Planten hebben licht, water en bepaalde sporenelementen nodig. Verder hebben ze genoeg aan slechts zes voedingsstoffen: fosfor, kalium, magnesium, calcium, zwavel en stikstof. Van stikstof – met het scheikundige symbool N voor nitrogen – hebben ze het meeste nodig. Planten gebruiken het onder andere om eiwitsamenstellingen en chlorofyl aan te maken, en om uitlopers en bladeren te vormen.
Stikstof is het hoofdbestanddeel van onze atmosfeer. In zijn elementaire vorm, als het gas N2, is het in overvloed aanwezig. Helaas kunnen de meeste planten het in die vorm niet opnemen. Ze kunnen stikstof alleen via hun wortels absorberen uit de grond, in de vorm van ammonium (NH4+) of nitraat (NO3–).
De meeste kunstmestsoorten waarmee de moderne landbouw hoge opbrengsten kan behalen, zijn gebaseerd op nitraat. Als ze op het juiste moment en in de juiste hoeveelheid worden toegepast, kunnen planten ze vrijwel volledig absorberen en omzetten in biomassa en voedsel. Bemesting zorgt alleen voor problemen als er teveel nitraat op het veld komt. Vroeg of laat sijpelt het overschot dan namelijk met de regen het grondwater in.
Verspreidingspatroon verfijnen
Bij conventionele bemesting verspreiden twee zogeheten strooischijven de kunstmest tijdens het uitrijden. De korrels vallen uit het reservoir achter de tractor op twee horizontale, draaiende schijven. De centrifugale kracht slingert de korrels vervolgens tot 25 meter in het rond. Zo kunnen grote oppervlakken in relatief korte tijd bemest worden, maar de apparatuur verspreidt de korrels in een constante stroom en de hoeveelheid kunstmest wordt berekend aan de hand van het totale oppervlak. Het strooibeeld is hierdoor ook onnauwkeurig. Bij onregelmatigheden van de ondergrond, aan de randen van een veld en in bochten komen er op sommige delen van het land onvermijdelijk te veel of te weinig korrels terecht. Bovendien levert centrifugale kracht alleen een gelijkmatige verdeling als alle korrels dezelfde kwaliteit en hetzelfde formaat hebben.
Maximilian Zimmer is teamleider voor elektronica-ontwikkeling bij RAUCH Landmaschinenfabrik in het Duitse Sinzheim. Hij legt uit: "Met onze nauwkeurige strooiers uit de Aero-serie konden we al deze nadelen wegnemen. Ons systeem werpt de korrels niet uit over een groot oppervlak, maar met een systeem van tubes. Zo komen de korrels in de juiste hoeveelheid en goed verdeeld op het land. Bovendien kan de machine bij het strooien specifieke gebieden overslaan, die geen mest nodig hebben."
Doseersysteem gericht in- en uitschakelen in secties
Het unieke MultiRate-doseersysteem van de fabrikant maakt deze exacte bemesting met pneumatische strooiers mogelijk. Volgens RAUCH is dit "het eerste doseer- en strooisysteem ter wereld voor kunstmestkorrels, dat planten kleinschalig en nauwkeurig voedingsstoffen toedient". Dertig strooisecties kunnen individueel worden ingeschakeld of uitgeschakeld. Tegelijkertijd kan het systeem ook voor iedere strooisectie de hoeveelheid kunstmest aanpassen. Zo kan er tot 23% minder kunstmest per oppervlak worden gebruikt, terwijl de opbrengst juist significant toeneemt.
De mestkorrels landen op het veld via dertig individuele strooitubes, met een exacte dosering in stroken van 1 tot 1,2 meter breed. Iedere individuele aanvoerunit werkt met geavanceerde technologie: de kunstmest wordt via meerdere aanvoerlijnen naar zes meterassen geleid, met ieder vijf segmenten.
Deze worden aangestuurd via een CAN-bus-interface en zijn uitgerust met nokkenwielen die het granulaat in kleine porties verdelen. Een luchtstroom versnelt vervolgens de korrels en transporteert ze naar de strooiuitlaat.
Toerental regelt hoeveelheid kunstmest
Ieder segment met een nokkenwiel wordt aangedreven door een borstelloze platte motor uit de serie 4221… BXT van FAULHABER, met een speciale klantspecifieke tandwielkast en individuele actuatie. Zimmer: "Het toerental van de motor bepaalt hoeveel kunstmest er wordt uitgereden. Zo kan de machine bijvoorbeeld zorgen dat de hoeveelheid korrels per oppervlak altijd gelijk is in de bochten, zelfs als iedere strooimond een andere straal aflegt. Als rijen overlappen door hellingen of als de machine een zijweg passeert, kunnen de individuele strooimonden hier automatisch pauzeren en later weer worden ingeschakeld. Hiervoor is de dynamiek van de motoren essentieel. De motor moet namelijk vrijwel direct met het benodigde toerental draaien en een hoog koppel leveren."
Dit vermogen wordt geleverd door een bijzonder compacte aandrijving met een diameter van slechts 42 millimeter en een lengte van 49 millimeter inclusief de tandwielkast, en allemaal in stevige behuizingen van staal en aluminium. Zo is de aandrijving bestand tegen de mechanische trillingen die in de landbouw onvermijdelijk zijn. Ook extreme weersomstandigheden zijn geen probleem: het temperatuurbereik van de aandrijvingen loopt van -10 tot 60 °C.
Rekening houden met wisselende bodemgesteldheid
Het MultiRate-doseersysteem met FAULHABER-motoren levert precisielandbouw in de ware zin van het woord. De sporen van de tractorwielen worden niet bemest, en ook kleine biotopen en andere veldpartijen zonder teeltgewas worden overgeslagen.
Daarnaast kan de hoeveelheid kunstmest precies worden aangepast aan de verschillende bodemkwaliteiten in een veld. Zimmer: "De bodemgesteldheid wordt gedetailleerd geregistreerd in digitale applicatiekaarten. Met zulke kaarten en GPS-gegevens kan de machinebesturing volledig automatisch bepalen hoeveel kunstmest er op een bepaalde plek wordt uitgestrooid."
De meststrooiers van de Aero zijn bovendien multifunctioneel: ze kunnen ook tussengewassen uitzaaien, zoals raapzaad of gele mosterd. Deze gewassen houden voedingsstoffen vast en ze beschermen en verbeteren de bodem. De kwaliteit van het kunstmestgranulaat is minder belangrijk dan bij strooischijven. De machine kan de korrels nauwkeurig doseren en gericht aanbrengen, zelfs als er veel korrels gebroken zijn en er veel stof in het granulaat zit.
Zimmer vat de voordelen samen: "Deze precisietechnologie beschermt niet alleen het milieu, maar vooral ook het grondwater. En het bespaart kosten. De boer kan meer oogsten met minder kunstmest. En omdat de machine ook granulaat van mindere kwaliteit kan uitstrooien, is ook bij de inkoop een significante kostenbesparing mogelijk."
In november 2021 heeft de Duitse deelstaat Baden-Württemberg de Aeromeststrooier de Prijs voor Milieutechniek (Umwelttechnikpreis) toegekend in de categorie Meet- en besturingstechnologie – Industrie 4.0.
Producten
