Les technologies numériques d’étude des sols aident les producteurs agricoles à tirer le meilleur parti du potentiel naturel de fertilité des sols.
Dans le même temps, l'essence des technologies numériques est de créer une image électronique du terrain (champ) dans l'espace, dont chaque point a ses propres coordonnées « uniques », « liées » aux coordonnées spatiales au sol. Chaque point de la carte électronique est associé à des données sur la teneur en micronutriments de base du sol, les caractéristiques du relief, l'explication des pentes et d'autres indicateurs importants lors de la culture de produits agricoles. culture. Grâce aux technologies d'intelligence artificielle et à l'analyse de toutes les données, y compris les données météorologiques, un modèle de simulation (mathématique, logiciel, informationnel) de la croissance de la biomasse pour un secteur agricole donné est construit. culture. Sur la base de ce modèle, les besoins en nutriments agricoles sont calculés. cultures pour assurer et atteindre le rendement prévu et un plan pour leur achat.
Les technologies d'inspection agrochimique créées au siècle dernier ne peuvent pas fournir la précision et la fiabilité requises, car elles reposent sur le recours au travail manuel et dépendent entièrement du facteur « humain ».
La technologie d'enquête agrochimique robotisée (RoboAgroSur - enquête agrochimique robotique) est basée sur l'application de solutions numériques dans la pratique et constitue une technologie IoT prometteuse. Tout d'abord, une carte électronique de la zone avec des points d'échantillonnage prédéterminés est chargée dans le complexe robotique (robot agricole basé sur un véhicule tout-terrain) RoboProb. Roboprob se déplace à travers le champ le long d'un itinéraire donné selon les coordonnées d'un point d'échantillonnage à un autre. La conception du châssis permet l'échantillonnage des sols par jachère, chaume, labour et végétation agricole. culture. Ainsi, l'influence du facteur « humain » est minimisée, la fiabilité de l'échantillon de sol est maximisée avec une augmentation significative de la productivité de sa sélection (des dizaines de fois).
Les technologies numériques de calcul des doses d’engrais minéraux permettent, d’une part, de poser le « bon » diagnostic du sol, et d’autre part, de prescrire le bon « traitement ». L'analyse économique permet d'optimiser les résultats obtenus et de faire des recommandations sur les engrais à utiliser pour payer moins cher et avoir une récolte plus importante.
Bien sûr, les études numériques des sols coûtent un peu d'argent, mais après des calculs d'optimisation, elles coûtent moins cher aux agriculteurs et permettent d'économiser considérablement de l'argent sur les engrais au cours des premières années d'utilisation.
En 2019-2020, la société RoboPROB a mené des tests sur le terrain des systèmes robotiques RoboProb dans plusieurs régions du District fédéral du Sud, de la région centrale de la mer Noire et de la région de la Volga. Les robots agricoles se sont bien comportés sur le terrain. En moyenne, le rendement par complexe robotique était supérieur à 100 échantillons de sol par jour. Chaque échantillon de sol a reçu ses propres coordonnées « personnelles ». À titre de contrôle, le client s'est vu montrer les points d'échantillonnage de n'importe quel échantillon de sol de son choix. Cela semble un peu fantastique, mais dans un immense champ, il était facile de trouver plusieurs petits trous dans le sol qui correspondaient parfaitement au plan d'échantillonnage.
Des itinéraires d'échantillonnage de sol sont chargés pour chaque champ. Le déplacement du complexe d'un point à un autre est automatique ; l'opérateur peut à tout moment prendre le contrôle à distance ou directement sur le véhicule tout-terrain. En raison de l'automatisation du processus d'échantillonnage du sol, des qualifications élevées ne sont pas requises pour gérer tous les processus d'échantillonnage : le complexe RoboProb peut être exploité par une personne ayant les compétences nécessaires pour utiliser un smartphone. Aucune formation agrochimique n'est requise.
Le laboratoire d'analyses express RoboLab permet, dans des conditions proches des conditions du terrain, d'obtenir des analyses de haute qualité d'échantillons de sol pour les principaux nutriments N (nitrate et ammonium), P, K et l'acidité du sol. Pour l'analyse, la méthode d'électrophorèse capillaire est utilisée. L'opérateur prépare l'échantillon et prépare un « extrait » du sol à base d'eau distillée.
L'ensemble du processus d'analyse est entièrement automatisé ; pour travailler avec le laboratoire, un technicien de laboratoire ayant fait des études secondaires est suffisamment formé. La capacité du laboratoire est de 50 analyses complexes par jour. Pour obtenir des données sur les microéléments, des échantillons de sol sont soumis aux laboratoires agrochimiques de l'État.
Sur la base des données de l'analyse des échantillons de sol et des coordonnées de leurs points de prélèvement, une carte électronique des sols est construite.
Sur cette base, des informations complémentaires sur les indices pédologiques NDVI, etc., des cartogrammes des cours d'eau et l'explication des pentes se superposent en couches. Suite à l’analyse des données, le champ est zoné en fonction des niveaux de fertilité du sol. D'après les données de l'agronome sur la rotation des cultures, les données prévues sur les rendements agricoles. cultures, la disponibilité des engrais minéraux et la possibilité de les acheter ; en outre, sur la base du calcul des prévisions de rendement, une carte des doses d'application différenciée des engrais est construite. Le résultat est généré sous forme de fichiers SHP pour les épandeurs Amazone et John Deere.
L’inspection agrochimique robotisée des champs a montré une grande efficacité lorsqu’on travaille avec des producteurs de pommes de terre. Des robots agricoles ont été utilisés dans la région de Briansk (Putsko Peasant Farm LLC) et dans la région de Moscou (Sovkhoz Provodnik LLC). Des échantillons de sol ont été prélevés sur une parcelle élémentaire de 5 hectares. Les résultats des travaux utilisant la technologie décrite ont même dépassé les attentes des clients.
À partir de 2021, la technologie innovante RoboAgroSur devrait être utilisée dans les champs de pommes de terre de diverses régions de la Fédération de Russie, sur une superficie de plus de 40 000 hectares.