Cercetașii cu drone sunt pregătiți să facă agricultura de precizie și mai exactă pe măsură ce tehnologia dronelor avansează.
Dronele au ajuns deja la ferme, potrivit Administrației Federale a Aviației. Șaptesprezece la sută din toate dronele înregistrate comerciale în 2017 au fost folosite pentru agricultură, devenind a treia cea mai mare utilizare pentru mașinile din spatele fotografiei imobiliare/aeriene, la 48 la sută, și la inspecția industrială, la 28 la sută.
Agricultura de specialitate este o parte a acelei piețe agricole de precizie pentru drone. Firme de aeronautică, cum ar fi compania franceză Delair-Tech și antreprenorul american de drone de apărare AeroVironment își comercializează dronele agricole cu senzori integrati către producătorii de culturi de specialitate, iar nord-vestul este o piață țintă.
MicaSense, cu sediul în Seattle, care vinde un senzor de dronă multi-spectral numit RedEdge-M, a participat la întâlniri ale cultivatorilor, cum ar fi adunarea cultivatorilor de pomi fructiferi care a avut loc în Kennewick, Washington. La acea întâlnire, CEO-ul MicaSense, Gabriel Torres, a discutat despre analiza de management al volumului de recoltă la care lucrează compania.
„Colaborăm în mod continuu cu fermieri și lideri din industrie pentru a explora modul în care imaginile pot influența o anumită practică de management sau pot ajuta la rezolvarea unei părți a subiectivității din jurul procesului de luare a deciziilor”, a declarat directorul Enterprise Solutions, Manal Elarab, MicaSense. „Ne angajăm să explorăm în mod continuu noi modalități de a aplica analiza imaginilor în deciziile de zi cu zi ale fermei.”
De asemenea, cadrele universitare studiază utilizarea dronelor pentru culturile speciale. Vegetable Growers News în februarie 2018 a scris despre un parteneriat între Institutul de Tehnologie Rochester și Universitatea Cornell pentru a dezvolta un program de drone pentru identificarea susceptibilității fasolei la mucegai alb. La Universitatea Penn State, doi cercetători – un inginer și un horticultor – lucrează la un program de drone pentru a determina acoperirea individuală a florilor și încărcarea culturii în fructele pomilor.
De la soldați la soia
Tehnologiile dronelor în evoluție trec de la un sector la altul. Cel mai timpuriu predecesor al lui AeroVironment a dronei Quantix a fost o dronă militară numită Pointer, pe care Armata și Corpul Marin a SUA au folosit-o acum 30 de ani. Compania a devenit un furnizor important al Departamentului de Apărare al SUA după 9/11 și în timpul Războiului din Golf și are cinci programe înregistrate până în prezent cu DOD.
Deși Quantix este menit să supravegheze plante mai degrabă decât ostile, conceptul său vertical de decolare și aterizare a venit dintr-un program militar. Drona cu aripă fixă se lansează dintr-o poziție verticală, ca naveta spațială, dar se nivelează ca un avion pentru imagini lungi.
„Este cu adevărat cel mai bun din ambele lumi”, a declarat Mark Dufau, directorul de vânzări comerciale AeroVironment.
Tehnologia continuă să evolueze, iar companiile găsesc noi funcții care funcționează cel mai bine pentru agricultura de precizie. Una dintre tehnologiile de bază de teledetecție, Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), a venit din programele de sateliți în anii 1960 și 1970, a declarat John Sulik, specialist în aplicații de teledetecție MicaSense.
„Poți face multe”, a spus Sulik. „Este doar că multe dintre tehnicile mai vechi de teledetecție nu sunt relevante pentru aceste culturi de valoare mai mare. Ei nu vă spun atât de multă poveste pe cât trebuie să știți.”
RedEdge-M de la MicaSense dispune de cinci camere care măsoară roșu, verde, albastru, aproape infraroșu și marginea roșie.
„Imaginile multispectrale s-au dovedit a fi un instrument foarte perspicace atunci când vine vorba de a-ți cerceta câmpul pentru stres”, a spus Elarab. „Indicii construiți din imaginile multispectrale ajută la înțelegerea variabilității în domeniul dvs. și, astfel, vă ghidează către locațiile de stres, astfel încât să colectați mostre reprezentative care pot restrânge cauza stresului.”
Câțiva senzori de drone multi-spectrali diferiți sunt pe piață pentru cultivatori. Sentera, cu sediul în Minneapolis, a anunțat pe 28 martie că vinde senzorul său cardan AGX710 pentru utilizare plug-and-play cu dronele industriale Matrice 200 Series, marca DJI. CEO-ul Sentera, Eric Taipale, a spus că potrivirea face „incredibil de simplu pentru clienții noștri să colecteze date acționabile de pe teren”.
„Clienții noștri produc zeci de produse index diferite și folosesc instrumente de analiză automată în atât de multe aplicații diferite în agricultură, silvicultură și protecția mediului”, a spus el. Senzorul Sentera este echipat cu un an de acces la o platformă de analiză software numită FieldAgent, care oferă informații despre cercetarea culturilor pentru a ajuta la detectarea bolilor, a dăunătorilor și a altor presiuni, la identificarea deficiențelor și la evaluarea stării de nutriție.”
Dronele parcurg, de asemenea, distanțe mai lungi. În Franța, drona ag DT18 a lui Delair este aprobată pentru zborul dincolo de linia vizuală sau operațiunea BVLOS (FFA din SUA solicită o derogare pentru zborul BVLOS). DT18 poate fi controlat de o rețea de telefonie fără fir 3G și, astfel, poate fi zburat kilometri întregi fără un turn de control.
„Într-un singur zbor puteți acoperi mai mult de 2,500 de acri atunci când reglementările vă permit să zburați la înălțime”, a spus managerul de produse pentru agricultură și silvicultură, Lenaic Grignard. „Ne sincronizăm sistemul astfel încât productivitatea evaluării culturilor să fie foarte mare.”
Destul de lat pentru a fi privit
Dronele sunt scumpe și sunt mai ales utile pentru cercetarea zonelor greu accesibile. Deci cât de mare trebuie să fie o fermă pentru a justifica cheltuiala?
În mod independent, atât Grignard de la Delair, cât și Dufau de la AeroVironment au venit cu aceeași cifră: 1,000 de acri.
„În SUA, când începi să ai mai mult de 1,000 de acri, începe să fie interesant”, a spus Grignard. Dufau a spus că la pragul de o mie de acri, „cultivatorii din Vestul Mijlociu încep cu adevărat să vadă utilitate în sistem”.
Dar ambele s-au grăbit să adauge că, în multe privințe, culturile de specialitate sunt mult diferite de culturile pe rând și prezintă o rentabilitate mai mare a investiției.
„Se reduce într-adevăr la venitul pe acru”, a spus Dufau. „Atunci când te implici în comparații între culturile în rânduri din Midwest și culturile de specialitate, aceste cifre se schimbă substanțial din cauza volumului de efort și a veniturilor care sunt în joc cu o cultură specială față de porumb și fasole. Acest număr este substanțial mai mic pe măsură ce intri în culturile de specialitate.”
Un exemplu, a spus el, sunt cultivatorii de struguri de vin despre care se știe că desfășoară drone pentru o ultimă verificare rapidă a unei podgorii de cât cinci acri.
„Nu este neapărat „Ce găsești?””, a spus Dufau. „Este ceea ce nu găsești care îți oferă acel nivel de asigurare că faci tot ce poți pentru a-l gestiona. … (Nu) numai că pot detecta problemele acolo, dar pot să doarmă mai bine noaptea știind că nu există probleme.”
Valoarea mai mare a culturii este unul dintre motivele pentru care companiile de drone cred că cultivatorii de culturi de specialitate sunt mai predispuși să cumpere tehnologie.
„Rata de adoptare este lentă în culturile în rânduri, iar unul dintre motivele acestui lucru este că, când te uiți la prețul porumbului, nu ai capacitatea de investiție pentru a merge la acest tip de tehnologie”, a spus Grignard.
Elarab, de la MicaSense, a spus că cultivatorii de specialitate par să se adapteze mai repede la tehnologie.
„Culturile de mare valoare au fost adaptoare timpurii ale tehnologiei, cum ar fi viile și pomii fructiferi și altele”, a spus ea. „Există și mult interes pentru alte culturi precum cafeaua și legumele.
„Mulți oameni sunt interesați de agricultura de precizie și există diferite rate de adopție în cadrul anumitor culturi. Piața crește în fiecare an. Există o mulțime de oameni care devin mai încântați de încorporarea imaginilor în deciziile lor de management, așa că, cu siguranță, există o mulțime de creștere.”
De la date la decizie
Este esențial ca datele și imaginile dronelor să fie relevante pentru deciziile de management ale cultivatorilor.
„Senzorii creează date”, a spus Sulik de la MicaSense. „Ceea ce au nevoie cultivatorii sunt informații. Deci, ceea ce are nevoie industria este o modalitate în timp util de a reduce datele în informații utile și relevante. Asta este ceea ce trebuie netezit. Și lucrăm la asta.”
Grignard, din Delair, numește sarcina un „gât de sticlă”.
„Ideea întregii soluții este de a elimina o parte din blocajele cu datele la diferiții pași ai fluxului de lucru, de la achiziție la procesarea datelor – aceasta nu este sarcina consultantului de culturi sau cultivatorului.”
Unul dintre instrumentele de analiză creează o hartă pe care cultivatorii o pot consulta.
„Evaluăm sănătatea plantelor și nevoile plantelor de nutrienți și apoi creăm o hartă”, a spus ea. „Această hartă poate fi evaluată pentru prescripție medicală, de exemplu, o hartă cu azot.” DT18Ag de la Delair are, de asemenea, capacitatea de a număra plantele sau de a identifica golurile în plantări.
Dar Grignard a adăugat că algoritmii nu sunt una pentru toate, iar rezultatele vor varia între culturi. În cazul plantelor de căpșuni, de exemplu, algoritmul de numărare a plantelor funcționează bine în stadiile incipiente, dar mai târziu algoritmul eșuează pe măsură ce plantele cresc și copertinele încep să se împletească.
AeroVironment lucrează la un algoritm de numărare a plantelor pentru culturile de pomi fructiferi, despre care Dufau a spus în martie că mai era la aproximativ două-trei luni de la a fi disponibil ca supliment la sistemul actual.
Aplicatoarele cu viteză variabilă sunt o altă tehnologie care se dezvoltă rapid în agricultura de precizie. O posibilă utilizare a datelor dronei, a spus Dufau, este de a face datele transferabile de la dronă la un aplicator cu rată variabilă de îngrășăminte, pesticide și/sau fungicide. Datele dronei asupra plantelor individuale asociate unui aplicator cu rată variabilă, ceea ce ar însemna că plantele individuale primesc doar substanțele chimice de care au nevoie.
Dar oriunde duce noua tehnologie, Dufau a spus că hărțile construite cu drone vor deveni mai precise în viitor.
„Te duci de la frunză la frunză, ramură la ramură, evaluând în cele din urmă sănătatea plantelor acolo”, a spus el. „Aceste tipuri de hărți de precizie se vor îmbunătăți doar pe termen lung. Și văd acest tip de tehnologie doar conduce unele dintre zone, în special în culturile de specialitate care nu au fost cu adevărat implementate.”
- Stephen Kloosterman, editor asistent VGN
Fotografie de sus: AeroVironment Quantix cu aripă fixă are o funcție verticală de decolare și aterizare similară cu cea a unei drone hover.