Nurmen satokartoitus voidaan tehdä korjuukoneissa mittaamalla ja analysoimalla korjattavaa rehuvirtaa korjuun edetessä ja yhdistämällä tieto paikkatietoon. Kaupallisesti myytäviä ratkaisuja, jotka antavat absoluuttiset satomäärät (kg kuiva-ainetta/ha) ja niiden paikkakohtaiset vaihtelut karttoina, saa tällä hetkellä (2022) tiettävästi vain ajosilppureihin. Suurin osa nurmesta korjataan kuitenkin muilla koneilla: paalaimilla, noukinvaunuilla ja traktorikäyttöisillä silppureilla, joten useimmista nurmen korjuumenetelmistä puuttuvat kaupalliset satokartoitusratkaisut.
Niittomurskain/niittokone on yhteinen kone lähes kaikille korjuukoneketjuille, joten niiton yhteydessä tehtävällä satokartoituksella katettaisiin lähes kaikki koneketjut. Vain korjuuta niittosilppurilla se ei kattaisi, mutta niittosilppuri edustaa nykyään pientä osaa nurmen korjuusta. Niittomurskaimella voitaisiin kartoittaa säilörehusadon lisäksi myös heinäsato. Niittomurskain antaisi myös tarkemmat paikkakohtaiset satotiedot kuin ajosilppuri tai noukinvaunu, joille rehu karhotetaan leveältä alueelta, joten niiden satotiedot ovat leveän alueen keskiarvot.
Ulkomailla on saatu sinänsä lupaavia tuloksia niittomurskaimen voimansiirtoakselin vääntömomentista ja myös koneen takaosaan rakennetun vastapellin voimavasteesta satomittareina. Vastapellistä mitattiin voima, jolla koneesta sinkoutuva rehuvirta osuu peltiin. Menetelmät eivät ole tulleet käyttöön, mahdollisesti vääntömomenttiantureiden hinnan ja vastapellin vaatimien lisärakenteiden takia.
Luonnonvarakeskuksen VarmaNurmi-hankkeessa on kehitetty satokartoitusmenetelmää myös niittomurskaimeen, ja tulokset olivat hyviä.
Satokartoitus ajosilppureissa
Ajosilppureihin saatavat satokartoitusjärjestelmät mittaavat sisään menevän rehuvirran paksuuden syöttötelojen välisen etäisyyden perusteella, ja tämä korreloi rehuvirran massan kanssa. Ulospuhallusputken kyljessä on NIR (lähi-infrapunavalo) -anturi, joka mittaa rehun kosteuden eli käänteisesti kuiva-ainepitoisuuden. Järjestelmään kuuluu myös paikannustekniikka, ja yhdistämällä paikkakohtaiset kuiva-ainesadot (kg kuiva-ainetta/ha) paikkatietoon tuotetaan satokartat peltojen sisäisistä ja välisistä satovaihteluista.
Useimpien ajosilppurimerkkien NIR-anturit mittaavat samalla myös rehun raakavalkuaisen, kuitujen, sokerin, tärkkelyksen, rasvan, sekä tuhkan eli epäorgaanisen aineksen pitoisuudet. Useassa merkissä voidaan myös käyttää rehun kosteuspitoisuutta silpunpituuden ja säilöntäaineannostelun automaattiseen säätämiseen. Kuivempi rehu silputaan lyhyemmäksi tiivistymisen varmistamiseksi siilossa, kosteampi rehu silputaan pidemmäksi. Kosteaan rehuun annostellaan yleensä enemmän säilöntäainetta kuin kuivempaan.
Satokartoitus niittomurskaimessa:Luonnonvarakeskuksen ja Elhon menetelmä
Luonnonvarakeskus on VarmaNurmi-hankkeessa 2019–22 testannut niittomurskaimeen ideoitua satokartoitusmenetelmää, joka ei edellytä lisärakenteita tai erityisen kalliita antureita koneeseen. Kaikissa niittomurskaimissa on koneen sisällä vastalevy tai vastakampa, johon heinävirta sinkoutuu. Asensimme voima-anturin Elhon niittomurskaimen vastakampaan. Oletuksena oli, että mitä voimakkaampi heinävirta on, eli mitä suurempi hehtaarisato sitä suurempi on heinävirran voimavaikutus vastakampaan. Tietokone tallensi jatkuvasti kamman voimavasteen niittojen aikana sekä ajonopeuden ja niittoreittien koordinaatit GPS-antennista.
Totesimme menetelmän toimivaksi. Kolmen kesän sadoista punnitsimme usean sadan niitetyn karhonpätkän tuorepainon. Laskimme karhonpätkien todellisen sadon ja kamman voimavasteen välisen yhteyden, ja totesimme että yhteys on erittäin hyvä.
Selitysaste oli 96 %, eli 96 % voimavasteen vaihtelusta selittyy satotason vaihtelulla. Artikkelin pääkuvassa on menetelmän avulla tehty yhden sadon satokartta. Pelto oli lannoitettu epätasaisesti selvien satoerojen aikaansaamiseksi.
Menetelmä on nyt alan yritysten, eli niittomurskainvalmistajien ja viljelysuunnitteluohjelmistotalojen käytettävissä ja kehitettävissä käytännön sovellukseksi. Menetelmä antaa kuiva-ainepitoisuusmittauksen puuttuessa tässä vaiheessa vain tuoresatotiedot. Jo tuoresatokartta on kuitenkin hyödyllinen, ja kasvuston paikkakohtaiset kuiva-ainepitoisuusvaihtelut ovat suhteellisen pienet. Menetelmä on myös täydennettävissä kuiva-ainemittauksella.
Kuva. Heinävirran voimavaikutus niittomurskaimen vastakampaan (A) mitattiin kamman akseliin asennetun voima-anturin avulla (B).
Kaukokartoitusmenetelmät
Laajin tutkimus- ja kehitystoiminta nurmen satokartoituksen kehittämiseksi lienee tällä hetkellä kaukokartoitusmenetelmissä. Nurmen satokartoitus on mahdollista drooni- tai satelliittikuvausmenetelmiä käyttäen, mutta menetelmät nurmelle ovat suureksi osaksi vielä kehitysasteella. Lisäksi markkinoilla on kasvustosensoreita ja satelliittipalveluita, joita käytetään pääasiassa täydennyslannoitustarpeen havainnointiin. Ne antavat valon heijastukseen perustuen biomassan suhteelliset paikkakohtaiset erot lannoittimen automaattisäätöä varten, mutta eivät absoluuttisia satomääriä (kg/ha). Menetelmät on kehitetty alun perin viljalle. Käyttö nurmelle on uutta ja sitä testataan vielä.
Hyödyt
- Saadaan tiedot tilan kokonaissadosta sekä lohkojen sisäisistä ja välisistä satovaihteluista.
- Tietoja voidaan käyttää seuraavan sadon lannoituksen paikkakohtaiseen sopeuttamiseen. Suurin hyöty saadaan, jos lannoituksessa käytetään sovellusta, joka ohjaa lannoittimen annostelua automaattisesti, satotietojen perusteella tehdyn sähköisen lannoituskartan avulla.
- Helpottaa peltojen ongelma-alueiden löytämistä, joihin voi kohdentaa toimenpiteitä.
- Silpunpituuden ja säilöntäaineannostelun automaattinen säätö rehun kosteuden mukaan parantaa säilönnän onnistumisen varmuutta (ajosilppurit)
- NIR-mittaus antaa myös paljon laatutietoa rehusta (ajosilppurit)
Huomioitavaa
- Vaatii kalibrointia aika ajoin. Poikkeuksena Claas ilmoittaa, ettei sen NIR-sensori tarvitse kalibrointia, mutta huollon yhteydessä saatetaan toimivuus tarkistaa.
- Selvitä yhteensopivuus viljelysuunnitteluohjelman kanssa.
- Ota huomioon mahdollisuus hyödyntää satokarttoja lannoittimen annostelun automaattiseen ohjaukseen.
Hintahaarukka
- Ajosilppureiden satokartoitusjärjestelmät 20 000–25 000 € vuonna 2021.
Tuotteita
Satokartoitusjärjestelmiä saa Suomessa myytäviin ajosilppureihin: Claas, John Deere, Krone, New Holland.
Lisätietoa
- Mustonen, E. 2021. NIR-mittaus tarkentaa nurmen viljelyä, sadonkorjuuta ja ruokintaa. Käytännön Maamies 6:22-25 ja digilehti https://kaytannonmaamies.fi/nir-mittaus-tarkentaa-nurmen-viljelya-sadonkorjuuta-ja-ruokintaa/#
- Nysand, M. ja Suokannas, A. 2022. Nurmen satokartoituksen kehittäminen. Julkaisussa: Kajava, S. (toim.). Tuotantovarmuutta nurmesta: VarmaNurmi-hankkeen (2019–2022) tulosraportti. Luonnonvara- ja biotalouden tutkimus 22/2022. Luonnonvarakeskus. Helsinki. s. 22-23.https://jukuri.luke.fi/bitstream/handle/10024/551739/luke-luobio_22_2022.pdf?sequence=1&isAllowed=y
- Hankkijan webinaari NIR-teknologian käyttö nurmisadon tarkassa seurannassa https://www.youtube.com/watch?v=xWnsqAYwcKQ&t=5s
Matts Nysandin esitys aiheesta Digimaatalous-webikahveilla:
Kirjoittaja: Matts Nysand, tutkija, Luonnonvarakeskus