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: 1712

Filtermaterialets påverkan på underhållsbehov, vattenkvalitet och skörd vid täckdikning
Eva Edin, Hushållningssällskapet HS Konsult AB

Projektnummer: JTI-21-83-606 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2021

The overall purpose of the project is to generate a base for recommendations for construction of new subsurface drainage and re-drainage of clay soils in the area Water - resource efficient management. Efficient drainage of arable land is important to increase crop production, to achieve …

Läs mer

Växtnäringseffekt hos nya gödselprodukter - Metodutveckling för kvalitetssäkring
Åsa Myrbeck, RISE, Jordbruk och Livsmedel

Projektnummer: JTI-20-83-494 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

For sustainable future development, it is essential to recirculate plant nutrients from different parts of society,
especially sewage plants, back to arable land. The aim of the proposed project is to ensure that high-quality fertiliser
products attractive for agricultural use are produced from …

Läs mer

Förbättrad utvärdering av officiella fältförsök genom bildanalys av drönarfoton med maskininlärning
Aakash Chawade

Projektnummer: O-20-23-462 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Crop production
Energy and biomass

The goal of the project is to digitize the data from the Swedish official field trials through automated estimates of important traits such as germination, growth, resistance, maturity and the effect of plant protection products. The purpose is to streamline and improve scoring of both diseases but …

Läs mer

Skötselåtgärder för ökad effektivitet genom ökad livslängd i mjölkkobesättningar
Mikaela Lindberg, Sveriges lantbruksuniversitet

Projektnummer: R-18-26-131 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

In the proposed project, we will explore the benefits of increasing the longevity of dairy cows under Swedish conditions by changes in herd management. We will focus on effects on methane emissions by modelling, using existing data from the Swedish Official Milk Recording Scheme and results from an …

Läs mer

Utsädesbehandling med ThermoSeed i kombination med mikroorganismer - en framtid utan kemisk betning
Mariann Wikström, Agro Plantarum AB

Projektnummer: R-19-25-287 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

The purpose of this project is to develop new non-chemical methods for control of different seedborne-and soilborne pathogens. Aerated steam treatment (ThermoSeed) is a modern and environmentally friendly method for seedborne pathogen sanitation, mainly used on cereals. We intend to develop the …

Läs mer

Från hav till mule - alger minskar metanemissioner från mjölkkor
Rebecca Danielsson

Projektnummer: O-20-23-461 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Meat
Milk

The purpose of this project is to investigate to what extent substances in algae inhibit microbial methane formation in cows. Several substances, so-called bioactive substances, in red, green and brown algae, have a significant methane reducing effect. These are promising results but in order to …

Läs mer

Att mäta och bedöma matens miljöpåverkan
Christel Cederberg, Chalmers Tekniska Högskola AB

Projektnummer: R-18-26-134 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Food production needs to increase in a sustainable way. This great challenge requires evaluation methods that gives information for better understanding of the impacts from agriculture and food and how to manage those impacts. The project addresses methodologies that include a broad range of …

Läs mer

Cannabinoider – Säkert foder, ren sport och framtida potential till häst
Matilda Lampinen Salomonsson, SVA

Projektnummer: H-19-47-486 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Cannabinoids have potential to induce analgesia and muscle relaxation which would be beneficial for equine practice. Today there is no drug labelled for veterinary use containing these cannabinoids, but there are some herbal oil products which unofficially have been reported to be used in horses, …

Läs mer

Vattenstress och sensorstyrd kvävegödsling: utveckling av beslutsstöd för bättre synergier mellan vatten- och kvävestatus
Bo Stenberg

Projektnummer: O-19-20-319 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Crop production
Energy and biomass

This project aims to modify existing sensor systems for adapted nitrogen fertilization to consider water stress at
supplementary fertilization in cereals. Different approaches to consider sensor data and soil information will be tested
in field trials. Current commercial systems interpret water …

Läs mer

Grovfodrets betydelse för uppkomst av önskvärda och oönskade smaker i mjölk och mejeriprodukter
Åse Lundh, SLU

Projektnummer: R-18-26-005 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

The sensory attributes of the raw milk are of major importance for the quality of the resulting dairy products. Since the early 90’ies, the so-called “blueberry off-flavour” has caused severe economic consequences for affected dairy farmers. The mechanism behind is still unclear, although forages …

Läs mer
Prenumerera på vårt nyhetsbrev