Stiftelsen lantbruksforskning

Lantbruks- och trädgårdsföretagarnas egen forskningsstiftelse finansierar behovsdriven forskning för svenska förhållanden.
Läs mer

3D-kamera för bestämning av markens ytstruktur, främst såbäddsegenskaper

Status: Avslutat
Projektnummer: H1333186
Kategori: Research program | Crop production
Ansökningsår: 2013
Datum för slutrapport: 8 januari 2018
Huvudsökande: Johan Arvidsson
Organisation: Sveriges Lantbruksuniversitet - SLU
E-postadress: johan.arvidsson@mv.slu.se
Telefon: 018-67 11 72
Medsökande: Anders Larsolle
Medsökande: Gilbertsson Mikael
Beviljade medel: 436 000 SEK

The soil microrelief has strong implications for plant growth, especially the conditions for germination and establishment. The aggregate size distribution is the most important tillage outcome, and is usually determined by sieving. In 2013 a 3D-camera was tested in an ongoing project with very promising results, the present application deals with the development of this technique. The objectives are to: 1. Develop algorithms to directly transfer measured data to aggregate size distribution and soil surface roughness. 2. Develop automated image analysis to determine aggregate size distribution. 3. Develop the technique for on-line measurements. Measurements will be carried out in ongoing field experiments and with sieved aggregate fractions. The project will be run for 1 year and in cooperation with the University of Padova, Italy.

Markens ytstruktur är starkt kopplad till markens funktion som växtplats, framförallt med avseende på förhållandena för groning. Aggregatstorleksfördelningen som utgör det viktigaste måttet på bearbetningsresultatet bestäms traditionellt genom sållning, men snabba och ickedestruktiva mätmetoder är önskvärda. Under 2013 testades i ett pågående projekt en 3D-kamera med mycket lovande resultat, och denna ansökan avser fortsatt utveckling av denna teknik. Syftet med projektet är att: 1. Utveckla algoritmer för att direkt omvandla mätdata till aggregatstorleksfördelning och mått på markytans ojämnhet. 2. Utveckla automatiserad bildanalys för bestämning av aggregatstorleksfördelning. 3. Utveckla tekniken så att den också fungerar under on-linemätning i fält. Mätningar görs i befintliga fältförsök samt med aggregat sorterade i olika storleksfraktioner. Projektet är ettårigt och utförs i samarbete med universitetet i Padova i Italien.

En grödas groningsprocess påverkas mycket av såbäddens aggregatsammansättning. En tumregel säger att minst 50 % av jorden skall finnas i aggregat mindre än 5 mm. Bearbetningsinsatsen som krävs för att uppnå detta kan variera stort inom fält. Här har vi undersökt om en 3D-kamera baserad på laserteknik kan bestämma aggregatsstorleksfördelningen och har potential att göra detta i realtid för anpassad bearbetningsintensitet. Mätningar utfördes i fyra olika fältförsök. Resultaten visar att den kamera vi använde, Kinect, inte var högupplöst nog för att identifiera enskilda aggregat mindre än ca 8 mm, men att det ändå efter tillämpning av matematiska filter gick att med god säkerhet kvantifiera mängden jord i aggregat större än 5 mm. Tekniken tycks också kunna fungera i hastigheter av minst 7 km/h. Effekterna av hastigheter upp till 15 km/h var små, men viss rörelseoskärpa noterades. Metoden ger goda möjligheter för praktisk tillämpning. Särskilt då det redan finns mer högupplösta kameror.

Tv-spelsprodukt kan hjälpa lantbrukare att nå högre skördar

Såbäddens struktur och aggregatsammansättning har stor betydelse för utsädets förmåga att gro och ge en jämn uppkomst. En ofta tillämpad tumregel säger att minst 50 % av jorden i såbädden skall finnas i aggregat mindre än 5 mm. För att uppnå detta varierar ofta behovet av bearbetning mycket mellan och inom fält, t.ex. med varierande jordart eller med ökad packning i vändtegen. I det här projektet har SLU och RISE i samarbete med universitetet i Padova testat hur en 3D-kamera, eller sensor, till lågt pris hämtad från tevespelsindustrin skulle kunna mäta såbäddens aggregatsammansättning i direkt anslutning till såbäddsberedningen och därmed ge möjlighet till behovsanpassad bearbetning utifrån uppnått resultat och rådande förutsättningar. Detta skulle spara både tid och bränsle.

Resultaten visar att den ruggade variant av lasersensor vi använt, Fotonic P70C, fungerar bra monterad på en vagn efter traktor. Mätkvalitén tycks påverkas mycket lite av hastigheter upp till åtminstone 7 km/h då en viss rörelseoskärpa kunde noteras, men även vid 15 km/h som var den snabbaste testade hastigheten var påverkan liten. Sensorns upplösning fungerade väl för att mäta aggregatfraktioner ner till ca 8 mm, men att kvantifiera den sammanlagda mängden jord i aggregat större än 5 mm gick ändå relativt bra, och därmed andelen jord i aggregat mindre än 5 mm. Att kvantifiera enskilda aggregatfraktioner mindre än 8 mm var däremot inte möjligt. För detta krävs sensorer med högre upplösning. Sådana finns redan på marknaden.

De ojämnhetsindex och matematiska filter som behövs för att extrahera fram olika aggregatstorleksfraktioner ur en blandad såbädd visade sig fungera bra för större aggregat som stöddes av sensorns upplösning. Med en mer högupplöst sensor kan man därför förvänta sig att även mindre aggregatfraktioner kan mätas. De matematiska algoritmerna är relativt enkla och kan utföras på mycket kort tid, vilket är en förutsättning för analys i realtid.

Ett viktigt resultat var också att de samband vi fann mellan olika ojämnhetsindex och aggregatstorlekar var robusta. Det vill säga att på de tre platser med varierande struktur som ingick i försöken såg sambanden ut på ungefär samma sätt. De kunde relativt väl beskrivas med samma ekvation som därför sedan kan användas som modell på andra platser.

Uppenbara nackdelar med sensorn är att den är känslig för damm och för direkt solljus. I försöken placerades därför sensorn i en huv av svart gummiduk. Detta löste solljusproblemet fullt ut, men placerad på en kultivator kan man förvänta sig att damm kan bli ett problem. Trots detta bedöms tekniken ha stor potential för praktisk tillämpning.

 

Antal träffar i projektbanken: 20

Effektivt utnyttjande av flytgödsel och rötrest – on-lineanalys av gödselkvalitén som möjliggör anpassad gödsling
Bo Stenberg, Sveriges lantbruksuniversitet, SLU

Projektnummer: H1333211 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 26 januari 2018

H1333211 Effektivt utnyttjande av flytgödsel och rötrest – on-lineanalys av gödselkvalitén …

Läs mer

Betstämning av rotdjup i spannmålsgrödor med kvantitativ PCR- teknik.
Ulf Axelson, Hushållningssällskapet Skaraborg

Projektnummer: H1333238 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 29 september 2016

H1333238 Betstämning av rotdjup i spannmålsgrödor med kvantitativ PCR- teknik. Ulf Axelson Målet … Populärvetenskaplig rapport, SLF projekt, H1333238 Bestämning av rotdjup i spannmålsgrödor med kvantitativ …

Läs mer

Räkna med vall – ekonomi och miljöeffekter av vall i spannmålsdominerade växtföljder
Pernilla Tidåker, JTI Institutet för jordbruks- och miljöteknik AB

Projektnummer: H1333202 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 30 november 2016

H1333202 Räkna med vall – ekonomi och miljöeffekter av vall i spannmålsdominerade växtföljder …

Läs mer

Snabb och säker detektion av Fusarim langsethiae med ”Loop-Mediated Isothermal Amplification” metod
Zahra Omer, HS Konsult AB

Projektnummer: H1333237 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 1 oktober 2015

H1333237 Snabb och säker detektion av Fusarim langsethiae med ”Loop-Mediated Isothermal …

Läs mer

Web-baserad försöksrapport för Sverigeförsöken
Per-Göran Andersson, Hushållningssällskapet Malmöhus

Projektnummer: H1333117 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 30 december 2015

H1333117 Web-baserad försöksrapport för Sverigeförsöken Per-Göran Andersson Detta projekt … av. Ett par klick och din kunskap är fördjupad Projektnummer: H1333117 Per-Göran Andersson, …

Läs mer

Förädling av ärt för ökad motståndskraft mot rotröta
Magnus Karlsson, SLU

Projektnummer: H1333172 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 19 september 2017

H1333172 Förädling av ärt för ökad motståndskraft mot rotröta Magnus Karlsson Målet … i förädlingsprocessen. Populärvetenskaplig rapport SLF projekt H1333172 Förädling av ärt för ökad …

Läs mer

Ökad skörd och odlingssäkerhet med optimerad fördelning av utsädet i raden vid sådd på 25 cm radavstånd
Per Ståhl, Hushållningssällskapet Östergötland

Projektnummer: H1333178 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 20 december 2017

H1333178 Ökad skörd och odlingssäkerhet med optimerad fördelning av utsädet i raden vid sådd …

Läs mer

Kontroll av skadeinsekter i klöverfröodlingar med biologiska metoder
Olle Anderbrant, Lunds Universitet

Projektnummer: H1333073 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 8 september 2017

H1333073 Kontroll av skadeinsekter i klöverfröodlingar med biologiska metoder Olle Anderbrant …

Läs mer

Surgörning av nötflytgödsel - effekt på ammoniakavgången vid spridning av rötad respektive icke-rötad gödsel i vall
Lena Rodhe, Institutet för Jordbruks- och miljöteknik - JTI

Projektnummer: H1333101 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 17 december 2015

H1333101 Surgörning av nötflytgödsel - effekt på ammoniakavgången vid spridning av rötad respektive …

Läs mer

Billiga jordanalyser oavsett gårdsstorlek med en nationell NIR-databas
Johanna Wetterlind, Sveriges lantbruksuniversitet, SLU

Projektnummer: H1333187 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport: 1 juli 2016

H1333187 Billiga jordanalyser oavsett gårdsstorlek med en nationell NIR-databas Johanna Wetterlind …

Läs mer

Prenumerera på vårt nyhetsbrev

Namn
E-postadress