Ang teknolohiya ng irigasyon ay umuunlad nang higit pa sa aplikasyon ng tubig

Sa nakalipas na ilang taon, ang mga tagagawa ng kagamitan sa irigasyon ay abala sa muling paglikha ng mga sistema ng sprinkler upang magsilbing "mga upahang kamay" kaysa sa isang mahusay na paraan ng pagdidilig ng mga pananim.

Mula sa pagpapatakbo ng self-diagnostics hanggang sa pagbawas ng downtime at mga pagkukumpuni hanggang sa pagsubaybay sa mga pananim sa bukid, ang bagong henerasyon ng mga kagamitan sa irigasyon ay idinisenyo upang tulungan ang mga magsasaka na mas mahusay na magamit ang kanilang mga mapagkukunan ng tubig, matugunan ang mga layunin sa kapaligiran, magpatakbo nang may mas kaunting empleyado at mapabuti ang ani. Halimbawa, ang mga onboard center-pivot camera at aerial surveillance ay sinusubaybayan na ngayon ang presyon ng insekto at sakit sa real time habang sinusubaybayan din ng makina ang pangkalahatang kalusugan ng pananim sa pamamagitan ng mga sukat ng pagsipsip ng nitrogen.

At, habang patuloy na isinasama ang teknolohiyang ito sa mga bagong produkto, ang sining at agham ng irigasyong agrikultura ay nagbabago magpakailanman. Masusing sinusubaybayan ng Progressive Farmer ang industriya ng irigasyon simula nang mai-install ang unang center-pivot rig sa Nebraska noong 1956, at ngayon, 66 taon na ang lumipas, ang koleksyon na ito ng mga pinakabagong alok mula sa mga pangunahing OEM (mga tagagawa ng orihinal na kagamitan) ng irigasyon ay nag-catalog kung gaano na kalayo ang naunlad ng teknolohiya. (Tingnan ang Bahagi 2 ng kuwentong ito sa isyu ng magasin noong Marso.)

IRIGASYON SA LAMBAK

Nagdagdag ang Valley Irrigation ng mga pivot-mounted high-resolution camera-based sensor sa kanilang aerial-image-based Valley Insights para sa panahon ng pagtatanim ng 2021, na lubos na nagbibigay-daan sa mga center-pivot sprinkler system na magbigay ng datos tungkol sa kalusugan ng halaman sa loob ng bukid at iba pang agronomic detection habang dinidiligan ng mga pivot ang mga bukid. Ang bagong sistema na may AI-driven (artificial intelligence) on-site imaging ay tinatawag na Plant Insights at ginagawang isang crop-monitoring machine ang center pivot.

Ang parehong sistema ay nagbibigay ng mga imahe sa AI center ng kumpanya upang iproseso sa pamamagitan ng machine-learning software na maaaring tumukoy sa mga potensyal na sakit, mga isyu sa insekto at pangkalahatang kalusugan ng halaman. Ang mga resulta ng pagsusuri ng AI sa datos sa bukid ay ginagamit upang makabuo ng mga alerto sa mga nagtatanim na tumutukoy sa mga lokasyon sa bukid ng mga potensyal na problema.

Sinasabi ng mga opisyal ng kumpanya na ang mga pivot-based camera ay maaaring magbigay ng mataas na kalidad na mga digital na larawan na may sapat na resolusyon upang matukoy ang mga partikular na peste ng insekto at ebidensya ng sakit sa halaman. Ang mga pag-detect batay sa AI ay nagbibigay ng mga ulat sa paglitaw ng maagang panahon, pag-detect ng stand-count at presyon ng damo, pati na rin ang mga insight sa antas ng dahon na sumusukat sa kalusugan ng halaman at pagsipsip ng nitrogen.

Kabilang sa karagdagang teknolohiya ng pivot mula sa Valley para sa darating na taon ang onboard machine diagnostics monitoring sa loob ng Valley 365 pivot-control program ng kumpanya; EnCompass, isang sistema upang magbigay ng pare-parehong aplikasyon ng tubig para sa mga corner machine; at isang high-speed pivot-control system, ang X-Tec HS, na kayang magpagalaw ng seven-span sprinkler nang paikot sa loob ng 90 minuto para sa proteksyon ng pananim o mga aplikasyon ng magaan na tubig. Bukod sa pagsubaybay sa pananim, ang bagong inhinyeriya mula sa Valley ay nagbibigay-daan sa pivot na subaybayan ang sarili nitong kondisyon kahit saan.

— Ang Machine Diagnostics ay makukuha na ngayon sa loob ng Valley 365, sabi ni Troy Long, bise presidente ng mga produktong hardware sa Prospera Division ng Valley. “Para sa panahon ng pagtatanim sa 2022, in-upgrade namin ang icon panel na ipinakilala noong 2017 upang maisama ang mga diagnostic ng makina sa pamamagitan ng isang touch-screen interface,” paliwanag niya. “Sinusubaybayan ng pangunahing sistema ang presyon ng gulong at pagkakahanay ng span, at gumagamit ng cellular telemetry upang alertuhan ang mga nagtatanim ng mga potensyal na problema at matukoy ang seksyon ng pivot ng kaligtasan o pagkakamali sa pagkakahanay.”

Ang span alignment ay isang mahalagang kagamitan sa pag-diagnose dahil ipinapahiwatig nito ang mga problema sa bilis at paggalaw ng tower, na maaaring mangahulugan ng mga problema sa inflation ng gulong, traksyon o kondisyon ng driveline. "Makakatipid nang malaki ang sistemang ito ng oras sa pamamagitan ng pag-alerto sa operator ng eksaktong mga fault code na nagti-trigger ng span," paliwanag ni Long. "Noon, kapag na-flat ang mga gulong, na-stuck, o nasisira ang mga gearbox, nangangahulugan ito ng paglalakad o pagmamaneho sa kahabaan ng makina upang matukoy ang lokasyon ng problema."

Sinabi ni Long na may mga karagdagang diagnostic na makukuha sa pamamagitan ng programa, kabilang ang pagdaragdag ng mga water pressure transducer sa kahabaan ng span upang masukat ang mga pagbaba ng presyon. "Karaniwan, maglalagay ng transducer sa pivot at isa pa sa dulo ng span," paliwanag niya. "Ang feedback mula sa mga sukat ng presyon na ito ay maaaring magpahintulot sa mga nagtatanim na gumagamit ng mga variable-frequency pump na bumilis o bumagal upang matiyak ang sapat na daloy patungo sa mga end nozzle." Sinabi ni Long na gumagana rin nang maayos ang sistema sa pagsubaybay sa mga variable-frequency high-speed drive motor tulad ng X-Tec ng Valley at ang bagong inilabas na X-Tech HS.

— Gumagamit ang EnCompass ng real-time na datos ng GPS upang matukoy ang daloy ng bawat nozzle batay sa eksaktong posisyon ng braso sa sulok, paliwanag ni Jerry Gerdes, senior product manager para sa Valley Irrigation.

“Sinusukat ng sistema kung gaano kabilis gumagalaw ang braso, at dahil alam nito ang available na daloy at posisyon ng bawat sprinkler sa sulok, tinutukoy nito ang bilis ng pulso ng sprinkler upang maihatid ang tamang dami ng tubig,” dagdag niya. “Gayundin, gumagana ito sa posisyong nangunguna o nakasunod, at gumagana sa paligid ng mga balakid. “Ang sistemang EnCompass ay kinokontrol sa pamamagitan ng proprietary circuitry habang ginagamit ang VRI iS (Variable Rate Irrigation Individual Sprinkler) sprinkler valve hardware ng Valley upang kontrolin ang dami ng tubig na inihahatid ng sulok,” dagdag ni Gerdes. Ang EnCompass ay magagamit para sa mga bagong instalasyon at pagsasaayos sa anumang makina sa sulok ng Valley.

Maaaring pumili ang mga irrigator ng two-way control valve para sa tubig sa balon o three-way valve para sa tubig sa ibabaw, paliwanag ni Gerdes. Upang higit pang mapabuti ang gamit ng mga center-pivot sprinkler, tumugon ang Valley nitong nakaraang taon sa mga pangangailangan ng mga nagtatanim ng patatas gamit ang isang high-speed variable-frequency drive system na nagbibigay-daan sa kanila na mahusay na maglagay ng mga foliar crop protectant sa napapanahong paraan — isang buong 120-acre na bilog sa loob ng 90 minuto.

“Kailangang maglagay ng mga kemikal ang mga magsasaka roon kada walo hanggang 10 araw at nais nilang gamitin ang kanilang mga pivot upang makatipid sa paggawa at oras sa bukid, ngunit kailangan nilang mailapat ang kanilang mga produkto sa bilis ng pinaghalong tubig na may label at sa paraang mananatili ang produkto sa dahon at hindi matumba ang halaman sa lupa,” paliwanag ni Aaron Caughey, senior product manager ng Valley.

— “Ang X-Tec HS (high speed) ay isang na-upgrade na bersyon ng X-Tec VR motor ng Valley Irrigation na nangangakong makakahanap ng mga gumagamit sa buong bansa,” aniya. “Tulad ng nauna nitong X-Tec, ang high-speed na bersyon ay isang matibay na constant-move system na malamang na mapapakinabangan ng mga nagtatanim na nangangailangan ng magaan at mabilis na pagdidilig upang patubuin ang maliliit na pananim o sa mga nangangailangan ng kakayahang gumawa ng kaunting pagdidilig upang maiwasan ang pagguho ng hangin sa mga magaan na lupa,” paliwanag niya. “Nakapagbenta na kami ng isang high-profile na makina sa isang prodyuser ng mansanas na gustong gamitin ito para sa proteksyon laban sa hamog na nagyelo sa tagsibol kung saan kailangan ang mabilis na pag-ambon ng tubig.”

Sinabi ni Caughey na ang HS motor na may pinakamalaking pagpipilian ng gulong para sa irigasyon ay kayang gumalaw nang halos 96 talampakan kada minuto at sa isang makinang may pitong-haba na pag-ikot ay nangangahulugan ito ng isang buong pag-ikot sa loob ng 90 minuto. Ito ay kumpara sa humigit-kumulang apat na oras na biyahe para sa kasalukuyang X-Tec motor. Aniya, ang kasalukuyang sistema ay pangunahing idinisenyo para sa mga bukid na may hindi hihigit sa 5% na slope dahil sa mga limitasyon ng torque.

“Napabilis namin nang 10 beses ang pagpapatakbo ng sprinkler, ngunit hindi namin ginagamit ang 10 beses na horsepower, kaya may mga limitasyon sa torque na kaugnay ng paghila ng mabibigat na karga sa high gear,” paliwanag niya. “Ang 3 horsepower HS motor ay idinisenyo upang gumana sa bilis ng output na 343 rpm kumpara sa karaniwang X-Tec, na tumatakbo sa 34 rpm at nakakabuo ng 0.6 horsepower.” Sinabi ni Caughey na humigit-kumulang 80 X-Tec HS machine ang naibenta sa unang dalawang buwan pagkatapos ng paglabas ng mga ito noong Setyembre 2021.

LINDSAY CORP.

Ang malaking balita mula sa Lindsay Corp. para sa 2022 ay isang malaking pagbabago sa disenyo ng kasalukuyan nitong remote pivot-control program, ang FieldNET, upang mabigyan ang mga gumagamit ng mas madaling gamiting access sa lumalaking bilang ng mga center-pivot function na nakakatulong sa kalusugan ng makina at halaman.

“Ang pagsasaayos ay isinasagawa na ngayon at malamang na magiging available na sa komersyo ng mga magsasaka pagkatapos makumpleto ang mga beta test sa panahon ng pagtatanim sa 2022,” sabi ni Reece Andrews, product manager para sa FieldNET at Zimmatic Controls. Aniya, ang muling pagdisenyo ay isang patuloy na pagpapabuti ng FieldNET, na unang inilabas noong 2007, upang mabigyan ang mga irrigator ng mas madaling gamiting access sa lumalaking portfolio ng teknolohiyang pivot ngayon.

Sa bagong FieldNET user interface, makikita rin ng mga magsasaka ang pag-usbong ng smart pivot ni Lindsay, ani Andrews. Ang smart pivot, na unang inanunsyo noong Nobyembre 2020, ay idinisenyo upang suportahan ang mas malusog na mga pananim at mas napapanatiling mga kasanayan sa pagsasaka, habang binabawasan ang operational downtime at nakakatipid ng mga gastos at oras ng paggawa ng mga magsasaka.

“Ang aming bagong smart-pivot platform ay nagsisilang ng isang bagong henerasyon ng produkto at babaguhin nito ang paraan ng patubig ng mga magsasaka sa paglipas ng panahon habang umuunlad ang teknolohiya gamit ang mga bagong sensor at tampok,” aniya. “Ang downtime ng kagamitan ay isang magastos na panukala kapag nagsasaka ka, at tinatanong kami ng mga magsasaka kung maaaring gamitin ang FieldNET upang magpadala sa kanila ng mensahe na 'aling tower ang nagsara?' Gusto naming ibigay sa kanila ang gusto nila,” patuloy niya. “Gayundin, gusto naming tulungan silang matukoy kung ano ang sanhi ng problema, ito man ay pagkabigo ng bahagi o mga kondisyon sa field, at magagawa iyon ng smart pivot.”

Sinabi ni Andrews na ang gulugod ng smart pivot ay isang sistema ng mga sensor ng tower na nagmomonitor ng mga anggulo ng pagkakahanay kaugnay ng ibang mga tower. "Gamit ang impormasyong iyon, maaaring gamitin ang isang machine-learning system upang ipadala sa customer ang impormasyong gusto nila tungkol sa lokasyon ng isang posibleng pagkabigo, na makakatipid sa kanila ng mahalagang oras sa pagtukoy ng problema," paliwanag niya. "Ang mas mabilis na pagsusuri ay nangangahulugan ng mas kaunting oras sa larangan upang maibalik ang makina sa serbisyo. Bahagi ito ng pagpapalakas ng pangkalahatang produktibidad, lalo na sa mga panahon ng kakulangan ng manggagawa."

Bukod pa rito, sinabi ni Andrews na ang sistema ay maaaring gamitin upang sukatin ang amperage draw ng mga drive motor, na nagbabala sa mga potensyal na problema sa sistema sa mga bahagi tulad ng mga gearbox bago pa man ito masira. "Gayundin, kaya naming magdagdag ng mga monitor sa mga pivot tire, hindi lamang upang sukatin ang presyur ng gulong kundi maaari ring i-preset upang maibalik ang makina sa pinakamalapit na service road para sa pagkukumpuni bago nito masira ang isang gulong o iba pang mga bahagi kung sakaling magkaroon ng mababang presyur."

Nagbubukas din ang smart pivot ng mas mahusay na access sa lumalaking bilang ng mga sensor na may kaugnayan sa pananim na magagamit upang subaybayan ang mga kondisyon ng pananim at lupa, mga pagsiklab ng insekto at sakit at ang gintong pamantayan ng kahusayan sa irigasyon — ang pag-iiskedyul ng irigasyon. Inilunsad ni Lindsay ang unang cloud-based, automated irrigation scheduling tool sa industriya, ang FieldNET Advisor, noong 2017. "Ang potensyal na pagtitipid ng tubig sa isang bukid gamit ang FieldNET Advisor ay maaaring umabot sa milyun-milyong galon, na nagbibigay sa nagtatanim ng mas marami sa mas murang halaga, at nais naming gayahin ito sa lahat ng aming mga nagtatanim, dahil napakahalaga ng mahusay na paggamit ng tubig sa agrikultura," sabi ni Andrews. "Mayroong kurba ng pagkatuto sa paggamit ng FieldNET Advisor, at ang muling pagsulat ay naglalayong patagin ang kurba na iyon."

Kamakailan ay inilabas din ng kumpanya ang FieldNET kasama ang WaterTrend, isang bagong tampok sa loob ng platform ng FieldNET na gumagamit ng parehong agham at datos na napupunta sa FieldNET Advisor nang walang karagdagang gastos sa mga subscriber. "Ang WaterTrend ay isinama nang libre sa sistema at nagbibigay ng impormasyon sa paggawa ng desisyon sa pag-iiskedyul ng tubig batay sa mga uri ng lupa, pagmomodelo ng paglago ng pananim, lokal na panahon at datos ng presipitasyon. Nagbibigay ito ng forecast sa paggamit ng tubig ng pananim sa susunod na pitong araw," paliwanag ni Andrews. Gayundin, ang bagong smart-pivot system ay dinisenyo upang gawing mas madali ang pag-set up at paggamit ng FieldNET, anuman ang paraan o saan nabubuo o iniimbak ang mga mapa ng bukid at impormasyon ng ani.

“Bahagi ng aming layunin ay mapabuti ang access ng aming mga customer sa kanilang data sa iba't ibang platform,” sabi ni Andrews. “May mga API (application programming interface) na nakalagay sa pagitan ng FieldNET at ng iba pang pinagkakatiwalaang tagapayo ng aming mga customer, kaya kung may gagamit, halimbawa, ng John Deere Operations Center sa halip na muling i-redraw ang impormasyong iyon sa FieldNET, maaari nilang ikonekta ang dalawang platform, na nagbibigay-daan sa parehong awtomatikong gamitin ang kanilang impormasyon,” paliwanag niya. “Sinisikap naming gawing madali hangga't maaari ang paggamit ng napakakumplikadong engineering para magamit ng aming mga magsasaka.”

REINKE IRIGASYON

Sa nakalipas na dalawang taon, ang Reinke Irrigation ay gumawa ng malalaking hakbang upang matulungan ang mga irrigator na mapabuti ang mga desisyon sa pag-iiskedyul at makapagbigay ng mas pantay na paglalapat ng tubig sa mga bukid kung saan ang mga sulok na bahagi ay umaabot sa abot ng kanilang mga gitnang pivot.

Si Mark Gross ay nagpapatakbo ng 100 bilog na may mga makinang Reinke malapit sa Spokane, Washington, na nagtatanim ng patatas, mais, gisantes, trigo, barley, at dayami. Kasalukuyan niyang kino-convert ang marami sa kanyang mga pivot sa sulok patungo sa bagong ESAC (electronic swing arm control) system ng Reinke upang magbigay ng GPS-guided variable-rate irrigation sa mga sulok. "Makikita mo ang pagkakaiba sa mga pananim sa mga sulok sa panahon ng pagtatanim," paliwanag niya matapos mapanood ang pagganap ng limang yunit ng ESAC sa kanyang sakahan noong panahon ng pagtatanim ng 2020-21. "Walang mga dilaw na guhit at mas pare-pareho ang berde sa mga hanay na iyon."

Sinabi ni Gross na ang paglalagay ng tamang dami ng tubig sa ilalim ng mga swing arm ay palaging problematiko ngunit ipinaliwanag niya na sa sistema ng irigasyon ng ESAC, wala siyang nakikitang labis o pagbabad sa tubig sa mga hanay ng kanto. "Mula lamang sa pananaw na iyan, makatuwiran ang pag-aampon ng mga ito sa aming mga makina," aniya. Sinabi ni Ken Goodall, direktor ng benta sa North America ng Reinke, na ang teknolohiya ng ESAC ay isa sa mga tanging sistema ng corner-arm na magagamit upang maging kwalipikado para sa bahagi ng gastos sa kahusayan ng tubig sa ilalim ng Environmental Quality Incentive Program ng Farm Service Agency.

“Nagbibigay ang ESAC ng katumpakan ng subcentimeter sa buong lugar ng aplikasyon nito gamit ang GPS at tatlong unit-mounted antenna para sa tumpak na kontrol kapwa pasulong at paatras,” paliwanag niya. “Ang gabay na iyon, kasama ang kakayahan ng system na magbigay ng pulsed water flow sa bawat nozzle sa span, ay ginagawang posible ang pagdidilig sa mga sulok nang eksakto sa buong field map na 10- by 10-foot grids.” Sinabi ni Goodall na ang ESAC ay partikular na idinisenyo upang magbigay ng pagkakapareho ng tubig sa lahat ng variable ng isang gumagalaw na swing arm na nakakabit sa isang gumagalaw na center-pivot machine. Ginagawa rin ng advanced na teknolohiya nito na may kakayahang magreseta ng pagdidilig upang matugunan ang uri ng lupa at mga pagkakaiba-iba ng lupain.

“Batay sa mga mapa ng bukid, mahahanap ng sistema ng irigasyon ang pinakamalaki at pinakamaliit na bahagi ng bukid at dinidiligan ang mga ito nang naaayon,” dagdag niya. Bukod sa onboard na teknolohiya ng ESAC, nakipagsosyo rin ang Reinke sa CropX upang isama ang teknolohiya nito sa pagsubaybay sa kahalumigmigan ng lupa sa mga pivot ng Reinke sa pamamagitan ng RC-10 Rain Cloud controller system. “Sa pamamagitan ng kakayahang makita ang mga kondisyon ng kahalumigmigan sa mga bukid na may iba't ibang uri ng lupa online, mas makakagawa ang mga magsasaka ng mas matalinong mga desisyon sa pagdidilig,” paliwanag ni Goodall.

/teknolohiya-ng-irigasyon