Position Dependent Control (PDC) of plant production
Haapala, Hannu E. S. (1995)
Tätä artikkelia/julkaisua ei ole tallennettu Jukuriin. Julkaisun tiedoissa voi kuitenkin olla linkki toisaalle tallennettuun artikkeliin/julkaisuun.
Haapala, Hannu E. S.
Julkaisusarja
Agricultural Science in Finland
Volyymi
4
Numero
3
Sivut
239-350
Agricultural Research Centre of Finland The Scientific Agricultural Society of Finland
1995
Tiivistelmä
Koordinaattiin sidotussa peltoviljelyssä kaikki tuotannon suunnitteluun ja toteutukseen liittyvä tieto kohdistuu paikkakoordinaateilla rajattuihin alueisiin, tuotantopaikkoihin. Tutkimuksen tavoitteena oli saada vastaukset seuraaviin kysymyksiin: 1. Millainen potentiaalinen käyttö on koordinaattiin sidotulla peltoviljelyllä? 2. Mitä vaatimuksia koordinaattiin sidontaan käytetyn menetelmän tulee täyttää? 3. Mitä mahdollisia ratkaisumalleja voidaan käyttää? Pellolla kasvuolosuhteet vaihtelevat lyhyilläkin etäisyyksillä. Keimolassa tehdyn kenttäkokeen perusteella normaalissa, näennäisesti hyvin tasaisessa kevätvehnäkasvustossa sato vaihteli voimakkaasti. Mittauksessa käytettiin 0,25 x 0,25 metrin näytealaa, jolta sato kerättiin kokonaisnäytteinä. Samasta kohdasta otettiin viljavuusnäytteet. Satonäytteitä otettiin kahdesta 50 metrin mittaisesta linjasta 0,5 metrin välein, ts. näytteeseen tuli puolet linjan vehnästä. Saatu aineisto osoittautui erittäin vaihtelevaksi. Koordinaattiin sitomisen vaikutusta simuloitiin valiten Keimolasta saadusta aineistosta alueita, joiden aineistoille laskettiin paikalliset matemaattiset mallit. Yhtenä koejäsenenä oli satotasoon perustuva alueen valinta. Selvästi parhaat ennusteet saatiin kuitenkin matkaan sidotulla alueen valinnalla. Tästä voitiin päätellä, että satotasot eivät ennusta maaperän ominaisuuksia vaan päinvastoin: tietty paikka maassa tuottaa sille ominaisen sadon. Tutkimuksessa käytettiin matemaattisia malleja simuloitaessa erilaisten tuotantopanosten kohdentamistarkkuuden vaikutusta. Kohteena oleva alue pellolla, tuotantopaikka, mallinnettiin sadonmuodostuksen ja huuhtoutuman suhteen. Mallissa tuotantopaikkaan annettava käsittely kuvattiin vaikutuskuvioiden avulla. Paikannusvirheen ansiosta vaikutuskuvion kohdentamisessa esiintyy virheitä, joiden ansiosta tuotantopaikat saavat vääriä käsittelyn tasoja. Simuloinnissa selvitettiin erilaisten paikannusvirheiden vaikutusta tuotantopaikasta saatavaan sato- ja huuhtoumatulokseen. Tulosten perusteella saadaan maksimi paikannusvirheet eri tilanteissa. Paikannuslaitteet ovat keskeisessä asemassa koordinaattiin sidotussa viljelyssä. Paikannuslaitekokeissa käytettiin satelliittinavigointilaitteistoja. Vuonna 1990/1991 kokeissa oli geodeettinen GPS (Global Positioning System) laitteisto jossa käytettiin differentiaalilaskentaa jälkikäteen. Vuosina 1 993 ja 1994 kokeissa olivat reaaliaikaiseen differentiaalikorjaukseen kykenevät laitteet. Laitteet testattiin tarkoitusta varten tarkasti mitatulla koeajoreitillä Viikissä. Lisäksi vuonna 1993 tehtiin maantie- ja kaupunkiajoja. Vuonna 1994 laitteistoa testattiin edellisten lisäksi käytännön kylvötyön yhteydessä. Tulosten mukaan DGPS (Differential Global Positioning System) on tarpeeksi tarkka koordinaattiin sidottuun viljelyyn. Paikannustarkkuus on normaaliolosuhteissa nykyisellä satelliittikonstellaatiolla parempi kuin vaatimuksena ollut ±5 metriä. Kirjallisuuden ja tutkimustulosten perusteella on selvää, että pellon vaihtelun hallinta ei ole mahdollista muutoin kuin siten, että peltoa viljellään paikkakoordinaattiin sidottuina tuotantopaikkoina. Viljelyyn liittyvät tiedot sidotaan paikkoihin ja työkoneita säädetään näihin kohteisiin yksilöllisesti tehdyn suunnitelman mukaisesti. Tekniikassa on tähän käyttökelpoisia ratkaisuja. Eräs toimiva ratkaisumalli on paikkatietojärjestelmä (GIS) yhdistettynä tiedonkeruuseen, laskentaan ja paikkakohtaiseen säätöön. DGPS satelliittinavigointi sopii tämän järjestelmän paikannusmenetelmäksi. Peltoviljelyssä esiintyviin eri paikannustehtäviin on saatavilla tarpeeksi tarkkoja GPS-laitteita. Paikkakohtainen säätö edellyttää normaalia huomattavasti joustavammin säädettäviä työkoneita. Lisäksi tarvitaan suunnitteluohjelmistoja, jotka käyttävät tuotantopaikkamalleja. Potentiaalisia laitteita ja menetelmiä on jo nyt olemassa kaikkiin paikkakohtaisen säädön osiin. Ongelmaksi muodostuukin niiden yhteenliittäminen toimivaksi järjestelmäksi, joka on myös taloudellisesti kestävällä pohjalla. Tämän jälkeenkin jäämme miettimään, miten tuotantopaikkoja tulisi käsitellä aikaansaadulla järjestelmällä. Kysymys voidaan muotoilla esimerkiksi seuraavasti: mikä on kestävän kehityksen periaatteen mukaista säätöä?
Collections
- Julkaisut [85546]