Transcript Slide 1

‫گروه ماشينهای کشاورزی‬
‫کود دهی با آهنگ متغيير‬
‫آرآئه دهنده‪:‬‬
‫سيد حسن ميرائي‬
‫آستاد مربوطه‪:‬‬
‫دک تر عباسپور فرد‬
‫فناوری کوددهی با آهنگ متغیر می تواند‪:‬‬
‫مقدمه‬
‫‪‬بازدهی مصرف کود را افزایش دهد‬
‫‪‬میزان آلودگی محیط زیست را کاهش دهد‬
‫‪‬سود حاصل از تولیدات کشاورزی را افزایش دهد‬
‫‪2‬‬
‫‪ ‬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
‫‪3‬‬
‫به منظور اعمال این مدیریت الزم است در سه راستای متفاوت زیر اقدام نمود‪:‬‬
‫‪ ‬جمع آوری اطالعات مربوط به حاصلخیزی خاک و میزان محصول برای‬
‫تهیه نقشه اطالعاتی مزرعه‪.‬‬
‫‪ ‬به کارگیری تکنولوژی ‪ GPS‬برای 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.‬‬
‫‪4‬‬
‫‪VRT‬بر مبنای نقشه‬
‫‪VRT‬بر مبنای حسگر‬
‫‪VRT‬بر مبنای عکس های هوایی دیجیتالی‬
‫روش اول(معایب)‬
‫‪ .i‬هزینۀ باالی نمونه برداری‬
‫‪ .ii‬آنالیز خاک برای تعداد زیاد نمونه و زمانبر بودن این روش‬
‫‪ .iii‬استفاده از روشهای دیگری با هزینه کمتر و دقت بیشتر‬
‫روش دوم روشی است که در آن با استفاده از یک المپ هالوژن که‬
‫دارای طیف وسیعی از امواج مادون قرمز نزدیک است به سطح خاک‬
‫تابانده میشود امواجی که تحت زاویه ‪ 45‬درجه بازتابش میشوند را‬
‫یک آشکارساز دریافت و به کامپیوتر منتقل میکند‪.‬‬
‫‪Pic.1‬‬
‫‪5‬‬
‫روش سوم که به سنجش از راه دور معروف است‪ .‬در آن یک هواپیمای سبک در‬
‫ارتفاعی بین ‪ 1‬تا ‪ 3‬کیلومتر به پرواز در می آید و توسط ‪ 3‬دوربین دیجیتالی‬
‫که یکی امواج ‪،visible‬دیگری‪ NIR‬وحرارتی 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 اطالعات جغرافیایی یا‬
‫همان ‪ GIS‬استفاده کرد‪.‬‬
‫‪Pic.2‬‬
‫‪6‬‬
‫گیرندۀ ‪ GPS‬در خط مرکزی تراکتور و در باالترین قسمت ماشین باید‬
‫نصب شود‬
‫در دریافت سیگنالهای ارسالی از ماهواره ها توسط گیرندۀ ‪ GPS‬و‬
‫همین طور در محاسبات مثلثاتی درون گیرنده خطاهاای متعددی ممکن‬
‫است پیش آید‬
‫جهت حذف این خطاها از روش ‪ DGPS‬بایستی استفاده شود‬
‫‪Pic.3‬‬
‫‪7‬‬
‫‪ ‬ارتباط ‪ GIS‬و‪ GPS‬بخش مهم از تکنولوژی کوددهی با آهنگ متغیراست‬
‫‪ ‬نرم افزارهای ‪ GIS‬نقشۀ 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 ‪ PCMCIA‬ذخیره می شود‬
‫‪ ‬گیرنده ‪ GPS‬هم به این رایانه وصل است‬
‫‪ ‬تعیین آهنگ کوددهی بر مبنای مختصات نقطه ای که از گیرندۀ ‪ GPS‬دریافت‬
‫شده است‬
‫‪ ‬اطالعات مربوط به مقدار کود به قسمت کنترل کننده کودپاش ارسال می شود‬
‫‪8‬‬
‫‪ ‬در صورت عدم امکان استفاده از‪ GPS‬برای مکان یابی می توان‪:‬‬
‫آنالوگ‬
‫‪ o‬از انکودرشافت استفاده کرد‬
‫دیجیتالی‬
‫شمارشگر پالس مکان ماشین‬
‫‪ o‬تولید پالس به ازای هر دور چرخش‬
‫‪ o‬به قسمت داخلی شافت چرخ جلوی تراکتورمتصل شود‬
‫‪o‬‬
‫‪9‬‬
‫مکان ماشین در مزرعه میزان ماده آلی مورد نیاز تحریک شیر مغناطیسی‬
‫استفاده از تکنولوژی کود دهی با آهنگ متغیر(‪)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 ریزپردازنده در داخل کنترل کننده قرار داردکه‬
‫اطالعات 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 ‪....‬‬
‫‪10‬‬
‫‪...‬جهت اجرای کوددهی با آهنگ متغیر نیاز به یک رایانه‬
‫ویژه (‪ )task.c‬که دارای نقشۀ دبی متغیری که قبال تهیه‬
‫شده است می باشد‪.‬نقشۀ مورد نظر در رایانه ویژه در روی‬
‫کارت ‪ PCMCIA‬نصب می شود‪.‬گیرندۀ ‪ GPS‬نیز 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 ‪ GPS‬دریافت می کند کمیت کود در‬
‫هکتار را تعیین کرده و این اطالعات را به کنترل‬
‫کنندۀکودپاش مایع بفرستد‪.‬به منظور انتقال اطالعات از‬
‫رایانه ویژه به کنترل کننده کود پاش از یک وسیلۀ ارتباطی‬
‫با نام تجاری ‪ RS232 Serial Interface‬استفاده می‪Pic.4‬‬
‫شود‪.‬‬
‫‪11‬‬
‫روش دوم‪:‬‬
‫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
‫‪Pic.5‬کاشت)نصب‬
‫موجود در هر کدام از مخزنها به تعدادی کاردک (دو کاردک برای هر ردیف‬
‫شده است‪.‬در پشت هر کاردک یک لوله پالستیکی کود مایع را وارد شیار خاک می کند‪.‬‬
‫‪12‬‬
‫‪Autosteer‬تکنولوژی‬
‫استفاده از سیگنال های دریافتی از ماهواره ها برای تعیین مکان و سرعت‬
‫تراکتور و ذخیرۀ اطالعات 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
‫‪13‬‬
‫‪ .1‬عدم توجه به کیفیت محصوالت کشاورزی ارایه شده در بازار ایران ( عا ری‬
‫بودن از سم و کودهای شیمیایی باقی مانده در محصول )‬
‫‪ .2‬ارزانی و در دسترس بودن نهاده هایی نظیر آب‪،‬کود‪،‬بذروسم‬
‫انگیزه ای جهت صرفه جویی ایجاد نمی کند‬
‫‪.3‬‬
‫‪.4‬‬
‫‪.5‬‬
‫‪.6‬‬
‫‪14‬‬
‫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 محصوالت مختلف در کشاورزی بومی ایران‬
‫کوچک بودن واحدهای تولیدی و بصرف نبودن تجهیز ادوات به سیست مهای‬
‫الکتریکی‬
‫منابع‬
‫ ساخت و ارزیابي یك كودپاش مایع نرخ متغیر با استفاده از‬،‫ طراحي‬.1387.‫ا‬،‫ب و جوادي‬،‫بهزادي مكوندي‬
.‫پنجمین کنگرۀ ملی مهندسی ماشین های کشاورزی و مکانیزاسیون‬.‫روش مدیریت موضعی در کشاورزي دقیق‬
(1
‫ اولین كنفرانس دانشجویي‬.‫ مروري بر فناوري جدید كوددهي با آهنگ متغییر‬.1382 .‫ع‬.‫ م‬،‫حداد درفشي‬
.‫ ارومیه‬،‫مهندسي ماشینهاي كشاورزي‬
(2
‫چالش های موجود در استفاده از تکنولوژی میزان متغیر بمنظور‬.1386.‫علی‬،‫ب و اسحق بیگی‬،‫حسین زاده‬
.‫دانشگاه شهرکرد‬،‫بهینه سازی جریان نهاده ها‬
(3
4)
Fleming, K.L and K.G. westfall. 2000. Evaluating farmer defined management zone maps
for variable rate fertilizer application. Precision Agriculture, 2, 201.215.
5)
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
6)
Pfost, D., W. Casady and Shannon. 2002. Global Positioning System Receivers. SiteSpecific Management Guidelines. Potash & Phosphate Institute. www.ppi-far.org/ssmg.
7)
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.981050.st.Joseph , Michigan ,ASAE
8)
Y.j.kim , H.J.Kim,K.H.Ryu and J.Y.Rhee.2008.Fertiliser application performance of a
variable_rate penumatic granular applicator for rice production .Biosystems
engineering.
9)
C.D.christy , P.Drummond and E.Lund.2004.Precision Agriculture Applicions of an onthe-Go soil Reflectans Sensor.veris Technologies salina kansas.
15
back
16
‫عکس هوائی دیجیتالی‬
‫‪back‬‬
‫‪17‬‬
‫نقشه تغییرات مواد آلی با نمونه برداریهای متعدد‬
back
18
back
19
back
20