GR1009606B - A system for the high-accurcy variable supply of granular fertilisers - Google Patents

A system for the high-accurcy variable supply of granular fertilisers Download PDF

Info

Publication number
GR1009606B
GR1009606B GR20180100271A GR20180100271A GR1009606B GR 1009606 B GR1009606 B GR 1009606B GR 20180100271 A GR20180100271 A GR 20180100271A GR 20180100271 A GR20180100271 A GR 20180100271A GR 1009606 B GR1009606 B GR 1009606B
Authority
GR
Greece
Prior art keywords
nitrogen
fertilizer
variable supply
foliage
ndre
Prior art date
Application number
GR20180100271A
Other languages
Greek (el)
Inventor
Σταματιος Ιωαννη Σταματιαδης
Αντωνιος Μιχαηλ Γλαμπεδακης
Κωνσταντινα Μιχαηλ Γλαμπεδακη
James Stuart Albert Schepers
Original Assignee
Σταματιος Ιωαννη Σταματιαδης
Αντωνιος Μιχαηλ Γλαμπεδακης
Κωνσταντινα Μιχαηλ Γλαμπεδακη
James Stuart Albert Schepers
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Σταματιος Ιωαννη Σταματιαδης, Αντωνιος Μιχαηλ Γλαμπεδακης, Κωνσταντινα Μιχαηλ Γλαμπεδακη, James Stuart Albert Schepers filed Critical Σταματιος Ιωαννη Σταματιαδης
Priority to GR20180100271A priority Critical patent/GR1009606B/en
Publication of GR1009606B publication Critical patent/GR1009606B/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01BSOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B79/00Methods for working soil
    • A01B79/005Precision agriculture
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01CPLANTING; SOWING; FERTILISING
    • A01C15/00Fertiliser distributors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01CPLANTING; SOWING; FERTILISING
    • A01C21/00Methods of fertilising, sowing or planting
    • A01C21/007Determining fertilization requirements

Abstract

Novelty: an integrated system destined for the variable supply of granular nitrogen fertilizers is disclosed. Technical features: compared to existing systems, the invented one is able to accurately detect nitrogen lack in a very small region of plants; the spatial accuracy is of the order of one meter. It is composed of two subsidiary sections (the nitrogen detection section and the variable supply section) both being completely synchronized and intercommunicating. The operation of the system is automated from the detection calibration and the variable nitrogen supply up to the registration of the intervention data.

Description

ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ DESCRIPTION

Σύστημα μεταβλητής παροχής κοκκώδους λιπάσματος με υψηλή σημειακή ακρίβεια. System of variable supply of granular fertilizer with high point accuracy.

Η παρούσα εφεύρεση αφορά ένα ολοκληρωμένο σύστημα για την μεταβλητή παροχή κοκκώδους λιπάσματος με υψηλή χωρική διακριτική ικανότητα σε γεωργικές καλλιέργειες. Το σύστημα τοποθετείται σε γεωργικό όχημα ικανό να εισέρχεται σε αγρούς κατά την περίοδο της καλλιέργειας, γιαυτό συνιστούμε το όχημα να είναι ένα τρακτέρ (Σχήμα 1 , αρ. 10). The present invention relates to an integrated system for the variable delivery of granular fertilizer with high spatial resolution to agricultural crops. The system is mounted on an agricultural vehicle capable of entering fields during the growing season, so we recommend that the vehicle be a tractor (Figure 1, no. 10).

Για τη μεταβλητή παροχή λιπάσματος, ο λιπασματοδιανομέας (Σχήμα 1, αρ. 1 ) λιπαίνει, με την ποσότητα λιπάσματος που απαιτείται, την περιοχή που ανίχνευσε το σύστημα μια δεδομένη χρονική στιγμή, καθώς το όχημα κινείται μέσα στον αγρό. For variable fertilizer delivery, the fertilizer spreader (Figure 1, no. 1 ) fertilizes, with the amount of fertilizer required, the area detected by the system at a given time, as the vehicle moves through the field.

Η ανίχνευση επιτυγχάνεται με ενεργούς πολυφασματικούς αισθητήρες (Σχήμα 1, αρ. 2 Α και 2Β), οι οποίοι μετρούν τη σημειακή ανάκλαση του φυλλώματος σε δύο μήκη κύματος. Detection is achieved with active multispectral sensors (Figure 1, no. 2A and 2B), which measure the point reflectance of the foliage at two wavelengths.

Η σημειακή ποσότητα λίπανσης υπολογίζεται από έναν ηλεκτρονικό υπολογιστή (Σχήμα 1, αρ. 3) που χρησιμοποιεί ένα αλγόριθμο ( Ναρρ = Nopt * √(1 - SI/ΔSI, Holland-Schepers 2010) που λαμβάνει υπόψη του τις τιμές της ανάκλασης του φυλλώματος. The spot fertilization rate is calculated by a computer (Figure 1, no. 3) that uses an algorithm (Narr = Nopt * √(1 - SI/ΔSI, Holland-Schepers 2010) that takes into account the values of the foliage reflectance.

Οι τιμές λίπανσης τροφοδοτούν μια ηλεκτρονική συσκευή (Σχήμα 1, αρ. Lubrication values feed an electronic device (Figure 1, no.

4) η οποία δίνει την ανάλογη εντολή λίπανσης στον κατάλληλο λιπασματοδιανομέα (Σχήμα 1, αρ. 1). 4) which gives the corresponding fertilization command to the appropriate fertilizer distributor (Figure 1, no. 1).

Η μεταβλητή παροχή επιτυγχάνεται με ακρίβεια σε διαφορετικές καλλιέργειες (π.χ. σιτηρά, αραβόσιτος, βαμβάκι) διότι οι αισθητήρες (Σχήμα 1, αρ. Variable delivery is accurately achieved in different crops (e.g. grain, maize, cotton) because the sensors (Figure 1, no.

2Α, 2Β) μετρούν την ανάκλαση του φυλλώματος στα 730nm (red edge) και 780nm (εγγύς υπέρυθρο) και ο υπολογιστής (Σχήμα 1, αρ. 3) υπολογίζει τον κανονικοποιημένο βλαστικό δείκτη red edge NDVI (normalized difference vegetation index) με βάση τα δύο μήκη κύματος. Αυτός ο βλαστικός δείκτης είναι όμοιος του δείκτη χλωροφύλλης ο οποίος εκτιμά με ακρίβεια την περιεκτικότητα χλωροφύλλης σε μια ευρεία γκάμα καλλιεργειών που μπορεί να διαφέρουν στον δείκτη φυλλικής επιφάνειας, στην αρχιτεκτονική του φυλλώματος και στη δομή των φύλλων (Gitelson et al. 2005). 2A, 2B) measure foliage reflectance at 730nm (red edge) and 780nm (near infrared) and the computer (Figure 1, no. 3) calculates the red edge normalized difference vegetation index (NDVI) based on the two wavelengths. This vegetative index is similar to the chlorophyll index which accurately estimates chlorophyll content in a wide range of crops that may differ in leaf area index, foliage architecture and leaf structure (Gitelson et al. 2005).

Η μεταβλητή παροχή επιτυγχάνεται κάτω από οποιεσδήποτε καιρικές και ωρολογιακές συνθήκες, εφόσον το όχημα είναι σε θέση να εισέλθει στον αγρό, διότι οι πολυφασματικοί αισθητήρες (Σχήμα 1, αρ. 2Α, 2Β, ..., 2η) είναι ενεργού τύπου που σημαίνει ότι εκπέμπουν και μετρούν την ανάκλαση σε δικά τους παλμικά μήκη κύματος χωρίς να εξαρτώνται από εκείνα του ορατού φωτός. The variable delivery is achieved under any weather and time conditions, as long as the vehicle is able to enter the field, because the multispectral sensors (Figure 1, no. 2A, 2B, ..., 2h) are of an active type, which means that they emit and measure reflectance at their own pulsed wavelengths independent of those of visible light.

Κοινό γνώρισμα στα λίγα συστήματα μεταβλητής παροχής κοκκώδους λιπάσματος που διατίθενται σήμερα στην αγορά είναι: Common to the few variable delivery granular fertilizer systems on the market today are:

(α) Σύστημα Ανίχνευσης: με τοποθέτηση αισθητήρων (Σχήμα 2 αρ. 2) στο όχημα (Σχήμα 2, αρ. 10) σε απόσταση (ύψος) αρκετών μέτρων από τον στόχο (φύλλωμα) (Σχήμα 2 αρ. 8), (a) Detection System: by placing sensors (Figure 2 no. 2) on the vehicle (Figure 2, no. 10) at a distance (height) of several meters from the target (foliage) (Figure 2 no. 8);

και, and,

(β) Σύστημα Διανομής: με χρήση περιστροφικού λιπασματοδιανομέα (spinner spreader) η διανομή του λιπάσματος (Σχήμα 2, αρ. 9) γίνεται με ακτίνα που κυμαίνεται από 5 έως 15 μέτρα (Σχήμα 2 αρ. 11). (b) Distribution System: using a spinner spreader, the distribution of the fertilizer (Figure 2, no. 9) is done with a radius ranging from 5 to 15 meters (Figure 2, no. 11).

Η μεγάλη απόσταση των αισθητήρων από τον στόχο δεν επιτρέπει τη σημειακή ακρίβεια ανίχνευσης και οι λιπασματοδιανομείς αυτού του τύπου δεν επιτρέπουν τη σημειακή ακρίβεια διανομής του λιπάσματος ακόμη και εάν το σύστημα ανίχνευσης είχε τέτοιες προδιαγραφές. The long distance of the sensors from the target does not allow for pinpoint accuracy of detection, and fertilizer spreaders of this type do not allow for pinpoint accuracy of fertilizer distribution even if the detection system had such specifications.

Σκοπός της παρούσης εφεύρεσης είναι η δημιουργία μεθόδων και εργαλείων, με τα οποία θα μεγιστοποιείται η ακρίβεια διάγνωσης της έλλειψης αζώτου σε πολύ μικρή περιοχή φυτών και θα αυξάνεται η ακρίβεια διανομής του λιπάσματος στην περιοχή αυτή, έτσι ώστε το σύστημα μεταβλητής παροχής να μπορεί να ανταποκριθεί στη χωρική ακρίβεια που απαιτείται στη λίπανση στη συγκεκριμένη περιοχή. Το σύστημα επίσης μπορεί να λειτουργεί κάτω από οποιεσδήποτε καιρικές και ωρολογιακές συνθήκες για να ανταποκρίνεται στις ταχείες απαιτήσεις των γεωργικών καλλιεργειών. The purpose of the present invention is to create methods and tools, with which the accuracy of diagnosing nitrogen deficiency in a very small area of plants will be maximized and the accuracy of fertilizer distribution in this area will be increased, so that the variable supply system can respond to spatial accuracy required in lubrication in that particular area. The system also can operate under any weather and time conditions to meet the rapid demands of agricultural crops.

Σύμφωνα με την επιστημονική βιβλιογραφία, η χωρική ακρίβεια μεταβλητής παροχής πρέπει να είναι της τάξεως του ενός μέτρου για να είναι συμβατή με τη φυσική διακύμανση των ιδιοτήτων του εδάφους, και επομένως, να επιτυγχάνεται αποτελεσματική σημειακή λίπανση με άζωτο σε γεωργικές καλλιέργειες. According to the scientific literature, the spatial accuracy of variable delivery needs to be on the order of one meter to be compatible with the natural variation of soil properties, and therefore, to achieve effective nitrogen spot fertilization in agricultural crops.

Η λύση του προβλήματος αυτού επιτυγχάνεται με δύο τρόπους: The solution to this problem is achieved in two ways:

(α) με την αύξηση της σημειακής ακρίβειας της διάγνωσης με την τοποθέτηση ενεργών αισθητήρων (Σχήμα 1, αρ. 2Α, 2Β) με μεγάλη χωρική διακριτική ικανότητα (τουλάχιστον 40,000 Ηz) σε κοντινή απόσταση από το φύλλωμα (60 εκ.) και, (a) by increasing the point accuracy of the diagnosis by placing active sensors (Figure 1, no. 2A, 2B) with high spatial resolution (at least 40,000 Hz) in close proximity to the foliage (60 cm) and,

(β) με την αντικατάσταση του περιστροφικού λιπασματοδιανομέα (Σχήμα 2) που χρησιμοποιείται μέχρι σήμερα, με έναν λιπασματοδιανομέα (Σχήμα 1, αρ. 1) γραμμικής (μονοδιάστατης) και όχι επιφανειακής (διδιάστατης) απελευθέρωσης. (b) by replacing the rotary fertilizer spreader (Figure 2) used to date, with a fertilizer spreader (Figure 1, no. 1) of linear (one-dimensional) rather than surface (two-dimensional) release.

Ο λιπασματοδιανομέας της εφεύρεσης διανέμει σημειακά (γραμμικά) (Σχήμα 1 αρ. 9) το κοκκώδες λίπασμα μεταξύ των σειρών φύτευσης, μέσω ακροφυσίων (Σχήμα 1, αρ. 5Α, 5Β, ..., 5η) με σημειακή ακρίβεια, ίδια με εκείνη των εντολών που λαμβάνει. The fertilizer distributor of the invention distributes pointwise (linearly) (Figure 1 no. 9) the granular fertilizer between the rows of planting, through nozzles (Figure 1, no. 5A, 5B, ..., 5h) with point accuracy, the same as that of of orders it receives.

Το πλήθος και η απόσταση των ακροφυσίων μεταξύ τους εξαρτάται από τον τύπο και το μέγεθος του λιπασματοδιανομέα και το είδος της καλλιέργειας. The number and distance of the nozzles between them depends on the type and size of the fertilizer spreader and the type of crop.

Το σύστημα αποτελείται από: The system consists of:

1. Ενεργούς αισθητήρες ανίχνευσης έλλειψης αζώτου (Σχήμα 1, αρ. 2Α και 2Β). 1. Active nitrogen deficiency detection sensors (Figure 1, no. 2A and 2B).

2. Ηλεκτρονικό υπολογιστή υπολογισμού της αναγκαίας ποσότητας αζώτου (Σχήμα 1, αρ. 3). 2. Electronic computer for calculating the necessary amount of nitrogen (Figure 1, no. 3).

3. Συσκευή υπολογισμού της ταχύτητας του συστήματος (Σχήμα 1, αρ. 6). 3. Device for calculating the speed of the system (Figure 1, no. 6).

4. Ηλεκτρονική συσκευή υπολογισμού του χρόνου απελευθέρωσης της ποσότητας λιπάσματος που υπολογίστηκε από τον υπολογιστή (παράγρ. 2) σε συνδυασμό με την ταχύτητα του οχήματος (παραγρ. 3) (Σχήμα 1, αρ. 4. Electronic device for calculating the release time of the amount of fertilizer calculated by the computer (paragraph 2) in combination with the speed of the vehicle (paragraph 3) (Figure 1, no.

4). 4).

5. Λιπασματοδιανομέα (Σχέδιο 1, αρ. 1), ο οποίος εκτελεί την εντολή που έλαβε από την ηλεκτρονική συσκευή (παραγρ. 4). 5. Fertilizer distributor (Drawing 1, no. 1), which executes the command received from the electronic device (paragraph 4).

6. Σύστημα ακροφυσίων κατάλληλου πλήθους (Σχήμα 1, αρ. 5Α, 5Β, .. Bn). 6. Nozzle system of appropriate number (Figure 1, no. 5A, 5B, .. Bn).

Το σύστημα είναι εγκαταστημένο πάνω σε έναν κιλλίβαντα (Σχήμα 1, αρ. The system is installed on a killivant (Figure 1, no.

7) και συνδέεται με το PTO (Power Take Off) και την μπαταρία του οχήματος (Σχήμα 1 αρ. 10) ή μόνον με την μπαταρία. 7) and is connected to the PTO (Power Take Off) and the vehicle battery (Figure 1 no. 10) or only to the battery.

Το σύστημα είναι προγραμματισμένο έτσι ώστε, μετά τις αρχικές ρυθμίσεις, οι λειτουργίες της βαθμονόμησης και της μεταβλητής παροχής λιπάσματος να πραγματοποιούνται με ένα αυτοματοποιημένο τρόπο. Η διάταξη του συστήματος παρουσιάζεται στο Σχήμα 1. The system is programmed so that, after the initial settings, the calibration and variable fertilizer delivery functions are performed in an automated manner. The system layout is shown in Figure 1.

Οι αρχικές ενέργειες είναι: The initial actions are:

1. Σύνδεση του κιλλίβαντα που φέρει το σύστημα στο όχημα για έλξη και μεταφορά. 1. Connecting the kilibanda carrying the system to the vehicle for towing and transport.

2. Σύνδεση της αντλίας υδραυλικών του συστήματος διανομής με το PTO (Power Take Off) ή τη μπαταρία του οχήματος. Μέσω αυτής της αντλίας λειτουργεί το σύστημα λιπασματοδιανομής (Σχέδιο 1, αρ. 5Α, 5Β, ..., 5n). 2. Connecting the hydraulic pump of the distribution system to the PTO (Power Take Off) or the vehicle battery. Through this pump the fertilizer distribution system works (Diagram 1, no. 5A, 5B, ..., 5n).

3. Τοποθέτηση των αισθητήρων (Σχήμα 1, αρ. 2Α, 2Β) πάνω από διαφορετικές γραμμές φύτευσης, σε ύψος 60 εκ., κατά μέσο όρο, από την κορυφή του φυλλώματος. 3. Placement of the sensors (Figure 1, no. 2A, 2B) above different planting lines, at a height of 60 cm, on average, from the top of the foliage.

Στον υπολογιστή (Σχήμα 1, αρ. 3) καταχωρούνται οι σταθερές για τη συγκεκριμένη καλλιέργεια, όπως η βέλτιστη δόση αζώτου για τη μεγιστοποίηση της απόδοσης της καλλιέργειας (Nopt), ο διαφορικός δείκτης επάρκειας (ASI) και επιλέγεται ο κατάλληλος βλαστικός δείκτης (NDRE) σύμφωνα με τους Holland & Schepers (2010). In the computer (Figure 1, no. 3) the constants for the specific crop are entered, such as the optimum nitrogen dose to maximize the yield of the crop (Nopt), the differential adequacy index (ASI) and the appropriate vegetative index (NDRE) is selected. according to Holland & Schepers (2010).

Η βαθμονόμηση του συστήματος για την καλλιέργεια του συγκεκριμένου αγρού επιτυγχάνεται με την επεξεργασία των δεδομένων του φυλλώματος κατά μήκος μιας αντιπροσωπευτικής λωρίδας του αγρού. Calibration of the system for the specific field crop is achieved by processing the foliage data along a representative strip of the field.

Κατά τη διάρκεια αυτής της ολιγόλεπτης διαδικασίας, οι αισθητήρες (Σχήμα 1, αρ. 2Α, 2Β), καταγράφουν τη διακύμανση των τιμών του βλαστικού δείκτη και υπολογίζεται από τον υπολογιστή (Σχήμα 1 , αρ. 3) η τιμή αναφοράς που αντιστοιχεί στο 95% της κανονικής κατανομής. Αυτή η τιμή αναφοράς του βλαστικού δείκτη εκπροσωπεί φυτά με επάρκεια αζώτου και χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό του δείκτη επάρκειας (SI) σύμφωνα με την έννοια της «εικονικής αναφοράς» για τη συγκεκριμένη καλλιέργεια στον συγκεκριμένο αγρό (Holland & Schepers 2011). During this minute process, the sensors (Figure 1, no. 2A, 2B) record the variation of the vegetative index values and the computer calculates (Figure 1, no. 3) the reference value corresponding to 95% of the normal distribution. This vegetative index reference value represents plants with nitrogen sufficiency and is used to calculate the sufficiency index (SI) according to the concept of "virtual reference" for the specific crop in the specific field (Holland & Schepers 2011).

Μετά τη διαδικασία βαθμονόμησης, το σύστημα βρίσκεται πλέον σε κατάσταση κανονικής λειτουργίας. Καθώς το όχημα (Σχήμα 1, αρ. 10) βρίσκεται σε κίνηση, ο υπολογιστής (Σχήμα 1, αρ. 3) καταγράφει τα δεδομένα των αισθητήρων (Σχήμα 1, αρ. 2 Α και 2Β) και υπολογίζει τον δείκτη επάρκειας (SI) βάσει της τιμής αναφοράς και ακολούθως τη δόση αζώτου βάσει της τιμής αναφοράς, της βέλτιστης δόσης αζώτου (Nopt) και του διαφορικού δείκτη επάρκειας (ASI) σύμφωνα με τον αλγόριθμο (Holland and Schepers 2010). After the calibration process, the system is now in normal operation mode. As the vehicle (Figure 1, no. 10) is in motion, the computer (Figure 1, no. 3) records the data from the sensors (Figure 1, no. 2A and 2B) and calculates the adequacy index (SI) based on of the reference value and then the nitrogen dose based on the reference value, the optimal nitrogen dose (Nopt) and the differential adequacy index (ASI) according to the algorithm (Holland and Schepers 2010).

Η ηλεκτρονική συσκευή (Σχήμα 1, αρ. 4) λαμβάνει την εντολή της δόσης αζώτου από τον υπολογιστή (Σχήμα 1, αρ. 3), και την ταχύτητα του οχήματος από τον αισθητήρα ταχύτητας (Σχήμα 1, αρ. 6) και αποστέλλει τη δική της τελική εντολή στον λιπασματοδιανομέα (Σχήμα 1, αρ. 1) με συχνότητα 1Hz που αντιστοιχεί σε 1,2 μέτρα περίπου επί της γραμμής φύτευσης (Σχήμα 1 αρ. 8) όταν το όχημα κινείται με συνήθη ταχύτητα (4-4,5 Km/h). The electronic device (Figure 1, no. 4) receives the nitrogen dose command from the computer (Figure 1, no. 3), and the vehicle speed from the speed sensor (Figure 1, no. 6) and sends its own of the final command to the fertilizer spreader (Figure 1, no. 1) with a frequency of 1Hz corresponding to approximately 1.2 meters on the planting line (Figure 1 no. 8) when the vehicle moves at a normal speed (4-4.5 Km/ h).

Ο λιπασματοδιανομέας μεταβλητής παροχής (Σχήμα 1, αρ. 1) εκτελεί την εντολή δόσης λίπανσης και τα ακροφύσια (Σχήμα 1, αρ. 5Α, 5Β, ...5η) απελευθερώνουν την υπολογισθείσα ποσότητα κοκκώδους λιπάσματος μόλις φθάσουν στην αντίστοιχη περιοχή του αγρού. The variable rate fertilizer spreader (Figure 1, no. 1) executes the fertilizer dose command and the nozzles (Figure 1, no. 5A, 5B, ...5h) release the calculated amount of granular fertilizer once they reach the corresponding field area.

Η όλη διαδικασία διεκπεραιώνεται σε πραγματικό χρόνο και με χωρική ακρίβεια 1 μέτρου περίπου, όταν το όχημα κινείται με τη συνήθη ταχύτητα για τις εργασίες αγρού (4-4,5 Km/h). The whole process is carried out in real time and with a spatial accuracy of about 1 meter, when the vehicle is moving at the usual speed for field work (4-4.5 Km/h).

Κατά τη διάρκεια της βαθμονόμησης και της λίπανσης με μεταβλητή παροχή, τα δεδομένα καταγράφονται σε συνάρτηση των συντεταγμένων κάθε θέσης από το GPS που είναι ενσωματωμένο στον υπολογιστή (Σχήμα 1, αρ. 3). During calibration and variable flow lubrication, data is recorded as a function of the coordinates of each position from the GPS built into the computer (Figure 1, no. 3).

Τα δεδομένα αυτά περιλαμβάνουν το γεωγραφικό πλάτος, μήκος και υψόμετρο, την πορεία, την ταχύτητα, την ημερομηνία και ώρα, τις τιμές στα διάφορα μήκη κύματος και τη δόση λίπανσης ανά αισθητήρα. This data includes latitude, longitude and altitude, course, speed, date and time, values at various wavelengths and lubrication dose per sensor.

Μετά το πέρας της λίπανσης με μεταβλητή παροχή λιπάσματος γίνεται αξιολόγηση και επαλήθευση των δεδομένων της επέμβασης. After the end of fertilizing with a variable fertilizer supply, the operation data is evaluated and verified.

Βιβλιογραφία Bibliography

Gitelson, A. A., Vina, A., Rundquist, D. C., Ciganda, V. & Arkebauer, T. J. (2005). Remote estimation of canopy chlorophyll content in crops. Geophysical Research Letters, doi: 10.1029/ 2005G1022688. Gitelson, A. A., Vina, A., Rundquist, D. C., Ciganda, V. & Arkebauer, T. J. (2005). Remote estimation of canopy chlorophyll content in crops. Geophysical Research Letters, doi: 10.1029/ 2005G1022688.

Holland, K. Η., & Schepers, J. S. (2010). Derivation of a variable rate nitrogen application model for in-season fertilization of com. Agronomy Journal, 102, 1415-1424. Holland, K. H., & Schepers, J. S. (2010). Derivation of a variable rate nitrogen application model for in-season fertilization of com. Agronomy Journal, 102, 1415-1424.

Holland, K. H., & Schepers, J. S. (2011). Active-crop sensor calibration using the virtual reference concept. In J. V. Stafford (Ed.), Precision Agriculture 2011 (pp. 469—479). Prague, Czech Republic: Czech Centre for Science and Society. Holland, K. H., & Schepers, J. S. (2011). Active-crop sensor calibration using the virtual reference concept. In J. V. Stafford (Ed.), Precision Agriculture 2011 (pp. 469—479). Prague, Czech Republic: Czech Center for Science and Society.

Claims (3)

ΑΞΙΩΣΕΙΣ 1. Μέθοδος υπολογισμού μεταβλητής παροχής αζωτούχου λίπανσης αποτελούμενη από:1. Method for calculating variable supply of nitrogen fertilization consisting of: (α) Λήψη σημάτων ανακλώμενου φωτός φυλλωμάτων φυτών από πολλαπλούς αισθητήρες (Σχήμα 1 αρ. 2Α, 2Β) στα 730 και 780 nm.(a) Acquisition of plant foliage reflected light signals from multiple sensors (Figure 1 no. 2A, 2B) at 730 and 780 nm. (β) Υπολογισμός μέσων όρων τιμών του βλαστικού δείκτη NDRE από τα μήκη κύματος 730 και 780 nm του ανακλώμενου φωτός.(b) Calculation of average values of the vegetative index NDRE from the 730 and 780 nm wavelengths of the reflected light. (γ) Υπολογισμός της τιμής αναφοράς του βλαστικού δείκτη NDRE=(R78o(c) Calculation of the reference value of the vegetative index NDRE=(R78o nm - R730 nm) / (R780 nm R730 nm) όπου Β=τιμή ανάκλασης του φυλλώματος στο αντίστοιχο μήκος κύματος. Η τιμή αναφοράς είναι η τιμή NDRE που αντιστοιχεί στο αθροιστικό 95% της κανονικής κατανομής των τιμών από μια αντιπροσωπευτική λωρίδα του αγρού χωρίς την ανάγκη δημιουργίας μιας λωρίδας με επάρκεια αζώτου.nm - R730 nm) / (R780 nm R730 nm) where B=foliage reflectance value at the corresponding wavelength. The reference value is the NDRE value corresponding to the cumulative 95% of the normal distribution of values from a representative strip of the field without the need to create a nitrogen-sufficient strip. (δ) Υπολογισμός απαιτούμενης παροχής λιπάσματος μέσω αλγοριθμικού υπολογισμού, βάσει του τύπου Ναpp = Nopt * √(1 — SI/ΔSΙ όπου Νapρ=δόση αζώτου, Νopt=βέλτιστη δόση επιφανειακού αζώτου για την μεγιστοποίηση της απόδοσης της καλλιέργειας, SI=τιμή NDRE / τιμή αναφοράς NDRE και ΔSΙ=παράμετρος διαφοράς SI μεταξύ μηδενικής και βέλτιστης δόσης αζώτου.(d) Calculation of required fertilizer supply through algorithmic calculation, based on the formula Napp = Nopt * √(1 — SI/ΔSI where Napp=nitrogen dose, Nopt=optimal surface nitrogen dose to maximize crop yield, SI=NDRE value / NDRE reference value and ΔSI=SI difference parameter between zero and optimal nitrogen dose. 2. Διάταξη μεταβλητής παροχής αζωτούχου λίπανσης ειδικά προσαρμοσμένη για την υλοποίηση της μεθόδου της αξίωσης 1, αποτελούμενο από δύο επιμέρους τμήματα: το τμήμα ανίχνευσης και το τμήμα μεταβλητής παροχής.2. A variable supply nitrogen fertilization device specially adapted to implement the method of claim 1, consisting of two sub-parts: the detection part and the variable supply part. (α) Το τμήμα ανίχνευσης (Σχήμα 1 αρ. 2 και αρ. 3) μετρά την ανάκλαση του φυλλώματος κατά το στάδιο της ανάπτυξης των φυτών από ενεργούς πολυφασματικούς αισθητήρες με συχνότητα τουλάχιστο 40.000 Hz (Σχήμα 1 αρ. 2Α, 2Β) τοποθετημένους σε ύψος 60 εκ. από το φύλλωμα. Στην συνέχεια ο υπολογιστής (Σχήμα 1 αρ. 3) υπολογίζει τους μέσους όρους των τιμών της ανάκλασης του φυλλώματος, τους καταχωρεί στον αλγόριθμο για να υπολογίσει τις απαιτούμενες από τα φυτά σημειακές μονάδες λίπανσης και μεταφέρει τις εντολές λίπανσης με συχνότητα 1 Hz στο τμήμα μεταβλητής παροχής (Σχήμα 1 αρ. 2, αρ. 4 και αρ. 5).(a) The detection section (Figure 1 no. 2 and no. 3) measures the foliage reflectance during the plant growth stage by active multispectral sensors with a frequency of at least 40,000 Hz (Figure 1 no. 2A, 2B) placed at a height 60 cm from the foliage. The computer (Figure 1 no. 3) then averages the foliage reflectance values, enters them into the algorithm to calculate the point units of fertilization required by the plants, and transfers the fertilization commands at a frequency of 1 Hz to the variable supply section (Figure 1 no. 2, no. 4 and no. 5). (β) Στο τμήμα μεταβλητής παροχής, η ηλεκτρονική συσκευή (Σχήμα 1 αρ.(b) In the variable supply section, the electronic device (Figure 1 no. 4) δέχεται εντολές δόσεων αζώτου επί της γραμμής φύτευσης (Σχήμα 1 αρ.4) accepts orders for nitrogen doses on the planting line (Figure 1 no. 8) από τον υπολογιστή (Σχήμα 1 αρ. 3) και αποστέλλει τις εντολές με συχνότητα 1 Hz στον λιπασματοδιανομέα (Σχήμα 1 αρ. 1) σε πραγματικό χρόνο, που αντιστοιχεί σε κάθε 1,2 μέτρα επί της γραμμής φύτευσης (Σχήμα 1 αρ. 8) με ταχύτητα κίνησης 4,4 χιλιόμετρα ανά ώρα. Ο λιπασματοδιανομέας εκτελεί τις εντολές δόσεων λίπανσης με την απελευθέρωση της υπολογισθείσας ποσότητας λιπάσματος μέσω ακροφυσίων (Σχήμα 1 αρ. 5Α, 5Β, . 5n) με σημειακή ακρίβεια ίδια με εκείνη των εντολών που λαμβάνει. Η απελευθέρωση λιπάσματος γίνεται σημειακά (γραμμικά) (Σχήμα 1 αρ. 9) και όχι σε ευρύτερες επιφάνειες όπως οι περιστροφικοί λιπασματοδιανομείς (Σχήμα 2 αρ. 11).8) from the computer (Figure 1 no. 3) and sends the commands with a frequency of 1 Hz to the fertilizer distributor (Figure 1 no. 1) in real time, corresponding to every 1.2 meters on the planting line (Figure 1 no. 8) with a speed of movement of 4.4 kilometers per hour. The fertilizer distributor executes the fertilizer dose commands by releasing the calculated amount of fertilizer through nozzles (Figure 1 no. 5A, 5B, . 5n) with pinpoint accuracy the same as that of the commands it receives. The release of fertilizer is spot (linear) (Figure 1 no. 9) and not on wider surfaces like rotary fertilizer spreaders (Figure 2 no. 11). 3. Διάταξη μεταβλητής παροχής αζωτούχου λίπανσης, σύμφωνα με την αξίωση 2, εγκατεστημένη πάνω σε έναν κιλλίβαντα (Σχήμα 1 αρ. 7), η οποία συνδέεται με το Power Take Off (ΡΤΟ) και την μπαταρία του οχήματος (Σχήμα 1 αρ. 10) ή μόνον με την μπαταρία.3. A variable supply nitrogen fertilization device, according to claim 2, installed on a killivant (Figure 1 no. 7), which is connected to the Power Take Off (PTO) and the vehicle battery (Figure 1 no. 10) or only with the battery.
GR20180100271A 2018-06-22 2018-06-22 A system for the high-accurcy variable supply of granular fertilisers GR1009606B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GR20180100271A GR1009606B (en) 2018-06-22 2018-06-22 A system for the high-accurcy variable supply of granular fertilisers

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GR20180100271A GR1009606B (en) 2018-06-22 2018-06-22 A system for the high-accurcy variable supply of granular fertilisers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
GR1009606B true GR1009606B (en) 2019-09-30

Family

ID=68240887

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
GR20180100271A GR1009606B (en) 2018-06-22 2018-06-22 A system for the high-accurcy variable supply of granular fertilisers

Country Status (1)

Country Link
GR (1) GR1009606B (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09201113A (en) * 1996-11-11 1997-08-05 Iseki & Co Ltd Sulky type seedling transplanter equipped with fertilizer applicator
US6393927B1 (en) * 1995-03-24 2002-05-28 Li-Cor, Inc. Method and apparatus for real-time determination and application of nitrogen fertilizer using rapid, non-destructive crop canopy measurements
US20030019151A1 (en) * 2001-07-24 2003-01-30 Raun William R. Process for in-season fertilizer nitrogen application based on predicted yield potential
US20120016517A1 (en) * 2007-07-03 2012-01-19 Holland Kyle H Auto-calibration method for real-time agricultural sensors
US20140091199A1 (en) * 2012-10-02 2014-04-03 Kyle H. Holland Variable rate chemical management for agricultural landscapes with nutrition boost
US20140358381A1 (en) * 2007-07-03 2014-12-04 Kyle H. Holland Optical real-time soil sensor and auto-calibration methods

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6393927B1 (en) * 1995-03-24 2002-05-28 Li-Cor, Inc. Method and apparatus for real-time determination and application of nitrogen fertilizer using rapid, non-destructive crop canopy measurements
JPH09201113A (en) * 1996-11-11 1997-08-05 Iseki & Co Ltd Sulky type seedling transplanter equipped with fertilizer applicator
US20030019151A1 (en) * 2001-07-24 2003-01-30 Raun William R. Process for in-season fertilizer nitrogen application based on predicted yield potential
US20120016517A1 (en) * 2007-07-03 2012-01-19 Holland Kyle H Auto-calibration method for real-time agricultural sensors
US20140358381A1 (en) * 2007-07-03 2014-12-04 Kyle H. Holland Optical real-time soil sensor and auto-calibration methods
US20140091199A1 (en) * 2012-10-02 2014-04-03 Kyle H. Holland Variable rate chemical management for agricultural landscapes with nutrition boost

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2887025T3 (en) Method for treating plants with respect to estimated root zones
EP3482619B1 (en) Method for treating plants with respect to estimated root zones
Balafoutis et al. Smart farming technologies–description, taxonomy and economic impact
Mulla et al. Historical evolution and recent advances in precision farming
US9983311B2 (en) Modular systems and methods for determining crop yields with high resolution geo-referenced sensors
US6880291B2 (en) Process for in-season fertilizer nutrient application based on predicted yield potential
ES2942415T3 (en) Automatic detection of harvest data outliers
AU2002317549B2 (en) A process for in-season nutrient application based on predicted yield potential
Zaman et al. Effects of foliage density and ground speed on ultrasonic measurement of citrus tree volume
Zaman et al. Development of prototype automated variable rate sprayer for real-time spot-application of agrochemicals in wild blueberry fields
US20190162855A1 (en) Systems and methods for determining crop yields with high resolution geo-referenced sensors
Ehsani et al. Seed location mapping using RTK GPS
WO2017170984A1 (en) Fertilization map generation method, fertilization map generation system, fertilization map generation device, and fertilization map generation program
Chattha et al. Variable rate spreader for real-time spot-application of granular fertilizer in wild blueberry
BR102020012918A2 (en) system and method for dispensing agricultural products in a field using an agricultural machine based on cover crop density
US8359139B2 (en) Method and system for vehicle orientation measurement
MXPA04000748A (en) Optical spectral reflectance sensor and controller.
WO2005107432A1 (en) Low-cost system and method for the precision application of agricultural products
EP3476194B1 (en) System and method for monitioring vapor concentrations
Sharda et al. Precision variable equipment
GR1009606B (en) A system for the high-accurcy variable supply of granular fertilisers
RU2550915C1 (en) Precise run tractor and method of automatic control over local reference points
Miller et al. Variable rate applications of granular fertilizer for citrus test plots
EP4011186A1 (en) Agricultural nutrient application using real-time spectroscopic analysis of live crop
Hamrita et al. Toward fulfilling the robotic farming vision: Advances in sensors and controllers for agricultural applications

Legal Events

Date Code Title Description
PG Patent granted

Effective date: 20191016