Menu
e-shop
Všeobecně platí trend vývoje směrem k přesnému dávkování přípravků, stejně tak další zlepšování techniky odvozené ze systému precizního zemědělství. Dalšími notoricky známými směry ve vývoji techniky je zvyšování výkonu a to s pomocí rostoucích záběrů a objemu nádrže.
Na evropském trhu jsou stálicí v počtu prodaných kusů postřikovače nesené na tříbodovém závěsu traktoru.
V žádném případě ale nemusí platit, že nesený postřikovač = levný stroj s téměř nulovou výbavou a minimem funkcí zlepšujících podmínky aplikace i obsluhu.
Dnešní nesené postřikovače mohou dosahovat záběru až 28 m při objemu nádrže až do 1800 litrů. Samozřejmostí může být volitelné vybavení všemi současnými elektronickými systémy. Takováto souprava může dosahovat velké plošné výkonnosti při vysoké manévrovatelnosti a minimu přeježděné plochy porostu. Jenže – kapacita nádrže je limitující prvek.
V našich podmínkách jsou stále oblíbené postřikovače návěsné. Mohou dosahovat šířky pracovního záběru až 45 m a objemu zásobní nádrže více než 10 000 l.
Podíl návěsných a samojízdných postřikovačů v posledních letech prudce stoupá. Je to dáno především nejvyšší úrovní komfortu obsluhy, precizním dávkováním, minimalizací úletu postřikové kapaliny při aplikaci i dalšími prvky.
Výkonné stroje na ochranu rostlin jsou dnes zpravidla vybaveny počítači pro řízení postřikové dávky. Trend jasně směřuje k používání komunikačního kanálu na bázi ISO-Bus. Elektronika v tomto případě zajišťuje funkčnost, produktivitu a komfortní ovládání. Samozřejmostí je dnes i využívání GPS technologií.
Stříbrná medaile z Hannoveru
Ze zemědělské praxe je všem známý problém různé vydatnosti postřiku při průjezdu postřikovače zatáčkou. Tento fakt navíc nabývá na významu spolu s rostoucím záběrem postřikovačů.
Málokterý pozemek je čistě obdelníkového tvaru, bez překážek a zvlněných částí. Tyto faktory způsobují příčnou odchylku z dávky, a to většinou v rozmezí 40 až 160 % z nastavené dávky podle velikosti záběru a poloměru projížděné zatáčky.
Tohoto problému jsou si samozřejmě vědomi i výrobci zemědělské techniky. Na letošním veletrhu Agritechnica (Hannover) byl stříbrnou medailí oceněn systém řešení této otázky.
Tato kontrolní aplikace reguluje množství tak, aby průměrná hodnota v příslušné sekci odpovídala nastavené hodnotě. To je možné na základě výpočtu dat v modulu ohybu cesty. Potřebné údaje jsou generovány pomocí senzoru na poloměru oblouku (podobně jako čidla pro řízení skutečného sledování stopy), měří rychlost kola pomocí senzoru a další parametry stroje – nastavenou hodnotu na hektar (l/ ha nebo kg/ha).
Tento výpočet určuje, jaké existuje procento odchylky v jednotlivých částech v porovnání s nastavenou hodnotou. Práce senzorů v konečném důsledku vyrovnává odchylky v sekcích. Řídí množství pomocí přepínání trysek na více tryskových systémech, mění tlak kapaliny v sekci, nebo kombinací obou parametrů. Tento systém je velice perspektivní součástí postřikovačů, čemuž odpovídá i jeho ocenění na tak prestižním veletrhu.
Systém rozpoznávání plevelů
Velice zajímavým trendem v oblasti, který je vyvíjený již poměrně velkou dobu, je systém rozpoznávání druhu plevelů na stanovišti.
Tento systém by měl do praxe přinést výhodu lokální aplikace zejména herbicidů do míst jejich skutečné potřeby. Např. aplikace relativně drahých prostředků vůči některým druhům vytrvalých plevelů by pak probíhala jen v místě jejich výskytu a na zbytek pozemku by se pak aplikoval „levný“ prostředek proti běžným druhům plevelů. Výhoda by spočívala zejména ve snížení nákladů a v neposlední řadě i menší zátěži pro životní prostředí.
Tyto systémy pracují s pomocí optických senzorů, které jsou již dnes v praxi ověřovány. Lze jimi jednotlivé plevele rozpoznat a lokalizovat jejich polohu.
Pokud jsou optické senzory umístěny na stroji a jsou schopny rozpoznat ohniska plevelů, pak lze použít cílený zásah proti plevelům jen v místech skutečného výskytu.
Problémem mnoha prototypů je potřeba dvou průjezdů. Při prvním průjezdu je na základě výskytu plevelů vytvořena aplikační mapa (spolu se zaznamenáním polohy pomocí GPS) a při druhém je na základě vytvořené aplikační mapy namíchána vhodná koncentrace herbicidů a ve stanovené dávce aplikována.
Ve vývoji jsou již i systémy, které pracují při jednom průjezdu, leč stále je potřeba dalšího vývoje.
Automatické zjišťování zaplevelenosti je velmi omezeně použitelné a pro většinu zemědělců zatím nedostupné a rovněž přináší dodatečné náklady na aplikační techniku. Také nejsou dosud ověřeny účinky diferencované dávky na následné zaplevelení v osevním postupu a celkové ekonomické dopady tohoto systému.
Systémy detekce analyzují rostliny a jsou schopny s různou hladinou spolehlivosti odlišit plevel od kulturní rostliny, a dokonce umí rozlišit plevelné skupiny (jednoděložné/dvouděložné) a hlavně jednotlivé druhy.
Pro analýzu povrchu se používají bispektrální kamerové systémy využívající infračervený režim (NIR).
Hlavními komponentami tohoto systému jsou dvě kamerové hlavy, tvořící jeden senzor. Tato konstrukce umožňuje snímání dvou obrazů jednoho povrchu ve dvou různých oblastech vlnové délky. Před optikou obou hlavic je umístěno studené zrcadlo, které dokáže rozdělit obraz na infračervenou zónu a oblast vlnové délky pro viditelné světlo (VIS). Podíl NIR je předáván přímo z kamery ke zpracování. Podíl VIS je možno rozdělit na určitou oblast spektra podle předřazeného filtru.
Obraz od obou kamer je dále zpracováván v režimech stupně šedi, kdy je odstraněno vše okolní kromě samotného obrysu rostliny. Poté jsou z obrazu vyjmuty pouze kontury a ty jsou porovnány s konturami vzorových plevelů v databázi.
Pokud dojde ke shodě, systém určí plevelný druh a řídicí jednotka vydá povel pro aplikaci příslušného druhu herbicidu i příslušné dávky. K modelovým objektům je zkoumaná rostlina přiřazována zejména podle tvarových parametrů, jako je rozpětí listů, jejich plocha, poměr délky a šířky a úhlové funkce obvodu rostliny.
Druhou možností je překreslení tvaru rostliny bod po bodu pomocí řetězového kódování, a pak dochází k porovnání kódovacího řetězce rostliny zkoumané a rostliny uložené v databázi.
Přímá injektáž
Rozpoznávací systémy jsou bohužel relativně pomalé a pro široké použití v praxi bude rozhodující vyvinutí robustního a přesného systému pro rozpoznání plevelů a jeho on-line nasazení pro diferencovanou aplikaci.
Tento systém bude muset být propojen se systémem přímé injektáže, který bude promíchávat herbicidy až těsně před vstupem do trysek.
Samotná přímá injektáž pak znamená, že v hlavní nádrži postřikovače je pouze čistá voda nebo kapalné hnojivo (např. DAM).
Koncentráty přípravků jsou ve zvláštních nádobách o malém objemu. Práškové přípravky a mikrogranuláty je nutné rozmíchat v malém množství vody. Homogenitu přípravků v přídavných nádržích zajišťuje míchadlo. Na řídicí jednotce se navolí dávka vody nebo kapalného hnojiva (l/ha) a dávky jednotlivých přípravků. Počet přídavných nádrží odpovídá počtu možných aplikovaných přípravků na jeden přejezd stroje.
Důležitou podmínkou pro praktické využití přímé injektáže je co nejmenší průřez hadic postřikovače a co nejvyšší rychlost reakce regulačního ventilu. Bezpodmínečnou nutností funkce je sledování skutečné pojezdové rychlosti pomocí radaru, nebo snímání otáček nepoháněného kola.
Ovládat dávkovací jednotky přípravků lze buď manuálně, nebo plně automaticky. Pokud ovládáme regulaci dávky manuálně, musí obsluha daný pozemek perfektně znát. Vyloučit chybu lidského faktoru můžeme použitím čipové karty, kde je v paměti aplikační mapa pozemku.
Výhodou tohoto systému je i např. to, že pokud musí být práce přerušena (např. zhoršení počasí), v nádrži zůstane pouze čistá voda a obsluha nemusí řešit problém se zbytky namíchané kapaliny.
Podobně lze chápat systém on-line volby trysek, který však pracuje na zcela odlišném principu.
U tohoto systému je v nádrži namíchána postřiková kapalina o dané koncentraci a změna aplikovaného množství se provádí různou kombinací trysek.
Na aplikačním rámu postřikovače jsou ve vzdálenostech 50 cm od sebe instalovány přepínatelné vícenásobné tryskové jednotky. Každá trysková jednotka je jednotlivě pneumaticky (popř. elektricky) ovládána pracovním počítačem, čímž vzniká možnost nastavení vhodné kombinace trysek, v závislosti na požadované dávce postřiku.
Průměry trysek jsou v závislosti na konkrétní aplikaci zcela volitelné. Při jejich výběru však musíme brát ohled na to, aby se dávkovaná množství upravovaná pomocí kombinace trysek překrývala, aniž by došlo k překročení přípustného tlakového rozsahu.
V průběhu aplikace potom spíná řídicí počítač pro požadovanou dávku postřiku optimální kombinaci trysek. Na základě různých variant získáme velké rozsahy překryvu jednotlivých kombinací trysek. Podmínkou pro použití tohoto systému je existence datové karty pozemku a GPS přijímač, který zajistí zcela přesnou aplikaci.
Dnes již běžně dostupnou výbavu tvoří možnost zajistit změnu dávky aplikované látky na základě aktuálních požadavků rostlin, které získáme od N-Senzoru, Miniveg N, všemi těmito systémy lokálně diferencovaného způsobu aplikace snižujeme spotřebu přípravků, čímž zlepšujeme bilanci nákladů a zároveň snižujeme ekologickou zátěž životního prostředí hospodárným využitím pesticidů jen tam, kde je to potřeba.
Další trendy, vycházející z praxe
Dalším problémem vycházejícím z běžné zemědělské praxe je zvyšování počtu zásahů se snahou volit optimální termín aplikace. Je třeba využívat co nejširšího časového úseku s vhodnými podmínkami aplikace, což mohou být i večerní nebo noční hodiny.
Zde však vyvstává problematika navádění a rovněž dostatečného osvětlení stroje, zejména ramen s tryskami.
Navigaci stroje lze vyřešit poměrně snadno s využitím GPS systémů. U širšího pracovního záběru však vzrůstá riziko poškození ramen postřikovače o sloupy, stromy či skruže. Musí být také vidět, zda stříkají všechny trysky.
Řešením tohoto problému je dostatečné osvětlení prostoru před postřikovačem (traktorem) pracovními světlomety umístěnými na kabině a osvětlení ramen i trysek halogenovými nebo xenonovými reflektory. Takovéto osvětlení však odebírá poměrně velký elektrický výkon a nadměrně zatěžuje elektrickou soustavu stroje.
Výhodnějším řešením je využití LED osvětlení ramen. Výhodou LED technologie je velice malý odběr proudu, při zajištění vynikajícího osvětlení jednotlivých trysek.
Zřejmě nejvíce namáhaným článkem postřikovačů jsou ramena, která jsou během provozu vystavena intenzivnímu mechanickému namáhání, které výrazně snižuje jejich životnost. Perspektivní jsou kompozitní materiály na bázi uhlíkových vláken. Základním nosným materiálem jsou uhlíková vlákna. Tato ramena mají mnoho výhod – nízká hmotnost, vysoká odolnost vůči agresivním chemikáliím, dále nepodléhají vlivům únavy materiálu, umožňují příčné naklápění, samostatné výškové nastavení polovin ramene.
Záběr ramen a sklápění částí lze vyrobit na přání zákazníka variabilně. Pro tlumení rázů jsou standardně vybavena akumulátory tlaku. Karbonová ramena mají oproti konvenčním vyšší užitnou hodnotu, která je dána: vynikající pevností, nízkou hmotností, téměř neomezenou životností, absolutní odolností proti korozi a stavebnicovým řešením, jež umožňuje vyrobit libovolnou šíři záběru až do 40 m.
Nevýhodou je pak obtížná opravitelnost při mechanickém poškození.
Závěr
V rámci tohoto článku nebylo možné popsat všechna nová a technicky zajímavá řešení u soudobých postřikovačů.
Variabilní aplikace pesticidů je zatím díky svým nedostatkům používána velmi omezeně a pro zemědělskou praxi není ještě plně použitelná. Nicméně vývoj jde rychle kupředu a lze předpokládat, že v příštích několika letech postoupí natolik, že i tento systém najde své uplatnění v praktickém použití.
Tendence v konstrukci aplikační techniky ukazují cestu, jak dosáhnout zmíněné rentability na straně jedné a eliminovat negativní dopady na životní prostředí plynoucí z používání pesticidů na straně druhé.
Při každé činnosti musíme mít stále na paměti, že ochrana rostlin je v podstatě aplikace pro životní prostředí nepřirozených látek a je třeba ji používat nejlépe jen v nezbytném rozsahu. Je rovněž třeba konstatovat, že legislativní podmínky na celém světě, ale zejména v rámci EU, se rychle zpřísňují a tento trend bude pokračovat i do budoucna.
Klíčové informace
- Z pohledu výbavy i výkonnosti jsou nejvýznamnější kategorií postřikovače samojízdné. Dosahují obrovské produktivity zejména díky svému pracovnímu záběru (až 50 m) a velikosti nádrže (až 18 000 litrů).
- U těchto strojů je co nejvyšší dovybavení všemi dostupnými elektronickými prostředky nejsmysluplnější.
- Pořízení postřikovače vždy znamená značnou investiční částku, nicméně je třeba si uvědomit, že žádný jiný zemědělský stroj neovlivňuje svou prací úrodu tak jako právě postřikovač.
- Proto je vždy vhodné spíše na postřikovači příliš nešetřit – to by se totiž mohlo v budoucnu daleko více prodražit.
Ing. Petr Novák
doc. Ing. Jiří Mašek, Ph.D.
Česká zemědělská univerzita v Praze
Technická fakulta
katedra zemědělských strojů
Pro přidávání komentářů se musíte nejdříve přihlásit.
Já se také snažím jít s dobou. Sleduji novinky v elektronice a dokonce máme kamery i kolem našeho domu. Ne, že bych se bál, že by nás někdo vykradl, ale tak na druhou stranu v dnešní době je zlodějů dost a jsou čím dál vynalézavější. Kamery jsem objednal z https://www.nej.cz/kamery/ a zatím jsme je ještě pořádně nevyužili.