостерігати основні погодні параметри: температуру й відносну вологість повітря, швидкість вітру, сонячну радіацію, вологість листя, кількість опадів;
  • автоматичний розрахунок коефіцієнта випаровування і транспірації (ET) у режимі реального часу з урахуванням конкретних сільгоспкультур;
  • аналізувати накопичення суми негативних температур, необхідних для стабільного розвитку окремих посівів;
  • за сумами температур визначати фази зростання і розвитку рослин, вести огляд їх стану за допомогою програмного забезпечення;
  • прогнозувати та запобігати спалахам хвороб та розвитку шкідників на підставі моделей розрахунку для різних сільгоспкультур;
  • визначати, коли потрібне чергове внесення добрив, пестицидів, поливної води, або їх скасування чи зміни строку робіт у полі;
  • отримувати повідомлення на електронну пошту і смартфон в разі виникнення екстрених ситуацій;
  • програмне забезпечення для контролю процесу зрошення, попередження про заморозки в повітрі й прогнозування розвитку хвороб;
  • безпосередня автоматизація і контроль зрошувальних контролерів або інших релейних пристроїв;
  • створювати власні алгоритми розрахунку різних параметрів і моделей хвороб на посівах сільгоспкультур.

Станції обладнано надійними й точними датчиками, що здійснюють безперервне збирання метеоінформації і передавання її на сервер для оброблення і візуалізації. В результаті користувач отримує доступ до візуально зрозумілої інформації, на підставі якої можна приймати рішення. Показники метеостанцій мають прив’язку до місця їхнього розташування, а також властивостей ґрунту, умов поливу тощо. Перевагою є також те, що вони працюють повністю автономно — електроживлення від сонячної батареї.

Застосування цифрової платформи fieldclimate для збирання даних

Стандартна конфігурація польової агрометеостанції складається з таких елементів: модем, сонячна батарея, датчики температури та відносної вологості повітря, сонячної радіації, дощоміру, датчики швидкості та напрямку вітру, датчик вологості листа, антени (GPS/зв’язок).

До метеостанції можна підключати додаткові датчики та сенсори: вологості та температури ґрунту, атмосферного тиску, росту рослини, тиску тургору, глибини снігу, електричної провідності ЕС та багато інших пристроїв залежно від завдань метеостанції.

Деталізуйте про найвідоміші бренди, що представлено в Україні.

— Говоримо про відомих виробників польових інтернет-метеостанцій: Pessl Instruments (метеостанції iMetos), Caipos GmbH, Dacom, Davis Instruments, Spectrum Technologies, які набули найбільшого поширення та використання в Україні.

iMetos має попит в українських аграріїв, зокрема в південних областях країни — зоні недостатнього та нестійкого природного зволоження. Метеостанції мають повну модульну конструкцію і обладнані набором додаткових сенсорів та датчиків (до 80 різновидностей залежно від потреб користувача), які щохвилини збирають інформацію про погоду та інші дані. Зібрані дані автоматично передаються через GPRS на захищену паролем платформу www.fieldclimate.com. Інтерфейс даних платформи має високий рівень безпеки та забезпечує доступ даних по всьому світу через інтернет, Android- або iOS-смартфони.Метеостанції надають можливість високоточного, індивідуального прогнозу погоди для конкретної локальної ділянки в радіусі до 10 км на 5–7 днів.

Залежно від потреби і завдань, які треба розв’язати для тієї чи іншої сільгоспкультури, технологічної операції, метеостанції комплектують різними датчиками та сенсорами (температури, відносної вологості повітря, глобальної радіації, опадів, швидкості вітру, вологості листя, температури та вологості ґрунту та інші) і тому мають різні модифікації.

Основним критерієм оптимального зрошення є впровадження фактичних режимів зрошення, тобто проведення поливів на основі фактичних погодних показників. У сучасних метеостанціях виконується одночасне автоматичне вимірювання метеорологічних параметрів, вологості ґрунту та показників розвитку рослин з можливістю визначення строків та норм поливу як на основі розрахунку сумарного випаровування, так і за даними прямих вимірювань вологості ґрунту і показників стану рослин. Система наземних і підземних пристосувань на посівах сільгоспкультур (датчиків вологості ґрунту) в заданий час показує інформацію про необхідність проведення поливу в потрібний час, тобто коли рослини цього потребують. Датчики знаходяться під землею і взаємодіють з коренями рослин.Для використання пропонують різні типи датчиків вологості (залежно від культури, типу ґрунту, способу поливу — крапельне, дощування): тензіометри, сенсори Watermark, МРS-1 (Decagon Devices), принцип дії яких заснований на вимірюванні капілярного потенціалу ґрунтової вологи, ємкісні профільні датчики Sentek (вимірюють вологість ґрунту у вертикальному розрізі 50–150 см 5–15 одиничними сенсорами).

Виробник дощувальних машин Zimmatic (Lindsay Corporation)

За допомогою метеостанції збирають метеорологічні дані, обробляється інформація і користувач інформується про необхідність проведення поливів. Ця програма з урахуванням показників чинників сільгоспкультури, випаровування, кількості опадів та їх ефективності, поливної норми та коефіцієнту ефективності зрошення розраховує показники водного балансу. Інформація виводиться на загальний інтерфейс щодобово. Таким чином, використання метеостанцій дає змогу оптимізувати обсяг і графік поливу, уникнути надмірного або недостатнього поливу, спостерігати глибину залягання найбільш активних коренів, спостерігати за станом поля, не виходячи з офісу.

Розкажіть про найвідоміших в Україні виробників систем дощування, що керуються цифровими рішеннями.

— Сьогодні найбільше представлено на вітчизняному ринку Valley (Valmont Industries) та Zimmatic (Lindsay Corporation), які постійно пропонують нові розробки у технології точного зрошення — дистанційного моніторингу та бездротового управління дощувальними системами та контролю зрошення — від традиційного поливу до зрошування змінними поливними нормами та диференційного внесення добрив та хімікатів з поливною водою. Lindsay пропонує й інтегрований інструмент дистанційного управління круговими та фронтальними машинами за допомогою системи FieldNET.

Дистанційне управління FieldNET

Цю систему можна встановити на більшість смартфонів та планшетів, що дає змогу на будь-якому етапі аграрного циклу відстежувати, які операції виконують дощувальні машини, а також управляти ними. Система створює та надає такі можливості:

  •  швидкий і простий контроль та дистанційне управління практично з будь-якого місця групою дощувальних машин, їх кінцевими дощувальними апаратами, насосами для подання води та інжекторами для внесення хімічних речовин. Дистанційний контроль таких параметрів: операційний статус, місце початку і зупинення процесу зрошення, поточне місце розташування в полі, тиск, витрати води та час виконання роботи машиною. Дистанційне управління: початок, зупинка та зміна напрямку зрошення, регулювання норми поливу, включення та виключення подання води, встановлення положення автоматичної зупинки, програмування роботи кінцевих дощувальних апаратів;
  •  дистанційно контролювати обладнання, відстеження і сповіщення за роботою кожної окремої машини у реальному часі;
  •  контроль і запис витрат води та енергії, моніторинг погодних умов з метою прийняття відповідних рішень, звітів про хід процесу зрошення та роботу складових частин дощувальних машин.
Дистанційне управління дощуванням AgSence

AGSENSE, що є складовою Valmont Industries (Valley), представила на українському ринку систему дистанційного управління круговими машинами AgSense. Система AgSense дистанційно контролює і управління круговими дощувальними машинами через систему GPS-навігації, яка надає інформацію в режимі реального часу і передає оповіщення на мобільний телефон. Цю систему використовують на кругових дощувальних машинах різних виробників незалежно від моделі та панелей управління, які є на них. Вона дає змогу модернізувати дощувальну машину без заміни вже наявної контрольної панелі. Надає можливість отримання даних про опади, температуру й витрати від додаткового обладнання, а також додаткові функції контролю та оповіщення про крадіжку кабелю з дощувальної машини. Забезпечує набір обраних користувачем текстових повідомлень і сповіщень електронною поштою, а також комплексну систему ведення звітності про час роботи, включення/вимкнення насосів, обсяги подання води насосами і питомої витрати води на одиницю площі. Надає можливість контролювати і керувати кількома додатковими пристроями на зрошувальній мережі.

Дощувальна установка Valley (Valmont Industries)

AGSENSE також запропонувала на ринку нову серію інтелектуальних панелей — ICON. Основна перевага панелей: проста і зрозуміла система управління незалежно від того, чи використовується смартфон, планшет або сама панель кругової дощувальної машини. Управління відбувається за допомогою простого інтерфейсу сенсорного екрана.

 Головні напрями розвитку систем керування дощувальними машинами

  1. Застосування багатопозиційних машин, що дає змогу збільшувати площу обслуговування зрошуваних масивів та заощадити затрати людських та енергетичних ресурсів внаслідок зменшення кількості дощувальних машин для зрошення проєктної площі.
  2. Використання у конструкції кругових машин керованого останнього висувного прольоту, що здійснює полив кутів, а також поливати в обхід будівель та інших перешкод.
  3. Можливість оснащення дощувальних машин модулями для фертигації — суміщення поливів із використанням засобів хімізації, зокрема з внесенням розчинних у поливній воді мінеральних добрив.Внесення мінеральних добрив з поливною водою підвищує ефективність застосування поливної води та добрив, сприяє збереженню структури ґрунту, поліпшує екологічні умови під час вирощування сільгосппродукції. Фертигація дає змогу впроваджувати комплексну механізацію і автоматизацію технологічних процесів, забезпечуючи за дотримання рекомендованої агротехнології одержання високих врожаїв сільгоспкультур при економних витратах енергетичних ресурсів та менших трудовитрат.
  4. Вдосконалення систем управління технологічним процесом. Розвиток комп’ютерних технологій дає змогу повністю або частково автоматизувати процес зрошення дощувальними машинами.
  5. Впровадження сучасних рішень віддаленого доступу до управління дощувальними машинами, систем моніторингу за використання зрошувальної техніки, що дозволяє не тільки контролювати її рух, а й економно витрачати енергетичні та водні ресурси, а також збільшити врожайність вирощуваних сільгоспкультур.

 

 

У разі передруку посилання на iFarming обов’язкове. Видавець не несе відповідальність за зміст рекламних оголошень та статей.

Ваші відгуки, пропозиції та зауваження приймаємо на пошту редакції: rost.panichev@ifarming.com.ua