Az intelligens permetezés, a növényvédő szerek parcellaspecifikus és pontosan célzott kijuttatása a jövő mezőgazdasági technológiájának fontos pillére lesz. Ez lehetővé teszi majd a kijuttatott növényvédő szerek mennyiségének jelentős csökkentését. Anélkül, hogy a hatékonyság vagy a termés mennyisége és minősége csökkenne. A környezetterhelés csökken, a permetezés hatékonyabbá válik, a termés pedig egészségesebb lesz.
2023. december 28.
Az intelligens permetezési technológiák folyamatosan fejlődnek, és a néhány évvel ezelőtt még csak víziónak számító technológiák már bizonyítottan készen állnak a gyakorlati alkalmazásra. Ma a csúcstechnológiás permetezőgépek gyakran lényegesen drágábbak, mint a hagyományosak, de az intelligens permetezés gyorsan teret nyer.
Az egyik fontos előny a költséghatékonyság a növényvédelmi ráfordítások megtakarítása miatt. Nemcsak a fogyasztás csökken, hanem a növényvédelmi intézkedések hatékonysága is nő.
A vegyszeres növényvédő szerek alacsonyabb fogyasztása közelebb viszi a gazdálkodókat az Európai Bizottságnak ahhoz a céljához, hogy 2030-ra a felére csökkenjen e szerek használata.
Mivel a növényvédő szereket célzottan és pontosan alkalmazzák, kevesebb vegyszer kerül a környezetbe, és csak az érintett területeket permetezik.
Végül az intelligens permetezés védi a növényeket és erősíti azok vitalitását. A gomba- és rovarölő szereknél kevesebb a fejtetőn lévő átfedő terület, míg a folyékony műtrágyáknál a pontosabb kijuttatás csökkenti a növények “elégését”.
A „zöld termelékenység” kritikus sarokkövei
Az intelligens permetezési technológiák legújabb alkalmazásai és változatai idén novemberben az Agritechnica 2023 kiállításon voltak láthatók. A kiállítási programot szakértői színpadokkal tarkított technikai program és a „DLG Spotlight Smart Farming” című különkiállítás egészítette ki a 9. csarnokban. A növényvédő szerek digitálisan támogatott kijuttatása tehát a vásár „Zöld termelékenység” fő témájának fontos altémája volt.
Az impulzusszélesség-moduláció mint kulcsfontosságú alaptechnológia
A változtatható szórásszámú technológia (VRT) lehetővé teszi, hogy az intelligens permetező rendszerek automatikusan beállítsák a növényvédő szerek kijuttatási arányát az adott terület fertőzöttségi szintjének vagy gyomsűrűségének függvényében. Ez a vegyszerek optimális eloszlását eredményezi az egész szántóföldön.
Számos intelligens permetezési alkalmazás impulzusszélesség-modulációt (PWM) használ a növényvédő permetezőgép gémjén lévő fúvókaszelepek elektromos vezérlésére, amelyek másodpercenként akár 50-szer is be- és kikapcsolódnak. Minden fúvóka azonos szórásnyomással és cseppspektrummal rendelkezik, így a PWM a permetezés során a szórásmennyiséget úgy állítja be, mintha a fúvókaméretet változtatná.
Az állandó frekvenciájú rövid nyitási idők miatt az áramlási sebesség pontosan szabályozható és változtatható, és minden fúvóka egyedileg beállítható. Ez nem csak a célzott kijuttatásnál jelent előnyt, hanem kanyarodáskor is, ahol a PWM a kanyar belső és külső oldalán állandóan tartja a mennyiséget, és megakadályozza a túl- és aluladagolást. Az egyéni fúvókavezérlés csökkenti a hézagokat vagy a dupla kijuttatást a nem derékszögben összefutó mezők esetében, gyorsításkor pedig azonos cseppspektrummal azonos kijuttatási mennyiséget alkalmaz, míg lassabb sebességnél, például lejtőkön, nincs hibás adagolás.
Közvetlen adagolás
A közvetlen adagolás, amikor a növényvédő szert csak közvetlenül a szórófejbe jutás előtt adagolják a vízhez, egy másik érdekes technológia a növényvédő szerek célzott, környezetbarát kijuttatására. Előnyei meggyőzőek: a tartályt nem kell tisztítani, és nem keletkezik vegyes hulladékmennyiség. Ráadásul a megfelelő technikai felszereléssel a különböző növényvédő szerek igény szerint meghatározott területekre juttathatók ki
Az első generációs közvetlen adagolású rendszerek nem tudták elfogadtatni magukat az igényes tisztítás és a hosszú permetezősorok késedelme miatt, de az új megoldások ígérik, hogy megoldják ezeket a problémákat, és lehetővé teszik a növényvédő szerek rugalmas, igény szerinti kijuttatását.
Permetezés igény szerint
A helyspecifikus vagy célzott kijuttatással jelentősen csökkenthető a gyomirtó szerek és a folyékony műtrágyák használata. A termés védetté, sőt, megerősödötté válik, mivel a kijuttatott mennyiség csak a tényleges szükségleteken alapul. Emellett környezetvédelmi előnyökkel is jár, mivel a gyomoktól és betegségektől mentes területeket nem kezelik. A permetezési mintázat előre meghatározható a műholdas vagy drónfelvételek segítségével a kezelési térképek létrehozásához, vagy dinamikusan, a szántóföldön, valós időben, nagy felbontású kamerák, képfelismerés és mesterséges intelligencia segítségével.
Alkalmazási térképek létrehozása drónokkal
Sok szántóföldi permetezőgép már most is használhat kijuttatási térképeket, növelve például a gyomfészkek elleni védekezéshez szükséges dózist. A műholdas alapú kijuttatási térképek azonban gyakran túl durvák ehhez, ami megnehezíti vagy lehetetlenné teszi a célzott növényvédelmi intézkedéseket.
A választ erre a gyomfelismerésre optimalizált, nagy felbontású hiperspektrális kamerákkal felszerelt, alacsonyan a növény fölött repülő drónok jelentik. A képeket kiértékelik, és egy olyan kijuttatási térképet készítenek, amely megmutatja a szántóföldi permetezőgépnek, hogy hol kell elindulnia és leállnia. A multispektrális kamerarendszerek a növénybetegségek azonosítására is alkalmasak, de mivel a drónok repülése és a képek kiértékelése további, időigényes munkafolyamat, ez megnehezítheti az időben történő növényvédelmet.
A folyékony műtrágya helyspecifikus kijuttatása is kihasználhatja az előre meghatározott és a dinamikus térképezési módszerek előnyeit, a kijuttatást a teméstérképek alapján vagy valós időben, nitrogénszenzorok segítségével határozzák meg.
Valós idejű gyomfelismerés
Amennyiben a permetezési térképet egy szolgáltató generálja, a szükséges drónfelvételeket, műholdas adatokat és a traktor felvételeit az interneten keresztül kell továbbítani és a felhőben feldolgozni, ami időt vesz igénybe
Ha azonban maga a permetező rendszer elegendő feldolgozási kapacitással rendelkezik, új lehetőségek nyílnak meg. A nagy felbontású kamerákat és érzékelőket nagy teljesítményű fedélzeti számítógépeken AI-alapú algoritmusok elemezhetik, lehetővé téve például a gyomok valós idejű felismerését, amint a permetezőgép elhalad mellettük, amelyeket aztán közvetlenül kezelnek. Az egyes növények ilyen nagy pontosságú felismerése és kezelése jelentősen csökkentett gyomirtószer-felhasználást tesz lehetővé.
Bár bármelyik okostelefon képes már megkülönböztetni az egyes gyomokat és a növényeket, ugyanezt egy szántóföldön valós időben elvégezni nagy követelményeket támaszt a feldolgozórendszerekkel szemben, ami a haladási sebességgel csak fokozódik.
Az intelligens algoritmusok már szinte minden gyomot képesek felismerni, még akkor is, ha az csak most bújt elő, de ezeket csak akkor kezelik, ha az egységnyi területre jutó gyomok száma meghaladja az előre meghatározott értét, és a terméskiesés várható költsége meghaladja a kezelés költségeit. Egy jelentős kihívás azonban továbbra is fennáll a gyomok és a gabonanövények megkülönböztetése terén, ahol még némi fejlesztési munkára van szükség.
Az alacsony rezgésszámú permetezőszórókra összpontosítva
A gyomfelismerő érzékelőket a szórókeretre szerelik, amelyet a gyomfelismerő teljesítmény maximalizálása, valamint a permetezőgép fúvókája és a talaj közötti állandó távolság fenntartása érdekében egyenletesen és pontosan kell elhelyezni. Ehhez aktív gémirányításra és rezgéscsillapításra van szükség, hogy a gém egyenletes pozícióját nehéz terepviszonyok között és nagy haladási sebesség mellett is biztosítani lehessen, az egyre nagyobb munkaszélesség ellenére.
A rezgéseket nemcsak függőlegesen, hanem vízszintesen, azaz a haladási irányban vagy azzal szemben is el kell kerülni, mivel ez különösen nagy hatással van a szórás pontosságára. A gémtechnológia továbbfejlesztése tehát központi szerepet fog játszani, amikor a kijuttatási mennyiségek további csökkentéséről van szó, a pontosság és a megbízhatóság fenntartása mellett.
A növényvédelmi technológia egyre fontosabbá válik, és nemcsak az egyre nagyobb, akár hajszálpontos pontosságú precizitás hatása miatt. Ennek oka, hogy a permetezésnek még célzottabbnak kell lennie a növekvő költségek, az egyre növekvő politikai korlátozások és a növényvédelem általános használatával szembeni társadalmi ellenállás miatt.
A belátható jövőben a gyakorlatban az intelligens permetezési technológiákat fogják alkalmazni, hogy a kezelt területet a lehető legkisebbre csökkentsék, és a növényvédő szereket csak oda juttassák ki, ahol szükség van rájuk. Az Agritechnica 2023 tükrözte e technológiák teljes spektrumát, és egyedülálló lehetőséget kínált a látogatóknak, hogy átfogó képet kapjanak a technika jelenlegi állásáról.
Forrás: agritechnica.com
Fotó: agritechnica.com
