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: Forskningsprogram | Växtodling
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: 1580

Rörflen till komposittillämpningar
Peter Mannberg,

Projektnummer: O-15-22-345 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport:

Energi & biomassa

The project goal is to demonstrate the technical feasibility for a production chain for composite applications based or reed canary grass. New business opportunities for agriculture will be evaluated and promoted. The project will use red canary grass as a constituent in biobased composite …

Läs mer

Småskalig uppgradering av biogas och utvinning av koncentrerat kvävegödselmedel
Gustav Rogstrand,

Projektnummer: O-15-22-361 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2015

Energi & biomassa
Kött
Mjölk

This project is intended to demonstrate a cost effective concept for small-scale production and utilization of biomethane as vehicle fuel and extraction of concentrated ammonium nitrogen fertilizer. The system is composed of standard components that are commonly used in farm scale biogas …

Läs mer

Utsädesbehandling med mineralnäring ökar uppkomst, tillväxt och skörd i höstvete och vårraps
Eva Stoltz,

Projektnummer: O-15-20-299 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2015

Växtodling

Mineral nutrients applied as seed dressing is an unexplored potential in Swedish crop production. Autumn and spring are often unfavorable for germination with cold and wet climate, especially in central Sweden. Under such climate conditions, seed dressing with mineral nutrients may improve …

Läs mer

Uppskatta vallens avkastning och näringsinnehåll genom spektral teknik
Margareta Emanuelson, Sveriges Lantbruksuniversitet

Projektnummer: R-18-62-989 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

The objective is to develop remote sensing methods to estimate forage nutrition and yield in the field in Northern Sweden. Field and lab measurements on grass-legume mixtures will be conducted from June 2018 to December 2019. At sampling time, drones flight with multispectral cameras, …

Läs mer

Digitalt fjäderfästall för utvärdering och förbättring av stallklimat
Helene Oscarsson, Vreta Kluster AB

Projektnummer: R-18-62-990 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

One of the biggest challenges for farmers in the poultry industry is to achieve and maintain a good climate in the stable. A non-functioning climatic environment adversely affects animal health and production as well as the work environment. Hence, there are many actors who work hard to try to …

Läs mer

Automatiska registreringar för ökad djurhälsa och djurvälfärd hos betesdjur
Mats Emilson, Agroväst Livsmedel AB

Projektnummer: R-18-62-992 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Global livestock production must be intensified to meet the demand from a growing human population. However, this must not be at the expense of reduced animal health and deteriorated animal welfare. Infection with parasitic worms of ruminants is a major constraint on an efficient pasture-based …

Läs mer

Basfinansiering av den regionala fältförsöksverksamheten (Sverigeförsöken) 2018
Ola Hallin, Hushållningssällskapens Service AB

Projektnummer: S-17-60-789 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

A safe and well documented decision making is necessary to achieve the best economic and environmental performance for Swedish agriculture and farmers. In this work, experiments, research and development have an important function and the regional field trials is a very important part in this …

Läs mer

Basfinansiering av den regionala fältförsöksverksamheten (Sverigeförsöken) 2018
Ola Hallin, Hushållningssällskapens Service AB

Projektnummer: S-17-60-790 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

A safe and well documented decision making is necessary to achieve the best economic and environmental performance for Swedish agriculture and farmers. In this work, experiments, research and development have an important function and the regional field trials is a very important part in this …

Läs mer

Basfinansiering av den regionala fältförsöksverksamheten (Sverigeförsöken) 2018
Ola Hallin, Hushållningssällskapens Service AB

Projektnummer: S-17-60-791 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

A safe and well documented decision making is necessary to achieve the best economic and environmental performance for Swedish agriculture and farmers. In this work, experiments, research and development have an important function and the regional field trials is a very important part in this …

Läs mer

Basfinansiering av den regionala fältförsöksverksamheten (Sverigeförsöken) 2018
Ola Hallin, Hushållningssällskapens Service AB

Projektnummer: S-17-60-792 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

A safe and well documented decision making is necessary to achieve the best economic and environmental performance for Swedish agriculture and farmers. In this work, experiments, research and development have an important function and the regional field trials is a very important part in this …

Läs mer

Prenumerera på vårt nyhetsbrev

Namn
E-postadress