Increased sustainability in Norwegian cereal production using inter-row hoeing by means of high precision auto steering

Traktor med autostyring er på plass, og utstyr for redskapsstyring montert. Videre er det utviklet et redskap for test av styringsnøyaktighet, bestående av en 3 m tverrbjelke påmontert tre stive tinder med hvert sitt dybdehjul. Referanselinjer i form av stålwire ble lagt ut i felt ved hjelp av laser. Omfattende testing av styringssystemenes nøyaktighet i felt har blitt gjennomført. Vi testet traktorens autostyring alene og i kombinasjon med uavhengig redskapsstyring. For hvert system testet vi tre ulike korreksjoner for GNSS-systemet; differensiell GNSS (D-GNSS), RTK-GNSS med CPOS-korreksjon fra Statens Kartverk (via GSM-nettverket) og RTK-GNSS med korreksjon fra en lokal basestasjon. Alle kombinasjoner ble testet i tre ulike hastigheter; ved 3, 7 og 10 km/h. Konklusjonene ble at RTK-GNSS ga større nøyaktighet en D-GNSS, mens forskjellen var ubetydelig mellom de ulike korreksjonssystemene av RTK-GNSSen. Dette skyldes sannsynligvis god dekning av Kartverkets stasjoner i dette området, og/eller underoptimal plassering av den lokale basestasjon under testingen. Traktorens autostyring viste seg å være så bra (standardavvik: <2,9 cm) at ekstra redskapsstyring bare ga en marginal forbedring (standardavvik: <2,3 cm), fortrinnsvis ved laveste hastighet: Traktorstyring alene ga et standardavvik på 2,8 cm ve d 3 km/h, mens tilsvarende for traktorstyring pluss redskapsstyring var 2,3 cm. Med hensyn til det kamerabaserte styresystemet, har det skjedd en endring i prosjektplanen. Etter prosjektstart har det britiske firmaet Garford Ltd. kommet på markedet med et kamerabasert system designet for å håndtere 12,5 cm radavstand i korn. Vi fant det derfor mest hensiktsmessig å bruke ressurser planlagt brukt på byggingen av eget system til å skaffe tilgang på det eksisterende systemet til Garford, for å komme lengst mulig med testingen av kamerabaserte løsninger for radrensing av korn under norske forhold i prosjektperioden. Utstyret ble testet i vekstsesongen 2015, der vi primært undersøkte effekter av ulike kombinasjoner av formen på den rotskjærende delen av radrenseren (tre typer ble testet) og kjørehastighet (3, 6 og 9 km/t). I tillegg utviklete vi et eget system (en hjulmontert rigg med tre kamera) for å kunne kvantifisere flytting av jord som et resultat av radrensingen. Konklusjonen i 2015 ble at styringen av radrenseren fungerer med tilstrekkelig nøyaktighet, men at stein i jorda utgjør en utfordring som må løses for at utstyret skal kunne fungere på morenejord. Vinteren 2015/2016 utviklet vi derfor en steinutløser tilpasset radrenseren. Garfords representant fikk vist utstyret i april, og var meget imponert over steinutløseren. Utstyret ble testet i sesongen 2016, både i forsøk og på vanlige jorder. Forsøkene viste at én gangs kjøring med radrenser reduserte antall ugrasplanter med ca. 42%. Som i 2015 var ugrastrykket generelt lavt og med svært lite rotugras. Dette bidro til at vi ikke fikk statistisk sikre avlingsutslag på behandlingene. I juni ble radrenseren testet på gården til Gjermund Ruud Skjeseth på Ilseng med fokus på kjøring i sidehelning. Radrenseren ble testet i fem drag med økende sidehelning (henholdsvis 4, 6, 7, 8 og 9% helningsgrad). Konklusjonen ble at radrenseren taklet sidehelningen dårlig. Den første ekskursjonen i prosjektet ble gjennomført i mai 2014. Turen gikk til København Universitets forsøksgård og nærliggende felt, der det ble gjennomført demonstrasjoner av mange ulike radrensere brukt til korn sådd med dobbel radavstand. I august 2014 ble prosjektet presentert og autostyring demonstrert for 130 besøkende på Bioforsk Østs årlige markdag på Apelsvoll. På en tilsvarende markdag i 2015 ble Garfordens styrenøyaktighet demonstrert med stor suksess. I 2016 fikk vi vist fram steinutløserutstyret til ca. 110 besøkende på den årlige markdagen på Apelsvoll. I desember 2014 organiserte vi et suksessfullt seminar på Ås, med eksterne foredragsholdere fra inn- og utland i tillegg til egne bidrag. Konseptet ble gjentatt i april 2016, med over 20 fornøyde deltagere. I løpet av vinteren 2016/2017 har prosjektet og de viktigste resultatene blitt presentert i mange ulike sammenhenger, bl.a. gjennom en omfattende artikkel i Norsk Landbruk (REF), og i foredrags form på Kornkonferansen 2017.

There is a need for non-chemical and integrated weed management strategies in the cereal production. A promising method here is hoeing. Inter-row hoeing can control larger weeds, the risk of crop damage is lower and the method is less sensitive to treatme nt timing than the more common weed harrowing, using a spring tine harrow. So far, existing, inter-row hoeing systems applicable to cereals rely on a wide row spacing, which reduces yields. In this 3-year project we intend to design a prototype steering s ystem for inter-row hoeing in cereals, suitable for normal (12.5 cm) row spacing. Three systems will be developed and evaluated; 1) automatic steering according to the position of the tractor along a virtual line, 2) enhanced automatic steering using an a dditional GPS receiver on the hoeing implement, and 3) automatic hoe guidance using camera systems. Different combinations of geometrical shapes of the hoeing blade and driving speed will also be tested in order to maximize performance in terms of weed re duction without damaging the cereal plants. The best hoeing steering system combined with the best hoeing blade x speed interaction will be tested under realistic conditions. This represents the first step towards a marked ready package (steering, adapted hoeing blades and hoeing platform), which may contribute to reduced herbicide usage in conventional cereal cropping, and represents a realistic, non-chemical alternative for the farmer in cases where resistant weeds are a challenge, and for organic farme rs. The current project is part of a German-Norwegian cooperation. In an independent, but similar, parallel project, the German partner (Hohenheim University) will focus on winter cereals, while the Norwegian partners will focus on spring cereals. The par tners in the Norwegian project, which will be led by Bioforsk, are Felleskjøpet Agri SA, Adigo AS and the Norwegian Agricultural Extension Service. Stakeholders will be represented in an advisory board.