Hogyan segítik a növénytermesztést és a kijuttatás optimalizálását a levegőből készült speciális felvételek? Erről kérdezte a Haszon Agrár magazin dr. Gerda Anikó növényorvost, a Nyír-Chem Kft. ügyvezetőjét.
2023. március 18.
Mi az, amit rögzít a drón ún. multispektrális kamerája, de szabad szemmel nem észlelhető?
Dr. Gerda Anikó: Noha a Napból érkező elektromágneses sugárzás igen széles tartományú (spektrumú), ennek csak egy kis részét észleli az emberi szem és a szokványos RGB (piros-zöld-kék) kamera is. Viszont az úgynevezett multispektrális – vagyis többféle hullámtartományt érzékelő – kamerarendszerek az RGB mellett öt „extra” lencsével és ugyanennyi szenzorral meg tudják különböztetni a fény egy adott, szűk hullámhosszát. Így megjeleníthetők azok a távoli, valamint közeli infravörös tartományok is (rövidítésük LWIR, illetve NIR – a szerk.), amiket szabad szemmel sosem látunk.
Mekkora a felvételek optimális részletessége?
G. A.: A részletesség mérőszáma a GSD (Ground Sample Distance). Ez írja le, hogy a monitorunkon megjelenő két egymás melletti pixel középpontja közötti távolság a valóságban hány centiméternek felel meg. Minél kisebb az értéke annál részletesebb a térképünk. A kamera látószöge fix, így a repülési magasság csökkentésével tudjuk növelni a felbontást.
Ez a táblák adottságaitól vagy inkább a növénykultúrától függ?
G. A.: A növénykultúrák és a tábla adottságai csak kis szerepet játszanak abban, hogy milyen felbontású és részletességű térképet készítünk a monitoring tevékenység végeredményeként. Az sokkal inkább meghatározó, hogy éppen mit szeretnénk vizsgálni az adott növényállományban. Például, ha egy 10 hektáros táblában gyomfoltoknak szeretnénk meghatározni a helyét és kiterjedtségét, akkor a gyomnövények kis méretéből kifolyólag alacsonyan, 50 méteres magasságon kell repülnünk, így 2,5cm/pixel körüli lesz GSD-érték, ekkor a felmérés 85 percet vesz igénybe. De ha ugyanezen táblának az oldalhosszait és tényleges területét szeretnénk felmérni – mondjuk egy ültetvény telepítése előtt –, akkor a magyar törvények által előírt 120 méteres maximális magasságból a 10 hektáros tábla esetében elegendő lehet a 6,4 cm/pixeles beállítási érték.
Ezzel rögtön a töredékére, mintegy negyedórára csökken a felvételezés időtartama.
A két fenti példa persze két szélsőség, közöttük – a vizsgálandó jelenségtől függően – elég nagy lehet a szórás a részletességben.
Hogyan végzik a drónfelvételek kiértékelését? Ezt esetleg mesterséges intelligencia is segíti?
G. A.: Egy felmérés során jellemzően több száz fotó is készülhet, míg nagyobb táblák esetén akár több ezer felvétel. Ezek összeillesztését követően kapjuk meg azt a térképet, ami többletinformációt hordoz az érintett tábla tulajdonosa számára. Az eljárásnak köszönhetően például a Nyír-Chem Kft. szakértői is támogatni tudják a gazdákat abban, hogy a lehető legjobb döntést hozzák meg. Az algoritmusokat folyamatosan fejlesztik, és már több kereskedelmi szoftverben megtalálható a mesterséges intelligencia is. Ezáltal mód nyílik akár azt is ellenőrizni, hogy az elvetett vetőmag mennyiségéből darabszámra pontosan hány növény kelt ki.
Az összeillesztést speciális szoftverek végzik, használatuk könnyen elsajátítható átlagos számítógépes ismeretekkel is.
Ám azzal érdemes tisztában lenni, hogy az ilyen szoftverek nagy számítási kapacitású komputerekre van szükség, ami további beruházás egy gazda számára. Aki nem szeretne pusztán az ilyen felmérések miatt befektetni, annak kiváló alternatíva egy hozzáértő szolgáltató bevonása.
Amit az 5+1 csatornás kamerarendszer lát, azt hogyan összegzik?
G. A.: Miután elvégeztük a nyersanyag feldolgozását, különböző vegetációs indexekkel ellátott térképeket kapunk. Általában az NDVI (vegetációs index) és az NDRE (normalizált vöröshatár-differencia index a növényélettani állapotról) a leginformatívabb, de ez megint leginkább attól függ, hogy milyen jelenséget szeretnénk vizsgálni. Példának okáért vadkárfelmérésnél az egyszerű RGB képek vagy a VARI (vizuális légköri ellenállási index) lehet a legjobb választás.
Szemléltetésül ez nálunk úgy néz ki, hogy mindenkinek, aki szeretné igénybe a szolgáltatást, biztosítunk egy jelentést pdf formátumban – megjegyzésekkel, magyarázatokkal.
Ezután a gazdával közösen átnézzük a térképeket, és együtt vonjuk le a következtetéseket. Ez azért kiemelten fontos, mivel legjobban a gazdák ismerik az adott területet.
Ami nekünk csak egy világosabb vagy sötétebb folt a térképen, az a gazdáknak sokszor magától értetődő.
Említene példákat a foltszerű, illetve differenciált beavatkozás előnyeiről?
G. A.: A multispektrális drónokkal végzett monitoring során a növények fizikai és növényélettani állapotába nyerhetünk betekintést. Így következtetni tudunk a talajok víz- és tápanyag-ellátottságára, noha ezek a vizsgálatok önmagukban nem pótolják a talajvizsgálatokat. A hozammérővel felszerelt kombájnok adatai alapján készült hozamtérképekkel sok esetben jól korrelálnak a drónfelvételek, viszont több száz hektár vetését, és tápanyag-utánpótlását erre alapozni nem érdemes.
Bár a fenti monitorozás önmagában még nem biztosít többlethozamot és nyereséget, ám a növényvédő szer költségeinek optimalizálására kiválóan alkalmas bizonyos helyzetekben. Ilyen a már említett, foltszerű gyomosodás, hiszen előfordulhat, hogy csak a táblánk 10-20 százaléka gyomos.
Miután elkészült a gyomtérkép, egy szakaszolt kijuttatásra képes permetezőgéppel – vagy egy permetező drónnal – akár 50-70 százalékos növényvédőszer-megtakarítást is elérhetünk.
Van-e választék olyan inputanyagokból, amelyeknek kijuttatása „pilóta nélküli légijárművel engedélyezett”?
G. A.: Rohamosan terjed a magyar gazdák körében a növényvédelmi drónok használata. Már egy jó ideje jelen vannak a szolgáltatók is, annak ellenére, hogy az ilyesfajta tevékenység még mindig úgymond szürke zónának számít az aktuális szabályozás szerint. Az utóbbi egy évben rengeteg fontos intézkedést hoztak a hatóságok, hogy végre teljesen legálisan valósulhassanak meg a kezelések.
Sajnos e pillanatban még egyetlen növényvédő szer engedélyokiratában sem szerepel, hogy pilóta nélküli légi járművel kijuttatható
A gyártók folytatják az ilyen kísérleteket, de ezeknek sokszor hosszú a lefutási idejük, az engedélyezési eljárásról nem is beszélve. Pozitív viszont, hogy talán már csak az utolsó lépcsőfok hiányzik a teljesen legális szolgáltatáshoz.
Hol és mire lesz érdemes bevetni a kijuttatásra is képes drónokat?
G. A.: A növényvédelmi drónok számos területen bizonyították már a létjogosultságukat. A teljesség igénye nélkül említenék most erre példákat.
A gazdák sokszor találhatják magukat szemben egy olyan helyzettel, hogy a lehullott csapadék mennyisége lehetetlenné teszi az amúgy is nehezen megközelíthető táblák kezelését a hagyományos szántóföldi gépek számára.
Arról nem is szólva, hogy a felázott talajt a munkagépek nagyon letömörítik. Ilyenkor kiváló alternatíva a növényvédelmi drónok alkalmazása, mivel ezek a negatív hatások kiküszöbölhetőek.
Egy másik példa a kukorica növényvédelme, ami sok esetben kimerül egy gyomirtásban. A gyapottok-bagolylepke, a kukoricamoly és a kukoricabogár elleni védekezésre pont akkor lenne szükség, amikor a növényállomány már csak hidastraktorral kezelhető. Az ilyen gép költséges, így a kis gazdálkodók többségének nem elérhető. Emellett olyan taposási károkat okozhat, ami számottevő kiesést jelent. Erre a problémára is jó megoldást adhat a drónos kijuttatás.
Mi mindenre jó a drónfelvétel?
Forrás: Haszon Agrár
Fotó: Nyír-Chem Kft.
