Pengakap dron bersedia untuk menjadikan pertanian ketepatan lebih tepat apabila teknologi dron semakin maju.
Dron telah pun tiba di ladang, menurut Pentadbiran Penerbangan Persekutuan. Tujuh belas peratus daripada semua dron berdaftar komersial pada 2017 digunakan untuk pertanian, menjadikannya penggunaan ketiga tertinggi untuk mesin di belakang hartanah/fotografi udara, pada 48 peratus, dan pemeriksaan industri, pada 28 peratus.
Pertanian khusus adalah sebahagian daripada pasaran pertanian ketepatan untuk dron. Firma aeronautik seperti syarikat Delair-Tech yang berpangkalan di Perancis dan kontraktor dron pertahanan Amerika AeroVironment memasarkan dron pertanian sensor bersepadu mereka kepada pengeluar tanaman khusus, dan Barat Laut adalah pasaran sasaran.
MicaSense yang berpangkalan di Seattle, yang menjual sensor dron berbilang spektrum yang dipanggil RedEdge-M, telah menghadiri mesyuarat penanam seperti perhimpunan penanam pokok buah-buahan yang berlangsung di Kennewick, Washington. Pada mesyuarat itu, Ketua Pegawai Eksekutif MicaSense Gabriel Torres membincangkan analisis pengurusan beban tanaman yang sedang diusahakan oleh syarikat itu.
"Kami sentiasa bekerjasama dengan petani dan peneraju industri dalam meneroka bagaimana imejan boleh mempengaruhi amalan pengurusan tertentu atau membantu menyelesaikan beberapa subjektiviti di sekitar membuat keputusan," kata Pengarah Penyelesaian Perusahaan MicaSense Manal Elarab. "Kami komited untuk terus meneroka cara baharu untuk menggunakan analisis imejan dalam keputusan ladang sehari-hari."
Ahli akademik juga sedang mengkaji penggunaan dron untuk tanaman khusus. Vegetable Growers News pada Februari 2018 menulis tentang perkongsian antara Institut Teknologi Rochester dan Cornell University untuk membangunkan program dron untuk mengenal pasti kerentanan kacang snap kepada acuan putih. Di Penn State University, dua penyelidik - seorang jurutera dan ahli hortikultur - sedang mengusahakan program dron untuk menentukan liputan bunga individu dan beban tanaman dalam buah pokok.
Daripada askar kepada kacang soya
Teknologi dron yang berkembang merentas dari satu sektor ke sektor yang lain. Drone ag AeroVironment Quantix yang paling awal ialah dron tentera bernama Pointer yang digunakan oleh Tentera Darat dan Kor Marin AS 30 tahun lalu. Syarikat itu menjadi pembekal utama Jabatan Pertahanan AS selepas 9/11 dan semasa Perang Teluk dan mempunyai lima program rekod setakat ini dengan DOD.
Walaupun Quantix bertujuan untuk mengukur tumbuhan dan bukannya bermusuhan, konsep berlepas dan mendarat menegaknya datang daripada program ketenteraan. Drone sayap tetap dilancarkan dari kedudukan menegak, seperti pesawat ulang-alik, tetapi mendatar seperti kapal terbang untuk sapuan imej tanaman yang panjang.
“Ia benar-benar yang terbaik daripada kedua-dua dunia,” kata Pengarah Jualan Komersial AeroVironment Mark Dufau.
Teknologi terus berkembang dan syarikat mencari ciri baharu yang paling sesuai untuk pertanian ketepatan. Salah satu teknologi penderiaan jauh asas, Indeks Tumbuhan Perbezaan Normal (NDVI), datang daripada program satelit pada 1960-an dan 1970-an, kata Pakar Aplikasi Penderiaan Jauh MicaSense John Sulik.
"Banyak yang boleh anda lakukan," kata Sulik. “Hanya banyak teknik penderiaan jauh yang lebih lama tidak relevan dengan tanaman bernilai tinggi ini. Mereka tidak memberitahu anda banyak cerita seperti yang anda perlu tahu.”
RedEdge-M MicaSense menampilkan lima kamera yang mengukur tepi merah, hijau, biru, inframerah dekat dan merah.
"Imej berbilang spektrum telah menunjukkan sebagai alat yang sangat berwawasan apabila ia datang untuk meninjau bidang anda untuk tekanan," kata Elarab. "Indeks yang dibina daripada imejan berbilang spektrum membantu dalam memahami kebolehubahan dalam bidang anda dan dengan itu membimbing anda ke lokasi tekanan supaya anda mengumpul sampel yang mewakili yang boleh mengecilkan punca tekanan."
Beberapa penderia dron pelbagai spektrum berbeza berada di pasaran untuk penanam. Sentera yang berpangkalan di Minneapolis pada 28 Mac mengumumkan ia menjual penderia gimbal AGX710 untuk kegunaan plug-and-play dengan dron industri Matrice 200 Series jenama DJI. Ketua Pegawai Eksekutif Sentera Eric Taipale berkata perlawanan itu menjadikannya "sangat mudah untuk pelanggan kami mengumpulkan data yang boleh diambil tindakan dari lapangan."
"Pelanggan kami menghasilkan berpuluh-puluh produk indeks yang berbeza, dan menggunakan alat analisis automatik merentasi begitu banyak aplikasi berbeza dalam pertanian, perhutanan dan perlindungan alam sekitar," katanya. Penderia Sentera dibungkus dengan akses setahun kepada platform analitik perisian yang dipanggil FieldAgent yang menyampaikan cerapan pengakap tanaman untuk membantu mengesan penyakit, perosak dan tekanan lain, mengenal pasti kekurangan dan menilai status pemakanan."
Dron juga melakukan perjalanan yang lebih jauh. Di Perancis, dron DT18 ag Delair diluluskan untuk terbang melepasi garis penglihatan visual, atau operasi BVLOS (FFA AS memerlukan penepian untuk penerbangan BVLOS). DT18 boleh dikawal oleh rangkaian telefon wayarles 3G dan dengan itu boleh diterbangkan sejauh batu tanpa menara kawalan.
"Dalam satu penerbangan anda boleh meliputi lebih daripada 2,500 ekar apabila peraturan membenarkan anda terbang tinggi," kata Pengurus Produk Pertanian dan Perhutanan Lenaic Grignard. "Kami menyegerakkan sistem kami supaya produktiviti penilaian tanaman adalah sangat tinggi."
Cukup luas untuk ditonton
Dron adalah mahal dan kebanyakannya berguna untuk meninjau kawasan yang sukar dicapai. Jadi berapa besar ladang perlu untuk mewajarkan perbelanjaan?
Secara bebas, kedua-dua Delair's Grignard dan AeroVironment's Dufau menghasilkan angka yang sama: 1,000 ekar.
"Di AS, apabila anda mula mempunyai lebih daripada 1,000 ekar, ia mula menarik," kata Grignard. Dufau berkata bahawa pada ambang seribu ekar, "penanam melalui Midwest benar-benar mula melihat utiliti dalam sistem."
Tetapi kedua-duanya cepat menambah bahawa dalam banyak cara tanaman khusus adalah jauh berbeza daripada tanaman baris dan menunjukkan pulangan pelaburan yang lebih tinggi.
"Ia benar-benar turun kepada hasil setiap ekar," kata Dufau. “Apabila anda terlibat dalam perbandingan antara tanaman barisan Midwestern dan tanaman khusus, angka tersebut berubah dengan ketara kerana jumlah usaha dan hasil yang dipertaruhkan dengan tanaman khusus berbanding jagung dan kacang. Jumlah itu jauh lebih kecil apabila anda memasuki tanaman khusus."
Salah satu contoh, katanya, ialah penanam anggur anggur yang diketahui menggunakan dron untuk pemeriksaan cepat terakhir ladang anggur sekecil lima ekar.
"Ia tidak semestinya, 'Apa yang anda dapati?'" kata Dufau. “Apa yang anda tidak temui yang memberikan anda tahap jaminan bahawa anda melakukan apa yang anda boleh untuk menguruskannya. … (Bukan) mereka hanya dapat mengesan masalah di luar sana tetapi mereka juga boleh tidur lebih lena pada waktu malam kerana mengetahui tiada sebarang masalah.”
Nilai tanaman yang lebih tinggi adalah salah satu sebab syarikat dron berpendapat penanam tanaman khusus lebih cenderung untuk membeli teknologi tersebut.
"Kadar penerimaan adalah perlahan dalam tanaman baris, dan salah satu sebab untuk ini adalah apabila anda melihat harga jagung, anda tidak mempunyai kapasiti pelaburan untuk pergi ke jenis teknologi ini," kata Grignard.
Elarab, dari MicaSense, berkata penanam khusus kelihatan lebih cepat menyesuaikan diri dengan teknologi.
"Tanaman bernilai tinggi telah menjadi penyesuai awal teknologi, seperti ladang anggur dan pokok buah-buahan dan sebagainya," katanya. “Terdapat juga banyak minat dalam tanaman lain seperti kopi dan sayur-sayuran.
“Ramai orang berminat dengan ketepatan ag dan terdapat pelbagai kadar penerimaan dalam tanaman tertentu. Pasaran semakin meningkat setiap tahun. Terdapat ramai orang yang semakin teruja untuk memasukkan imejan ke dalam keputusan pengurusan mereka, jadi pastinya terdapat banyak pertumbuhan yang berlaku.”
Dari data kepada keputusan
Membuat data dron dan imejan yang relevan dengan keputusan pengurusan penanam adalah penting.
“Sensor mencipta data,” kata Sulik MicaSense. “Apa yang diperlukan oleh penanam ialah maklumat. Jadi, apa yang industri perlukan ialah cara yang tepat pada masanya untuk mengurangkan data menjadi maklumat yang boleh diambil tindakan yang relevan. Itu yang perlu diperhalusi. Dan kami sedang mengusahakannya.”
Grignard, dari Delair, memanggil tugas itu sebagai "bottleneck."
"Idea keseluruhan penyelesaian adalah untuk menghapuskan beberapa kesesakan dengan data pada langkah aliran kerja yang berbeza, daripada pemerolehan kepada pemprosesan data - itu bukan beban perunding tanaman atau penanam."
Salah satu alat analitik mencipta peta untuk rujukan penanam.
"Kami menilai kesihatan tumbuhan dan keperluan tumbuhan untuk nutrien dan kemudian mencipta peta," katanya. "Peta ini boleh dinilai untuk preskripsi, contohnya, peta nitrogen." DT18Ag Delair juga mempunyai keupayaan untuk mengira tumbuhan atau mengenal pasti jurang dalam penanaman.
Tetapi Grignard menambah bahawa algoritma bukanlah satu saiz yang sesuai untuk semua dan keputusan akan berbeza antara tanaman. Dengan tumbuhan strawberi, contohnya, algoritma pengiraan tumbuhan berfungsi dengan baik pada peringkat awal, tetapi kemudiannya algoritma itu gagal apabila tumbuh-tumbuhan tumbuh dan kanopi mula bersambung.
AeroVironment sedang mengusahakan algoritma pengiraan tumbuhan untuk tanaman buah-buahan pokok, yang Dufau berkata pada bulan Mac adalah kira-kira dua hingga tiga bulan lagi untuk tersedia sebagai alat tambah kepada sistem semasa.
Aplikator kadar boleh ubah ialah satu lagi teknologi yang berkembang pesat dalam pertanian ketepatan. Penggunaan yang mungkin untuk data dron, kata Dufau, adalah untuk menjadikan data itu boleh dipindahkan dari dron kepada aplikator baja, racun perosak dan/atau racun kulat dengan kadar berubah-ubah. Data dron pada tumbuhan individu digabungkan dengan aplikator kadar berubah-ubah yang bermakna tumbuhan individu hanya mendapat bahan kimia yang mereka perlukan.
Tetapi di mana sahaja teknologi baharu membawa, Dufau berkata peta yang dibina dron akan menjadi lebih tepat pada masa hadapan.
"Anda akan pergi dari daun ke daun, cawangan ke cawangan, akhirnya menilai kesihatan tumbuhan di luar sana," katanya. "Jenis peta ketepatan itu hanya akan menjadi lebih baik untuk jangka panjang. Dan saya melihat jenis teknologi ini hanya memacu beberapa kawasan, terutamanya dalam tanaman khusus yang belum benar-benar dilaksanakan.”
- Stephen Kloosterman, Penolong Editor VGN
Foto atas: AeroVironment Quantix sayap tetap menampilkan ciri berlepas dan mendarat menegak yang serupa dengan dron hover.