Selama beberapa tahun terakhir, produsen peralatan irigasi telah sibuk menciptakan kembali sistem sprinkler untuk berfungsi lebih sebagai "pekerja sewaan" daripada sekadar cara yang efisien untuk menyirami tanaman.
Dari menjalankan diagnostik mandiri untuk mengurangi waktu henti dan perbaikan hingga memantau tanaman di lapangan, perangkat keras irigasi generasi baru dirancang untuk membantu petani memanfaatkan sumber daya air mereka dengan lebih baik, memenuhi tujuan lingkungan, beroperasi dengan lebih sedikit karyawan, dan meningkatkan hasil panen. Misalnya, kamera poros tengah onboard dan pengawasan udara sekarang melacak tekanan serangga dan penyakit secara real time sementara alat berat juga memantau kesehatan tanaman secara keseluruhan melalui pengukuran serapan nitrogen.
Dan, karena teknologi ini terus diintegrasikan ke dalam produk baru, seni dan ilmu pertanian beririgasi berubah selamanya. Progressive Farmer telah mengikuti industri irigasi dengan cermat sejak rig center-pivot pertama dipasang di Nebraska pada tahun 1956, dan sekarang, 66 tahun kemudian, kumpulan penawaran terbaru dari OEM irigasi utama (produsen peralatan asli) menunjukkan seberapa jauh teknologi telah berkembang. (Lihat Bagian 2 dari cerita ini di majalah edisi Maret.)
IRIGASI LEMBAH
Valley Irrigation menambahkan sensor berbasis kamera resolusi tinggi yang dipasang di pivot ke Valley Insights berbasis gambar udara untuk musim tanam 2021, yang sepenuhnya memungkinkan sistem sprinkler poros tengah menyediakan data tentang kesehatan tanaman di lapangan dan deteksi agronomis lainnya sebagai berporos menyirami sawah. Sistem baru dengan pencitraan di tempat yang digerakkan oleh AI (kecerdasan buatan) disebut Plant Insights dan mengubah poros tengah menjadi mesin pemantau tanaman.
Kedua sistem menyediakan gambar ke pusat AI perusahaan untuk diproses melalui perangkat lunak pembelajaran mesin yang dapat mengidentifikasi penyakit potensial, masalah serangga, dan kesehatan tanaman secara keseluruhan. Hasil evaluasi AI dari data lapangan digunakan untuk menghasilkan peringatan bagi pekebun yang menunjukkan lokasi lapangan dari potensi masalah.
Pejabat perusahaan mengatakan kamera berbasis pivot dapat memberikan gambar foto digital berkualitas tinggi dengan resolusi yang cukup untuk mengidentifikasi hama serangga tertentu dan bukti penyakit tanaman. Deteksi berbasis AI memberikan kemunculan awal musim, deteksi jumlah tegakan dan laporan tekanan gulma, serta wawasan tingkat daun yang mengukur kesehatan tanaman dan serapan nitrogen.
Teknologi pivot tambahan dari Valley untuk tahun mendatang mencakup pemantauan diagnostik alat berat onboard dalam program kontrol pivot Valley 365 perusahaan; EnCompass, sistem untuk menyediakan aplikasi air yang seragam untuk mesin sudut; dan sistem kontrol pivot berkecepatan tinggi, X-Tec HS, yang dapat menggerakkan sprinkler tujuh bentang dalam satu lingkaran penuh dalam 90 menit untuk perlindungan tanaman atau aplikasi air ringan. Selain mengawasi hasil panen, rekayasa baru dari Valley memungkinkan pivot memantau kondisinya sendiri saat bepergian.
— Machine Diagnostics sekarang tersedia di Valley 365, kata Troy Long, wakil presiden produk perangkat keras di Divisi Prospera Valley. “Untuk musim tanam 2022, kami telah meningkatkan panel ikon yang diperkenalkan pada 2017 untuk menyertakan diagnostik mesin melalui antarmuka layar sentuh,” jelasnya. “Sistem dasar memantau tekanan ban dan penyelarasan bentang, dan menggunakan telemetri seluler untuk memperingatkan petani tentang potensi masalah dan menunjukkan dengan tepat bagian poros dari kesalahan keselamatan atau keselarasan.”
Penyelarasan bentang adalah alat diagnostik utama karena menunjukkan masalah dengan kecepatan dan pergerakan menara, yang dapat berarti masalah dengan inflasi ban, traksi, atau kondisi driveline. “Sistem ini dapat menghemat waktu secara signifikan dengan memberi tahu operator tentang rentang yang tepat yang memicu kode kesalahan,” Long menjelaskan. “Dulu, ketika ban kempes, macet, atau girboks rusak, itu berarti berjalan atau mengemudi sepanjang alat berat untuk menentukan lokasi masalahnya.”
Long mengatakan diagnostik tambahan tersedia melalui program, termasuk penambahan transduser tekanan air di sepanjang rentang untuk mengukur penurunan tekanan. “Biasanya, satu akan menempatkan transduser di poros dan satu lagi di ujung rentang,” jelasnya. “Umpan balik dari pengukuran tekanan ini dapat memungkinkan petani menggunakan pompa frekuensi variabel untuk mempercepat atau memperlambat untuk memastikan aliran yang memadai ke nozel akhir.” Long mengatakan sistem ini juga bekerja dengan baik memantau motor penggerak kecepatan tinggi frekuensi variabel seperti Valley's X-Tec dan X-Tech HS yang baru dirilis.
— EnCompass menggunakan data GPS real-time untuk menentukan aliran setiap nosel berdasarkan posisi yang tepat dari lengan sudut, jelas Jerry Gerdes, manajer produk senior untuk Irigasi Lembah.
“Sistem mengukur seberapa cepat lengan bergerak, dan mengetahui aliran dan posisi lapangan yang tersedia di setiap sudut sprinkler, ini menentukan denyut nadi sprinkler untuk mengirimkan jumlah air yang benar,” tambahnya. “Juga, itu beroperasi di posisi terdepan atau tertinggal, dan berfungsi di sekitar rintangan. “Sistem EnCompass dikendalikan melalui sirkuit berpemilik saat menggunakan perangkat keras katup sprinkler VRI iS (Variable Rate Irrigation Individual Sprinkler) Valley untuk mengontrol jumlah air yang dikirim ke sudut,” tambah Gerdes. EnCompass tersedia untuk pemasangan dan perkuatan baru pada mesin sudut Valley mana pun.
Pengairan dapat memilih katup kontrol dua arah untuk air sumur atau katup tiga arah untuk air permukaan, Gerdes menjelaskan. Untuk lebih meningkatkan kegunaan alat penyiram poros tengah, Valley tahun lalu menanggapi kebutuhan petani kentang dengan sistem penggerak frekuensi variabel berkecepatan tinggi yang memungkinkan mereka menerapkan pelindung tanaman daun secara efisien pada waktu yang tepat — 120- penuh lingkaran hektar dalam 90 menit.
“Petani di sana perlu menerapkan bahan kimia setiap delapan sampai 10 hari dan ingin menggunakan poros mereka untuk menghemat tenaga kerja dan waktu lapangan, tetapi harus dapat menerapkan produk mereka pada tingkat campuran air label dan dengan cara untuk menjaga produk pada daun. dan tidak membasuh tanaman ke tanah,” jelas Aaron Caughey, manajer produk senior Valley.
— “X-Tec HS (kecepatan tinggi) adalah versi yang ditingkatkan dari motor X-Tec VR Valley Irrigation yang menjanjikan untuk menemukan pengguna di seluruh negeri,” katanya. “Seperti X-Tec sebelumnya, versi kecepatan tinggi adalah sistem gerak konstan yang tahan lama yang kemungkinan akan disukai oleh petani yang membutuhkan cahaya, penyiraman cepat untuk berkecambah tanaman berbiji kecil atau mereka yang membutuhkan kemampuan untuk membuat tanaman ringan. penyiraman untuk mencegah erosi angin pada tanah ringan,” jelasnya. “Kami telah menjual satu mesin berprofil tinggi kepada produsen apel yang ingin menggunakannya untuk perlindungan musim semi yang membeku di mana diperlukan gerimis air yang cepat.”
Caughey mengatakan motor HS dengan pilihan ban irigasi terbesar dapat bergerak hampir 96 kaki per menit dan pada mesin tujuh bentang yang berarti satu putaran penuh dalam 90 menit. Itu dibandingkan dengan perjalanan sekitar empat jam untuk motor X-Tec yang ada. Dia mengatakan sistem saat ini terutama dirancang untuk medan dengan kemiringan tidak lebih dari 5% karena keterbatasan torsi.
“Kami menggerakkan sprinkler 10 kali lebih cepat, tapi kami tidak menggunakan 10 kali tenaga kuda, jadi ada batasan torsi yang terkait dengan menarik beban berat di gigi tinggi,” jelasnya. “Motor HS 3 tenaga kuda dirancang untuk beroperasi pada kecepatan output 343 rpm dibandingkan dengan X-Tec standar, yang berjalan pada 34 rpm dan menghasilkan 0.6 tenaga kuda.” Caughey mengatakan sekitar 80 mesin X-Tec HS telah terjual dalam dua bulan pertama setelah dirilis pada September 2021.
LINDSAY CORP.
Berita besar dari Lindsay Corp. untuk tahun 2022 adalah desain ulang utama dari program kontrol pivot jarak jauhnya saat ini, FieldNET, untuk memberi pengguna akses yang lebih intuitif ke semakin banyak fungsi poros tengah yang berkontribusi pada kesehatan alat berat dan kesehatan pabrik.
“Perombakan sedang berlangsung sekarang dan kemungkinan akan tersedia secara komersial untuk petani setelah uji beta selesai selama musim tanam 2022,” kata Reece Andrews, manajer produk untuk FieldNET dan Zimmatic Controls. Dia mengatakan desain ulang adalah peningkatan berkelanjutan dari FieldNET, yang pertama kali dirilis pada 2007, untuk memberikan akses yang lebih ramah pengguna kepada para irigator ke portofolio teknologi pivot yang berkembang saat ini.
Antarmuka pengguna FieldNET yang baru juga merupakan tempat para petani akan mulai melihat poros cerdas Lindsay menjadi hidup, kata Andrews. Pivot cerdas, pertama kali diumumkan pada November 2020, dirancang untuk mendukung tanaman yang lebih sehat dan praktik pertanian yang lebih berkelanjutan, sekaligus mengurangi waktu henti operasional dan menghemat biaya dan waktu tenaga kerja petani.
“Platform smart-pivot baru kami melahirkan produk generasi baru dan akan mengubah cara petani mengairi seiring waktu seiring berkembangnya teknologi dengan sensor dan fitur baru,” katanya. “Waktu henti peralatan adalah proposisi yang mahal saat Anda bertani, dan petani bertanya kepada kami apakah FieldNET dapat digunakan untuk mengirimi mereka pesan 'menara mana yang ditutup?' Kami ingin memberikan apa yang mereka inginkan,” lanjutnya. “Selain itu, kami ingin membantu mereka mengidentifikasi apa yang menyebabkan masalah, apakah itu kegagalan komponen atau kondisi lapangan, dan pivot pintar akan dapat melakukannya.”
Andrews mengatakan tulang punggung dari smart pivot adalah sistem sensor menara yang memantau sudut keselarasan dalam hubungannya dengan menara lain. “Dengan menggunakan informasi itu, sistem pembelajaran mesin dapat digunakan untuk mengirimkan informasi yang mereka inginkan kepada pelanggan tentang lokasi kemungkinan kegagalan, menghemat waktu mereka yang berharga dalam mengidentifikasi masalah,” jelasnya. “Diagnosis lebih cepat berarti lebih sedikit waktu di lapangan untuk mengembalikan alat berat. Ini semua adalah bagian dari peningkatan produktivitas secara keseluruhan, terutama pada saat kekurangan tenaga kerja.”
Selain itu, Andrews mengatakan sistem tersebut dapat digunakan untuk mengukur penarikan ampere dari motor penggerak, menandai potensi masalah sistem pada komponen seperti gearbox sebelum gagal. “Selain itu, kami dapat menambahkan monitor ke ban pivot, tidak hanya untuk mengukur tekanan ban tetapi juga dapat diatur untuk mengembalikan alat berat ke jalan servis terdekat untuk diperbaiki sebelum merusak ban atau komponen lain jika tekanan rendah. ”
Pivot pintar juga membuka akses yang lebih efisien ke semakin banyak sensor terkait tanaman yang tersedia untuk memantau kondisi tanaman dan tanah, wabah serangga dan penyakit, serta standar emas efisiensi irigasi — penjadwalan irigasi. Lindsay meluncurkan alat penjadwalan irigasi otomatis berbasis cloud pertama di industri, FieldNET Advisor, pada tahun 2017. “Potensi penghematan air pada satu ladang menggunakan FieldNET Advisor dapat mencapai jutaan galon, memberi petani lebih banyak dengan lebih sedikit, dan kami menginginkannya untuk direplikasi dengan semua petani kami, karena penggunaan air pertanian yang efisien sangat penting, ”kata Andrews. “Ada kurva pembelajaran untuk menggunakan FieldNET Advisor, dan penulisan ulang juga ditujukan untuk meratakan kurva itu.”
Perusahaan juga baru-baru ini merilis FieldNET dengan WaterTrend, fitur baru dalam platform FieldNET yang menggunakan ilmu dan data yang sama yang masuk ke FieldNET Advisor tanpa biaya tambahan untuk pelanggan. “WaterTrend telah disertakan gratis dalam sistem dan memberikan informasi pengambilan keputusan tentang penjadwalan air berdasarkan jenis tanah, pemodelan pertumbuhan tanaman, cuaca lokal, dan data curah hujan. Ini memberikan perkiraan penggunaan air tanaman tujuh hari berikutnya, ”jelas Andrews. Selain itu, sistem smart-pivot baru sedang dirancang untuk mempermudah pengaturan dan penggunaan FieldNET, terlepas dari bagaimana atau di mana peta lapangan dan informasi hasil dihasilkan atau disimpan.
“Bagian dari tujuan kami adalah untuk meningkatkan akses pelanggan kami ke data mereka di seluruh platform,” kata Andrews. “API (antarmuka pemrograman aplikasi) ada di antara FieldNET dan penasihat tepercaya pelanggan kami lainnya, jadi jika seseorang menggunakan, misalnya, Pusat Operasi John Deere alih-alih menggambar ulang informasi itu ke FieldNET, mereka dapat menghubungkan dua platform, memungkinkan keduanya untuk secara otomatis menggunakan informasi mereka,” jelasnya. “Kami mencoba membuat penggunaan teknik yang sangat kompleks semudah mungkin untuk digunakan oleh petani kami.”
IRIGASI REINKE
Selama dua tahun terakhir, Irigasi Reinke telah mengambil langkah besar untuk membantu irigasi meningkatkan keputusan penjadwalan dan menyediakan aplikasi air yang lebih seragam ke ladang di mana lengan sudut memperluas jangkauan poros tengahnya.
Mark Gross mengoperasikan 100 lingkaran yang dilengkapi dengan mesin Reinke di dekat Spokane, Washington, menanam kentang, jagung, kacang polong, gandum, barley, dan jerami. Dia sedang dalam proses mengubah banyak poros lengan sudutnya ke sistem ESAC (kontrol lengan ayun elektronik) baru Reinke untuk menyediakan irigasi tingkat variabel yang dipandu GPS di sudut-sudut. “Bisa dilihat perbedaan hasil panen di sudut-sudut saat musim tanam,” jelasnya usai menyaksikan penampilan lima unit ESAC di lahannya selama musim tanam 2020-21. "Tidak ada garis kuning dan hijau yang jauh lebih seragam di barisan itu."
Gross mengatakan menerapkan jumlah air yang tepat di bawah lengan ayun selalu menjadi masalah, tetapi menjelaskan bahwa dengan sistem irigasi ESAC, ia melihat tidak ada baris pojok yang terendam atau terendam air. “Dari sudut pandang itu, mengadopsi ini ke dalam mesin kami masuk akal,” katanya. Ken Goodall, direktur penjualan Amerika Utara Reinke, mengatakan teknologi ESAC adalah satu-satunya sistem sudut-lengan yang tersedia untuk memenuhi syarat pembagian biaya efisiensi air di bawah Program Insentif Kualitas Lingkungan Badan Layanan Pertanian.
“ESAC memberikan akurasi subsentimeter di seluruh area aplikasinya menggunakan GPS dan tiga antena yang dipasang di unit untuk kontrol yang presisi baik ke depan maupun ke belakang,” jelasnya. “Panduan itu, ditambah dengan kemampuan sistem untuk menyediakan aliran air berdenyut ke setiap nosel di bentang, memungkinkan untuk mengalirkan air ke sudut tepat di peta lapangan 10 kali 10 kaki.” Goodall mengatakan ESAC dirancang khusus untuk memberikan keseragaman air melalui semua variabel lengan ayun yang bergerak yang dipasang ke mesin poros tengah yang bergerak. Teknologi canggihnya juga membuatnya mampu memberikan resep penyiraman untuk memenuhi jenis tanah dan variabilitas medan.
“Berdasarkan peta lapangan, sistem irigasi dapat menemukan satu-satunya bagian terbesar dan terkecil dari ladang dan menyiraminya dengan tepat,” tambahnya. Selain teknologi onboard ESAC, Reinke juga bermitra dengan CropX untuk menggabungkan teknologi pemantauan kelembaban tanah ke dalam pivot Reinke melalui sistem pengontrol Rain Cloud RC-10. “Dengan dapat melihat kondisi kelembaban di berbagai jenis tanah secara online, petani dapat membuat keputusan penyiraman yang lebih terdidik,” Goodall menjelaskan.
