کود دهی با آهنگ متغيير

1. گروه ماشينهای کشاورزی کود دهی با آهنگ متغيير ارائه دهنده: سيد حسن ميرائي استاد مربوطه: دکتر عباسپور فرد

2. مقدمه فناوری کوددهی با آهنگ متغیر می تواند: بازدهی مصرف کود را افزایش دهد میزان آلودگی محیط زیست را کاهش دهد سود حاصل از تولیدات کشاورزی را افزایش دهد

3. بررسی شیوه رایج مزرعه و محصول یکنواخت در نظر گرفته می شود نمونه برداری های متعدد از سطح مزرعه برای تعیین متوسط نیاز به مواد غذایی با توجه به نوع محصول متوسط نیاز مزرعه با یک درصد اضافی به عنوان ضریب اطمینان برای تعیین آهنگ سمپاشی حاصلخیزی خاک در سطح مزرعه یکنواخت نیست تهاجم آفت و بیماری در سطح مزرعه یکنواخت صورت نمی گیرد پراکندگی جمعیت علف هرز یکسان نمی باشد

4. کوددهی با آهنگ متغیر به منظور اعمال این مدیریت لازم است در سه راستای متفاوت زیر اقدام نمود: • جمع آوری اطلاعات مربوط به حاصلخیزی خاک و میزان محصول برای تهیه نقشه اطلاعاتی مزرعه. • به کارگیری تکنولوژی GPS برای تعیین موقعیت مکانی ماشین در مزرعه و استفاده از نقشه های مزبور. • استفاده از دستگاه کودپاشی که بتواندبه طورخودکارآهنگ کود خروجی (گرانوله یا مایع)را متناسب با حاصلخیزی خاک و نیاز گیاه در هر نقطه از مزرعه تغییر دهد.

5. برای تهیه نقشه حاصلخیزی خاک سه روش موجود است: • VRT بر مبنای نقشه • VRT بر مبنای حسگر • VRTبر مبنای عکس های هوایی دیجیتالی روش اول(معایب) • هزینۀ بالای نمونه برداری • آنالیز خاک برای تعداد زیاد نمونه و زمانبر بودن این روش • استفاده از روشهای دیگری با هزینه کمتر و دقت بیشتر روش دوم روشی است که در آن با استفاده از یک لامپ هالوژن که دارای طیف وسیعی از امواج مادون قرمز نزدیک است به سطح خاک تابانده میشود امواجی که تحت زاویه 45 درجه بازتابش میشوند را یک آشکارساز دریافت و به کامپیوتر منتقل میکند. Pic.1

6. روش سوم که به سنجش از راه دور معروف است. در آن یک هواپیمای سبک در ارتفاعی بین 1 تا 3 کیلومتر به پرواز در می آید و توسط 3 دوربین دیجیتالی که یکی امواج visible،دیگریNIR وحرارتی مادون قرمز تولید می کنند به میزان مواد آلی داخل خاک می رسند. در هر سه روش بایستی جهت دریافت،ذخیره،تجزیه و تحلیل داده ها و دادن تغییرات مناسب در آنها و تحویل نتایج حاصل از سیستم اطلاعات جغرافیایی یا همان GIS استفاده کرد. Pic.2

7. به کارگیری تکنولوژی GPS برای تعیین موقعیت مکانی ماشین در مزرعه و استفاده از نقشه های مزبور: • گیرندۀ GPS در خط مرکزی تراکتور و در بالاترین قسمت ماشین باید نصب شود • در دریافت سیگنالهای ارسالی از ماهواره ها توسط گیرندۀ GPS و همین طور در محاسبات مثلثاتی درون گیرنده خطاهاای متعددی ممکن است پیش آید • جهت حذف این خطاها از روش DGPS بایستی استفاده شود Pic.3

8. ارتباط GIS وGPS بخش مهم از تکنولوژی کوددهی با آهنگ متغیراست • نرم افزارهای GIS نقشۀ تغییرات یک پارامتر مربوط به مزرعه را تهیه می کنند • این نقشه آهنگ کوددهی را نسبت به تغییرات حاصلخیزی خاک در سطح مزرعه تعیین می کند • در یک رایانۀ مجری ((notebookاین نقشه ها ذخیره می شوند • نرم افزارهای پیشرفته+نقشه های ذخیره شده=نقشۀ اجرائی کوددهی • نقشۀ اجرائی در یک کارت PCMCIA ذخیره می شود • گیرنده GPS هم به این رایانه وصل است • تعیین آهنگ کوددهی بر مبنای مختصات نقطه ای که از گیرندۀ GPS دریافت شده است • اطلاعات مربوط به مقدار کود به قسمت کنترل کننده کودپاش ارسال می شود

9. GPS • در صورت عدم امکان استفاده از برای مکان یابی می توان: آنالوگ • از انکودرشافت استفاده کرد دیجیتالی • تولید پالس به ازای هر دور چرخش شمارشگر پالس مکان ماشین • به قسمت داخلی شافت چرخ جلوی تراکتورمتصل شود • مکان ماشین در مزرعه میزان ماده آلی مورد نیاز تحریک شیر مغناطیسی

10. استفاده از تکنولوژی کود دهی با آهنگمتغیر(VRT) روش اول: در این روش از یک سمپاش دارای ادواتی مثل دبی سنج،حس گر سرعت پیشروی ،سوپاپ سرور(قابل تنظیم) و یک کنترل کنندۀ الکترونیکی به منظور اجرای کوددهی با آهنگ متغیر می باشد. یک ریزپردازندهدر داخل کنترل کننده قرار داردکه اطلاعات مربوط به عرض کار کودپاش و دبی مورد نظر را دریافت نموده و متناسب با سرعت ماشین آهنگ کودپاشی را تنظیم می کند سوپاپ سرور آنقدر تغییر می یابد که دبی اندازه گیری شده توسط دبی سنج با دبی محاسبه شده مطابقت کند.در اینجا اگر یک حلقۀ ارتباطی بین کنترل کننده و سیستم نقشه برقرار گردد،کوددهی با آهنگ متغیر انجام خواهد شد....

11. ...جهت اجرای کوددهی با آهنگ متغیر نیاز به یک رایانه ویژه (task.c) که دارای نقشۀ دبی متغیری که قبلا تهیه شده است می باشد.نقشۀ مورد نظر در رایانه ویژه در روی کارت PCMCIA نصب می شود.گیرندۀ GPS نیز از همین طریق به رایانه مرتبط می شود.نرم افزاری که در رایانه ویژه نصب شده است می تواند بر مبنای مختصات مکانی که از گیرنده GPS دریافت می کند کمیت کود در هکتار را تعیین کرده و این اطلاعات را به کنترل کنندۀکودپاش مایع بفرستد.به منظور انتقال اطلاعات از رایانه ویژه به کنترل کننده کود پاش از یک وسیلۀ ارتباطی با نام تجاری RS232 Serial Interface استفاده می شود. Pic.4

12. یک کودپاش مایع با دو مخزن و یا مخازن بیشتر ،سیستم کنترل شامل یک رایانۀصنعتی مجهز به نرم افزار کنترل کننده،جعبه تقسیم،سه مرکز شبکه ای(ریزپردازنده هائی که وظیفۀآن ها کنترل موتورها،سوپاپ ها،کلیدها و حس گرها می باشد)حس گر سرعت پیشروی،دو موتور هیدرولیکی که پمپ های سانتریفوژرا به کار می اندازند،سوپاپ های سرور،دبی سنج ها و سوپاپهای قطع سیال می باشد.یک مقسم سیال به منظور تقسیم کود مایع موجود در هر کدام از مخزنها به تعدادی کاردک (دو کاردک برای هر ردیف کاشت)نصب شده است.در پشت هر کاردک یک لوله پلاستیکی کود مایع را وارد شیار خاک می کند. روش دوم: Pic.5

13. تکنولوژی Autosteer استفاده از سیگنال های دریافتی از ماهواره ها برای تعیین مکان و سرعت تراکتور و ذخیرۀ اطلاعات برای راندن آن در بین ردیف های کشت هدایت سریعتر تراکتور اهداف هدایت دقیقتر تراکتور کاهش هزینه ها و افزایش بهره وری کاهش خستگی اپراتور امکان کار کردن در تاریکی شب

14. آسیب شناسی این تکنولوژی در ایران عدم توجه به کیفیت محصولات کشاورزی ارایه شده در بازار ایران(عاری بودن از سم و کودهای شیمیایی باقی مانده در محصول) ارزانیو در دسترس بودن نهاده هایی نظیر آب،کود،بذروسم انگیزه ای جهت صرفه جویی ایجاد نمی کند گران قیمت بودن و عدم دسترسی آسان به حسگرها عدم استفاده از روش تفاضلی در جهت افزایش دقت مکان یابی عدم انجام تحقیقات کافی و عدم وجود نرم افزارهای ماشین بینایی در شناسایی علف های هرز محصولات مختلف در کشاورزی بومی ایران کوچک بودن واحدهای تولیدی و بصرف نبودن تجهیز ادوات به سیستمهای الکتریکی

15. منابع • بهزادي مكوندي،ب و جوادي،ا.1387. طراحي، ساخت و ارزيابي يك كودپاش مایع نرخ متغیر با استفاده از روش مديريت موضعی در کشاورزي دقيق.پنجمین کنگرۀ ملی مهندسی ماشین های کشاورزی و مکانیزاسیون. • حداد درفشي، م.ع. 1382. مروري بر فناوري جديد كوددهي با آهنگ متغيير. اولين كنفرانس دانشجويي مهندسي ماشينهاي كشاورزي، اروميه. • حسین زاده،ب و اسحق بیگی،علی.1386.چالش های موجود در استفاده از تکنولوژی میزان متغیر بمنظور بهینه سازی جریان نهاده ها،دانشگاه شهرکرد. • Fleming, K.L and K.G. westfall. 2000. Evaluating farmer defined management zone maps for variable rate fertilizer application. Precision Agriculture, 2, 201.215. • yang, C.,G.L. Anderson, J.H. Everitt, and J.M. Bradford 1998. Nitrogen and Phosphorus management using a variable rate liquid Fertilizer applicator. ASAE. Paper No. 98-1050 St. Joseph, Michigan, ASAE • Pfost, D., W. Casady and Shannon. 2002. Global Positioning System Receivers. Site-Specific Management Guidelines. Potash & Phosphate Institute. www.ppi-far.org/ssmg. • Yang, c.,G.L.Anderson ,J.H.Everitt ,and J.M.Bradford.1998.Nitrogen and Phosphorus management using a variable rate liquid fertilizer applicatior.ASAE paper no.98-1050.st.Joseph , Michigan ,ASAE • Y.j.kim, H.J.Kim,K.H.Ryu and J.Y.Rhee.2008.Fertiliser application performance of a variable_ratepenumatic granular applicator for rice production .Biosystems engineering. • C.D.christy ,P.Drummond and E.Lund.2004.Precision Agriculture Applicions of an on-the-Go soil ReflectansSensor.veris Technologies salinakansas.

16. back

17. عکس هوائی دیجیتالی نقشه تغییرات مواد آلی با نمونه برداریهای متعدد back

18. back

19. back

20. back