I droni hanno il potenziale per modernizzare il nostro modo di fare agricoltura. L'uso dei droni in agricoltura è già diffuso in tutto il mondo per numerose applicazioni, tra cui la sorveglianza, l'indagine sul campo, lo scouting delle colture, l'irrorazione e le applicazioni di diffusione.
Questi sistemi di aeromobili a pilotaggio remoto (RPAS), che sono controllati a distanza tramite comunicazione wireless o programmati per percorrere il percorso predefinito utilizzando algoritmi di navigazione in esecuzione sui controller di bordo, sono progettati per trasportare carichi utili come telecamere e sensori con capacità di imaging digitale in grado di fornire immagini reali -tempo, informazioni accurate sullo stato del raccolto, che possono portare a un processo decisionale efficiente.
Utilizzando questi dati, gli agricoltori possono calcolare con precisione le dimensioni dei loro terreni, classificare i tipi e le verità delle colture, sviluppare una comprensione delle condizioni del suolo, della salute delle piante e della previsione della resa delle colture, insieme alla gestione dei parassiti, al controllo delle malattie, all'irrigazione e alla fertilizzazione e pianificare adeguatamente il raccolta dei loro raccolti. Ciò migliora la scala operativa e la produttività e sostituisce i metodi convenzionali pericolosi e ad alta intensità di manodopera.
Potenziali
- Analisi del suolo per la pianificazione del campo: I droni possono essere utilizzati per l'analisi del suolo e del campo per l'irrigazione, la pianificazione della semina e il livello di azoto nel suolo. Insieme a questo, il drone aiuta a produrre mappe 3D accurate che possono essere utilizzate per condurre analisi del suolo sulle proprietà del suolo, il contenuto di umidità e l'erosione del suolo.
- Monitoraggio delle colture: Il monitoraggio delle colture è il più grande grattacapo per gli agricoltori e varie altre parti interessate associate alle operazioni agricole. Questa sfida è anche peggiorata con l'aumento di modelli meteorologici imprevedibili, portando a rischi di perdita del raccolto e costi di manutenzione crescenti. I droni possono essere utilizzati per impostare i percorsi di monitoraggio raccogliendo set di dati geospaziali e temporali multispettrali su scale predefinite relative allo sviluppo e alla salute delle colture. L'analisi dei dati aiuta a ottenere informazioni dettagliate sulla salute delle colture molto prima di essere visibili tramite l'esplorazione manuale del campo.
- Piantare i baccelli: Sebbene sia stato inventato ma ancora raramente diffuso, alcune aziende hanno escogitato un attacco aggiuntivo sotto i sistemi di droni in grado di sparare baccelli contenenti semi e nutrienti vegetali nel terreno già preparato. Questo aiuta a ridurre i costi di impianto.
- Irrorazione delle colture: I droni possono trasportare serbatoi di dimensioni adeguate, che possono essere riempiti con fertilizzanti, erbicidi o pesticidi per l'irrorazione delle colture su vaste aree in meno tempo. L'irrorazione delle colture è molto più sicura ed economica grazie al suo funzionamento autonomo e preprogrammato su orari e percorsi specifici. I droni sono anche programmati per regolare automaticamente la propria altitudine e velocità utilizzando eco ultrasonici, laser TOF e segnali GNSS per ottenere risultati di spruzzatura uniformi e ottimali su una topografia variabile. Le fattorie intelligenti utilizzano droni per l'irrorazione agricola, che riduce il contatto umano con fertilizzanti, pesticidi e altre sostanze chimiche nocive. I droni sono anche impareggiabili quando si tratta di individuare il trattamento automatizzato con la tecnologia di rilevamento dello stress, che utilizza sensori e telecamere e lavora su di essi lasciando intatte le parti sane. I droni migliorano la capacità di spruzzatura fino a cinque volte più velocemente rispetto ai macchinari tradizionali.
- Valutazione dello stato di salute delle colture: Le piante riflettono la luce visibile e del vicino infrarosso e la sua intensità varia in base allo stato di salute e ai livelli di stress sperimentati dalle piante. I droni dotati di sensori in grado di scansionare le colture utilizzando la luce visibile e nel vicino infrarosso possono essere utilizzati per monitorare la salute delle colture nel tempo e monitorare la risposta alle misure correttive.
- Irrigazione: I droni caricati con sensori termici, multispettrali o iperspettrali possono identificare le parti del campo con deficit di umidità utilizzando indici multispettrali. Questo aiuta a pianificare con precisione un'irrigazione tempestiva nelle aree identificate.
- Sorveglianza delle colture: È quasi impossibile stimare lo stato generale delle colture nei grandi campi. La mappatura dell'agricoltura basata sui droni può aiutare gli agricoltori a rimanere aggiornati a livello di area sullo stato delle piante e indicare quali aree di campo richiedono attenzione. I droni ispezionano il campo con telecamere a infrarossi e determinano i tassi di assorbimento della luce per stimare lo stato delle colture. Sulla base di informazioni accurate e in tempo reale, gli agricoltori possono migliorare le condizioni delle piante in qualsiasi punto del campo. Questa caratteristica della sorveglianza delle colture e della valutazione della salute delle colture costituisce anche la base dell'uso dei droni per migliorare gli strumenti assicurativi agricoli per la verifica incrociata delle richieste di risarcimento assicurative degli agricoltori.
- Stima della biomassa arborea/colturale: La densità e la distanza dalla superficie del suolo di colture/alberi possono essere misurate utilizzando sensori LiDAR ultracompatti montati su droni. Ciò consente di valutare il cambiamento della biomassa arborea/colturale derivato dalle misurazioni dell'altezza differenziale che costituiscono la base per la stima della produzione di legname nelle foreste e per le stime della produzione in colture come la canna da zucchero.
- Controllo di erbe infestanti, insetti, parassiti e malattie: Oltre alle condizioni del suolo, i droni possono anche rilevare e informare gli agricoltori sulle aree dei campi inflitte da erbacce, malattie e insetti nocivi. Sulla base di queste informazioni, gli agricoltori possono ottimizzare l'uso dei prodotti chimici necessari per combattere le infestazioni, riducendo le spese e contribuendo a una migliore salute del campo.
- Spaventare gli uccelli: Gli uccelli sono il problema principale dopo la semina di molti raccolti. Ciò ha bisogno di manodopera per proteggere il campo. Un paio di voli con i droni possono allontanare gli uccelli dal campo.
Colli di bottiglia
Nonostante queste potenzialità, i droni presentano le loro sfide e colli di bottiglia, come ad esempio:
- Tempo di volo e autonomia: A causa dei carichi utili relativamente più elevati, la durata del volo dei droni utilizzati in agricoltura è breve, da 20 a 60 minuti. Ciò si traduce in una copertura limitata della terra con ogni addebito. Il costo dei droni aumenta notevolmente con il tempo di volo più lungo.
- Connettività: La copertura online è per lo più non disponibile nelle fattorie di seminativi. In una situazione del genere, qualsiasi agricoltore che intenda utilizzare i droni deve investire nella connettività o acquistare un drone con capacità di archiviazione dati locale in un formato che può essere trasferito ed elaborato in seguito.
- Costo iniziale: Per lo più, i droni agricoli utilizzati per il rilevamento hanno ali fisse e possono costare fino a $ 25000 (Precision Hawk's Lancaster) in base alle caratteristiche e ai sensori necessari per eseguire l'uso previsto. Alcuni droni sono più costosi in quanto includono il costo di sensori di imaging, software, hardware e strumenti. Il costo iniziale è anche proporzionale al carico utile e alle capacità di durata del volo, oltre a sensori e funzionalità.
- Dipendenza dal tempo: In condizioni ventose o piovose, far volare i droni non è facile, a differenza degli aerei tradizionali. I droni dipendono dalle condizioni meteorologiche.
- Conoscenza e abilità: Un agricoltore medio non può analizzare le immagini dei droni in quanto richiede competenze e conoscenze specializzate per tradurle in qualsiasi informazione utile. In queste circostanze, l'agricoltore deve acquisire le competenze e la conoscenza del software di elaborazione delle immagini o assumere personale qualificato che abbia familiarità con il software di analisi.