POLECAMY
Rolnictwo precyzyjne to system rolnictwa w którym poszczególne obszary – „strefy produkcyjne” – pola uprawnego traktowane są z różnym nakładem środków produkcji: dawki nawozów i środków ochrony roślin, wielkość dawki polewowej przy nawadnianiu, gęstość siewu czy sadzenia. Taki sposób stosowania środków produkcji ma zapewnić lepsze dostosowanie ich dawki do aktualnych potrzeb roślin i zasobności gleby w składniki pokarmowe na danym obszarze pola, a zatem zwiększyć efektywność ich wykorzystania i ograniczyć negatywny wpływ na środowisko.
W książce znajdą się studia przypadków – odniesienia opisanej wiedzy do faktycznych zastosowań w praktyce rolniczej.
Przedstawione będą narzędzia stosowane w rolnictwie precyzyjnym:
- zautomatyzowane pobieranie próbek gleby z rejestracją współrzędnych geograficznych,
- stosowanie zmiennej dawki środków produkcji
- prowadzenie równoległe ciągników i maszyn,
- automatyczne dostosowanie szerokości roboczej maszyn do areału pola, gdzie już wcześniej wysiano nawóz, czy zastosowano oprysk pestycydem,
- mapowanie plonu,
- mapowanie jakości plonu,
- kontrola pracy maszyn, ciągników
- gromadzenie, przetwarzanie i analiza danych polowych, zebranych w trakcie ww. prac polowych, w systemach informacji przestrzennej.
Rok wydania | 2018 |
---|---|
Liczba stron | 522 |
Kategoria | Rolnictwo |
Wydawca | Wydawnictwo Naukowe PWN |
ISBN-13 | 978-83-01-19984-5 |
Numer wydania | 1 |
Język publikacji | polski |
Informacja o sprzedawcy | ePWN sp. z o.o. |
POLECAMY
Ciekawe propozycje
Spis treści
Słowo wstępne | 13 |
Wprowadzenie | 17 |
Rozdział 1 Zmienność pól jako podstawa zastosowania rolnictwa precyzyjnego w produkcji roślinnej Michał Stępień, Rafał Pudełko | 21 |
1.1. Wstęp | 21 |
1.2. Zmienność pól uprawnych - źródła/przyczyny | 22 |
1.2.1. Zmienność gleb (i budowy geologicznej) | 23 |
1.2.1.1. Uziarnienie gleby | 23 |
1.2.1.2. Inne właściwości gleby | 29 |
1.2.1.3. Warunki geologiczne | 35 |
1.2.2. Ukształtowanie terenu | 35 |
1.2.3. Sąsiedztwo pola | 39 |
1.2.4. Stosunki wodno-powietrzne na polu | 41 |
1.2.5. Historia użytkowania i nawożenia | 44 |
1.3. Ilościowe ujęcie zmienności pola (geostatystyka) | 48 |
1.3.1. Wprowadzenie | 48 |
1.3.2. Wstępna ocena stacjonarności zmienności przestrzennej | 51 |
1.3.3. Rozpoznanie zmienności lokalnej | 53 |
1.3.4. Ocena trendów w rozkładzie zmienności przestrzennej | 55 |
1.3.5. Podsumowanie | 57 |
1.4. Konsekwencje zmienności glebowej na jednym polu dla rolnictwa precyzyjnego | 58 |
Rozdział 2 Globalne systemy pozycjonowania Dariusz Gozdowski | 59 |
Rozdział 3 Gromadzenie i organizacja danych przestrzennych w rolnictwie precyzyjnym Dariusz Gozdowski | 65 |
3.1. Dane wektorowe i rastrowe | 65 |
3.2. Formaty plików w systemach informacji geograficznej (GIS) | 69 |
3.2.1. Formaty plików wektorowych | 69 |
3.2.2. Formaty plików rastrowych | 73 |
3.3. Układy współrzędnych w GIS | 74 |
3.4. Metody transferu danych | 76 |
3.5. Struktura danych w oprogramowaniu GIS i w komputerze | 77 |
Rozdział 4 Źródła danych spoza gospodarstwa rolnego Michał Stępień, Dariusz Gozdowski, Rafał Pudełko | 79 |
4.1. Rodzaje/treść/zawartość i źródła danych | 79 |
4.2. Archiwalne źródła danych | 81 |
4.2.1. Mapy topograficzne | 82 |
4.2.2. Mapy ewidencyjne | 83 |
4.2.3. Mapy bonitacyjne | 84 |
4.2.3.1. Typ gleby | 84 |
4.2.3.2. Rodzaj gleby | 86 |
4.2.3.3 Gatunek gleby | 88 |
4.2.3.4. Inne elementy treści map bonitacyjnych | 88 |
4.2.3.5. Możliwości pozyskania i potencjalna przydatność map bonitacyjnych dla rolnictwa precyzyjnego | 89 |
4.2.4. Mapy glebowo-rolnicze | 89 |
4.2.4.1 Kompleksy przydatności rolniczej | 89 |
4.2.4.2. Typ i podtyp gleby | 90 |
4.2.4.3. Uziarnienie gleby oznaczone na mapach glebowo-rolniczych | 94 |
4.2.4.4. Możliwości pozyskania i przydatność map glebowo-rolniczych | 94 |
4.2.5. Inne mapy | 95 |
4.2.5.1. Mapy geologiczne | 95 |
4.2.5.2. Mapy hydrograficzne | 96 |
4.2.5.3. Dane pogodowe | 97 |
4.3. Źródła współczesne | 99 |
4.3.1. Numeryczne modele terenu | 99 |
4.3.2. Dane lotnicze i satelitarne | 101 |
4.3.2.1. Zdjęcia lotnicze | 101 |
4.3.2.2 Zdjęcia satelitarne | 105 |
4.4. Geoportale i serwisy mapowe | 110 |
4.5. Podsumowanie | 114 |
Rozdział 5 Zasady przygotowania danych przestrzennych do ich wykorzystania w rolnictwie precyzyjnym Rafał Pudełko | 115 |
5.1. Wprowadzenie | 115 |
5.2. Budowa bazy danych | 116 |
5.3. Proces kodowania informacji przestrzennej | 118 |
5.3.1. Formaty danych | 118 |
5.3.2. Konwersja formatów danych przestrzennych | 120 |
5.3.3. Interpolacja danych przestrzennych | 121 |
5.3.4. Odwzorowanie danych przestrzennych | 126 |
5.4. Dokładność przestrzenna danych | 127 |
5.5. Wizualizacja danych przestrzennych | 128 |
5.5.1. Wizualizacja w środowisku GIS | 128 |
5.5.2. Zasady tworzenia map | 136 |
5.5.3. Jakość wydruku map | 136 |
5.5.4. Dobór palety kolorów map i ich konwersja | 138 |
Rozdział 6 Oprogramowanie dla rolnictwa precyzyjnego Dariusz Gozdowsk | 141 |
6.1. Oprogramowanie GIS dla rolnictwa precyzyjnego | 142 |
6.2. Ogólnoużytkowe oprogramowanie GIS | 149 |
Rozdział 7 Ocena właściwości gleby i rośliny z wykorzystaniem teledetekcji Rafał Pudełko, Eike Stefan Dobers | 153 |
7.1. Wprowadzenie | 153 |
7.2. Zasady teledetekcji | 155 |
7.3. Czujniki i platformy używane w rolnictwie | 159 |
7.4. Interpretacja zdjęć lotniczych i satelitarnych | 168 |
7.5. Przykłady wykorzystania teledetekcji lotniczej w ocenie stanu pola | 182 |
7.6. Interpretacja danych z czujników teledetekcji naziemnej | 187 |
7.7. Podsumowanie | 188 |
Rozdział 8 Ocena właściwości gleby na potrzeby rolnictwa precyzyjnego Michał Stępień, Stanisław Samborski | 191 |
8.1. Wprowadzenie | 191 |
8.2. Mapowanie pól - zbieranie danych w gospodarstwie w dużej rozdzielczości przestrzennej oraz ich interpretacja | 191 |
8.2.1. Wprowadzenie | 191 |
8.2.2. Przewodność elektryczna gleby | 192 |
8.2.2.1. Informacje wstępne | 192 |
8.2.2.2. Czynniki wpływające na wartości EC/ECa gleby na polu i główne zastosowania mapowania | 193 |
8.2.2.3. Sposoby pomiaru | 197 |
8.2.2.4. Urządzenia wykorzystywane do pomiaru EC/ECa na polu | 198 |
8.2.2.5. Wykonanie i ocena wiarygodności pomiaru EC/ECa na polu | 201 |
8.2.2.6. Interpretacja wyników pomiarów EC/ECa na przykładzie uziarnienia | 203 |
8.2.2.7. Wybrane aspekty interpretacji EC/ECa | 207 |
8.2.3. Mapowanie pH gleby | 208 |
8.2.3.4. Informacje wstępne | 208 |
8.2.3.2. Systemy do mapowania pH | 208 |
8.2.3.3. Wiarygodność mapowania pH | 210 |
8.2.3.4. Kalibracja wyników | 212 |
8.2.3.5. Podsumowanie | 215 |
8.2.4. Spektrometria (spektroskopia) i mapowanie zawartości węgla organicznego | 216 |
8.2.4.1. Wprowadzenie | 216 |
8.2.4.2. Czynniki kształtujące odbicie promieniowania w paśmie widzialnym (VIS) i podczerwieni (IR) oraz wykorzystanie spektrometrii w badaniach gleb | 217 |
8.2.4.3. Urządzenia spektralne VIS-NIR do mapowania pól w rolnictwie precyzyjnym | 218 |
8.2.5. Ocena zwięzłości gleby | 226 |
8.2.6. Czujniki mapujące kilka właściwości gleby jednocześnie | 227 |
8.2.7. Podsumowanie | 228 |
8.3. Pośrednie wnioskowanie na temat właściwości gleby | 228 |
8.3.1. Mapy topograficzne | 229 |
8.3.2. Zdjęcia/zobrazowania lotnicze i satelitarne | 229 |
8.3.3. Dane zbierane w gospodarstwie - mapy wskaźników roślinnych i mapy plonów | 231 |
8.4. Pobieranie próbek glebowych do analizy laboratoryjnej | 232 |
8.4.1. Informacje podstawowe | 232 |
8.4.2. Najczęściej stosowane schematy pobierania próbek | 234 |
8.4.3. Pobieranie próbek glebowych w rolnictwie precyzyjnym | 237 |
8.4.3.1. Podział pola na obszary pobierania próbek ogólnych/zbiorczych | 237 |
8.4.3.2. Gęstość pobierania próbek | 237 |
8.4.4. Proponowane schematy pobierania próbek | 238 |
8.5. Zautomatyzowane pobieranie próbek glebowych | 239 |
8.6. Wnioski końcowe | 241 |
Rozdział 9 Kontrola sekcji maszyn do stosowania nawozów i oprysków oraz siewu nasion Dariusz Gozdowski | 243 |
9.1. Systemy kontroli sekcji stosowane w opryskiwaczach rolniczych | 243 |
9.2. Systemy kontroli szerokości wysiewu stosowane w rozsiewaczach nawozów | 247 |
9.3. Systemy kontroli sekcji siewników | 250 |
Rozdział 10 Systemy nawigacji ciągników i maszyn rolniczych Dariusz Gozdowski | 253 |
10.1. Systemy satelitarne | 253 |
10.2. Inne systemy automatycznego prowadzenia | 261 |
10.3. Perspektywy rozwoju systemów nawigacji | 263 |
Rozdział 11 Systemy kontroli dawkowania środków produkcji Dariusz Gozdowski | 265 |
11.1. Technologie wykorzystujące mapy zaleceń | 266 |
11.2. Technologie wykorzystujące czujniki | 270 |
11.3. Rozwiązania techniczne w maszynach rolniczych do stosowania zmiennej dawki środków produkcji | 270 |
11.3.1. Dawkowanie nawozów mineralnych | 270 |
11.3.2. Dawkowanie nawozów naturalnych | 272 |
11.3.3. Dawkowanie środków ochrony roślin | 272 |
11.3.4. Stosowanie zmiennej ilości wysiewu nasion | 274 |
Rozdział 12 Mapowanie plonów Stanisław Samborski | 275 |
12.1. Założenia do pomiaru zróżnicowania plonów w obrębie pól | 275 |
12.2. Sposoby szacowania plonów | 280 |
12.3. Kalibracja systemu mapowania plonu | 282 |
12.4. Przetwarzanie danych plonu | 285 |
12.5. Interpretacja map plonów | 287 |
12.6. Wykorzystanie map plonów | 289 |
12.7. Tworzenie map plonów | 293 |
12.8. Mapowanie jakości płodów rolnych | 293 |
Rozdział 13 Podział pól uprawnych na strefy produkcyjne Michał Stępień | 297 |
13.1. Podstawowe informacje dotyczące stref produkcyjnych i map tworzonych w rolnictwie precyzyjnym | 297 |
13.2. Kryteria wydzielania stref produkcyjnych | 299 |
13.2.1. Sąsiedztwo pola | 300 |
13.2.2. Nachylenie i wystawa terenu | 301 |
13.2.3. Uziarnienie warstwy ornej | 301 |
13.2.4. Woda gruntowa | 302 |
13.2.5. Trudność w uprawie | 303 |
13.2.6. Stosunki wodne | 304 |
13.2.6.1. Informacje ogólne | 304 |
13.2.6.2. Skale wrażliwości na zaburzenia stosunków wodnych i kryteria ich ustalania | 305 |
13.2.6.3. Kategorie uwilgotnienia i kryteria ich ustalania dla gruntów ornych | 311 |
13.3. Określanie zasięgu stref produkcyjnych | 316 |
13.4. Przykłady prostego podziału pola na strefy produkcyjne | 316 |
13.5. Podsumowanie | 318 |
Rozdział 14 Stosowanie zmiennej dawki nawozów Michał Stępień | 319 |
14.1. Informacje wstępne | 319 |
14.2. Ukształtowanie terenu jako czynnik warunkujący różnicowanie dawek nawozów na polu uprawnym | 320 |
14.3. Czynniki warunkujące dawki nawozów fosforowych i potasowych oraz ich zróżnicowanie w obrębie pola | 321 |
14.4. Czynniki warunkujące dawki gnojowicy oraz ich zróżnicowanie w obrębie pola | 323 |
14.5. Czynniki warunkujące dawki wapna oraz ich zróżnicowanie w obrębie pola | 324 |
14.6. Czynniki warunkujące dawki obornika i kompostów oraz ich zróżnicowanie w obrębie pola | 325 |
14.7. Podsumowanie | 327 |
Rozdział 15 Stosowanie zmiennej dawki nawozów azotowych Stanisław Samborski | 329 |
15.1. Zasada działania systemów do nawożenia zmienną dawką azotu | 336 |
15.2. Stosowanie zmiennej dawki azotu w uprawie rzepaku ozimego | 347 |
15.3. Wymagania techniczne | 348 |
15.4. Inne sposoby nawożenia zmienną dawką azotu | 352 |
15.4.1. Nawożenie na podstawie analizy gleby na zawartość azotu mineralnego | 352 |
15.4.2. Przygotowanie map stosowania zmiennej dawki azotu na podstawie wyników testu Nmin | 353 |
15.4.3. Nawożenie na podstawie wielkości pobrania azotu z plonem roślin | 355 |
15.5. Korzyści stosowania zmiennej dawki azotu | 357 |
15.6. Inne możliwe zastosowania systemu do wysiewu zmiennej dawki azotu | 359 |
15.7. Ograniczenia stosowania zmiennej dawki azotu | 362 |
Rozdział 16 Stosowanie zmiennej dawki pestycydów Dariusz Gozdowski | 363 |
16.1. Herbicydy | 364 |
16.2. Fungicydy | 367 |
16.3. Insektycydy | 368 |
16.4. Podsumowanie | 369 |
Rozdział 17 Stosowanie zmiennej dawki polewowej Jan Szatyłowicz, Tomasz Gnatowski, Sarah Elliot | 371 |
17.1. Wstęp | 371 |
17.2. Cele nawadniania | 372 |
17.3. Systemy nawadniania | 372 |
17.4. Efektywność nawodnienia | 374 |
17.5. Dawka polewowa | 376 |
17.6. Rurociągi deszczujące | 381 |
17.7. Systemy nawodnień - zmienne dawki polewowe | 383 |
17.8. Zalety nawodnień zmienną dawką polewową | 386 |
Rozdział 18 Stosowanie zmiennej ilości wysiewu nasion Stanisław Samborski | 387 |
18.1. Wstęp | 387 |
18.2. Założenia do stosowania zmiennej ilości wysiewu nasion | 387 |
18.3. Sposoby stosowania zmiennej ilości wysiewu nasion | 388 |
18.4. Inne udogodnienia związane ze stosowaniem zmiennej ilości wysiewu nasion | 391 |
Rozdział 19 Zróżnicowana uprawa roli Michał Stępień | 393 |
19.1. Informacje wstępne | 393 |
19.2. Główne aspekty uprawy i czynniki determinujące jej sposób | 394 |
19.3. Różnicowanie uprawy mechanicznej w obrębie pola | 397 |
19.3.1. Propozycje różnicowania uprawy mechanicznej | 400 |
Rozdział 20 Roboty i systemy autonomiczne w rolnictwie precyzyjnym Dariusz Gozdowski | 405 |
Rozdział 21 Wykorzystanie rolnictwa precyzyjnego w prowadzeniu gospodarstwa Stanisław Samborski, Dariusz Gozdowski | 407 |
21.1. Internet rzeczy w rolnictwie precyzyjnym | 414 |
Rozdział 22 Systemy wspomagania decyzji w rolnictwie Anna Nieróbca, Jerzy Kozyra | 415 |
22.1. Wstęp | 415 |
22.2. Poziomy podejmowania decyzji | 415 |
22.3. Ocena warunków agrometeorologicznych | 417 |
22.4. Wybór odmiany rośliny uprawnej | 420 |
22.5. Wybór środków ochrony roślin, nawozów i środków wspomagających uprawę roślin | 421 |
22.6. Stosowanie nawozów | 422 |
22.6.1. Doradcze programy nawozowe dostępne online | 423 |
22.6.2. Doradcze programy nawozowe na komputery | 425 |
22.7. Ochrona roślin | 427 |
22.7.1. Sygnalizacja pojawu agrofagów | 427 |
22.7.2. Prognozowanie zabiegów ochronny roślin | 431 |
22.7.2.1. Ochrona ziemniaka - NegFry | 431 |
22.7.2.2. Ochrona sadów | 433 |
22.7.2.3. Ochrona zbóż według zasad integrowanej ochrony | 434 |
22.8. Nawadnianie | 436 |
22.8.1. Zrównoważony system nawadniania | 436 |
22.8.2. Systemy wspomagające nawadnianie | 436 |
22.9. Zarządzanie gospodarstwem | 439 |
22.10. Podsumowanie | 440 |
Rozdział 23 Opłacalność i wdrażanie rolnictwa precyzyjnego Stanisław Samborski | 441 |
23.1. Czynniki wpływające na opłacalność rolnictwa precyzyjnego | 444 |
23.2. Potencjalne korzyści ze stosowania zmiennej dawki środków produkcji | 446 |
23.3. Mapa zróżnicowania dochodowości produkcji w obrębie pola | 448 |
23.4. Korzyści niefinansowe - zalety wdrażania rolnictwa precyzyjnego | 450 |
23.5. Podsumowanie | 451 |
Rozdział 24 Studia przypadków gospodarstw wykorzystujących rozwiązania rolnictwa precyzyjnego Stanisław Samborski | 453 |
Rozdział 25 Rolnictwo precyzyjne w małych gospodarstwach Michał Stępień, Dariusz Gozdowski | 471 |
25.1. Wstęp | 471 |
25.2. Niskokosztowe systemy nawigacji ciągników i maszyn rolniczych | 472 |
25.3. Określanie właściwości gleby na polu | 473 |
25.4. Orientacja na polu bez odbiornika GPS oraz wykonywanie prostych mapek | 478 |
25.5. Możliwości różnicowania uprawy i zabiegów na polu | 479 |
Wykaz anglojęzycznych skrótów i wyrażeń Stanisław Samborski, Dariusz Gozdowski | 481 |
Literatura | 491 |
Notki biograficzne | 511 |
Skorowidz | 513 |