Saimnieks LV / 2021.gads (Marts.)

Lai gan droni, kas pazīstami arī kā bezpilota lidaparāti, vēl nav kļuvuši par lauksaimniecības ikdienas neatņemamu sastāvdaļu, lauksaimniecisko dronu tehnoloģija pēdējos gados ir ievērojami uzlabojusies, palīdzot profesionāļiem radīt ilgtspējīgas lauksaimniecības prakses, vienlaikus aizsargājot un palielinot rentabilitāti. Līdz ar to arī lauksaimnieki aizvien vairāk novērtē dronu sniegtās priekšrocības.

Kas ir agrikultūras droni?

Virspusēji lauksaimniecības droni neatšķiras no cita veida bezpilota lidapa-rātiem, jo to pielietojums vienkārši tiek pielāgots lauksaimnieka vajadzībām. Tomēr ir vairāki bezpilota lidaparāti, kas paredzēti tieši lauksaimnieciskai izmantošanai: no kartēšanas un uzmērīšanas līdz pat augu aizsardzības līdzekļu un mēslojuma smidzināšanai.

Visplašāk bezpilota lidaparāti lauk-saimniecībā tiek izmantoti kā tālvadības sensoru rīki kultūru novērtēšanai un uzraudzībai. Jaunākās to funkcijas lauksaimniecībā ietver lauksaimniecības ķīmisko vielu un bioloģisko kontroles līdzekļu precīzu izplatīšanu, mājlopu veselības uzraudzību un attālinātu paraugu ņemšanu.

Droni ir īpaši noderīgi, lai rūpīgi uzraudzītu lielas lauksaimniecības zemes platības, ņemot vērā tādus faktorus kā slīpums un augstums, piemēram, lai noteiktu vispiemērotāko sēšanas plānu. Tāpat tie izrādījušies noderīgi, lai iegūtu plašu pārskatu par augu dīgšanu un populāciju, tas savukārt var palīdzēt pieņemt lēmumus par pārstādīšanu, retināšanu un atzarošanu, kā arī kultūraugu modeļu uzlabošanu.

Būtiski ir tas, ka droniem raksturīgos augstas izšķirtspējas datus var izmantot, lai novērtētu kultūraugu auglību, ļaujot lauksaimniecības profesionāļiem precīzāk izmantot mēslojumu, samazināt nelietderīgu izlietojumu, kā arī novērot un plānot apūdeņošanas sistēmu. Šī tehnoloģija var būt īpaši efektīva arī pēc dabas katastrofām, piemēram, plūdiem, lai palīdzētu lauksaimniekiem novērtēt postījumus teritorijās, kurām grūti piekļūt.

Bezpilota lidaparāti ļauj lauksaimniekiem pastāvīgi kontrolēt kultūraugu un mājlopu apstākļus no gaisa, lai ātri konstatētu problēmas, kas nebūtu acīmredzamas pārbaudē no zemes.

Piemēram, lauksaimnieks, izmantojot intervāla fotografēšanu ar bezpilota lidaparātu, var savlaicīgi atklāt, ka daļa lauku netiek pietiekami apūdeņoti.

Tiek izmantoti dažādi bezpilota lidaparātu modeļi un sensoru veidi, katram no tiem ir savas priekšrocības un ierobežojumi. Pamatojoties uz pielietojumu, lauksaimniecības dronu tirgu var iedalīt smidzināšanas, izlūkošanas, lopkopības uzraudzības, viedās siltumnīcas, lauka kartēšanas, precīzās lauksaimniecības un citu veidu dronos. Šajā sadalījumā lauku kartēšana ir lielākais segments, jo dronu priekšrocība ir ātra un precīza lielu lauku kartēšana (tādi izplatīti attīstītajās valstīs, piemēram, Amerikas Savienotajās Valstīs).

Lauksaimniecības dronu var izmantot mājlopu veselības uzraudzībai.

Precīzā lauksaimniecība
Lielu daļu precīzās lauksaimniecības prakses veido globālās pozicionēšanas sistēmas (GPS) tehnoloģijas izmantošana kopā ar ģeogrāfiskās informācijas sistēmas (ĢIS) rīkiem, kas ļauj precīzi uzraudzīt un kartēt ražas un kultūraugu parametru datus tīrumā. Tie nodrošina intensīvākas un efektīvākas audzēšanas metodes, kā arī ļauj agronomiem, lauksaimniecības inženieriem un lauksaimniekiem racionalizēt savu darbību, izmantojot precīzu datu analīzi, lai gūtu pilnīgu pārskatu par savām kultūrām.

Aprīkoti ar uzlabotiem sensoriem un kamerām, jaunākie bezpilota lidaparāti ļauj lauksaimniekiem apskatīt lauku un atklāt riska faktorus, piemēram, kaitēkļu un sēņu invāzijas, apūdeņošanas problēmas, noteikt augsnes barības vielu līmeni, kultūraugu veselību. Pirms datu nosūtīšanas lietotājam drons veic to analīzi. Ja drona lietotājs iestata iepriekš noteiktus lidojuma maršrutus virs lauka, bezpilota lidaparāts var regulāri atjaunināt informāciju par labību.

Ņemot vērā šos datus, lauksaimnieki var pieņemt lēmumus, pamatojoties uz ekonomiskajiem un vides faktoriem, piemēram, optimizējot apstrādi ar mēslošanas līdzekļiem un īstajā laikā lietojot tikai pareizo daudzumu, var ievērojami ietaupīt finansiāli un samazināt iespējamo ietekmi uz vidi.

Bezpilota lidaparāti nodrošina intensīvākas un efektīvākas audzēšanas metodes, kam pamatā ir precīzu datu analīze.

Kartēšana un uzraudzība
Lauksaimniecības kartēšana ar bezpilota lidaparātiem ir kļuvusi pieejamāka, ļaujot lauksaimniekiem gūt būtisku ieskatu kultūru veselībā un plānot, pamatojoties uz plašo datu apjomu. Bezpilota lidaparāti ir kļuvuši par efektīvu veidu, kā ātri un viegli kartēt sarežģītu reljefu, − it īpaši salīdzinājumā ar tradicionālākām kartēšanas metodēm.

Kaut gan lauksaimniecības uzraudzībai tradicionāli izmantoti satelīti un pilotējamas lidmašīnas, bezpilota lidaparāti ātri tiek atzīti par precīzākiem un rentablākiem to aizstājējiem. Pētījumi rāda, ka dronu attēli nodrošina lielāku precizitāti un izšķirtspēju pat mākoņainās dienās. Sarežģīti laikapstākļi zemes datu vākšanu ar tradicionālām metodēm var potenciāli aizkavēt par vairākām dienām, bet ar dronu precīzus kultūraugu veselības novērtējumus var veikt visa gada garumā.

Daudzi jaunāki lauksaimniecības bezpilota lidaparātu modeļi ir aprīkoti ar lidojuma plānošanas programmatūru, kas ļauj lietotājam zīmēt apkārtni, kas tam jāpārklāj. Tad programmatūra izveido automatizētu lidojuma trajektoriju un dažos gadījumos pat sagatavo kameras kadrus. Kad drons lido, tas, izmantojot GPS, nosaka, kad jāuzņem katrs kadrs, bet, pielietojot sensorus un iebūvēto kameru, automātiski uzņem attēlus. Ja bezpilota lidaparātam nav šo automātisko funkciju, vienai personai ir nepieciešams vadīt dronu, bet otrai uzņemt fotoattēlus.

Droni tiek uzskatīti par drošāku variantu sarežģītu zonu, piemēram, nelīdzenu vai applūdušu lauku kartēšanai, kas var radīt apdraudējumu operatoriem, it īpaši gadījumā, ja darbu tradicionāli veic kājām.

Satelītu un pilotējamo lidmašīnu kameras vēsturiski ir bijušas nepietiekamas, lai skaidri attēlotu laukus, līdz ar to nesniedzot precīzu augu ainu. Turpretī bezpilota lidaparātu tehnoloģija lietotājiem sniedz precīzu priekšstatu par dažādām augu daļām − pat ļaujot savlaicīgi identificēt kaitēkļus un slimības. Agrāk šo augstas kvalitātes attēlu apstrāde prasīja ilgāku laiku nekā zemes kartēšana un satelīta metodes, bet jaunu programmatūras risinājumu dēļ apstrādes laiks ir samazināts līdz dažām minūtēm. Tas nozīmē, ka attēlu apstrādi var veikt, vēl atrodoties laukā, ļaujot nekavējoties pieņemt uz pierādījumiem balstītus lēmumus, un datus tieši ievadīt precīzās lauksaimniecības iekārtās, ievērojami paātrinot procesu. Tas palīdz lauksaimniecībai kļūt par uz datiem virzītu nozari.

Bezpilota lidaparātu tehnoloģija lietotājiem sniedz precīzu priekšstatu par dažādām augu daļām − pat ļaujot savlaicīgi identificēt kaitēkļus un slimības.

Smidzināšana
2015. gadā ASV Federālā aviācijas pārvalde apstiprināja Yamaha RMAX kā pirmo bezpilota lidaparātu, kas sver vairāk nekā 25 kg, lai pārvadātu un izsmidzinātu mēslojumu un augu aizsardzības līdzekļus uz kultūrām. Šādi droni spēj apsmidzināt kultūraugus daudz precīzāk nekā tradicionālais traktors. Tas ļauj samazināt izmaksas un iespējamo pesticīdu iedarbību uz darbiniekiem, kuriem būtu nepieciešams šīs kultūras apsmidzināt manuāli.

Ķīnā bezpilota lidaparātu izmantošana lauksaimniecībā pieaug ar tādu ātrumu, kas citās valstīs nav pārspējams. Tas notiek, pateicoties straujajai autonomās navigācijas tehnoloģijas attīstībai un kompetento operatoru klātbūtnei valstī. Ķīnā lauksaimnieki iziet apmācības, kļūst par lietpratīgiem bezpilota lidaparātu jeb dronu pilotiem un plaši tos izmanto, efektīvāk uzraugot ražu, sējot sēklas un smidzinot minerālmēslus. Lauksaimniecības bezpilota lidaparāts, piemēram, var nosmidzināt par 40−60 % ātrāk nekā darbu veicot manuāli, pie tam ietaupīt 30−50 % ķīmijas. Bezpilota lidaparāts spēj arī ietaupīt līdz 90 % no lauksaimniecībā patērētā ūdens. (Meticulous Market Research, 2020)

Ķīnā dronu piloti spēj izstrādāt visefektīvākos lidojuma maršrutus un augstumus, analizēt lidojuma trajektoriju, lai aizpildītu tukšumus, un aprēķināt precīzu mēslojuma un augu aizsardzības līdzekļu daudzumu zemei.

Ķīnā lauksaimnieki kļūst par lietpratīgiem dronu pilotiem un plaši tos izmanto, efektīvāk uzraugot ražu, sējot sēklas un smidzinot minerālmēslus.

Lauksaimniecības dronu nākotne
Bezpilota lidaparātu potenciāls ilgtspējīgas lauksaimniecības uzlabošanā ir milzīgs. Meticulous Market Research 2020. gada jūnijā veiktais lauksaimniecības dronu tirgus pētījums paredz, ka pasaules lauksaimniecības bezpilota lidaparātu tirgus no 2019. līdz 2025. gadam saliktais gada pieauguma temps (CARG) pieaugs par 31.1 % un 2025. gadā sasniegs 5.19 mljrd. USD. Straujā izaugsme tiek balstīta uz lauksaimnieku informētības pieaugumu par dronu izmantošanas priekšrocībām un trūkumiem lauksaimniecībā, automatizācijas pieaugumu, kvalificēta darbaspēka trūkumu, kā arī sagaidāmām valdības atbalsta programmām lauksaimniecības nozarei tās procesu efektivitātes uzlabošanai.

Pētījums prognozē, ka Ziemeļamerika iegūs lielāko bezpilota lidaparātu pasaules tirgus daļu un Eiropa sekos cieši aiz tās. Tā kā bezpilota lidaparātu tehnoloģiju vēl nav iespējams lēti saražot masveidā, lielos apjomos lauksamniecības dronus spēj izmantot tikai attīstītie reģioni.

Dronu tehnoloģiju izmantošanas nākotne ilgtspējas uzlabošanā ir daudzsološa. Nākamais solis būs mākslīgā intelekta (AI) izmantošana, lai automātiski analizētu iegūtos datus. Tas ne tikai veicinātu efektīvāku darbību veikšanu, bet arī, palīdzot biežāk novērtēt veselību, uzlabotu nozares ilgtspēju.

Arī apdrošināšanas kompānijas ir ieinteresētas attīstīt attālinātās īpašumu uzraudzības tehnoloģiju, ko iespējams pielāgot kultūraugu apdrošināšanai. Lielbritānijas vadošais izpētes no gaisa un kartēšanas uzņēmums Iprosury uzsācis sadarbību ar ASV bāzētā lauksaimniecības mērniecības uzņēmuma Sentera speciālistiem, lai mainītu veidu, kā Lielbritānijā tiek pārvaldīti un apdrošināti lauksaimniecības riski. Darījuma rezultātā Iprosurv vairāk nekā 400 bezpilota lidaparātu flotei būs pieejams Sentera sensoru, programmatūras un analīzes komplekts, kas ļaus ieviest jauna līmeņa analītisko informāciju kultūraugu pārvaldībā un sniegs audzētājiem ieskatu, kas nepieciešams, lai reaģētu, pirms kultūra tiek zaudēta. Izmantojot krāsu un daudzspektrālos attēlus, lai izveidotu lauka siltuma karti, jaunā tehnoloģija dos audzētājiem un viņu apdrošinātājiem tādu datu un ieskatu līmeni, kāds iepriekš nebija pieejams.

Sentera piegādātie sensori nosaka kultūraugu veselību, analizējot kultūraugu lapu atstaroto gaismu līdz pat individuāliem augiem. Tas ļauj programmatūrai noteikt kultūraugu veselības profilu, dodot iespēju audzētājiem un apdrošinātājiem nekavējoties un mērķtiecīgi veikt koriģējošas darbības.