Wykorzystanie dronów do kontroli upraw. Drony w żaden sposób nie są nowym wynalazkiem. Teraz jednak, dzięki rozwojowi tej technologii oraz większemu dostępowi do tego typu urządzeń, wydaje się, że nadszedł ich czas – zwłaszcza w rolnictwie.
Bezzałogowe pojazdy latające (UAV) bardziej znane jako drony, są używane komercyjnie od wczesnych lat 80-tych. Obecnie praktyczne zastosowania dronów rozwijają się jednak szybciej niż kiedykolwiek wcześniej. Reagując na szybko rozwijającą się technologię, firmy tworzą nowe modele biznesowe i operacyjne dla dronów.
Wśród najbardziej obiecujących dziedzin, w których można wykorzystać technologię bezzałogowych pojazdów latających jest rolnictwo. Tu wykorzystanie dronów daje bardzo dużo możliwości.
Przewiduje się, że do 2050 r. Liczba ludności na świecie wyniesie 9 miliardów, eksperci spodziewają się, że konsumpcja rolnicza wzrośnie o prawie 70 procent w tym samym okresie. Co więcej, ekstremalne zjawiska pogodowe stają się coraz częstsze, tworząc dodatkowe przeszkody dla wydajności.
Producenci żywności muszą stosować rewolucyjne strategie produkcji żywności, zwiększania produktywności, a także priorytetowego traktowania zrównoważonego rozwoju. Wykorzystanie dronów jest częścią rozwiązania, wraz z bliższą współpracą między rządami, liderami technologii i przemysłu.
Zastosowania dronów w całym cyklu upraw rolniczych
Technologia wykorzystania dronów zapewni branży rolniczej zaawansowaną technologię, a planowanie i strategię będą oparte na zbieraniu i przetwarzaniu danych w czasie rzeczywistym. Poniżej opisano sześć sposobów zastosowania dronów w całym cyklu upraw rolniczych:
1. Analiza gleby i pola
Drony mogą być instrumentalne na początku cyklu upraw. Wytwarzają precyzyjne mapy trójwymiarowe do wczesnej analizy gleby, przydatne w planowaniu wzorów sadzenia nasion. Po posadzeniu, analiza gleby z użyciem drona dostarcza danych do nawadniania i zarządzania poziomem azotu.
2. Sadzenie
Startupy stworzyły systemy do sadzenia dronów, które osiągają 75% wydajności i zmniejszają koszty sadzenia o 85%. Systemy te strzelają do strączkowych nasion i roślinnych składników odżywczych do gleby, zapewniając roślinie wszystkie składniki odżywcze niezbędne do podtrzymania życia.
3. Opryskiwanie upraw
Urządzenia do pomiaru odległości – echo ultradźwiękowe i lasery, takie jak stosowane w metodzie wykrywania i pomiaru światła, lub metoda LiDAR, umożliwiają dronowi regulację wysokości, ponieważ topografia i geografia są różne, a tym samym unikają kolizji. W związku z tym drony mogą skanować ziemię i rozpryskiwać odpowiednią ilość płynu, modulując odległość od podłoża i rozpylając w czasie rzeczywistym, aby zapewnić równomierne pokrycie. Wynik: zwiększona wydajność przy zmniejszeniu ilości substancji chemicznych wnikających do wód gruntowych. W rzeczywistości eksperci szacują, że opryskiwanie z powietrza można wykonać do pięciu razy szybciej przy użyciu dronów niż w przypadku tradycyjnych maszyn.
4. Monitorowanie upraw
Ogromne pola i mała wydajność w monitorowaniu upraw razem tworzą największą przeszkodę dla rolnictwa. Wyzwania związane z monitorowaniem nasilają się w wyniku coraz trudniejszych do przewidzenia warunków pogodowych, które powodują wzrost ryzyka i kosztów utrzymania pola.
Wcześniej zdjęcia satelitarne oferowały najbardziej zaawansowaną formę monitorowania. Ale były wady. Zdjęcia trzeba było zamówić z góry, można je było zabrać tylko raz dziennie i były nieprecyzyjne. Co więcej, usługi były niezwykle kosztowne, a jakość obrazów zwykle występowała w określone dni. Dzisiaj animacje z serii czasowych mogą pokazywać precyzyjny rozwój upraw i ujawniać nieefektywność produkcji, umożliwiając lepsze zarządzanie uprawami.
5. Nawadnianie
Drony z hiperspektralnymi, wielospektralnymi lub termicznymi czujnikami mogą identyfikować, które części pola są suche lub wymagają ulepszeń. Dodatkowo, gdy uprawa rośnie, drony pozwalają na obliczenie wskaźnika wegetacji, który opisuje względną gęstość i zdrowotność plonu, i pokazuje sygnaturę ciepła, ilość energii lub ciepło, które emituje uprawa.
6. Ocena stanu zdrowia
Istotne jest, aby ocenić stan plonu i wykryć infekcje bakteryjne lub grzybowe na drzewach. Skanując plon za pomocą światła widzialnego i bliskiej podczerwieni, urządzenia przenoszone przez drony mogą identyfikować, które rośliny odbijają różne ilości światła zielonego i światła NIR. Informacje te mogą generować obrazy wielospektralne, które śledzą zmiany w roślinach i wskazują na ich zdrowie. Szybka reakcja może uratować cały sad. Ponadto, gdy tylko wykryje się chorobę, rolnicy mogą dokładniej stosować i monitorować środki zaradcze. Te dwie możliwości zwiększają zdolność rośliny do przezwyciężania choroby. A w przypadku braku plonów, rolnik będzie mógł skuteczniej dokumentować straty w przypadku roszczeń ubezpieczeniowych.
Wykorzystanie dronów do kontroli upraw
Jaka jest przyszłość dronów w rolnictwie?
Patrząc w przyszłość, UAV mogą obejmować floty lub roje autonomicznych dronów, które mogą wspólnie realizować zadania związane z monitorowaniem rolnictwa, a także hybrydowe naziemne drony, które mogą gromadzić dane i wykonywać wiele innych zadań.
Co spowalnia postęp dronów w rolnictwie?
Poza przeszkodami w powszechnym wprowadzaniu dronów we wszystkich branżach, bezpieczeństwem operacji dronowych, kwestiami prywatności i ubezpieczeniami, największym problemem dla rolnictwa jest rodzaj i jakość danych, które można przechwycić. Aby temu zaradzić, branża będzie domagać się bardziej wyrafinowanych czujników i kamer. Będzie także rozwijać drony, które wymagają minimalnego szkolenia i są wysoce zautomatyzowane.
Żródło: technologyreview
