Proximal soil sensing unit for cereal combine harvester

• Autorzy: Wojciechowski T. , Czechlowski M.

Warianty tytułu

PL

Spektrometryczna sonda bliskiego zasięgu dla kombajnu zbożowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents description of developed proximal soil measurement system mounted on cereal combine harvester. Soil measurement unite was a part of the developed technology of Selective Grain Harvesting (SGH). In SGH technology soil parameters measured directly during harvest or in postprocessing mode, are used as a part of steering algorithm for grain flow distribution unit. The combine soil measurement system include VIS-NIR spectrometer mounted in the combine cab, optical soil probe mounted on header sloping conveyor and software for soil spectra acquisition. Soil probe software was equipped with calibration models build for prediction of spatially variable soil moisture in the top layer. Soil moisture measurements and infield probe validation with winter wheat production in year 2011 are presented. Soil probe operation in mechanical and optical components strength conditions of the technological process, were tested. Usefulness of laboratory-developed calibration models for the assessment of soil moisture were also presented.

PL

Artykuł przedstawia opis opracowanej spektrometrycznej sondy bliskiego zasięgu zamontowanej na kombajnie zbożowym. System pomiaru parametrów gleby był częścią opracowanej technologii selektywnego zbioru zbóż (SZZ) w której parametry gleby, mierzone bezpośrednio podczas pracy kombajnu lub re-procesowane, używane są w algorytmie sterującym rozdziałem strumienia ziarna. Kombajnowy system pomiaru parametrów gleby składa się ze spektrometru VIS-NIR, sondy optycznej zamontowanej na przenośniku pochyłym kombajnu oraz oprogramowania do akwizycji danych. Oprogramowanie wyposażono w opracowane w trakcie badań modele kalibracyjne dla predykcji zmienności przestrzennej wilgotności gleby w warstwie uprawnej. W pracy zaprezentowano również opracowane modele oraz polową ocenę działania sondy glebowej w towarowej uprawie pszenicy w roku 2011. Testowano działanie sondy w warunkach technologicznego procesu zbioru ziarna. Przedstawiono również przykłady wykorzystania opracowanych modeli kalibracyjnych dla opracowania map zmienności przestrzennej wilgotności gleby.

Słowa kluczowe

EN

proximal soil sensing; soil spectrometry; soil moisture; selective grain harvesting; cereal combine harvester

PL

wilgotność gleby; spektrometria gleby; zbiór ziarna selektywny; kombajn zbożowy

• Wydawca: Instytut Pojazdów Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska
• Rocznik: 2013
• Tom: z. 4/95
• Strony: 179--188
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Wojciechowski T.

• Institute of Biosystems Engineering, Poznan University of Life Sciences

autor

Czechlowski M.

• Institute of Biosystems Engineering, Poznan University of Life Sciences

Bibliografia

• [1] Niedbała G., Czechlowski M., Wojciechowski T.: The use of artificial neural networks to predict the spatial variability of grain quality during combine harvest of wheat, Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering, 2013, Vol. 58(1), pp. 126-129.
• [2] Czechlowski M., Wojciechowski T.: The utilisation of information about local variable environmental conditions to predict the quality of wheat grain during the harvest, Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering 2013, Vol. 58(1), pp. 31-34.
• [3] Piechnik, L.: Metodyczne i techniczne aspekty do dynamicznego pomiaru wilgotności gleby wstęp metodyka (Methodological and technical aspects of a laboratory research of a sensor for dynamic measurement of soil moisture), Inżynieria rolnicza, 2011, 9(134), pp. 185–191, in polish.
• [4] Wojciechowski, T., & Piechnik, L.: Kalibracja spektrofotometryczna modelu sondy odbiciowej do dynamicznego pomiaru wilgotności gleby (Spectrophotometric calibration of reflection probe model for dynamic soil moisture measurement). Inżynieria rolnicza, 2010, 2(120), pp. 285–292, in polish.
• [5] Kodaira, M., Shibusawa, S.: Using a mobile real-time soil visible-near infrared sensor for high resolution soil property mapping, Geoderma, 2013, 199, pp 64–79.
• [6] Marín-González, O., Kuang, B., Quraishi, M. Z., Munóz-García, M. Á., and Mouazen, A. M.: On-line measurement of soil properties without direct spectral response in near infrared spectral range. Soil and Tillage Research, 2013, 132, pp. 21–29.
• [7] Christy, C. D.: Real-time measurement of soil attributes using on-the-go near infrared reflectance spectroscopy. Computers and Electronics in Agriculture, 2008, 61, pp. 10–19.
• [8] Maleki, M. R., Mouazen, A. M., De Ketelaere, B., Ramon, H., and De Baerdemaeker, J.: On-the-go variable-rate phosphorus fertilisation based on a visible and near-infrared soil sensor. Biosystems Eng., 2008, 99(1), pp. 35–46.
• [9] Wetterlind, J., Stenberg, B., and Söderström, M.: The use of near infrared (NIR) spectroscopy to improve soil mapping at the farm scale, Precision Agriculture, 2008, 9(1-2), pp. 57–69.
• [10] Viscarra Rossel, R.A., Adamchuk, V.I., Sudduth, K.A., McKenzie, N.J., and Lobsey, C.: Proximal soil sensing: an effective approach for soil measurements in space and time, Advances in Agronomy, 2011, 113, pp 237–283.