Dronai žemės ūkyje: nuo pasėlių stebėjimo iki tikslaus purškimo

Lietuvos žemės ūkis išgyvena technologinį lūžį, kuriame tradicinę žemės ūkio techniką vis sparčiau papildo išmaniosios, skaitmenizuotos sistemos. Šio pokyčio priešakyje atsidūrė dronai – bepiločiai orlaiviai, kurie iš skaitmeninės pramogos ar vaizdo operatorių įrankio stebėtinai greitai virto nepakeičiamu kasdieniu ūkininko padėjėju. Šiandien dronai leidžia iš esmės pakeisti požiūrį į laukų priežiūrą, augalų apsaugą ir bendrą ūkio valdymą.

Agronomijoje laikas, greitis ir tikslumas lemia derliaus kiekį bei finansinę sėkmę. Šiuolaikiniai dronai suteikia galimybę iš viršaus pamatyti tai, kas plika akimi vaikštant žeme yra tiesiog nepamatoma, o duomenimis grįstas ūkininkavimas padeda priimti pamatuotus sprendimus, sutaupyti milžiniškus kiekius išteklių bei efektyviai saugoti aplinką.

Duomenys iš oro: kaip bepiločiai keičia agronomų kasdienybę?

Viena didžiausių problemų, su kuria kasdien susiduria agronomai ir stambių ūkių savininkai, yra laukų mastelis. Norint rankiniu būdu apžiūrėti ir įvertinti kelis šimtus hektarų kviečių, rapsų ar cukrinių runkelių, prireiktų kelių dienų intensyvaus darbo, o ir tuomet lauko viduryje esantys problemų židiniai dažnai lieka nepastebėti. Dronai šią užduotį įvykdo vos per keliasdešimt minučių, pateikdami tikslią visos teritorijos nuotrauką.

Žemės ūkyje naudojami dronai dažniausiai skirstomi į dvi pagrindines kategorijas: stebėjimo bei analitinius ir darbinius, kurie skirti purškimui arba sėjai. Stebėjimui skirti dronai gaminami su specializuotomis daugiaspektrenėmis (multispektrinėmis) kameromis. Šie jutikliai fiksuoja ne tik įprastą, žmogaus akiai matomą vaizdą, bet ir augalų atspindimą šviesą infraraudonųjų spindulių spektre. Priklausomai nuo to, kaip augalas atspindi šviesą, galima tiksliai nustatyti jo chlorofilo kiekį ir bendrą sveikatos būklę.

Iš šių duomenų specialios programos suformuoja NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) vegetacijos indekso žemėlapį. Šiame žemėlapyje skirtingomis spalvomis aiškiai išryškinamos probleminės lauko zonos. Ūkininkas ekrane iškart mato, kurie pasėlių plotai veši ir gauna pakankamai maisto medžiagų, kur prasideda sausros ar ligų židiniai, ir kurios lauko vietos nukentėjo nuo piktžolių, kenkėjų ar užmirkimo po liūties. Tokia ankstyva diagnozė leidžia imtis veiksmų dar iki to momento, kai vizualūs ligos požymiai tampa matomi plika akimi ir padaro negrįžtamą žalą derliui.

Dronai–purkštuvai: chirurginis tikslumas laukuose

Jei stebėjimo dronai atlieka diagnozę ir nustato problemą, tai darbiniai purškimo dronai suteikia momentinį ir itin tikslų „gydymą“. Tai dideli, galingi bepiločiai orlaiviai, galintys pakelti nuo 20 iki 50 litrų skysčio arba bėralų ir turintys galingus propelerius, kurių sukeliamas oro srautas nukreipia preparatus tiesiai ant augalų lapų.

Nors stacionarūs traktoriai su plačiomis purškimo sijomis išlieka pagrindine technika atliekant visuotinį laukų apdorojimą, dronai turi unikalių pranašumų, kurių jokia antžeminė technika negali pasiūlyti.

Ypatingas privalumas yra galimybė atlikti vadinamąjį lokalų arba taškinį purškimą. Pavyzdžiui, kai stebėjimo dronai užfiksuoja išplitusį piktžolių ar kenkėjų židinį viduryje šimto hektarų lauko, darbinis dronas nuskrenda tiesiai į nurodytas koordinates ir išpurškia chemiją tik pažeistame plote. Taip išvengiama bereikalingo viso lauko purškimo, sutaupoma tūkstančiai eurų preparatams ir stipriai sumažinama cheminė apkrova aplinkai.

Kaip viskas veikia praktikoje: nuo skrydžio iki rezultato

Norint, kad dronai taptų realią finansinę grąžą nešančiu įrankiu, jie turi būti integruoti į bendrą ūkio valdymo rutiną. Šis procesas susideda iš kelių nuoseklių etapų.

Pirmiausia atliekamas lauko skenavimas. Skaitmeninis dronas suprogramuotu maršrutu autonomiškai nuskrenda virš lauko ir nufotografuoja visą teritoriją. Surinktos nuotraukos įkeliamos į specialią programinę įrangą, kuri jas sujungia į vientisą didelės raiškos ortofotoplaną ir sugeneruoja kintamos normos tręšimo ar purškimo žemėlapius.

Gauti duomenys leidžia paruošti tikslią užduotį. Jei ūkyje naudojami išmanieji traktoriai, skaitmeninis žemėlapis įkeliamas į jų valdymo kompiuterį, ir traktorius važiuodamas automatiškai keičia trąšų normą – ten, kur augalai silpnesni, išbarstoma daugiau, o kur vešlūs – mažiau. Jei pasirinktas purškimas iš oro, failas perduodamas darbiniam dronui, kuris savarankiškai įvykdo užduotį, preciziškai padengdamas tik reikiamus plotus.

Iššūkiai, teisiniai aspektai ir investicijos

Nors technologinės galimybės atrodo neįtikėtinai patrauklios, dronai žemės ūkyje susiduria su tam tikrais praktiniais, teisiniais ir finansiniais iššūkiais, kuriuos ūkininkas privalo įvertinti prieš investuodamas.

Lietuvoje ir visoje Europos Sąjungoje galioja griežti teisės aktai, reglamentuojantys augalų apsaugos produktų purškimą iš oro. Kadangi dronai yra santykinai nauja technologija, įstatyminė bazė dar tik pritaikoma prie šių inovacijų. Taip pat svarbu paminėti, kad sunkiųjų (daugiau nei 25 kg sveriančių) purškimo dronų valdymui reikalingos atitinkamos kategorijos piloto licencijos, specialūs leidimai ir teorinės bei praktinės žinios.

Kitas veiksnys – oro sąlygos. Nors dronai gali dirbti po lietaus, jiems trukdo stiprus vėjas, viršijantis 8–10 m/s, bei tirštas rūkas ar liūtis. Be to, ir pačios profesionalios bepiločių orlaivių sistemos reikalauja pradinių investicijų – kokybiškas stebėjimo ar purškimo komplektas su papildomomis baterijomis ir įkrovimo stotelėmis gali kainuoti nuo kelių iki keliolikos tūkstančių eurų.

Vis didėjanti finansinė grąža ir ateities perspektyva

Nepaisant teisinių ir technologinių iššūkių, dronai negrįžtamai įsitvirtina moderniame žemės ūkyje. Mažėjančios trąšų ir cheminių preparatų sąnaudos, išsaugota dirvožemio struktūra, nepažeisti augalai bei galimybė laiku užkirsti kelią ligų plitimui leidžia vidutiniam ar stambiam ūkiui atsipirkti investicijas per vieną ar du sezonus.

Dronai šiandien nebėra tiesiog madinga naujovė ar žaislas. Tai – racionalus, tikslaus ūkininkavimo įrankis, kuris apjungia ekologiją, ekonominį efektyvumą ir šiuolaikines skaitmenines technologijas, padėdamas Lietuvos ūkininkams išlikti konkurencingiems globalioje rinkoje.

Šaltiniai:

1. https://www.croptracker.com/blog/drone-technology-in-agriculture.html
2. https://acecoretechnologies.com/how-are-drones-used-in-agriculture/
3. https://nebraskacorn.gov/cornstalk/ag-tech-and-innovation/four-ways-drones-are-used-in-agriculture/
4. https://www.mdpi.com/2504-446X/8/11/686

Nuotraukos asociatyvinės ©Canva.

Vaida