Дрони та фермерство: потужний тандем сучасного сільського господарства 

Протягом багатьох років дрони в агросекторі вважалися лише допоміжним інструментом. Корисним, цікавим, але не необхідним. Сьогодні ситуація зовсім інша: дрони стали невід’ємною частиною фермерських процесів. 

За оцінками DJI, зараз у світі активно використовується близько 400 000 аграрних дронів, більш ніж у 100 країнах і для понад 300 типів сільськогосподарських культур. У США 75% нинішніх користувачів агродронів планують розширити свій парк, а більшість тих, хто їх не використовує, планують це зробити.

Причина такого зростання інтересу — постійний тиск на агросектор. Нестача робочої сили ускладнила навіть базові польові роботи. Витрати на виробництво продовжують зростати. Мінливість погоди скорочує час для прийняття рішень. А пізнє виявлення проблеми тепер має реальні фінансові наслідки.

Дрони вже зараз допомагають ефективно вирішувати ці практичні проблеми, що добре показують наведені нижче приклади. 

Виявлення проблем з посівами для запобігання втрати врожаю

Моніторинг стану посівів — це сфера, де дрони дають найбільш очевидну вигоду. Замість тривалих піших обходів полів або очікування супутникових знімків, які надходять із затримкою, фермери можуть здійснювати короткі розвідувальні польоти і за кілька хвилин отримати повну картину стану поля. 

Огляд із повітря дає більш повне уявлення про стан посівів. Звичайні кольорові знімки дають змогу виявити: 

• ранні ознаки нестачі поживних речовин;
• початкові стадії хвороб;
• ущільнення ґрунту;
• нерівномірний розподіл води під час зрошення. 

Крім того, мультиспектральні датчики та показники на кшталт NDVI можуть надати більш повну інформацію для кількісної оцінки життєздатності рослин та активності хлорофілу. Таким чином, процес обстеження поля переходить від суб’єктивного огляду до вимірювання конкретних показників.
Такі дані дають змогу діяти на випередження і скоротити використання хімікатів, обробляючи лише проблемні зони. У результаті зростає врожайність і якість продукції без пропорційного зростання витрат.

Гарний приклад — Sunnyvale Orchards, спеціалізоване фруктове господарство площею 500 акрів. Поєднавши моніторинг за допомогою дронів та точкову обробку проблемних зон, ферма скоротила використання пестицидів на 35%, зменшила споживання води на 40% та підвищила якість продукції на 15%. З урахуванням вартості врожаю інвестиції в систему окупилися менш ніж за рік.

Оптимізація зрошення та використання води

Управління водними ресурсами — ще один яскравий приклад синергії між дронами та фермерством. 

Багато проблем із зрошенням важко точно визначити з землі. Зони з надмірним зволоженням, сухі ділянки, шляхи стоку води та несправності дренажу часто залишаються непоміченими, доки врожай не почне страждати.

Аерозйомка усуває цю «сліпу зону». Дрони наочно показують, як саме вода поводиться на полі: де вона накопичується, де її не вистачає, якими шляхами вона стікає. У поєднанні з ГІС-інструментами та простими гідрологічними моделями це дозволяє перейти від ситуативних рішень до системного планування зрошення.

Найбільший ефект це дає в регіонах із дефіцитом води. У місті Сіді-Бузід дослідники використали дрони для підтримки вирощування оливок в умовах гострого дефіциту води. Поєднання дронових знімків і ГІС-аналізу водозбору дозволило визначити напрямки дренажу, зони ризику ерозії та ділянки, що страждають від нестачі води. Виявлені відмінності між окремими ділянками дали змогу сформувати точні рекомендації щодо зрошення відповідно до місцевої гідрології.

Контроль худоби без обходу всієї території

У тваринництві ключовою проблемою стає масштаб. Пасовища великі, часто віддалені, і їх фізичний огляд забирає багато часу. Пошук тварин, перевірка огорож або доступу до води може займати години, перш ніж можна буде приступити до будь-яких коригувальних робіт.

Дрони значно скорочують ці зусилля. Один політ дозволяє оглянути великі пасовища, визначити місцезнаходження стада та виявити проблеми з інфраструктурою, не турбуючи тварин. Основна цінність тут не в новаторському підході, а в економії часу та зменшенні кількості «сліпих зон».

Наприклад, компанія Beefree Agro допомогла впровадити дроновий моніторинг худоби в Ізраїлі, Південній Америці та США. Їхня програма для дронів допомагає виконувати регулярні польоти для підрахунку худоби за допомогою тепловізійної зйомки, а також дозволяє знаходити загублених тварин і оцінювати стан пасовищ, огорож і водної інфраструктури. 

Австралійська компанія GrazeMate пішла ще далі, розробляючи автономні дрони для випасу та моніторингу великої рогатої худоби. Програма для дронів DJI використовує методи машинного навчання, щоб автоматично розпізнавати тварин і допомагати переміщати їх між пасовищами або в загони. 

Друга версія програми, яка зараз проходить тестування, буде містити розширену аналітику, що дозволить фермерам оцінювати вагу тварин і доступну кількість кормової маси.

Планування посівних площ на основі даних, а не припущень

Окрім щоденних операцій, дрони дедалі активніше використовуються для картографування та планування посівних площ. 

Свіжі аерофотознімки дають більш актуальну інформацію про межі полів, рельєф і дренажну систему у тому вигляді, в якому вони існують зараз, а не за застарілими даними.

Така точність має велике значення. Ці карти допомагають планувати маршрути посіву та зрошення, спрощують роботу зі страховими компаніями після стихійних явищ і забезпечують коректність регуляторної звітності. Головна цінність полягає не в бюрократичній акуратності, а в меншій кількості несподіванок під час прийняття рішень, коли помилки коштують дорого, а часу бракує.

Прикладом є дослідження, проведене UF/IFAS Tropical Research and Education Center. Протягом трьох років вчені аналізували внесення азоту у квіткові посіви технічних конопель, використовуючи мультиспектральні дронові знімки для оцінки стану рослин перед збиранням врожаю. Дані чітко показали, які рівні азоту забезпечують найкращий стан рослин і максимальний урожай. Застосування штучного інтелекту для аналізу відбиття світла від рослинного покриву дозволило в реальному часі отримувати дані, які точно відповідали фактичній біомасі після збору врожаю. Таким чином, планування перейшло від методу проб і помилок до рішень на основі даних.

Дрони як базова частина інфраструктури фермерського господарства

Дрони вже перестали бути експериментальним інструментом у сільському господарстві. Вони стають частиною базової операційної інфраструктури.

Їхня цінність не в стільки в автономності, скільки в доступі до даних, швидкому зворотному зв’язку та рішеннях, що базуються на реальних вимірах, а не на припущеннях. Найбільший ефект отримують ті господарства, які використовують БПЛА як будь-який інший важливий інструмент: інтегрують їх у робочі процеси, регулярно використовують та оцінюють за практичним результатом.

Якщо ви зацікавлені в розробці програм для дронів в агросекторі, зверніть увагу на Osiris OS — це комплексна, апаратно-незалежна програмна платформа, яка поєднує польотний контролер з операційною системою на бортовому комп’ютері місії. За допомогою Osiris ви можете легко підключити свій дрон, польотний контролер і датчики за принципом “підключай та працюй” (plug-and-play), відкриваючи нові можливості та функції ваших дронів.