Drönarodling, Drönarteknik inom jordbruket

Vad är jordbruksdrönare eller drönarodling och hur används de?

Låt oss diskutera idag om drönarodling och drönares betydelse i jordbruket.

Introduktion till drönare i jordbruk eller drönarodling

Drönare, annars kallade obemannade flygfarkoster (UAV) har på senare tid använts för jordbruksändamål och detta anses vara den senaste utvecklingen inom denna sektor. Drönarnas huvudsakliga roll i jordbruket är att stödja evidensbaserad planering och insamling av speciell data. Normalt har drönare utvecklats för att användas inom militär, humanitär hjälp, katastrofhantering, etc. Användningen av dessa obemannade fordon sträcker sig mycket snabbt till växtodlingssektorn. De viktigaste områdena där det används är:

• Produktion av grödor
• Minskad risk för katastrofer
• Skogsbruk
• Fiske
• Naturvård

Det obemannade luftsystemet har den luftburna delen, som styrs av en pilot som är fjärrbelägen någon annanstans via en markkontrollstation via trådlösa anslutningar. Systemet kan programmeras manuellt eller det kan också drivas automatiskt genom programmerade tjänster. Drönarnas storlek och form beror på vilken typ av tjänst de erbjuder. Startmassan är ett mått för att klassificera anordningarna i olika kategorier. Några vanliga historiska klassificeringar är 2 kg massa, 25 kg och 150 kg. Konfigurationen av drönaren kan vara antingen fastvingade flygplan (vertikal start) eller landande roterande vingplattformar (helikoptrar och multikoptrar).

Läs:Smarta idéer som gynnar jordbruksbönder.

Drönares potential inom jordbruket

Den grundläggande användningen av ett UAS är att hjälpa jordbrukare att få en överblick över sina grödor så att de kan upptäcka subtila förändringar som inte lätt kan identifieras genom att spana efter grödor på marknivå. Dessa enheter kan samla in multispektrala bilder genom de sensorer som är anslutna till dem. Bilderna sys för att generera spektralreflektansband, som kan användas för att beräkna index som Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), Leaf Area Index (LAI) och Photochemical Reflectance Index (PRI)

NDVI talar om olika biomassanivåer i marken, Vatten stress, brist på näringsämnen, skadedjursangrepp, växtsjukdomar, etc. Informationen som tillhandahålls av NDVI bygger på genom fältbesök och dedikerade algoritmer. Dessa algoritmer hjälper som en vägledning för att ge gödningsmedel till grödorna. Fjärravlästa data hjälper till att påskynda processen med att genomföra skördeinventeringar och skördeuppskattningar. UAS-tekniken kan också användas för att dokumentera den illegala mark- och resursanvändningen.

Att förbättra jordbrukets produktivitet

För att överbrygga klyftan mellan den nuvarande produktionen och efterfrågan för framtiden, drönartekniken och avancerad bilddataanalys kan vara till stor hjälp. Bilddata från drönaren används för att bedöma grödornas hälsa. NDVI-analysen hjälper till att förstå intensiteten av solstrålning på grödorna så att de kan övervakas ordentligt. Denna teknik hjälper till att övervaka specifika växtdelar för tidig identifiering av skadedjur och sjukdomar. För att upptäcka förekomsten av naturkatastrofer eller förstörelse av grödor används avancerade geospatiala NDVI-produkter. Kartläggning och avbildning är de två viktigaste processerna som fungerar genom hela växtproduktionscykeln med hjälp av sensorer.

Storlek på drönare

Drönarna som finns tillgängliga på marknaden har olika modeller och kategoriseras normalt i två typer baserat på deras storlek:

• Små drönare som storleken på en insekt.
• Stora drönare för att bära tunga laster.

Drönare kategoriseras också på basis av deras flygplattform som:

• Flerroterande konfiguration med flera motorer.
• Enkel rotar som en helikopter.
• Fast vingkonfiguration som ett flygplan.

Användning av drönare inom jordbruket

Dagens drönare som används i jordbruket är medelstora, men när man utför arbete med tunga belastningar som sprutning och plantering används större drönare. Drönare med flera rotorer är de mest använda drönarna inom jordbrukssektorn på grund av deras låga kostnad och enkla struktur. Förbättring av befintliga jordbruksmetoder eller processer beror till stor del på drönarnas mångsidighet. De viktigaste tillämpningarna av drönare diskuteras nedan.

• För jord- och fältanalys – 3D-kartor skapas av drönarna och används senare för utformning av sådd av frön och även för generering av datatyper med många applikationer som hantering av kvävenivåer.
• För övervakning av grödor – detta görs genom en imaginär satellitprocess, men har några stora nackdelar som för dyrt, oprecisa bilder, dåligt väder har en dålig inverkan på datakvaliteten.
• För vattenkontroll och dränering – drönare övervakar grödorna ofta och ger regelbunden uppdatering för utveckling och förbättring av skörden.
• För hälsobedömning – drönare genererar multispektrala bilder av grödor som hjälper till att analysera grödornas hälsa och mognad. En tidig upptäckt av en bakteriell eller svampinfektion hjälper till med snabba åtgärder.
• För bevattning – drönare upptäcker hydrisk stress i jordbruksmarkerna, d.v.s. om det finns någon otillräcklig tillgång på vatten; sedan ger de infraröda och termiska sensorerna data från områden som får för lite vatten och hjälper till med snabba åtgärder.
• För besprutning av grödor – drönare har förmågan att anpassa sig till höjder och flygvägar enligt topografin och regionens geografi. Detta hjälper drönarna att skanna marken och applicera vätskor med stor precision. Drönarnas sprutverkan beräknas vara fem gånger snabbare än den normala sprutmetoden.
• För Aerial Planting – plantering gjord av drönare är en teknik som fortfarande är under utveckling och anses vara ett effektivt sätt att minska arbetskostnaderna under jordbruket.

Utmaningar involverade i drönarodling

Även om drönares teknologi har en stor potential att förändra jordbruksindustrin, det finns fortfarande flera hinder för deras utveckling bortom den lilla plats de upptar på marknaden. Dessa problem är:

Bondens ekonomiska situation

Jordbruksindustrin är en verksamhet med låg marginal för många bönder med behov av ekonomiskt stöd från regeringen under ogynnsamma väderförhållanden. Drönare behöver stora investeringar och teknisk expertis för att skaffas och utnyttjas.

Läs:Vanliga frågor om jordbruk, Jordbruk.

Kvaliteten på data som fångas in i Drone Farming

Kvaliteten på data som produceras av drönarna måste vara av god kvalitet för att ge exakt och korrekt information. Datainsamlingens hastighet och flexibiliteten i drönaranvändningen är sekundära parametrar som endast anses viktiga bredvid kvalitet. Integreringen av nya sensorer, kameror och bearbetningstekniker kan bidra till att förbättra kvaliteten på data som fångas av drönarna.

Moderniseringsförmåga hos bönderna

Jordbrukare måste anpassa sig för att modernisera produktionsmetoderna så att de kan få god avkastning på sina investeringar. Jordbrukare kan bara få tillgång till tekniken om de förstår hur man använder den med hjälp av digital kompetens och självförtroende. Detta övervinns genom tillverkning av drönare som har autonoma egenskaper så att bönder inte behöver ha kompetens eller erfarenhet för att använda dem effektivt.

Steg för att göra en karta med små drönare

Arbetsflödet för en liten drönare för kartläggning är i princip uppdelat i 5 steg som:

• Design av kartan och färdplanen.
• Förvärv av bilden.
• Bearbetning av bilden.
• Förbereda och visualisera de geospatiala produkterna.
• Extrahera nödvändig viktig information.

För- och nackdelar med drönarodlingsteknik

De positiva effekterna av att använda drönare i jordbruket är:

• Högre avkastning
• Tidsplanering
• Bättre avkastning på investeringen
• Lätt att hantera
• Integrerad kartläggning
• Avbilda grödans hälsa
• Drönare är felsäkra (dvs de flyger hem)
• Kontrollera vatteneffektiviteten och andra miljöfaktorer

Den negativa effekten av användningen av drönare är:

• Flygtidsuppskattning och räckvidd
• Hög kostnad för inköp
• Lagar för användning av sådan teknik
• Luftrumsinterferens
• Anslutningsproblem
• Väderberoende
• Förmåga eller skicklighet att använda verktyget

Slutsats av drönarodling:

I Indien, på grund av markens storlek, användningen av drönare inom jordbruket är begränsad. I områden där stora slättland finns, drönarodling skulle vara framtiden.

Läs:Odla cowpeas.