Durante os últimos anos, os fabricantes de equipamentos de irrigação estiveram ocupados reinventando os sistemas de aspersão para servir mais como “mãos contratadas” do que apenas uma maneira eficiente de regar as plantações.
Desde a execução de autodiagnósticos para reduzir o tempo de inatividade e reparos até o monitoramento das culturas no campo, a nova geração de equipamentos de irrigação foi projetada para ajudar os produtores a usar melhor seus recursos hídricos, cumprir metas ambientais, operar com menos funcionários e melhorar os rendimentos da colheita. Por exemplo, câmeras de pivô central a bordo e vigilância aérea agora monitoram a pressão de insetos e doenças em tempo real, enquanto a máquina também monitora a saúde geral da plantação por meio de medidas de absorção de nitrogênio.
E, como essa tecnologia continuou a ser integrada em novos produtos, a arte e a ciência da agricultura irrigada estão mudando para sempre. A Progressive Farmer tem acompanhado de perto a indústria de irrigação desde que a primeira plataforma de pivô central foi instalada em Nebraska em 1956 e agora, 66 anos depois, este resumo das últimas ofertas dos principais OEMs de irrigação (fabricantes de equipamentos originais) cataloga até que ponto a tecnologia tem progrediu. (Veja a Parte 2 desta história na edição de março da revista.)
IRRIGAÇÃO DO VALE
A Valley Irrigation adicionou sensores baseados em câmera de alta resolução montados em pivô ao seu Valley Insights baseado em imagens aéreas para a estação de cultivo de 2021, permitindo totalmente que os sistemas de aspersão de pivô central forneçam dados sobre a saúde das plantas em campo e outras detecções agronômicas como o pivôs regam os campos. O novo sistema com imagens no local orientadas por IA (inteligência artificial) é chamado de Plant Insights e transforma o pivô central em uma máquina de monitoramento de colheitas.
Ambos os sistemas fornecem imagens ao centro de IA da empresa para serem processadas por meio de software de aprendizado de máquina que pode identificar possíveis doenças, problemas de insetos e saúde geral das plantas. Os resultados da avaliação de IA dos dados de campo são usados para gerar alertas aos produtores que identificam os locais de possíveis problemas.
Funcionários da empresa dizem que as câmeras baseadas em pivô podem fornecer imagens fotográficas digitais de alta qualidade com resolução suficiente para identificar pragas específicas de insetos e evidências de doenças de plantas. As detecções baseadas em IA fornecem relatórios de emergência precoce, detecção de contagem de estandes e pressão de ervas daninhas, bem como informações no nível das folhas que medem a saúde das plantas e a absorção de nitrogênio.
A tecnologia de pivô adicional da Valley para o próximo ano inclui monitoramento de diagnóstico de máquina integrado no programa de controle de pivô Valley 365 da empresa; EnCompass, um sistema para fornecer aplicação uniforme de água para máquinas de canto; e um sistema de controle de pivô de alta velocidade, X-Tec HS, que pode mover um aspersor de sete vãos em um círculo completo em 90 minutos para proteção de cultivos ou aplicações de água leve. Além de ficar de olho na safra, a nova engenharia da Valley permite que o pivô monitore sua própria condição em movimento.
— O Machine Diagnostics agora está disponível no Valley 365, disse Troy Long, vice-presidente de produtos de hardware da Divisão Prospera da Valley. “Para a safra de 2022, atualizamos o painel de ícones introduzido em 2017 para incluir diagnósticos da máquina por meio de uma interface de tela sensível ao toque”, explicou. “O sistema básico monitora a pressão dos pneus e o alinhamento do vão e usa telemetria celular para alertar os produtores sobre possíveis problemas e identificar a seção do pivô da falha de segurança ou alinhamento.”
O alinhamento da extensão é uma ferramenta de diagnóstico fundamental porque indica problemas com a velocidade e o movimento da torre, o que pode significar problemas com a inflação do pneu, tração ou condição da transmissão. “Este sistema pode economizar tempo significativo ao alertar o operador sobre os códigos de falha que acionam o intervalo exato”, explicou Long. “No passado, quando os pneus furavam, ficavam presos ou as caixas de câmbio falhavam, isso significava caminhar ou dirigir o comprimento da máquina para determinar a localização do problema.”
Long disse que diagnósticos adicionais estão disponíveis através do programa, incluindo a adição de transdutores de pressão de água ao longo do vão para medir quedas de pressão. “Normalmente, um colocaria um transdutor no pivô e outro no final do vão”, explicou ele. “O feedback dessas medições de pressão pode permitir que os produtores usando bombas de frequência variável acelerem ou diminuam a velocidade para garantir um fluxo adequado para os bicos finais.” Long disse que o sistema também funciona bem monitorando motores de acionamento de alta velocidade de frequência variável, como o X-Tec da Valley e o recém-lançado X-Tech HS.
— O EnCompass usa dados de GPS em tempo real para determinar a vazão de cada bico com base na posição exata do braço de canto, explicou Jerry Gerdes, gerente de produto sênior da Valley Irrigation.
“O sistema mede a rapidez com que o braço está se movendo e, conhecendo o fluxo disponível e a posição de campo de cada aspersor de canto, ele determina a taxa de pulso do aspersor para fornecer a quantidade correta de água”, acrescentou. “Além disso, ele opera em uma posição dianteira ou traseira e funciona em torno de obstáculos. “O sistema EnCompass é controlado através de circuitos proprietários usando o hardware da válvula de aspersor VRI iS (Variable Rate Irrigation Individual Sprinkler) da Valley para controlar a quantidade de água fornecida pela esquina”, acrescentou Gerdes. O EnCompass está disponível para novas instalações e retrofits em qualquer máquina de canto Valley.
Os irrigantes podem escolher uma válvula de controle de duas vias para água de poço ou uma válvula de três vias para águas superficiais, explicou Gerdes. Para melhorar ainda mais a utilidade dos aspersores de pivô central, a Valley respondeu no ano passado às necessidades dos produtores de batata com um sistema de acionamento de frequência variável de alta velocidade que lhes permite aplicar protetores foliares de maneira eficiente em tempo hábil - um total de 120 círculo acre em 90 minutos.
“Os produtores de lá precisam aplicar produtos químicos a cada oito a 10 dias e queriam usar seus pivôs para economizar trabalho e tempo de campo, mas precisavam ser capazes de aplicar seus produtos nas taxas de mistura de água do rótulo e de forma a manter o produto na folha e não levar a planta ao chão”, explicou Aaron Caughey, gerente sênior de produtos da Valley.
— “O X-Tec HS (alta velocidade) é uma versão atualizada do motor X-Tec VR da Valley Irrigation que promete encontrar usuários em todo o país”, disse ele. “Como o X-Tec antes dele, a versão de alta velocidade é um sistema durável de movimento constante que provavelmente será apreciado pelos produtores que precisam de água leve e rápida para germinar culturas de sementes pequenas ou aqueles que precisam da capacidade de fazer uma regar para evitar a erosão eólica em solos leves”, explicou. “Já vendemos uma máquina de alto perfil para um produtor de maçã que deseja usá-la para proteção contra geadas de primavera, onde é necessária uma rápida e leve névoa de água.”
Caughey disse que o motor HS com a maior escolha de pneus de irrigação pode se mover quase 96 pés por minuto e em uma máquina de sete vãos, o que significa um círculo completo em 90 minutos. Isso é comparado com uma viagem de cerca de quatro horas para o motor X-Tec existente. Ele disse que o sistema atual é projetado principalmente para campos com inclinação não superior a 5% devido às limitações de torque.
“Estamos movendo o aspersor 10 vezes mais rápido, mas não estamos usando 10 vezes a potência, então há limites de torque associados ao puxar cargas pesadas em alta velocidade”, explicou ele. “O motor HS de 3 cavalos de potência foi projetado para operar a uma velocidade de saída de 343 rpm em comparação com o X-Tec padrão, que funciona a 34 rpm e desenvolve 0.6 cavalos de potência.” Caughey disse que cerca de 80 máquinas X-Tec HS foram vendidas nos primeiros dois meses após seu lançamento em setembro de 2021.
LINDSAY CORP.
A grande novidade da Lindsay Corp. para 2022 é uma grande reformulação de seu atual programa de controle remoto de pivô, FieldNET, para dar aos usuários acesso mais intuitivo ao número crescente de funções de pivô central que contribuem para a saúde da máquina e da planta.
“A revisão está em andamento agora e provavelmente estará disponível comercialmente para os produtores após a conclusão dos testes beta durante a safra de 2022”, disse Reece Andrews, gerente de produto da FieldNET e da Zimmatic Controls. Ele disse que o redesenho é uma melhoria contínua do FieldNET, lançado pela primeira vez em 2007, para dar aos irrigantes um acesso mais amigável ao crescente portfólio atual de tecnologia de pivô.
A nova interface de usuário do FieldNET também é onde os produtores começarão a ver o pivô inteligente da Lindsay ganhar vida, disse Andrews. O pivô inteligente, anunciado pela primeira vez em novembro de 2020, foi projetado para oferecer suporte a culturas mais saudáveis e práticas agrícolas mais sustentáveis, reduzindo o tempo de inatividade operacional e economizando custos de mão de obra e tempo dos produtores.
“Nossa nova plataforma de pivô inteligente está dando origem a uma nova geração de produtos e mudará a maneira como os produtores irrigam ao longo do tempo à medida que a tecnologia evolui com novos sensores e recursos”, disse ele. “O tempo de inatividade do equipamento é uma proposta cara quando você está cultivando, e os produtores nos perguntam se o FieldNET pode ser usado para enviar a eles uma mensagem de 'qual torre foi fechada?' Queremos dar a eles o que eles querem”, continuou ele. “Além disso, queremos ajudá-los a identificar o que causou o problema, seja falha de componente ou condições de campo, e o pivô inteligente será capaz de fazer isso.”
Andrews disse que a espinha dorsal do pivô inteligente é um sistema de sensores de torre que monitora os ângulos de alinhamento em relação a outras torres. “Usando essas informações, um sistema de aprendizado de máquina pode ser usado para enviar ao cliente as informações que ele deseja sobre a localização de uma possível falha, economizando um tempo valioso na identificação do problema”, explicou ele. “Um diagnóstico mais rápido significa menos tempo no campo para colocar a máquina de volta em serviço. Tudo faz parte do aumento da produtividade geral, principalmente em tempos de escassez de mão de obra.”
Além disso, Andrews disse que o sistema pode ser usado para medir o consumo de amperagem dos motores de acionamento, sinalizando problemas potenciais do sistema em componentes como caixas de engrenagens antes que eles falhem. “Além disso, somos capazes de adicionar monitores aos pneus pivotantes, não apenas para medir a pressão dos pneus, mas que podem ser predefinidos para devolver a máquina à estrada de serviço mais próxima para reparo antes que ela destrua um pneu ou outros componentes em caso de baixa pressão. ”
O pivô inteligente também abre um acesso mais eficiente a um número crescente de sensores relacionados às culturas disponíveis para monitorar as condições das culturas e do solo, surtos de insetos e doenças e o padrão-ouro de eficiência de irrigação – programação de irrigação. Lindsay lançou a primeira ferramenta de programação de irrigação automatizada baseada em nuvem do setor, FieldNET Advisor, em 2017. para ser replicado com todos os nossos produtores, porque o uso eficiente da água na agricultura é tão vital”, disse Andrews. “Existe uma curva de aprendizado para usar o FieldNET Advisor, e a reescrita também visa achatar essa curva.”
A empresa também lançou recentemente o FieldNET com WaterTrend, um novo recurso dentro da plataforma FieldNET que usa a mesma ciência e dados que entram no FieldNET Advisor sem custo adicional para os assinantes. “WaterTrend foi incluído gratuitamente no sistema e fornece informações de tomada de decisão sobre programação de água com base em tipos de solo, modelagem de crescimento de culturas, clima local e dados de precipitação. Isso fornece uma previsão de uso de água da colheita para os próximos sete dias”, explicou Andrews. Além disso, o novo sistema de pivô inteligente está sendo projetado para facilitar a configuração e o uso do FieldNET, independentemente de como ou onde os mapas de campo e as informações de rendimento são gerados ou armazenados.
“Parte de nosso objetivo é melhorar o acesso de nossos clientes a seus dados em todas as plataformas”, observou Andrews. “APIs (interfaces de programação de aplicativos) estão em vigor entre o FieldNET e outros consultores confiáveis de nossos clientes, portanto, se alguém usar, por exemplo, o John Deere Operations Center em vez de redesenhar essas informações no FieldNET, ele poderá conectar as duas plataformas, permitindo que ambos para usar automaticamente suas informações”, explicou. “Estamos tentando tornar o uso de engenharia muito complexa o mais fácil possível para nossos produtores usarem.”
REINKE IRRIGAÇÃO
Durante os últimos dois anos, a Reinke Irrigation tomou medidas importantes para ajudar os irrigantes a melhorar as decisões de programação e fornecer uma aplicação de água mais uniforme em campos onde os braços de canto estendem o alcance de seus pivôs centrais.
Mark Gross opera 100 círculos equipados com máquinas Reinke perto de Spokane, Washington, cultivando batatas, milho, ervilhas, trigo, cevada e feno. Ele está no processo de converter muitos de seus pivôs de braço de canto para o novo sistema ESAC (controle eletrônico de braço oscilante) da Reinke para fornecer irrigação de taxa variável guiada por GPS nos cantos. “Você pode ver a diferença nas culturas nos cantos durante a estação de crescimento”, explicou ele depois de observar o desempenho de cinco unidades da ESAC em sua fazenda durante a estação de cultivo de 2020-21. “Não há listras amarelas e um verde muito mais uniforme nessas fileiras.”
Gross disse que aplicar a quantidade certa de água sob os braços oscilantes sempre foi problemático, mas explicou que, com o sistema de irrigação ESAC, ele não vê excesso ou submersão nas fileiras de canto. “Só desse ponto de vista, adotá-los em nossas máquinas faz sentido”, disse ele. Ken Goodall, diretor de vendas da Reinke na América do Norte, disse que a tecnologia ESAC é um dos únicos sistemas de braço de canto disponíveis para se qualificar para a divisão de custos de eficiência hídrica sob o Programa de Incentivo à Qualidade Ambiental da Agência de Serviços Agrícolas.
“A ESAC fornece precisão subcentimétrica em toda a sua área de aplicação usando GPS e três antenas montadas na unidade para controle preciso tanto para frente quanto para trás”, explicou ele. “Essa orientação, juntamente com a capacidade do sistema de fornecer fluxo de água pulsado para todos os bicos no vão, torna possível regar cantos com precisão em grades de mapa de campo de 10 por 10 pés.” Goodall disse que o ESAC foi projetado especificamente para fornecer uniformidade de água através de todas as variáveis de um braço oscilante móvel montado em uma máquina de pivô central móvel. Sua tecnologia avançada também o torna capaz de rega de prescrição para atender às variabilidades do tipo de solo e do terreno.
“Com base nos mapas de campo, o sistema de irrigação pode encontrar os pedaços maiores e menores do campo e regá-los de acordo”, acrescentou. Além da tecnologia integrada da ESAC, a Reinke também fez parceria com a CropX para incorporar sua tecnologia de monitoramento de umidade do solo nos pivôs Reinke por meio do sistema controlador RC-10 Rain Cloud. “Ao poder ver as condições de umidade em campos de vários tipos de solo on-line, os produtores podem tomar decisões de irrigação muito mais educadas”, explicou Goodall.