Izviđači dronova spremni su učiniti preciznu poljoprivredu još preciznijom kako tehnologija dronova napreduje.
Dronovi su već stigli na farme, prema Federalnoj upravi za zrakoplovstvo. Sedamnaest posto svih komercijalno registriranih bespilotnih letjelica u 2017. korišteno je u poljoprivredi, što ih čini trećim najvećim korištenjem za strojeve iza nekretnina/fotografija iz zraka, s 48 posto, i industrijske inspekcije, s 28 posto.
Specijalizirana poljoprivreda dio je tog tržišta precizne poljoprivrede za dronove. Aeronautičke tvrtke poput francuske tvrtke Delair-Tech i američkog izvođača obrambenih bespilotnih letjelica AeroVironment prodaju svoje integrirane senzorske poljoprivredne bespilotne letjelice proizvođačima specijaliziranih usjeva, a Sjeverozapad je ciljno tržište.
MicaSense sa sjedištem u Seattleu, koji prodaje višespektralni dron senzor pod nazivom RedEdge-M, posjećuje sastanke uzgajivača kao što je okupljanje uzgajivača voćaka koje se održalo u Kennevicku, Washington. Na tom sastanku, izvršni direktor MicaSense Gabriel Torres raspravljao je o analitici upravljanja usjevima na kojoj tvrtka radi.
"Kontinuirano surađujemo s poljoprivrednicima i predvodnicima u industriji u istraživanju kako slike mogu utjecati na određenu praksu upravljanja ili pomoći u rješavanju nekih subjektivnosti oko donošenja odluka", rekao je direktor MicaSense Enterprise Solutions Manal Elarab. "Posvećeni smo kontinuiranom istraživanju novih načina za primjenu analitike slika u svakodnevnim odlukama na farmi."
Akademici također proučavaju korištenje dronova za posebne usjeve. Vegetable Growers News u veljači 2018. pisale su o partnerstvu između Instituta za tehnologiju Rochester i Sveučilišta Cornell u razvoju programa dronova za prepoznavanje osjetljivosti graha na bijelu plijesan. Na Sveučilištu Penn State, dva istraživača – inženjer i hortikulturist – rade na programu bespilotnih letjelica kako bi odredili pokrivenost pojedinačnih cvjetova i opterećenje plodovima na drvetu.
Od vojnika do sojenice
Tehnologije dronova u razvoju prelaze iz jednog sektora u drugi. AeroVironmentov ag dron Quantixov najraniji prethodnik bio je vojni dron po imenu Pointer koji su američka vojska i marinci koristili prije 30 godina. Tvrtka je postala glavni dobavljač Ministarstva obrane SAD-a nakon 9. rujna i tijekom Zaljevskog rata i do danas ima pet programa s DOD-om.
Iako je Quantix namijenjen istraživanju biljaka, a ne neprijatelja, njegov koncept okomitog polijetanja i slijetanja došao je iz vojnog programa. Dron s fiksnim krilima lansira se iz okomitog položaja, poput space shuttlea, ali se izravnava poput zrakoplova za duge preglede slika usjeva.
"To je stvarno najbolje od oba svijeta", rekao je direktor komercijalne prodaje AeroVironmenta Mark Dufau.
Tehnologija se nastavlja razvijati i tvrtke pronalaze nove značajke koje najbolje funkcioniraju za preciznu poljoprivredu. Jedna od osnovnih tehnologija daljinskog očitavanja, normalizirani vegetacijski indeks razlike (NDVI), došao je iz satelitskih programa 1960-ih i 1970-ih, rekao je MicaSense stručnjak za aplikacije daljinskog istraživanja John Sulik.
"Puno toga možete učiniti", rekao je Sulik. „Radi se samo o tome da mnoge starije tehnike daljinskog očitavanja nisu relevantne za ove usjeve veće vrijednosti. Ne pričaju vam onoliko priče koliko biste trebali znati.”
MicaSense RedEdge-M ima pet kamera koje mjere crveni, zeleni, plavi, bliski infracrveni i crveni rub.
"Multispektralne slike pokazale su se vrlo pronicljivim alatom kada je u pitanju istraživanje vašeg područja stresa", rekao je Elarab. "Indeksi izgrađeni iz multispektralnih slika pomažu u razumijevanju varijabilnosti unutar vašeg područja i tako vas vode do mjesta stresa tako da prikupljate reprezentativne uzorke koji mogu suziti uzrok stresa."
Na tržištu je za uzgajivače nekoliko različitih višespektralnih dron senzora. Sentera sa sjedištem u Minneapolisu 28. ožujka objavila je da prodaje svoj senzor AGX710 s kardanskim pokretom za plug-and-play upotrebu s industrijskim dronovima Matrice 200 serije DJI. Izvršni direktor Sentere, Eric Taipale, rekao je da uparivanje našim korisnicima čini "nevjerojatno jednostavnim prikupljanje korisnih podataka s terena".
“Naši kupci proizvode desetke različitih indeksnih proizvoda i koriste automatizirane alate za analizu u toliko različitih aplikacija u poljoprivredi, šumarstvu i zaštiti okoliša,” rekao je. Senterin senzor opremljen je jednogodišnjim pristupom platformi za softversku analitiku pod nazivom FieldAgent koja pruža uvide u izviđanje usjeva kako bi se pomoglo u otkrivanju bolesti, štetočina i drugih pritisaka, identificirali nedostaci i procijenio status ishrane.”
Dronovi također putuju na veće udaljenosti. U Francuskoj je Delairov dron DT18 ag odobren za let izvan vizualne linije vidljivosti ili za rad BVLOS (američka FFA zahtijeva izuzeće za letenje BVLOS-om). DT18 se može kontrolirati 3G bežičnom telefonskom mrežom i stoga se može letjeti miljama bez kontrolnog tornja.
"Jednim letom možete prekriti više od 2,500 hektara kada vam propisi dopuštaju visoko letenje", rekao je voditelj proizvoda za poljoprivredu i šumarstvo Lenaic Grignard. "Mi sinkroniziramo naš sustav tako da je produktivnost procjene usjeva vrlo visoka."
Dovoljno širok za gledanje
Dronovi su skupi i uglavnom su korisni za izviđanje teško dostupnih područja. Dakle, koliko velika farma mora biti da bi opravdala troškove?
Nezavisno, i Delairov Grignard i AeroVironmentov Dufau došli su do iste brojke: 1,000 hektara.
“U SAD-u, kada počnete imati više od 1,000 hektara, počinje biti zanimljivo,” rekao je Grignard. Dufau je rekao da na pragu od tisuću hektara "uzgajivači na Srednjem zapadu stvarno počinju uviđati korisnost u sustavu."
Ali obojica su brzo dodali da su posebni usjevi u mnogočemu drugačiji od usjeva u redovima i pokazuju veći povrat ulaganja.
"To se zapravo svodi na prihod po hektaru", rekao je Dufau. “Kada se uključite u usporedbe između usjeva srednjeg zapada i posebnih usjeva, ti se brojevi značajno mijenjaju zbog količine truda i prihoda koji su u pitanju s posebnim usjevima u odnosu na kukuruz i grah. Taj je broj znatno manji kako ulazite u specijalizirane usjeve.”
Jedan od primjera, rekao je, su uzgajivači vinove loze koji su poznati po tome da koriste dronove za posljednju, brzu provjeru vinograda malenog od pet hektara.
"Nije nužno, 'Što ste pronašli?'", rekao je Dufau. „Ono što ne nalazite daje vam tu razinu sigurnosti da činite sve što možete da s tim upravljate. … (Ne) samo da mogu uočiti probleme vani, već mogu i bolje spavati noću znajući da problema nema.”
Veća vrijednost usjeva jedan je od razloga zašto tvrtke koje proizvode bespilotne letjelice misle da će uzgajivači posebnih usjeva vjerojatnije prihvatiti tehnologiju.
"Stopa usvajanja je spora u rednim usjevima, a jedan od razloga za to je kada pogledate cijenu kukuruza, nemate investicijski kapacitet za ovu vrstu tehnologije", rekao je Grignard.
Elarab iz MicaSensea rekao je da se čini da se posebni uzgajivači brže prilagođavaju tehnologiji.
“Usjevi visoke vrijednosti bili su rani adaptatori tehnologije, poput vinograda i voćaka i slično,” rekla je. “Veliki je interes i za druge usjeve poput kave i povrća.
„Mnogi su ljudi zainteresirani za preciznu poljoprivredu i postoje različite stope usvajanja unutar određenih usjeva. Tržište se svake godine povećava. Puno je ljudi sve više uzbuđeno uključivanjem slika u svoje upravljačke odluke, tako da se definitivno događa velik rast.”
Od podataka do odluke
Ključno je učiniti podatke i slike dronovima relevantnima za odluke o upravljanju uzgajivača.
"Senzori stvaraju podatke", rekao je Sulik iz MicaSensea. “Ono što uzgajivačima treba su informacije. Dakle, ono što industriji treba je pravovremeni način reduciranja podataka u korisne informacije koje su relevantne. To je ono što treba izgladiti. I radimo na tome.”
Grignard iz Delaira taj zadatak naziva podatkovnim "uskim grlom".
"Ideja cijelog rješenja je ukloniti neka uska grla s podacima u različitim koracima tijeka rada, od prikupljanja do obrade podataka - to nije teret konzultanta za usjeve ili uzgajivača."
Jedan od analitičkih alata stvara kartu za uzgajivače.
"Procjenjujemo zdravlje biljaka i potrebe biljaka za hranjivim tvarima, a zatim izrađujemo kartu", rekla je. "Ova karta može se vrednovati za recept, na primjer, karta dušika." Delairov DT18Ag također ima mogućnost brojanja biljaka ili identificiranja praznina u nasadima.
Ali Grignard je dodao da algoritmi nisu jednaki za sve i da će se rezultati razlikovati od usjeva do usjeva. Kod biljaka jagoda, na primjer, algoritam za brojanje biljaka dobro funkcionira u ranim fazama, ali kasnije algoritam zakaže kako biljke rastu i krošnje se počnu spajati.
AeroVironment radi na algoritmu za brojanje biljaka za drvene usjeve voća, za koji je Dufau u ožujku rekao da je otprilike dva do tri mjeseca udaljen od toga da bude dostupan kao dodatak trenutnom sustavu.
Aplikatori s promjenjivom dozom još su jedna tehnologija koja se brzo razvija u preciznoj poljoprivredi. Moguća upotreba podataka iz drona, rekao je Dufau, jest da se podaci prenesu s drona na aplikator s promjenjivom dozom gnojiva, pesticida i/ili fungicida. Podaci drona o pojedinačnim biljkama spojeni s aplikatorom promjenjive količine, što bi značilo da pojedinačne biljke dobivaju samo kemikalije koje su im potrebne.
No kamo god nova tehnologija vodila, Dufau je rekao da će karte izrađene dronovima u budućnosti postati preciznije.
"Idete od lista do lista, od grane do grane, na kraju procjenjujući zdravlje biljaka vani", rekao je. “Takve vrste preciznih karata samo će dugoročno biti bolje. I vidim da ova vrsta tehnologije samo pokreće neka područja, posebno u posebnim usjevima koji zapravo nisu implementirani.”
- Stephen Kloosterman, VGN pomoćnik urednika
Gornja fotografija: AeroVironment Quantix s fiksnim krilima ima mogućnost okomitog polijetanja i slijetanja sličnu onoj kod lebdećeg drona.