Drony w pracy inspektorów PIORN. Wykorzystanie teledetekcji dla zdrowia roślin

Zespół projektowy Instytutu Lotnictwa im. Łukasiewicza, w ramach zadania 2 projektu FITOEXPORT Państwowej Służby Ochrony Roślin i Nasiennictwa, opracował nowoczesne metody, rozwiązania i narzędzia do skuteczniejszej kontroli fitosanitarnej i inspekcji upraw z wykorzystaniem teledetekcji, fotogrametrii, bezzałogowych statków powietrznych oraz technologii geoinformacyjnych.

Zdaniem ekspertów PIORiN, opracowanie i wdrożenie nowych metod i narzędzi do szybszej i dokładniejszej kontroli fitosanitarnej bezpośrednio prowadzi do zwiększenia aktywności eksportowej polskich przedsiębiorstw, które przed rozpoczęciem międzynarodowej sprzedaży produktów roślinnych zobowiązane są do poddania się określonym kontrolom.

  • Planowane zastosowanie wyników fazy badawczej w realizacji fazy przedaplikacyjnej poprzez szkolenia, seminaria i pilotaże wspólnie z inspektorami PIORiN, umożliwi bezpośrednie zastosowanie wyników badań naukowych przez Państwową Inspekcję w praktyce. Opracowane w ramach Programu i przewidziane do realizacji dokumenty operacyjne, diagnozy, raport cząstkowy, prototyp oraz gotowe rozwiązania bezpośrednio przyczynią się do wzmocnienia kapitału społecznego niezbędnego do realizacji krajowych i regionalnych polityk rozwoju. Wyniki projektu FITOEXPORT mogą być wykorzystane w niemal wszystkich sektorach gospodarki rolnej i leśnej” – mówi Hubert Skoneczny z Zakładu Teledetekcji Instytutu Lotnictwa.

Projekt FITOEXPORT (GOSPOTRATEG1 / 385957/5 / NCBR / 2018) jest finansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach programu GOSPOTRATEG. Zakończenie projektu planowane jest na koniec 2021 roku.

Drony pomocą dla rolników

Walka ze szkodnikami, planowanie nawożenia, szacowanie strat w uprawach – w tym wszystkim drony mogą pomóc rolnikom. Można z nich skorzystać w ramach programu uruchomionego przez Wielkopolski Ośrodek Doradztwa Rolniczego w Poznaniu.

Dron potrafi oszacować, które części pola są zagrożone. Potem z koszyka umieszczonego pod spodem zrzuca larwy owada, który jest naturalnym wrogiem szkodnika o nazwie omacnica prosowianka. Już w ciągu 15 minut duża część pola może zostać uratowana.

Lot na jednym akumulatorze trwa około 13-15 minut. Jesteśmy w stanie w tym czasie zmapować 12-13 hektarów pola

– mówi Artur Jaworski, pilot drona.


Ochrona przed szkodnikami to nie jedyne możliwości dronów. Na podstawie specjalistycznych pomiarów mogą one określić, w jakich częściach pola najlepiej rosną konkretne rośliny.

Nie wjeżdżamy żadnym sprzętem na pole. Rolnik może z góry poprzez nagrywany obraz rozpoznać, gdzie w polu jest lepiej albo coś się dzieje

Opryskiwanie pól z drona przeznaczonego do mapowania testowano we Francji

Chociaż firma John Deere wprowadziła koncepcję dronów opryskiwaczy prawie dwa lata temu, wydaje się, że w najbliższej przyszłości konwencjonalne maszyny będą nadal prowadzić operacje. Jednak pewne doświadczenia we Francji pokazały inny, przydatny sposób wykorzystania dronów.

Opryskiwacz John Deere VoloDrone, opracowany we współpracy z firmą Volocopter, jest wyposażony w zbiornik o pojemności 10,6 litra, który napełnia się automatycznie na stacji. Stacja ta również automatycznie ładuje baterię w ciągu 30 minut lotu. Dzięki niewielkiej wysokości lotu można osiągnąć bardzo duży zasięg do 6 ha/godz.

W przypadku drona John Deere niezaprzeczalną zaletą jest możliwość precyzyjnej aplikacji pestycydów niezależnie od warunków glebowych. Z kolei samojezdne maszyny John Deere mogą pracować z wydajnością 50 ha/godz. Osiągnięcie takiego wyniku przez drony byłoby bardzo trudne, ale perspektywa ta może się zmienić w najbliższych latach. W każdym razie, poczekamy na dostępność powszechnie stosowanych dronów do opryskiwania.

Tymczasem we Francji

Obecnie zarysował się ciekawy trend w wykorzystaniu dronów w procedurach bezpieczeństwa. Francuski rolnik Daniel Suh na co dzień korzysta z rozwiązań rolnictwa precyzyjnego w oprogramowaniu John Deere Operations Center. Jego pracownicy zajmują się mapowaniem upraw od sześciu lat, a wszystkie maszyny są wyposażone w systemy naprowadzania RTK.

Daniel Suh walczy z plagą dronów na swoich polach, więc wykorzystując inteligentną technologię francuskich producentów dronów John Deere i Delair, przeprowadził ciekawy eksperyment.

Właściciel gospodarstwa zdecydował się udostępnić do testów 42 hektary. Jedna połowa została opryskana opryskiwaczem samojezdnym John Deere w zalecanej dawce, a druga połowa została opryskana dawką ustaloną na podstawie mapy aplikacji punktowej stworzonej przy użyciu drona Delair UX11 Ag wyposażonego w oprogramowanie do wykrywania chwastów kukurydzy.

We współpracy z firmą Delair, mapa pola testowego utworzona przez drona została zaimportowana do Centrum Operacyjnego JD ze specjalną funkcją umożliwiającą określenie dokładnej ilości oprysku wymaganej do aplikacji. Po opracowaniu został on użyty w drugim oprysku.

Wynik eksperymentu

Oszczędności na herbicydach zastosowanych na podstawie mapy aplikacji punktowej przy użyciu drona wyniosły do 50% w porównaniu do pełnej standardowej dawki w pierwszej połowie pola. Rozwiązanie to nie tylko oszczędza składniki aktywne, ale także oszczędza czas i zmniejsza zużycie oleju napędowego w gospodarstwie.

Biorąc pod uwagę koszty usługi (przelot drona i przetwarzanie danych), szacowany potencjał oszczędnościowy zastosowania herbicydu w drugiej dawce na kukurydzę za pomocą drona wynosi aż 30%. Powiedział Alexis Jansson, inżynier rolnictwa i leśnictwa w Delair.

Na uwagę zasługuje również fakt, że obie połowy pola testowego były w 97 procentach wolne od chwastów w momencie zbioru.

Drony w rolnictwie: nowość, która ma szansę się sprawdzić

Mogą pomóc szacować straty w uprawach lub na przykład monitorować skuteczność zabiegów agrotechnicznych – mowa o dronach, które zaczynają być stosowane w rolnictwie. Projekt dotyczący ich wykorzystania prowadzi obecnie Lubelski Ośrodek Doradztwa Rolniczego w Końskowoli.

– To nowość, która ma szansę się sprawdzić – mówi Dariusz Krzywiec z Działu Technologii Produkcji Rolniczej i Doświadczalnictwa LODR w Końskowoli: – Będziemy wykorzystywać w naszych badaniach kamery multispektralne Lidar. To jest taki laser. Dzięki dronowi będziemy oblatywać pola i oceniać, monitorować plon w danym momencie: czy jest wysoki czy niski. Swoje badania kierujemy w tym zakresie przede wszystkim na użytki zielone.

– Zobaczenie pola z góry zupełnie zmienia perspektywę – mówi Krzysztof Kurus, główny specjalista ds. zbóż i rzepaku LODR w Końskowoli: – Czasami nam się zdaje, że stojąc z boku pola wszystko jest fajnie: ładny łan, dobrze zapowiadający się plon, natomiast zobaczenie tego pola z góry daje nam trochę więcej informacji: czy w danym miejscu na plantacji są jakieś choroby, czy plantacja może zasychać. Mamy zmienność glebową i coś się może dziać na tym polu. To na pewno umożliwi nam dron. Oczywiście to nie zastąpi nam innych rzeczy związanych z agrotechniką, ale na pewno ułatwia w dużej mierze chociażby te kwestie związane z planowaniem ochrony roślin czy z oceną stanu gleby naszych plantacji.

Czy drony to przyszłość tego typu ośrodków i dużych plantatorów?

– Na pewno to będzie spore ułatwienie – mówi Mariusz Kupisz, zajmujący się roślinami okopowymi: – Drony można wykorzystać do każdej uprawy, do zobaczenia nawet jakości ziemniaka z góry: czy ziemniak jest dobrze wybarwiony, odżywiony. Z góry widać te wszystkie efekty – czy nie ma braków w rządku, czy końcowy plon będzie zadowalający.

Rolnicy zgłaszają także straty w uprawach spowodowane działalnością dzikich zwierząt – do tego także może przydać się dron: – My nie jesteśmy pierwsi w tym zakresie – mówi Dariusz Krzywiec: – Ale myślę, że jako pierwsi zgłosiliśmy pomysł opracowania aplikacji na bazie obserwacji, które wykonamy z drona.

– Przy szacowaniu strat pojawia się wiele konfliktów. Z jednej strony jest rolnik, a z drugiej koło łowieckie, które za straty wyrządzone przez zwierzynę płaci. I po to, żeby określić właściwie powierzchnię uszkodzoną przez te dzikie zwierzęta, wykorzystalibyśmy tego drona, żeby precyzyjnie określić powierzchnię zniszczoną czy uszkodzoną. Myślę, że jest to w miarę obiektywny sposób oceny – mówi Dariusz Krzywiec: – Tych możliwości wykorzystania dronów i urządzeń, które tam są, jest bardzo wiele. Już od kilku lat promujemy na przykład rozrzucanie kruszynka w uprawach kukurydzy. Kruszynek to taki naturalny wróg omacnicy prosowianki. Dzięki temu unikamy stosowania środków chemicznych do walki z omacnicą w kukurydzy. Możemy to rozrzucać przy pomocy drona. Przy dronie podwieszony jest specjalny dozownik, który w odpowiednich interwałach czasowych wyrzuca takie kuleczki i dzięki temu nie stosujemy już tej chemii, której i tak jest dużo w niektórych produktach.

Więcej o sposobach wykorzystania dronów w rolnictwie można dowiedzieć się przychodząc na Dni Pola organizowane w Pożogu. Specjaliści z Lubelskiego Ośrodka Doradztwa Rolniczego w Końskowoli czekają tam codziennie do 30 czerwca w godzinach od 8.00 do 14.00.