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

“Terroir”, a nowoczesne metody irygacji w rolnictwie. Nawadnianie jest zakazane w słynnych francuskich regionach winnych, takich jak Burgundia i Bordeaux.

Jedną z kluczowych rzeczy, której nauczyli się francuscy rolnicy podczas setek lat upraw, iż w winnicy nie jest potrzebna dodatkowa woda do produkcji wina o najwyższej jakości.

W rzeczywistości nawadniane winnice produkują gorszej jakości wina, które znacznie mniej smakują.

Powodem są gleby, które doskonale utrzymują wilgoć. Zachęcają do rozwijania głębokich, solidnych systemów korzeniowych, które wyróżniają się powolnym dostarczaniem odpowiedniej ilości wilgoci. Środowisko podziemne jest tak ważne, że Francuzi wymyślili pojęcie wyjątkowej relacji między winem a ziemią: “terroir”.

W rzeczywistości wiele win z Burgundii i Bordeaux przyjmuje cechy smakowe z gleby, w której uprawiano winogrona. Entuzjaści wina często używają zwrotów takich jak “minerality” i “earthiness”, aby opisać, jak smakują.

“Terroir”

Rolnicy z całego świata zwracają uwagę na sposoby oraz metody irygacji upraw,  jednak francuskie “terroir” stało się powszechną koncepcją stosowaną również w innych regionach winiarskich, a rolnicy na całym świecie odkrywają sposoby uprawy roślin przy wykorzystaniu mniejszej ilości wody.

Metody stosowane w winnicach uczą nas łagodzenia skutków suszy i są bardzo przydatne w dzisiejszych warunkach klimatycznych, które są zmienne i mało przewidywalne.

Zamiast patrzeć w niebo i mieć nadzieję na deszcz, rolnicy obserwują glebę oraz sprawdzają czynnik odporności na suszę. Zasadniczo mają dwie możliwości: mogą albo poprawić zdolność gleby do wchłaniania i magazynowania wody. Aby korzenie roślin mogły mieć do niej dostęp lub mogą dostarczać wodę bezpośrednio do gleby.

W niektórych częściach świata opady są niewystarczające, dlatego nawadnianie odgrywa kluczową rolę w produkcji roślinnej. Na szczęście nowoczesny przemysł rolniczy opracował nową generację precyzyjnych technologii wspierających wysiłki rolników.

Narzędzia te koncentrują się na dostarczaniu wody bezpośrednio do gleby, a nie do jej wierzchołka. Tradycyjne nawadnianie często traci wodę na parowanie i wycieki, czego nie może sobie pozwolić żaden rolnik podczas niedoborów wody oraz suszy.

Nowoczesne metody irygacji w rolnictwie

Nowoczesne formy nawadniania pomagają rolnikom dostarczać wilgoci do roślin z niespotykaną precyzją. Dostarczając wodę bezpośrednio do podstawy rośliny, nawadnianie kroplowe może zaoszczędzić od 30%  do 60% więcej wody niż tradycyjne metody nawadniania.

Zaawansowane czujniki gruntu i precyzyjna technologia umożliwiają nawadnianie w sposób zapewniający, że każda roślina otrzymuje tylko to, czego potrzebuje. Nowoczesna irygacja łączy zaawansowane czujniki, precyzyjną technologię aplikacji oraz narzędzia cyfrowe.

Rolnicy mogą również użyć analizy predykcyjnej, aby zdecydować, kiedy nawadniać uprawy. Dane zebrane przez sondy wilgotności gleby są badane w kontekście zaawansowanych modeli klimatycznych, w oparciu o informacje satelitarne i czujniki w czasie rzeczywistym.

Dzięki nowoczesnym technologiom rolnik może zaplanować nawadnianie, unikając najgorętszych godzin w ciągu dnia, aby zapewnić maksymalną wydajność oraz zminimalizować straty.

Żródło: modernag

Jakie są podziemne relacje roślin?

Podziemne relacje roślin są bardzo podobne do ludzi – potrzebują relacji, aby się rozwijać. Na pierwszy rzut oka może się wydawać, że działają same, wykorzystując magię fotosyntezy, by zamienić światło słoneczne w życie. Jednak po dokładniejszym zbadaniu staje się jasne, że bardzo uzależnione są od otoczenia.

Rośliny mają związek z otaczającym je powietrzem, przyjmują światło słoneczne i dwutlenek węgla oraz wodę i tlen. Mają także związek z glebą pod nimi, co zapewnia sieć wsparcia, która dostarcza wodę i składniki odżywcze niezbędne do wzrostu i rozwoju roślin. Jaki jest więc podziemny związek między korzeniami i grzybami, który tworzy sieć podziemną roślin?

Mikoryza

Ta sieć nazywa się mikoryzą. Odnosi się do systemu korzeniowego symbiotycznej relacji z grzybami glebowymi. Nazwa pochodzi od kombinacji mikologii, badania grzybów i rizosfery, ekosystemu glebowego, w którym znajdują się korzenie roślin.

Źródło: ogrody-krzekowo.pl

Prawie wszystkie gatunki zielonych roślin czerpią korzyści z ustanowienia związku między korzeniami a grzybami, a gleby bez aktywnej mikoryzy często uważa się za zdegradowane. Ich symbiotyczny związek rozgrywa się jak dwukierunkowa sieć dystrybucji. Roślina naziemna transportuje produkty (związki organiczne na bazie węgla) z fotosyntezy w dół poprzez swoje korzenie do grzybów, a grzyby pomagają korzeniom zbierać wodę i składniki odżywcze gleby, które następnie są dystrybuowane z powrotem do rośliny.

Ta podziemna sieć pomaga w osiągnięciu aż trzech korzystnych wyników. Sekwestruje węgiel pod ziemią, co jest korzystne dla środowiska. Wzmacnia także zdolność struktur korzeniowych do zbierania wody i składników odżywczych z gleby. I chroni rośliny przed chorobą.

Ponieważ nie zawiera składnika nadziemnego, sieć grzybów jest całkowicie zależna od rośliny żywicielskiej w celu uzyskania dostępu do węgla uzyskanego w procesie fotosyntezy. Nad ziemią roślina wysyła związki węgla pod ziemią, gdzie mogą być wykorzystane przez grzyby. Naukowcy dowiedzieli się niedawno, że mikoryza odgrywa również ważną rolę w magazynowaniu węgla w glebie. Jest to korzystne dla środowiska, ponieważ zmniejsza ilość węgla w atmosferze.
Sekwestracja węgla rozpoczyna się w chloroplastach wszystkich zielonych roślin, które są miejscem fotosyntezy.

Źródło: modernag.org

Jakie inne korzyści otrzymujemy od roślin?

Grzyby rozprzestrzeniają się w glebie, oczyszczają niezbędne składniki odżywcze, a następnie dostarczając je z powrotem do rośliny żywicielskiej. To wzmacnia zdolność systemu korzeniowego do podtrzymywania rośliny ponad ziemią, na dwa podstawowe sposoby. Po pierwsze, działa jako rozszerzenie podziemnych systemów korzeniowych. Po drugie, odgrywa kluczową rolę w odniesieniu do fosforu, jednego z trzech podstawowych makroskładników, których potrzebują wszystkie rośliny (pozostałe to azot i potas). Fosfor jest często związany lub zablokowany w glebie, utrudniając dostęp do korzeni. Mikoryza może pomóc odblokować go, ułatwiając jego wykorzystanie przez roślinę.

Inną kluczową korzyścią tej relacji jest tłumienie choroby. Fizycznie zajmując miejsce na i wokół korzeni, mikoryza blokuje patogeny, które mogą potencjalnie spowodować wybuch choroby. Jest to tzw. Wykluczenie konkurencyjne.

Rolnicy oraz naukowcy wiedzą o ważnej roli mikoryzy od połowy lat osiemdziesiątych. Istnieje na rynku wiele produktów, które poprawiają mikoryzę. Najczęściej stosowanymi są mikrobiologiczne zaprawy nasienne. Działają one jako modyfikatory, zachęcające do rozwoju sieci grzybów korzeniowych.

Jakie są podziemne relacje roślin?

Te produkty z nasionami są najczęściej stosowane w celu wspierania solidnego rozwoju sadzonek po posadzeniu oraz w zapobieganiu chorobom grzybiczym narażającym młode rośliny. Kilka z nich obejmuje wykorzystanie drobnoustrojów, które pomagają promować korzystne bakterie w glebie.

Ponieważ produkty z nasionami mogą zwiększyć wydajność, mogą również odgrywać istotną rolę w nowoczesnych wysiłkach na rzecz zrównoważonego rolnictwa. Uprawy z wytrzymałymi sieciami mikoryzowymi są zdrowsze i lepiej się rozwijają oraz same się bronią. W rezultacie wymagają mniej zasobów do wzrostu, co jest dobre dla rolników i środowiska.

Żródło: modernag

Czym są uprawy hydroponiczne? Hydroponika to technika uprawy jakiejkolwiek rośliny bez wszczepiania jej w glebę. Botanicy odkryli, że rośliny wchłaniają substancje odżywcze przez wodę, która nasiąka glebą wokół korzeni.

Gleba działa jak rezerwuar rzeczy takich jak materiał odżywczy, a także jako medium, dzięki któremu roślina może się wzmocnić. Kiedy woda dostarczana do roślin ma już potrzebny materiał organiczny, a rośliny są zabezpieczone, a nawet zawieszone w inny sposób, wówczas gleba staje się niepotrzebna.

Odkrycie tego rodzaju rolnictwa wzbudziło zainteresowanie botaników, a także zainteresowanych osób związanych z rolnictwem, nie spowodowało to jednak szybkiej rewolucji w rolnictwie. Ponieważ ludzie zaczęli martwić się o pestycydy, a także inne toksyny w roślinach produkowanych przez duże gospodarstwa rolne, zapotrzebowanie na hydroponikę nagle wzrosło.

Rośliny wytwarzane za pomocą technik hydroponicznych nie zawierają żadnych pestycydów, dlatego nie stanowią absolutnie żadnego zagrożenia dla ludzi. Obecnie wiele gospodarstw domowych korzysta z tej techniki uprawy roślin.

Ten rodzaj rolnictwa został wprowadzony w krajach wysokorozwiniętych. Tworzy się w ten sposób wzrost produkcji żywności, a także sprawia, że ​​kraj jest przyjazny środowisku,  ma własne dostawy oraz eksportuje produkty do sąsiednich krajów.

Istnieją 2 techniki uprawy hydroponicznej. Należą do nich kultura roztworu i kultura podłoża.

Medium kultury wykorzystuje medium do obsługi systemu, takie jak kultura piasku, żwiru i wełny mineralnej.

Z drugiej strony, kultura roztworu zwykle nie wykorzystuje pożywek stałych w tej technice, ale tylko w pożywce. Następnie musisz wybrać jedną z dwóch metod dostarczania do roślin wody wzbogaconej w składniki odżywcze.

Jedną z metod jest metoda pasywna, która zwykle wymaga ręcznego podlewania, co jest przydatne w przypadku małych upraw.

Druga to metoda aktywna, która jest głównie wykorzystywana w większych gospodarstwach hydroponicznych, w której wykorzystuje się pompy do dostarczania wartości odżywczych.

Zalety upraw hydroponicznych

Główne zalety upraw hydroponicznych obejmują; brak toksyn, mniej wody, mniej miejsca, mniej substancji odżywczych, wczesne zbiory oraz eliminację chorób spowodowanych glebą. Zapewniają także stałą produkcję. Wszystkie te świadczenia nie podlegają ograniczeniom wynikającym z suszy oraz innych katastrof.

Stałe wskaźniki produkcji

Hydroponiczne metody umożliwiają uprawę oraz zbiór niestandardowych produktów, których uprawianie w tradycyjny sposób jest ryzykowne. Gospodarstwa mają stabilne wskaźniki produkcji, ponieważ znajdują się w zamkniętych i kontrolowanych miejscach.

Produkcja może odbywać się przez cały rok. Zmiany poziomu wilgotności i temperatury, które mają wpływ na świat zewnętrzny w niczym tu nie przeszkadzają. Każdy rok jest sezonem wegetacyjnym dla rolników uprawiających hydroponikę.

Metoda zużywa mniej wody

Ten rodzaj rolnictwa zużywa mniej wody w porównaniu z tradycyjnymi technikami uprawy, ponieważ woda jest ponownie wykorzystywana w środowisku hydroponicznym . Zmniejsza także wydatki na wodę dla rolnika.

Wczesne zbiory

Tempo wzrostu roślin jest szybsze przez co możemy uzyskać więcej zasobów. Dzięki szybszemu rolnictwu rośliny mogą być zbierane wcześniej, co pozwala skutecznie zaspokoić obecne zapotrzebowanie rynku.

Brak możliwości chorób glebowych

Wszystkie produkty wykonane w tej technologii są bezpieczne i pozbawione substancji chemicznych. Ponadto, produkty są bardziej świeże i wysokiej jakości w przeciwieństwie do tradycyjnego rolnictwa. Eliminuje to również ryzyko chorób przenoszonych przez glebę.

Duże ilości upraw na małych powierzchniach

Metoda hydroponiczna pozwala uprawiać duże ilości pożywienia na małych obszarach. Technika powoduje szybsze dojrzewanie roślin. Rośliny uprawiane metodą hydroponiczną produkują więcej żywności na hektar kwadratowy w porównaniu ze standardową farmą.

Konstrukcje, w których produkowane są gospodarstwa hydroponiczne chronią uprawy przed czynnikami atmosferycznymi oraz szkodnikami. Możliwie jest wytwarzanie żywności przez cały rok.

Mniej substancji odżywczych

Hydroponiczne projekty ogrodnicze wykorzystują mniej substancji odżywczych do uprawy roślin. Rosną one w zamkniętym otoczeniu, przez co można z łatwością zarządzać odpadami. Jest to lepsze rozwiązanie niż tradycyjne gospodarstwa rolne, które umożliwiają odpływ ścieków do dróg wodnych, a nawet dostaw wody gruntowej.

Zajmuje mniej miejsca

Uprawa hydroponiczna pozyskuje większe plony z niewielkiej powierzchni, w porównaniu z tradycyjnymi uprawami. Charakteryzuje się tym, że system korzeniowy nie musi się rozwijać, a także rozszerzać w poszukiwaniu substancji odżywczych. Przestrzeń do wzrostu korzenia jest niewielka. Uprawy metodą hydroponiczną są obfite i mieszczą się w ciasnych przestrzeniach.

Czym są uprawy hydroponiczne?

Hodowca powinien pomyśleć o swojej farmie hydroponicznej jako o jednej z najbardziej opłacalnych opcji uprawy roślin oraz warzyw. Wybierając tą metodę hodowli, rolnik nie musi szukać odpowiedniego gruntu pod uprawę roślin. Inwestycja  w uprawę hydroponiczną jest równocześnie promocją ekologicznego oraz nowoczesnego rolnictwa.

Źródło: farmhydroponics

Nowoczesne zastosowania w rolnictwie

Nowoczesne systemy technologicznie wkraczają również do agrobiznesu, wprowadzają innowacje, które mają istotny wpływ na funkcjonowanie gospodarstwa rolnego.

Narzędzia cyfrowe pomagają podejmować lepsze decyzje również w rolnictwie. Aplikacje rolnicze działają równie sprawnie, co aplikacje fitness, tylko śledzą dane o pogodzie, sadzeniu oraz glebie. Dzięki nowoczesnym technologiom rolnicy mogą zobaczyć i zrozumieć, co się dzieje (lub ma się wydarzyć). W każdej dziedzinie związanej z uprawą roli, co pozwala im dokonywać zrównoważonych wyborów.

Mogą sadzić więcej nasion w miejscach, w których najprawdopodobniej będą one się rozwijały. Mogą wykorzystywać bardziej precyzyjne ilości wody oraz innych zasobów do uprawy żywności. Zdalnie sprawdzać pola i rozwiązywać problemy, zanim staną się problemami.

Zastosowanie GPS w rolnictwie

System GPS działa również w rolnictwie, pomaga w dokładnym określeniu, które uprawy cierpią z powodu suszy, presji insektów lub braku azotu. Wiedza ta jest niezwykle ważna dla rolników. Zamiast korzystać z uniwersalnego, konserwatywnego podejścia do prowadzenia gospodarki rolnej. GPS zapewnia hodowcom dokładne współrzędne „roślin, które wymagają wkładu pracy”. Ciągniki stosowane w nowoczesnym rolnictwie z łatwością dzielą się cennymi informacjami na temat upraw ze Swoimi właścicielami.

Maszyny rolnicze pracujące w polu komunikują się między sobą, dzięki precyzyjnie skonfigurowanym systemom, informując gdzie dokładnie został już zastosowany nawóz lub woda.

Ta zaawansowana technologia pozwala uniknąć, niepotrzebnego nakładania się wykonanej pracy. Chroni zasoby naturalne oraz może zmniejszyć emisję spalin emitowanych przez ciągniki.

Korzystanie z nowoczesnych technologii cyfrowych, takich jak min. smartfon czy system GPS daje wiele korzyści rolnikom. Urządzenia te mogą pomóc im w optymalizacji zbiorów, przy bardziej efektywnym wykorzystaniu zasobów.

Narzędzia cyfrowe dostępne na smartfonach, takie jak analiza danych. Mogą pomóc rolnikom w podejmowaniu bardziej świadomych decyzji dotyczących ich działalności poprzez pomiar i analizę informacji na temat gleby, pola i warunków pogodowych.

Takie decyzje pomagają rolnikom zwiększyć produktywność na każdym arze ziemi, wydajniej wykorzystywać zasoby i maksymalnie wykorzystać wszystkie zbiory. Dane mogą być wykorzystywane przez rolników do tworzenia modeli produkcyjnych, które pomagają rolnikom optymalizować decyzje dotyczące rolnictwa w trakcie sezonu.

Bardziej świadome decyzje podjęte przy pomocy zastosowania nowoczesnych technologii, prowadzą do poprawy wydajności gospodarstw oraz lepszych zbiorów.

Współczesna gospodarka rolna, mocno ewoluowała a stereotypy, które funkcjonowały jeszcze niedawno o rolnictwie, powoli odchodzą w niepamięć.

Dzisiejszy rolnik, coraz częściej jest postrzegany, jako nowoczesny i technologicznie rozwinięty gospodarz, pracodawca oraz biznesmen a technologie cyfrowe tylko pomagają, w kreowaniu tego wizerunku.