Lekkie autonomiczne maszyny rolnicze poprawiają jakość gleby
Ciężki sprzęt rolniczy powoduje zagęszczenie (kompakcję) gleby, pogarszając jej jakość. W przypadku mocno zagęszczonej, a więc ściśniętej gleby korzenie roślin mają trudności z pobraniem składników odżywczych z głębszych warstw, co bezpośrednio wpływa na wzrost upraw, a tym samym na wielkość plonów. W ramach wspieranego przez Unię Europejską projektu ALAV (Autonomous Lightweight Agricultural Vehicle) opracowano nowatorskie rozwiązanie, które może pomóc w wyeliminowaniu tego problemu – kompletny, modułowy system dla pojazdów rolniczych wyposażony w narzędzia planowania. Wykorzystano w nim opatentowany układ zawieszenia, który przez cały czas prac polowych zapewnia kontakt z glebą, ale jednocześnie wywiera na nią mniejszy nacisk, ograniczając zjawisko kompakcji gleby.
Ochrona gleby naturalnym sposobem na zwiększenie plonów
Jak wyjaśnia Rienk Landstra, współzałożyciel firmy AgXeed(odnośnik otworzy się w nowym oknie), która była gospodarzem projektu: „Tam, gdzie konwencjonalny sprzęt kołowy często przekracza poziom ciśnienia wynoszący ponad 1,0 kg/cm2, opracowana przez nas platforma ALAV mieści się w zakresie 0,3 kg/cm2. Jest to znacznie poniżej granicy nieodwracalnego zagęszczenia gleby, która wynosi 0,5 kg/cm2. Poniżej tego poziomu stanowiąca żywy organizm gleba nadal ma zdolność do samoregeneracji”. Opracowany przez firmę elektryczny układ napędowy umożliwia rolnikom zmierzenie siły nacisku, pod jaką znajduje się ich ziemia. Umożliwia on mierzenie momentu obrotowego wymaganego przez ALAV do przeciągnięcia narzędzia przez glebę, co pozwala stworzyć mapę pokazującą poziom zagęszczenia w każdym punkcie pola. Bezpieczeństwo ma oczywiście znaczenie kluczowe: „Używamy systemu czujników lidarowych, radarowych i ultradźwiękowych, a także fizycznych zderzaków, które działają w każdych warunkach i gwarantują kontrolowane zatrzymanie pojazdu”, mówi Landstra.
Modułowy, zautomatyzowany system odciążający glebę i rolników
System ALAV jest autonomiczny, co oznacza, że nie potrzebuje operatora, więc maszyny mogą mieć mniejszy rozmiar i niższą masę. Co więcej, oferuje on możliwość rozdzielania prac – tak jak w przeszłości. Obecnie różne prace są wykonywane w ramach jednej sekwencji przez – jak nazywa je Landstra – „ogromne maszyny przypominające fabryki”. Dzieje się tak tylko dlatego, że wykonanie całej sekwencji zadań spoczywa na jednej osobie, co równie mocno obciąża też glebę. Firma AgXeed zamierzała wprowadzić do rolnictwa prawdziwie autonomiczne pojazdy – całkowicie bezzałogowe. Zapewnia to możliwość nie tylko zaprogramowania całej trasy z wyprzedzeniem, w momencie dogodnym dla rolnika, ale także rozpoznania wszystkich „nieplanowanych” przeszkód i podjęcia odpowiednich środków zaradczych za pomocą platformy ALAV. „Korzystanie z naszego systemu może pomóc rolnikom zaoszczędzić znaczną ilość czasu, który mogą następnie poświęcić na to, co robią najlepiej, czyli na podejmowanie właściwych decyzji w celu optymalizacji plonów. Pomaga im w tym również bogactwo danych gromadzonych przez czujniki zainstalowane w naszych maszynach”, zauważa Landstra. Platforma współpracuje z istniejącymi narzędziami, których rolnicy już używają, eliminując konieczność ponoszenia dużych nakładów na zupełnie nowy sprzęt. Jak dodaje: „Ponadto w porównaniu z innymi metodami umożliwia uzyskanie podobnej, jeśli wręcz nie lepszej, jakości wykonanej pracy”. Po opracowaniu gąsienicowej wersji maszyny przeznaczonej do prac polowych zespół zbudował wersję z myślą o sadach i winnicach, a także maszynę przeznaczoną dla hodowców bydła mlecznego bądź na potrzeby odchwaszczania. „Zapewniamy oprogramowanie potrzebne do autonomicznego planowania upraw na polach oraz poszczególnych zadań. Ponad połowę naszych zasobów przeznaczamy na rozwój stworzonego przez nas portalu(odnośnik otworzy się w nowym oknie), dzięki któremu rolnicy mają dostęp do oprogramowania umożliwiającego planowanie”.
Droga do autonomicznego systemu wspierającego uprawę roślin
Landstra jest współzałożycielem firmy, która powstała w 2018 roku, a do 2019 roku już dysponowała pierwszym pełnowymiarowym prototypem, działanie którego zespół testował na swoim polu. „To był niesamowity moment. Z kolei w 2020 roku ukończyliśmy prototyp i przeprowadziliśmy szeroko zakrojone próby, zarówno na naszym własnym polu testowym, jak i w sąsiednich gospodarstwach. W 2021 roku zorganizowaliśmy pokazy prototypu dla rolników w Niemczech i Niderlandach, gdzie udało nam się zawrzeć pierwszą transakcję sprzedaży”. Następnie kierując się opiniami użytkowników, zespół wdrożył dwie kolejne zmiany. Obecnie maszyny tej firmy można znaleźć w wielu krajach, od Ameryki Północnej po Australię, ale większość systemów ALAV działa na terenie Europy. Zagęszczenie gleby to proces, którego odwrócenie wymaga czasu i zależy od wielu czynników. Zespół nawiązał współpracę z Uniwersytetem Wageningen(odnośnik otworzy się w nowym oknie), aby ocenić, jak poprawia się stan gleby podczas korzystania z nowego systemu. „Jednym z przykładów nie tylko interesujących, ale też dających się bezpośrednio zmierzyć, jest przypadek jednego z naszych klientów, który pod koniec sezonu 2022 roku był w stanie – w sposób autonomiczny i w ciągu jednej nocy – po raz pierwszy wysiać rośliny okrywowe na wszystkich swoich polach. Rośliny okrywowe nie są zbierane, ale pozostawiane na polu przez całą zimę, służąc jako naturalny nawóz. Zapobiega to erozji gleby w okresie zimowym i prowadzi do znacznie mniejszego zużycia nawozów”, dodaje Landstra. Landstra podkreśla, że klienci wyraźnie doceniają(odnośnik otworzy się w nowym oknie) wygodę i praktyczność ALAV, jednak nie ma żadnych wątpliwości, że fakt otrzymania dotacji z unijnego programu Horyzont stanowi cenne potwierdzenie doskonałości systemu. „Otworzyło to przed nami wiele drzwi i umożliwiło kontakt z zupełnie nową grupą ludzi – od ekspertów branżowych po inwestorów venture capital. Nie bylibyśmy dzisiaj w tym właśnie miejscu, gdyby nie finansowanie w ramach programu Horyzont”.
