Hur använder man jordbruksdrönare i precisionsjordbruk?

Drönare används för mer än bara militära ändamål. Drönare för jordbruk kan nu hjälpa jordbrukare och jordbruksföretag att sköta sin mark mer effektivt och ändamålsenligt.

Den ökade livsmedelsproduktionen och konsumtionsbehovet inom den moderna jordbruksindustrin har lett den till en kritisk vändpunkt, med globala livsmedelsförsörjningar som krymper snabbare än någonsin och råvarupriser som stiger som aldrig förr.

Agronomer och jordbrukare över hela världen är under ökad press att förbättra effektiv resurshantering inför krympande finanser, medan fenomenet "från jord till tallrik" har lett till en ökad strävan efter bättre spårbarhet av livsmedelsprodukter eftersom kunderna blir mer bekymrade över källorna till de livsmedel som köps och hur de producerats.

Dessutom blir jordbruksindustrins försök att bevara leveranskedjans säkerhet alltmer komplicerade på grund av klimatförändringarna.

Hur används drönare inom precisionsjordbruk?

Drönare blir alltmer populära inom jordbruket som en del av en holistisk hållbar jordbruksplan, vilket gör det möjligt för agronomer och jordbrukare att hjälpa till att effektivisera processer samtidigt som de får viktig information om sina grödor genom grundlig data och topografiska analyser.

Till exempel förenklas övervakning av grödor genom informationen som tas emot från jordbruksdrönare, vilken sedan används för att utveckla och implementera kontinuerliga förbättringar, såsom förändringar i gödselanvändning eller dikesplacering.

Med hjälp av GPS-positioner på olika punkter längs vägen, istället för arbetsintensiva och tidskrävande metoder för datainsamling, kan maten spåras tillförlitligt från gård till tallrik.

Drönares roll inom precisionsjordbruk

Inom precisionsjordbruk används drönare i en mängd olika uppgifter, allt från jordprovtagning och analys av grödor till plantering och bekämpningsmedelsanvändning.

Drönare inom jordbruket kan kombineras med olika avbildningstekniker som hyperspektral, multispektral, termisk och så vidare för att erbjuda jordbrukare tidsmässig och platsspecifik information om grödors hälsa, svampinfektioner, tillväxtflaskhalsar och så vidare.

Drönare är mycket effektiva för att noggrant hålla koll på stora jordbruksmarker, med hänsyn till parametrar som lutning och höjd, för att till exempel hitta det mest effektiva planteringsschemat.

Viktigt är att den höga upplösningen hos drönardata kan användas för att mäta grödors bördighet, vilket gör det möjligt för agronomer att applicera gödningsmedel med stor precision, minska avfall och designa eller reparera bevattningssystem.

Efter naturkatastrofer, såsom översvämningar, kan tekniken vara särskilt användbar för att hjälpa jordbrukare att kartlägga skador på marker som kan vara oåtkomliga om man är till fots. Följande är några av drönares roller inom precisionsjordbruk:

1. Kartläggning och inventering av grödor

Medan utvärdering av grödor tidigare var tvungen att göras manuellt, till fots eller från en traktor eller med hjälp av dyr satellitteknik, tillåter drönare inom jordbruket oss nu att analysera vegetationens hälsa från himlen på några minuter.

Time-lapse-drönfotografering kan till exempel användas för att exakt övervaka avkastningstillväxt och utveckling över flera dagar eller veckor, och drönardriven NDVI-kartläggning, som använder specialiserade sensorer, är extremt användbar för att analysera klorofyllnivåer, upptäcka insekter, skadedjur och sjukdomar, identifiera ogräs och mäta växters stressnivåer.

Jordbrukare kan då hantera problem snabbt och göra nödvändiga justeringar när det behövs för att säkerställa högre produktivitet. Det betyder i huvudsak att jordbrukare kan vara betydligt mer uppmärksamma på sina grödors ständigt föränderliga behov.

Kartläggningsprocessen för att kartlägga grödor med en drönare är ganska enkel. Många nyare jordbruksdrönare levereras med flygplaneringsprogramvara som gör det möjligt för föraren att rita en form runt det område som ska täckas. Programvaran utformar sedan automatiskt en flygbana och förbereder i vissa fall till och med kamerabilder.

Under flygning tar drönaren bilder automatiskt med hjälp av inbyggda sensorer och den inbyggda kameran, och den använder GPS för att beräkna när varje bild ska tas. Men om din drönare saknar dessa automatiska funktioner måste en person manövrera drönaren medan den andra tar bilder.

2. Ogräs- och skadedjursbekämpning

Missväxter orsakas av ogräs och skadedjur i praktiskt taget alla större grödor, inklusive vete, palmolja, sojabönor, ris, potatis, bomull och majs. Precisionsjordbruk har ett brett spektrum av tillämpningar och användningsområden inom jordbruksmiljöer, inklusive ogräs och skadedjursbekämpning.

De, med specialkameror och sensorer som kan upptäcka specifika ogräs och skadedjur, samt GPS-teknik som kan tillhandahålla platsinformation för fältkartläggning, kan hjälpa till att korrekt spåra enorma områden på några sekunder.

Drönare inom jordbruket möjliggör mer exakt planering av ogrässtrategier, vilket ökar effektiviteten hos mekaniska metoder och minskar herbicidtillväxten, vilket leder till lägre kostnader, en långsammare etablering av ogräsresistens och ökad biologisk mångfald.

Drönare inom jordbruk kan täcka många hektar på några minuter genom att flyga över fälten och skicka fotografiska data för identifiering av ogräs och skadedjur. Dessutom kan jordbrukare och företag ta itu med ogräs och skadedjur så snart som möjligt innan de skadar hela skörden.

3. Jordinspektion

De används ofta för att inspektera jordens tillstånd. I konventionell jordbruksmetodik ingår flera faser i markinspektionen, såsom att besöka fältet manuellt med utrustning och granska jordprover för olika parametrar.

Jordbrukare och akademiker kan å andra sidan följa viktiga indikationer på jordkvaliteten långt efter att fröna har planterats, tack vare förbättrad teknik för markövervakning.

Drönare för jord- och fältstudier kan hjälpa till att övervaka jord- och växttäthet under hela växtsäsongen för att undvika "överraskningar" senare.

Denna proaktiva jordprovtagning med jordbruksdrönare kan hjälpa jordbrukare att ligga steget före eventuella problem och göra modifieringar efter behov (t.ex. justeringar bevattning, tillsätter kväve gödningsmedel, etc.) för att maximera grödans hälsa.

Jordens sammansättning och tillståndsövervakning är avgörande för moderna jordbruksverksamheter. Ju mer exakta data, som med de flesta saker, desto bättre.

Jordbrukare kan fatta mer välgrundade bedömningar om var de ska plantera vilka grödor och när de ska göra justeringar genom att använda multispektrala kartor över jordkvaliteten på sina åkrar. Som ett resultat, med mer hållbara markförvaltningsmetoder, kommer avkastningen att bli större och hälsosammare.

4. Bevattning och vattenhantering

Vatten är en värdefull råvara som är avgörande för att all jordbruksverksamhet ska lyckas, så den måste hanteras på rätt sätt. Dröntermografi, som använder termiska sensorer för att ge en bild som indikerar markens fukthalt, kommer in i bilden.

Med denna information kan välgrundade bedömningar göras om bevattningsåtgärder för att garantera att områden på gården som behöver mer vatten får det, medan områden som redan är fuktiga inte övervattnas.

I slutändan bidrar de till att göra jordbruk till en mycket mer exakt vetenskap genom att ge de fördelar som anges ovan. Vatten- och bevattningsproblem är inte bara dyra, utan de kan också minska grödoproduktionen. Drönarundersökningar kan användas för att identifiera dessa problem innan de blir ett problem.

5. Spruthantering

En annan fördel med precisionsjordbruksdrönare är den effektiva användningen av gödningsmedel. Drönare kan använda avancerad sensorteknik för att exakt hitta var ytterligare näringsämnen behövs, vilket gör att de bara kan appliceras där de behövs som mest.

Drönare inom jordbruket är också mycket effektiva sprutmaskiner, som kan leverera exakt rätt mängd växtnäring vid precis rätt tidpunkt, vilket framgångsrikt minskar mängden gödselmedel som släpps ut med upp till 20%. Detta minskar inte bara jordbrukskostnaderna utan sparar också onödiga miljöskador.

Typer av drönare som används inom jordbruket

Obemannade luftfarkoster finns i en mängd olika former och storlekar, och de kan klassificeras i följande kategorier:

1. Drönare med fasta vingar

Fastvingade flygplan använder lyftkraft och motstånd för att bibehålla höjden på samma sätt som flygplan gör. De är ganska enkla att använda. De har en icke-rörlig vinge och en propeller som gör att de kan flyga framåt.

På grund av sin konstruktion måste den alltid röra sig i förhållande till luften som omger den för att hålla sig uppe. Som ett resultat kan vinden ha en betydande inverkan på dess funktion.

En annan begränsning är att större drönare kräver en landningsbana för utplacering och hämtning, medan mindre kan startas för hand och hämtas genom att landa på en mjuk yta.

2. Hybrid VTOL-drönare med fast vingar

En ny kategori av hybrider som kan starta och landa vertikalt kombinerar fördelarna med fastvingade drönare med svävförmåga.

Hybrida VTOL-drönare (vertikal start och landning) med fast vingar kombinerar UAV-egenskaper (obemannade flygfarkoster) med förmågan att flyga på en enda plats samtidigt som de bibehåller hybridegenskaper.

Dessa kan lyfta från en enda plats och flyga vertikalt under en längre tid på grund av denna funktion.

3. Multidrönare

Flerrotordrönare är de vanligaste drönarna för kartläggning och modellering. Dessa består av en flygkropp och fyra motorer som driver propellrarna. Flerrotordrönare är ett fantastiskt val för flygfotografering tack vare sin kompakta storlek och enastående kontroll.

De kan helt enkelt sväva och lyfta vertikalt, vilket ger dem ännu mer rörlighet. Tack vare sin design kan de också bära den högre vikten. Multirotorn kan transportera varor som en systemkamera eller andra föremål som gör att den kan röra sig.

Dessa kan enkelt navigera i små utrymmen. Drönares GPS-mottagare gör att de kan sväva och följa en fördefinierad rutt med hjälp av waypoints.

4. Enrotorhelikopter

Enrotorhelikopterdrönare har fler fördelar än andra typer. De har en gasstyrd mekanism för att öka uthålligheten.

Aerodynamiska standarder betonar att större rotorblad resulterar i mindre spinn och större systemtillförlitlighet. Som ett resultat är helikoptrar med en rotor mer praktiska än andra typer. Jordbruket gynnas av helikoptrar med en rotor och längre rotorblad.

5. Ansluten drönare

Ett fastmonterat fordon är en typisk drönare som är fastkopplad till en vajer för att eliminera behovet av en fjärrkontroll. Drönarens rörelse begränsas således av fastmonterade drönare. Dessutom finns fastmonterade drönare i en mängd olika konfigurationer.

De kan variera från en vanlig drönare som rör sig i enlighet med förtöjningen till en drönare som är fastbunden med en mikrofilamenttråd och har en etablerad strömkälla för obegränsad flygning.

Enligt Association for Unmanned Vehicle Systems International kommer 80 procent av alla obemannade flygfarkoster (UAV) inom en snar framtid att användas av jordbruksskäl.

Men hur förberedd är jordbrukssektorn för användningen av drönare? Och hur förberedda är de för att verka fullt ut på gården?

Vanliga frågor och svar

1. Vilken säsong flyger de drönarna för att analysera grödorna?

Drönare används vanligtvis för att analysera grödor under växtsäsongen, vilket är den tid då grödorna aktivt växer och utvecklas. Denna period motsvarar vanligtvis vår- och sommarmånaderna, beroende på den specifika grödan och platsen.

Genom att flyga drönare under denna säsong kan jordbrukare få realtidsdata om grödors hälsa, identifiera problemområden och fatta välgrundade beslut för att optimera grödhanteringen och maximera avkastningen.

2. Vilken naturresurs kan vi bidra till att skydda genom att använda drönare och precisionsanvändning av insatser?

Användning av drönare och precisionsapplicering av insatser kan bidra till att skydda vattenresurser. Genom att noggrant rikta in appliceringen av gödningsmedel, bekämpningsmedel och bevattning kan jordbrukare minimera avrinning och urlakning av dessa ämnen till vattendrag. Drönare tillhandahåller högupplösta bilder och datainsamling, vilket gör det möjligt för jordbrukare att identifiera områden med över- eller underapplicering och justera insatserna därefter.

3. Hur man använder drönaren?

Att manövrera en drönare innebär vanligtvis följande steg: Först, se till att drönaren är fulladdad och att nödvändiga komponenter, såsom fjärrkontrollen och den mobila enheten, är anslutna.

För det andra, genomför en kontroll före flygning och verifiera att drönarens sensorer, propellrar och kamera fungerar korrekt. För det tredje, planera flygbanan och ange waypoints vid behov med hjälp av drönarens styrprogramvara.

Slutligen, starta drönaren, manövrera den med fjärrkontrollen och övervaka livevideo eller tagna bilder för analys. Att följa lokala föreskrifter och öva på säkra flygtekniker är också viktigt för framgångsrik drönaroperation.

4. Hur samlar drönare in data?

Drönare samlar in data via olika sensorer och tekniker ombord. Dessa kan inkludera kameror, värmesensorer, LiDAR (Light Detection and Ranging) och multispektrala sensorer. När drönaren flyger över målområdet tar dessa sensorer bilder, video eller annan data. Den insamlade datan överförs sedan och lagras på drönaren eller överförs till en dator för analys.