Maatilan Pellervon kotisivulle


Lehden sisältö
Arkisto
Toimitus
Palaute
Mediatiedot

Tilausjulkaisut
Uutiset
Pellervo
www.pellervo.fi



Infrapuna selvittää viljan laadun
jo puinnissa

Elokuun 21. päivänä Jussi Knaapin ohralohko Isossakyrössä puitiin suoraan maatalousteknologian historiankirjoihin. Puinti oli ensimmäinen suomessa, jossa puitavan ohran valkuaispitoisuus ja kosteus tiedettiin jo viljan tullessa puimurin tankkiin. Lisäksi määritykset paikallistettiin, joten analyysitulosten perusteella voidaan piirtää mittaustuloksia havainnollistavat kartat.

Mielikuvituksellisen tempun teki mahdolliseksi infrapuna-analysaattori. Jussi Knaapin puimuriin kytketty analysaattori on kehitetty Ruotsin JTI:ssä tutkimusjohtaja Lars Thylenin johdolla. Nyt kokeiltavana olevan mittarin kehitystyössä on vierähtänyt viisi vuotta. Puimurin värinöitten, staattisen sähkön sekä pölyn ja lian vaikutusten eliminoiminen on ollut työlästä.

JTI:n ja amerikkalaisen Zeltexin kehitystyön tuloksena laitteistojen ja ohjelmistojen beta-versiot ovat nyt valmiit ja niitä koekäytetään ahkerasti. Tulokset ovat olleet lupaavia. Infrapunamittaus toimii ja tulokset saadaan paikallistettua. Jo nyt on varmistunut, että laatuvaihtelut ovat pellon sisällä suuria. Tämä on toki ollut selvillä ennenkin, mutta uusi analysaattori on tuonut jo runsaasti lisää tietoa laadunvaihtelusta peltolohkon sisällä.

On selvää, että uusi mittaustapa tarjoaa viljelijälle melkoisia uusia mahdollisuuksia. Vilja voidaan lajitella jo pellolla laadun mukaan. Näin lajitellusta tavarasta on perusteltua vaatia selkeästi entistä parempaa hintaa näinä naurettavien hintojen aikoina. Tämä ei kenties miellytä viljan ostajia, sillä heillä on tähän asti ollut monopoli tämän laatuiseen analysointiin ja lajitteluun.

Miksi lajitella tilalla?

Teollisuus on jo vuosia teroittanut sitä, että viljan tulisi olla laadultaan juuri käyttötarkoitustaan vastaavaa. Lisäksi toimituserän sisäisen laadun tulisi olla mahdollisimman tasainen. Tämä on tietenkin ymmärrettävää ja vaatii toteutuakseen erien huolellista analysointia ja sekoitusta. Tähän asti teollisuus on tehnyt temput itse ja saanut taloudellisen hyödyn näistä välttämättömistä toimista.

Uusi analysointimenetelmä mahdollistaa tulevaisuudessa sen, että tämä lajittelu voidaan tehdä jo tilalla. Näin myös taloudellinen hyöty jää tilalle. Valkuaispitoinen vehnä myydään pullan leipojille ja valkuaisköyhä keksiteollisuuteen. Alhainen valkuainen vie ohran mallastamoon ja korkea valkuainen sikalaan tai lypsylehmille.

Lajittelu tilalla on perusteltua, sillä vaihtelu on suurinta juuri lohkon sisällä. Kun erät sekoittuvat, vaihtelu tasoittuu. Se tasoittuu sitä enemmän, mitä edemmäs pellolta mennään ja mitä suuremmiksi erät kasvavat. Tilatasolla on periaatteessa mahdollista löytää ja erottaa hyvinkin poikkeavia laatuja, jotka sitten voidaan käyttää erikoistuotteiden valmistukseen.

Laitteen avulla on mahdollista kerätä suuria määriä täsmällistä ja paikannettua tietoa. Jussi Knaapi odottaa laitteen antavan vastauksia siihen, mitkä tekijät lopulta vaikuttavat sadon määrään ja peltolohkon sisäiseen laadunvaihteluun. Tämän avulla voidaan kenties kehittää luotettavia toimintatapoja, jotka auttavat viljelijää jo kylvö- ja lannoitusvaiheessa. Haluttuun, tasaiseen laatuun pääseminen edellyttää oikeita toimia jo silloin.

Knaapilla on jo vuosia ollut puimurissaan laitteet paikannusta ja satomittausta varten. Hän on kuitenkin todennut, että lisää tietoa tarvittaisiin. JTI:n infrapunamittaus tuntui heti oikealta ratkaisulta lisätietojen hankkimista varten. Näin varustautuneena on mahdollista uusi pitkä askel todellisen täsmäviljelyn suuntaan.

Puimuriin vai kuivuriin?

Periaatteessa analysointilaitteisto voidaan asentaa joko puimuriin tai kuivuriin. Puimurissa laitteisto varmasti antaa parhaan tuloksen. Lajittelu jo pellolla on kuitenkin omiaan heikentämään puintitehoa, joka taas on puimurin kalleuden takia huono asia. Ilman puimurisovelluksia ei ole mahdollista kerätä tietoja satoennusteita ja kylvösuosituksia varten. Ne ovat ilman muuta menetelmän tärkeä sivutuote.

Kuivuriin laitteisto sopii kuin nenä päähän. Asennus on paikallinen ja pysyvä, ja laitteen huolto helppoa. On luultavaa, että se pysyy kunnossakin paremmin kuivurissa kuin puimurissa.

Kuivuriin asennettuna laite voi jakaa tulevat erät laadun mukaan eri siiloihin. Tämä onnistuu periaatteessa vaikka niinkin, että laitteisto erottelee jopa vastaanottoerän eri osat eri siiloihin. Pellolla lajittelu on kuitenkin tätäkin tarkempaa. Koska laitteessa on myös kosteusmittaus, se voi ohjata kuivausprosessia. On perusteita olettaa, että tällainen ohjaus voisi olla nykyisiä menetelmiä tarkempi.

Isohkoilla rahtikuivureilla on se etu, että käsiteltävät viljaerät ovat tilatasoa suurempia. Näin laitteen pääomakustannuksia saadaan jaettua suurelle viljamäärälle. Nykyisellään laite maksaa noin 60 000 kruunua. Hinta tulee kuitenkin tuosta selkeästi tippumaan, kun varsinainen tuotanto saadaan käyntiin.

Myös Vakola kiinnostunut

Knaapi sanoo alun perin käyneensä Ruotsissa uteliaisuuttaan laitteeseen tutustumassa, kun oli saanut siitä vihiä. Laite oli siinä määrin kiinnostava ja toimiva, että hän huomasi palaavansa Suomeen laite kuvaannollisesti kainalossaan.

Laite siis luvattiin ostaa JTI:ltä, ennen kuin rahoituksesta oli tietoakaan. Kiinnostuneita tahoja alkoi kuitenkin löytyä, samoin rahoitusta. Hankkeessa on vahvasti mukana Isokyröläinen Aulis Nuuja. Hänen yrityksensä on tärkeä paikallinen viljan ostaja ja käsittelijä. Yritys on hakenut valkuaismittaukseen perustuvalle jatkojalostushankkeelle tukea TE-keskuksesta. Laitetta tullaan testaamaan talven mittaan Nuujan viljankäsittelylaitoksessa.

Vanhempi tutkija Liisa Pesonen Vakolasta oli Knaapin pellolla imemässä ensivaikutelmia uudesta analysaattorista. Hänen mukaansa Vakola on kovin kiinnostunut laitteen tarjoamista mahdollisuuksista. Sitä tullaan testaamaan Vakolan toimesta myöhemmin syksyllä Markus Eerolan tilalla Etelä-Suomessa.

Infrapuna-analysoinnin tekniikkaa

Infrapuna-analysointi ei ole kovin uusi asia. Sitä käytetään monilla aloilla erilaisten raaka-aineiden pitoisuuksien selvittämiseen. Sillä voidaan analysoida myös kaasuja.

Käytettävissä on kaksi eri tekniikkaa. NIR-tekniikka perustuu infrapunaisen valon heijastumiseen analysoitavasta materiaalista. NIT-tekniikka analysoi materiaalin läpi tulevaa infrapunaista valoa.

NIT-lyhenne tulee englanninkielisistä sanoista Near Infrared Ttransmittance, joka sanan mukaisesti tarkoittaa lähellä infrapunaista aallonpituutta olevan valon läpäisyä tai kulkeutuvuutta. NIR taas tulee sanoista Near Infrared Reflectance eli kyse on heijastuneen valon analysoinnista.

JTI:n soveltama NIT -menetelmä käyttää neljäätoista aallonpituutta alueelta 893-1045 nanometriä. Näitä aallonpituuksia analysoimalla ja ottamalla huomioon näytteen lämpötilan laite laskee valkuais- ja vesipitoisuuden. Huolellisesti kalibroituna laite antaa luotettavat lukemat myös absoluuttisesti. Poikkeamien suhteen laite on tietenkin tarkka, vaikka kalibrointi ei olisi aivan kohdallaankaan.

Laitteisto asennetaan esimerkiksi läppäelevaattorin kylkeen. Se ottaa kämmentietokoneen ohjaamana näytteen määrävälein ohi kulkevasta viljavirrasta. Näyte levitetään tasaiseksi, määräpaksuiseksi kerrokseksi. Tämän kerroksen läpi lähetetään infrapunaista valoa ja läpi tuleva valo analysoidaan.

Koska valon analysoinnista on kyse, on erittäin tärkeää, että laite ei saa ylimääräistä valoa mistään muualta. Mikäli näin käy, laitetta on mahdoton kalibroida ja käyttää. Ylimääräiset tärinät on myös eliminoitava mahdollisuuksien mukaan. Elektroniikka on tunnetusti arkaa tärinälle.

Menetelmän haittana voidaan tietenkin pitää laitteen kalleutta tiloille. Hinta tulee todennäköisesti laskemaan kun kaupallinen valmistus alkaa. Myös kalibrointi on ongelma. Absoluuttisesti luotettavien analyysitulosten saaminen edellyttää kalibrointia viljaerällä, jonka valkuaispitoisuus ja kosteus ovat tiedossa.

Menetelmän ehdottomina etuina ovat nopeus ja paikallisuus. Näytteenotto on yksinkertaista ja tietojen keruu täysin automaattista. Mitään valmisteluja tai punnituksia ei tarvitse tehdä.

NIT -periaatteella toimivalla laitteistolla voidaan periaatteessa selvittää myös puitavan tavaran tärkkelys- ja öljypitoisuus, jos laite sellaiseksi rakennetaan. Tiettyjä muitakin asioita on teoriassa mahdollista puitavasta viljasta selvittää. Mieleen tulee ainakin aminohappopitoisuus. Jopa yksittäisen aminohapon pitoisuuden selvittäminen pitäisi olla mahdollista.

Aika näyttää, mitä NIT -menetelmän nyt esitellyllä sovelluksella tullaan käytännössä tekemään. Se on jo selvää, että uusi, toimiva työkalu viljan viljelyyn on jälleen kehitetty.

Teksti: Jussi Knuuttila
S-posti: jussi.knuuttila@netikka.fi

| Sivun alkuun | Sisältö | Palaute | Uutiset | www.pellervo.fi |