A globális felmelegedés következtében egyre nagyobb kihívásokkal néz szembe a mezőgazdaság: az időjárási extremitások és az elnyúló aszályok következtében a talajok minősége romlik, a növényállomány egészségügyi állapota pedig jelentősen gyengül – így a termés mennyiségi és minőségi paraméterei is bizonytalanná válnak. Nem kis kihívást jelent ilyen körülmények között is garantálni a kiváló eredményeket
A precíziós növénytermesztés fogalma ma már minden mezőgazdasági szereplő számára régóta ismert, azonban a gazdálkodást támogató dróntechnológia robbanásszerű elterjedését igazán csak napjainkban tapasztaljuk. A változás hirtelen jött, így nem véletlen, hogy sok az e témában feltett kérdés: Mit tudnak valójában a különböző kamerával felszerelt drónok?
A jövő (és már a jelen) mezőgazdaságában észszerű döntés az olyan innovatív technológiai megoldások gyakorlatba történő beillesztése, amelyek segítségével időben, precízen mérhetők fel és detektálhatók a különböző talaj- és növényeredetű problémák. A drónok használatával ugyanis nemcsak a talajt kímélve lényegesen kevesebb vegyszert és vízmennyiséget juttathatunk ki a területre, de a különböző szenzorok, kamerák segítségével pontos képet kaphatunk a termőterületről és a vegetációról is, ezzel jelentősen megnövelve a termelés hatékonyságát. A mai innovatív drónokat a felhasználás céljától függően RGB-, multispektrális, hő- vagy akár LiDAR-kamerákkal is felszerelhetjük.
Hogyan igazodjunk el a különböző kamerák között?
Hagyományos RGB-kamera/RedGreen-Blue
Ezek a kamerák tulajdonképpen a hagyományos kameráknak megfelelően működnek. Az RGB-kamerákkal készített légi felvételek információt nyújtanak például a területen jelentkező vadkárról, vetéshibákról, a virágzásról, a növénymagasságról vagy a gyomosodási állapotról. A drón repülési útvonala alapján ütemezetten készít fotókat a terület egészén, amelyek összefűzésével kapjuk meg az ortomozaik-térképünket. Az ortomozaik-térképen gyakorlatilag rálátásunk lehet a tábla egészére, amire szabad szemmel, drónhasználat nélkül nem volna lehetőségünk. Az RGB-kamerákkal tehát alapvetően látható tartományú térképeket készíthetünk, és segítségükkel a talaj- és növényállomány fizikai állapotát mérhetjük fel.
Multispektrális kamera
Ezeknek a kamerarendszereknek a mezőgazdaságban különösen nagy szerepük van, ugyanis időszerű használatukkal még hatékonyabbá tehetők a különböző növényvédelmi, terméshozam-növelő kezelések. Elengedhetetlen eszközök lehetnek a növények és a talaj egészségi állapotának felmérésében, ami szabad szemmel alapvetően nehezen észlelhető. A multispektrális kamerával felszerelt drónok által készített légi felvételek alapján készül el a reflektancia- (fényvisszaverődési) térkép, ugyanis ez a kamerarendszer hat különböző, eltérő fényszűrős kamerával is felszerelt – azaz a különböző hullámhosszúságú fény további hat részre bontható. Így az RGB-kamerához képest egy multispektrális kamerával mérhetők a szemmel nem látható közeli infravörös és távoli infravörös tartományok, illetve az ezek növényi felületekről történő visszaverődésének erőssége is.
A közeli infravörös tartomány (NIR) növényegészségügyi szempontból kiemelten fontos, ugyanis ezt a növényben található, fotoszintézisért felelős klorofillmolekulák jóval erősebben verik vissza a látható tartomány sugarainál. Az elkészített reflektanciatérképből már elkészíthető az egyik legszélesebb körben használt NDVI- (Normalizált Vegetációs Index) térkép is, amely leginkább a növényállomány „zöldességét”, azaz a fotoszintetikus aktivitását mutatja.
A fotoszintetikus aktivitás olyannyira fontos indikátor, hogy ez alapján következtethetünk a termőképességre és a várható terméshozamra is, azaz: a növényi egészségére. Minél nagyobb a NIR-sugarak visszaverődése, annál magasabb vegetációs indexet kapunk, amely a növényállapot fejlettségével áll szoros korrelációban (Az NDVI-értékek -1 és +1 közötti tartomány között mozognak.) Egy gyengült növényállomány esetében fordított a helyzet: az a látható sugarak legnagyobb részét visszaveri, valamint több NIR-sugarat nyel el. A multispektrális kameráknak köszönhetően tehát felmérhető a termesztett növényállomány kondíciója, amely döntő információ egy gazdálkodó számára.
Hőkamera
Az utóbbi években a hőkamerákkal felszerelt drónok alkalmazása is elterjedt, ami nem véletlen. A hőkamerák előnyeit nem csak az építőipar élvezheti (pl. a megfelelő hőszigetelés felmérésekor); azoknak a mezőgazdaságban, a növényi stresszállapot felmérésében is kulcsszerepük van. Az egyre gyakoribb aszályok következtében a növénynemesítésben alapvető célkitűzés a növényi vízstressztolerancia fejlesztése. A hőmérséklet ugyanis alapvető környezeti tényező, mely lényegesen befolyásolja a növények fejlődését, élettani folyamatait – így például a transzspirációt és a fotoszintézist is. Az átlaghőmérséklet emelkedése azonban a növényi egészséget is jelentősen veszélyeztetheti. A hőkamerák használatával azonban azonnali képet kaphatunk (a kibocsátott infravörös sugárzás mértékének függvényében) elsősorban a vízstressz mértékéről, de a kórokozók jelenlétéről vagy épp a növényzet fenológiai státuszáról egyaránt információt kaphatunk. A hőkamerát ezenfelül erdészetekben is előszeretettel alkalmazzák, például a vadállomány és vadkár felmérésére.
LiDAR (Light Detection and Ranging) szenzor
A távérzékelésben kiemelt jelentőségűek a légi lézerszkennelő szenzorok, amelyek a folyamatosan kibocsátott infravörös lézer reflektanciájának idejéből kalkulálva képzik le az objektumokat 3D-ben. A LiDAR-t ezért alapvetően távolságok mérésére és a földfelszín domborzati vizsgálatára használják, így a technológiát elsősorban az építőipar részesíti előnyben – azonban a lézeralapú távérzékelés a mezőgazdaságban is egyre nagyobb teret hódít. LiDAR-ral különböző domborzati térképek készíthetők, így a talajfelszín adottságai vagy a vízlefolyások helyei is könnyen meghatározhatók, illetve a növényállomány morfológiai jellemzőit is megfigyelhetjük.
SZERZŐ: RÁCZ DALMA • ABZ DRONE KFT.
