Kako koristiti poljoprivredne dronove u preciznom poljoprivrednom gazdinstvu?

Dronovi se koriste u više od samo vojnih svrha. Poljoprivredni dronovi sada mogu pomoći poljoprivrednicima i poljoprivrednim poduzećima da učinkovitije i efikasnije održavaju svoje zemljište.

Rast proizvodnje hrane i potražnje za potrošnjom u suvremenoj poljoprivrednoj industriji doveo ju je do kritične prekretnice, s globalnim zalihama hrane koje se smanjuju brže nego ikad prije, a cijene roba rastu kao nikada prije.

Agronomi i poljoprivrednici diljem svijeta pod većim su pritiskom da poboljšaju učinkovito upravljanje resursima suočeni sa smanjenjem financija, dok je fenomen “s farme na tanjur” doveo do sve većeg napora za boljom sljedivošću prehrambenih proizvoda jer su kupci sve više zabrinuti zbog izvora hrane koju kupuju i načina na koji je proizvedena.

Osim toga, pokušaji poljoprivredne industrije da očuva sigurnost opskrbnog lanca postaju sve složeniji zbog klimatskih promjena.

Kako se dronovi koriste u preciznoj poljoprivredi?

Dronovi postaju sve popularniji u poljoprivredi kao dio holističkog plana održive poljoprivrede, omogućujući agronomima i poljoprivrednicima da pomognu u pojednostavljenju procesa, a istovremeno dobiju važne informacije o svojim usjevima putem temeljitih podataka i Topografska analiza.

Na primjer, nadzor usjeva pojednostavljen je informacijama dobivenim od poljoprivrednih dronova koje se zatim primjenjuju u razvoju i provedbi kontinuiranih poboljšanja poput promjena u primjeni gnojiva ili postavljanju jaraka.

Korištenjem GPS lokacija na raznim točkama duž rute, umjesto napornih i dugotrajnih metoda prikupljanja podataka, hrana se može pouzdano pratiti od farme do tanjura.

Uloga poljoprivrednih dronova u preciznoj poljoprivredi

U preciznoj poljoprivredi, bespilotne letjelice se koriste u raznim zadacima, od uzorkovanje tla i analizu polja usjeva do sadnje i primjene pesticida.

Dronovi u poljoprivredi mogu se kombinirati s raznim tehnologijama snimanja poput hiperspektralnog, multispektralnog, termalnog i tako dalje kako bi se poljoprivrednicima ponudile vremenske i specifične informacije o zdravlju usjeva, gljivičnim infekcijama, uskim grlima u rastu i tako dalje.

Bespilotne letjelice su vrlo učinkovite za pažljivo praćenje ogromnih površina poljoprivrednog zemljišta, uzimajući u obzir parametre poput nagiba i visine, na primjer, kako bi se otkrio najučinkovitiji režim sadnje.

Važno je napomenuti da se visokokvalitetna rezolucija podataka s dronova može koristiti za mjerenje plodnosti usjeva, što agronomima omogućuje preciznu primjenu gnojiva, smanjenje otpada te projektiranje ili popravljanje sustava navodnjavanja.

Nakon prirodnih katastrofa, poput poplava, tehnologija može biti posebno korisna u pomaganju poljoprivrednicima u procjeni štete na kopnenim terenima koji mogu biti nedostupni pješice. Slijede neke od uloga dronova u preciznoj poljoprivredi:

1. Izmjeravanje i kartiranje usjeva

Dok se procjena usjeva prije morala obavljati ručno, pješice, s traktora ili korištenjem skupe satelitske tehnologije, dronovi u poljoprivredi sada nam omogućuju analizu zdravlja vegetacije iz zraka u nekoliko minuta.

Na primjer, snimanje dronom s ubrzanim vremenskim intervalom može se koristiti za precizno praćenje rasta i razvoja prinosa tijekom nekoliko dana ili tjedana, a NDVI mapiranje dronovima, koje koristi specijalizirane senzore, izuzetno je korisno za analizu razine klorofila, otkrivanje insekata, štetnika i bolesti, identificiranje korova i mjerenje razine stresa biljaka.

Poljoprivrednici tada mogu brzo rješavati probleme i vršiti bitne prilagodbe kada su potrebne kako bi osigurali veću produktivnost. To u biti znači da poljoprivrednici mogu biti znatno pažljiviji prema stalno promjenjivim potrebama svojih usjeva.

Proces mapiranja usjeva dronom je prilično jednostavan. Mnogi noviji modeli poljoprivrednih dronova dolaze sa softverom za planiranje leta koji omogućuje operateru crtanje oblika oko područja koje treba pokriti. Softver zatim automatski dizajnira kurs leta, a u nekim slučajevima čak i priprema snimke kamere.

Tijekom leta, dron automatski snima slike pomoću ugrađenih senzora i ugrađene kamere te koristi GPS za izračunavanje kada snimiti svaku fotografiju. Međutim, ako vaš dron nema ove automatske značajke, jedna osoba mora upravljati dronom dok druga snima slike.

2. Suzbijanje korova i štetočina

Neuspjeh usjeva uzrokovan je korovom i štetnicima u praktički svim glavnim usjevima, uključujući pšenicu, palmino ulje, soju, rižu, krumpir, pamuk i kukuruz. Precizna poljoprivreda ima širok raspon primjena u poljoprivrednim okruženjima, uključujući suzbijanje štetočina i suzbijanje štetočina.

Sa specijaliziranim kamerama i senzorima sposobnim za otkrivanje specifičnih korova i štetnika, kao i GPS tehnologijom sposobnom za pružanje informacija o lokaciji za mapiranje polja, mogu pomoći u pravilnom praćenju ogromnih područja u nekoliko sekundi.

Dronovi u poljoprivredi omogućuju preciznije planiranje strategije suzbijanja korova, povećavajući učinkovitost mehaničkih metoda i smanjujući rast herbicida, što dovodi do nižih troškova, sporijeg uspostavljanja otpornosti korova i povećanja bioraznolikosti.

Poljoprivredni dronovi mogu pokriti mnogo hektara u samo nekoliko minuta leteći iznad polja i šaljući fotografske podatke za identifikaciju korova i štetnika. Nadalje, poljoprivrednici i tvrtke mogu se suočiti s korovom i štetnicima što je prije moguće prije nego što naštete cijelom urodu.

3. Inspekcija tla

Često se koriste za pregled stanja tla. U konvencionalnoj poljoprivrednoj metodologiji postoji nekoliko faza uključenih u pregled tla, kao što je ručni obilazak polja s opremom i pregled uzoraka tla za različite parametre.

S druge strane, poljoprivrednici i akademici mogu pratiti vitalne pokazatelje kvalitete tla dugo nakon što je sjeme posijano, zahvaljujući poboljšanim tehnologijama praćenja tla.

Dronovi za proučavanje tla i terena mogu pomoći u praćenju gustoće tla i biljaka tijekom vegetacijske sezone kako bi se izbjegla kasnija “iznenađenja”.

Ovo proaktivno uzorkovanje tla poljoprivrednim dronovima može pomoći poljoprivrednicima da budu korak ispred bilo kakvih problema i da po potrebi naprave izmjene (npr. prilagođavanje navodnjavanje, dodavanjem dušika gnojivo, itd.) kako bi se maksimiziralo zdravlje usjeva.

Praćenje sastava i stanja tla ključno je za moderne poljoprivredne operacije. Što su podaci točniji, kao i kod većine stvari, to bolje.

Poljoprivrednici mogu donositi informiranije odluke o tome gdje saditi koje usjeve i kada izvršiti prilagodbe korištenjem multispektralnih karata kvalitete tla svojih polja. Kao rezultat toga, uz održivije pristupe gospodarenju zemljištem, prinosi će biti veći i zdraviji.

4. Navodnjavanje i upravljanje vodama

Voda je vrijedna roba koja je ključna za uspjeh svih poljoprivrednih operacija, stoga se njome mora pravilno upravljati. Do izražaja dolazi termografija dronom, koja koristi toplinske senzore za stvaranje slike koja pokazuje sadržaj vlage u zemljištu.

S tim informacijama mogu se donijeti informirane odluke o navodnjavanju kako bi se osiguralo da područja farme kojima je potrebno više vode dobiju istu, dok područja koja su već vlažna ne budu prezalijevana.

Na kraju krajeva, oni pomažu da poljoprivreda postane daleko preciznija znanost pružajući gore navedene prednosti. Problemi s vodom i navodnjavanjem nisu samo skupi, već mogu i smanjiti proizvodnju usjeva. Snimanje dronovima može se koristiti za identifikaciju ovih problema prije nego što postanu veliki problem.

5. Upravljanje prskanjem

Još jedna prednost dronova za preciznu poljoprivredu je učinkovita i djelotvorna upotreba gnojiva. Bespilotne letjelice mogu koristiti naprednu senzorsku tehnologiju kako bi točno odredile gdje su potrebne dodatne hranjive tvari, omogućujući im primjenu samo tamo gdje su najpotrebnije.

Dronovi u poljoprivredi su također vrlo učinkovite prskalice, sposobne isporučiti točno ispravnu količinu biljne hrane u pravo vrijeme, uspješno smanjujući količinu ispuštenog gnojiva do 20%. To ne samo da smanjuje troškove poljoprivrede, već i sprječava prekomjernu štetu za okoliš.

Vrste dronova koji se koriste u poljoprivredi

Bespilotne letjelice dolaze u raznim oblicima i veličinama, a mogu se svrstati u sljedeće kategorije:

1. Dronovi s fiksnim krilima

Fiksni krilni zrakoplovi koriste uzgon i otpor za održavanje visine na isti način kao i zrakoplovi. Prilično su jednostavni za upravljanje. Imaju nepomično krilo i propeler koji im omogućuje kretanje naprijed.

Zbog svog dizajna, mora se stalno kretati u odnosu na zrak koji ga okružuje kako bi ostao u zraku. Kao rezultat toga, vjetar može imati značajan utjecaj na njegov rad.

Još jedno ograničenje je to što veći dronovi zahtijevaju područje sletne piste za postavljanje i preuzimanje, dok se manji mogu ručno lansirati i preuzeti slijetanjem na meku površinu.

2. Hibridni VTOL dronovi s fiksnim krilima

Nova kategorija hibrida koji mogu vertikalno poletjeti i sletjeti kombinira prednosti dronova s fiksnim krilima s mogućnošću lebdenja.

Hibridni VTOL (vertikalno polijetanje i slijetanje) dronovi s fiksnim krilima kombiniraju kvalitete bespilotnih letjelica (UAV) s mogućnošću letenja na jednoj lokaciji, a pritom zadržavaju hibridna svojstva.

Zahvaljujući toj funkciji, mogu poletjeti s jednog mjesta i letjeti vertikalno dulje vrijeme.

3. Više dronova

Višerotorni dronovi najčešće se koriste za mapiranje i modeliranje. Sastoje se od trupa i četiri motora koji pokreću odgovarajuće propelere. Višerotorni dronovi su fantastičan izbor za zračno fotografiranje zbog svoje kompaktne veličine i izvanredne kontrole.

Mogu jednostavno lebdjeti i poletjeti vertikalno, što im daje još veću mobilnost. Zbog svog dizajna mogu podnijeti i veću težinu. Multi-rotor može prevoziti robu poput DSLR fotoaparata ili drugih predmeta koji mu omogućuju kretanje.

Oni se lako kreću u malim prostorima. GPS prijemnici dronova omogućit će im lebdenje i praćenje unaprijed definirane putanje pomoću točaka.

4. Helikopter s jednim rotorom

Dronovi s jednim rotorom helikoptera imaju više prednosti od drugih vrsta. Imaju mehanizam kontroliran plinom za povećanje izdržljivosti.

Aerodinamički standardi naglašavaju da veće lopatice rotora rezultiraju manjim okretanjem i većom pouzdanošću sustava. Kao rezultat toga, helikopteri s jednim rotorom praktičniji su od drugih vrsta. Poljoprivreda ima koristi od duljih lopatica rotora helikoptera s jednim rotorom.

5. Privezani dron

Privezano vozilo je tipičan dron koji je privezan za žicu kako bi se eliminirala potreba za daljinskim upravljačem. Kretanje drona je stoga ograničeno žicom. Nadalje, privezani dronovi dolaze u širokom rasponu konfiguracija.

Mogu biti od normalnog drona koji se kreće u skladu s užetom do drona koji je pričvršćen mikrofilamentnom žicom i ima uspostavljeni izvor napajanja za beskonačno letenje.

Prema Međunarodnom udruženju za bespilotne letjelice (Association for Unmanned Vehicle Systems International), u bliskoj budućnosti će se 80 posto bespilotnih letjelica (UAV) koristiti u poljoprivredne svrhe.

Ali koliko je poljoprivredni sektor spreman za korištenje dronova? I koliko su oni spremni za potpuno djelovanje na farmi?

Često postavljana pitanja

1. U kojem godišnjem dobu lete dronovi za analizu usjeva?

Dronovi se obično koriste za analizu usjeva tijekom vegetacijske sezone, odnosno kada usjevi aktivno rastu i razvijaju se. To razdoblje obično odgovara proljetnim i ljetnim mjesecima, ovisno o određenoj usjevu i lokaciji.

Leteći dronovima tijekom ove sezone, poljoprivrednici mogu dobiti podatke o zdravlju usjeva u stvarnom vremenu, prepoznati problematična područja i donositi informirane odluke za optimizaciju upravljanja usjevima i maksimiziranje prinosa.

2. Koji prirodni resurs možemo pomoći u zaštiti korištenjem dronova i preciznom primjenom sredstava?

Korištenje dronova i precizna primjena gnojiva može pomoći u zaštiti vodnih resursa. Preciznim ciljanjem primjene gnojiva, pesticida i navodnjavanja, poljoprivrednici mogu smanjiti otjecanje i ispiranje tih tvari u vodene površine. Dronovi pružaju snimanje visoke rezolucije i prikupljanje podataka, omogućujući poljoprivrednicima da identificiraju područja prekomjerne ili nedovoljne primjene i prilagode unos u skladu s tim.

3. Kako upravljati dronom?

Upravljanje dronom obično uključuje sljedeće korake: Prvo, provjerite je li dron potpuno napunjen i jesu li potrebne komponente, poput daljinskog upravljača i mobilnog uređaja, spojene.

Drugo, provedite provjeru prije leta, provjeravajući ispravnost senzora, propelera i kamere drona. Treće, isplanirajte putanju leta i postavite točke puta ako je potrebno pomoću softvera za upravljanje dronom.

Na kraju, lansirajte dron, upravljajte njime pomoću daljinskog upravljača i pratite prijenos videozapisa uživo ili snimljene slike za analizu. Poštivanje lokalnih propisa i prakticiranje sigurnih tehnika letenja također su važni za uspješno upravljanje dronom.

4. Kako dronovi prikupljaju podatke?

Dronovi prikupljaju podatke putem raznih senzora i tehnologija u vozilu. To može uključivati kamere, toplinske senzore, LiDAR (detekcija i određivanje dometa svjetlosti) i multispektralne senzore. Dok dron leti iznad ciljanog područja, ovi senzori snimaju slike, videozapise ili druge podatke. Prikupljeni podaci se zatim prenose i pohranjuju na dronu ili prenose na računalo radi analize.