智慧农业

智慧农业可提高效率和提高作物产量,同时节约成本。

用户案例



瓜伊拉糖厂(Guaíra Sugar Mill)利用海克斯康智慧农业解决方案提高甘蔗产量

借助SmartAgriculture软件套件优化种植田地设计可增加每公倾栽种数量,方便更好地控制自动驾驶仪,避免机器辗压植物,从而提高产量。

巴西是世界上最大的甘蔗生产国之一,农业部农业、家畜及供应部(2009)数据表明2007-2008两年间巴西共种植4.95亿公吨甘蔗,种植农场主要集中在有糖和乙醇加工厂的圣保罗州,占了全国产量的60%,并有205家加工厂。得益于优越的地理位置和广阔的种植面积,巴西全年都能种植甘蔗,并且有两个大丰收期。20世纪80年代,巴西在全国实施了替代燃料项目,甘蔗产生的乙醇一跃成为世界最具竞争力的代用燃料,促进了乙醇生产。相比其他燃料,乙醇清洁又可再生,可以替代化石燃料,减少碳的排放量,现在,巴西的大多数车辆使用汽油、乙醇或汽油/乙醇混合物作为燃料,使乙醇业和石油公司在普通消费燃料方面形成了直接竞争。

巴西生产蔗糖的成本是全世界最低的。根据马赛多 (2007)计算2005-2006年度巴西用甘蔗生产乙醇的成本为每吨0.23美元,而美国用玉米生产乙醇的成本为每吨0.33美元,欧洲用小麦和甜菜生产乙醇的成本分别为每吨0.48美元和0.52美元。马赛多(2007) 分析巴西乙醇的低成本得益于生产、物流以及新技术运用的大力投资,从而促使生产力的发展,其中也包括精准农业。

巴西的瓜伊拉糖厂(www.uag.com.br)曾获工厂和电动能源厂商奖,其前身是1981年成立的瓜伊拉酿酒厂(Guaíra Distillers),刚开始每天生产12万升乙醇。而今他们已拥有2700名员工,每天生产48万升乙醇和1000吨糖,产品销往巴西、欧洲、非洲、中东、中国和俄罗斯市场。甘蔗的每一个部分均可用于生产。蒸馏室的湿垃圾作为复合肥放回田间,干垃圾用作发电机燃料。发电机发电除了满足工厂的自身用电需求外,多余部分则卖给电网。

高度竞争性市场对乙醇的需求为尽早采用精准农业创造了良好的条件。最近,瓜伊拉糖厂实现了全部作业的机械化,建立了全面的地产和相关基础设施地理数据库。目前正在进行地理参照土壤采样,以估计正确的施肥量。这些方法需要进一步结合使用GIS软件和海克斯康SmartAgriculture套件。SmartAgriculture是海克斯康巴西公司在其地理信息空间信息分析软件GeoMedia的基础上开发的软件。 首先,瓜伊拉糖厂用SmartAgriculture的GeoMedia软件进行农场测绘,在地理参照数据库中形成准确的田地范围、水资源、道路和电力基础设施以及废物管理图形。可以设计地形,优化种植田地,形成多个规模适中,易于管理的耕作区。套件自带的门户网站有利于在决策过程中迅速获取关键信息。围绕地图展开的每日例会显示当前耕作活动的进度,帮助决定下一阶段的活动位置和内容。

甘蔗是多年生作物,每年收获一次成熟的茎杆。甘蔗杆一般长3米左右,含水量约为70%,必须对甘蔗进行灌溉供水。甘蔗栽种以后,如果管理得当,可以连续收获5到6年,且保持较高的产量。机器辗压植株行,压死甘蔗茎是造成产量损失的主要原因。在收割机中引进自动驾驶仪能减少产量损失,但是,必须正确处理植株行的信息,否则自动驾驶仪无法发挥最大的作用。

刚开始,需要因地制宜设置植株行,以保证甘蔗的供水量。SmartAgriculture可以帮助设计师创建多个植株行选择方案,选择发送到自动驾驶仪的最佳植株行集。植株行越长,机器操纵时间越短,效率越高。SmartAgriculture还能估算出一块田地作业所需的时间和燃料,有利于提高种植、喷雾和收割准确性和可靠性。自动驾驶仪的加入使瓜伊拉糖厂能够增加作物行数,使作物行数超过传统方法,提高甘蔗产量。利用海克斯康提供的解决方案,得以合理的设计增加每公顷行数,最大化土地利用,并能方便获取地理种植信息,加快决策过程,利用存储和检索行信息,以便再用于将来的收割、施肥和虫害防治作业,避免机器辗压茎杆,提高种植生产率。

有了SmartAgriculture,可以在开始工作前查看整个地块的空间视图,节约时间和燃料,”瓜伊拉糖厂的分支机构罗萨里奥农场(Rosário Farm)的岩土技术协调员Alfredo Barbosa Neto说“我们已经利用这项新技术预测了2000多公顷的种植面积,想像软件能够为瓜伊拉糖厂的所有农场增加的植株数量。”

配备GPS控制装置的拖拉机能够利用GIS功能更好地操纵弯弯曲曲、凹凸不平的地块,更好地保持作物行的一致性。自动驾驶系统能够降低对土地的伤害,更好地控制运输工具,包括提高拖拉机、播种机或收割机的速度,从而提高生产力、减少人工操作、24小时全天运作、更少的燃料成本及其他。甘蔗需要每年进行收割,每5年再重新种植,而精准农业对每项农业活动的分开处理则为甘蔗种植带来不同的利益。SmartAgriculture技术还能让用户在地理数据库中存储设计好的行数据,再把数据传输给任何型号和任何厂家生产的设备。自动驾驶是应用本项技术的关键点,是农场的重要资产,必须进行正确的管理。 “作物行的自动生成进度已经有了很大的提高;过去需要在每个项目上耗费大量时间的工作现在只要几分钟就能轻松搞定,使种植团队有更多的时间分析所有项目,检查准确性,”Alfredo说。

借助精准农业和Smart Agriculture软件工具,多年来,瓜伊拉糖厂一直在产量方面保持领先地位。2011/2012年度,糖厂种植3.9年的甘蔗平均产量为82.4吨/公顷,比巴西同期甘蔗平均产量68.29吨/公顷高23%。