Agricultura de precizie: Folosirea dronelor în ameliorarea plantelor aduce beneficii fermierilor

KWS_drohne_pflanzenzuechtung_dr_christoph_bauer_leiter_technologieentwicklung_marius_burkhardt_feld_drohne.jpg

Viitorul ameliorării plantelor este la înălțime: KWS folosește drone pentru a produce noi hibrizi din ce în ce mai rapid. Imaginile preluate prin intermediul camerelor încorporate în drone sunt analizate de un computer, ceea ce a permite obținerea unor informații precise despre evoluția plantelor. Acest lucru ajută compania să ofere mai rapid noi hibrizi fermierilor - un avantaj mare pentru agricultură.

Aerul vibrează. Se aude un zgomot ca de roi de albine. Pentru câteva secunde, cele patru rotoare ale mașinii zburătoare a lui Marius Burkhardt, colorată portocaliu aprins, provoacă atâtea turbulențe pe loturile de test KWS din Einbeck, Saxonia inferioară, încât plantele se îndoaie și se leagănă în aer.

Apoi drona urcă în înălțimi și, cu mai puțin zgomot, își începe zborul cu precizie matematică deasupra câmpului pe care cresc plăntuțele fragede de porumb de numai câțiva centimetri. Ele sunt motivul pentru care drona lui Burkhardt zboară deasupra orașului Einbeck în această dimineață.

Mai mulți senzori atașați scanează plantele pentru a le evalua dezvoltarea. Drona scanează sistematic o zonă cuprinsă între 3 și 8 hectare la o singură încărcare completă a bateriei. Aceasta oferă energie suficientă pentru o jumătate de oră în aer, în funcție de aplicație și altitudine, senzori și plan de zbor.O cameră multispectrală și o cameră de imagistică termică măsoară cantitatea de lumină reflectată și absorbită de plante în diferite intervale de lungime de undă. Fotografiile câmpului sunt de asemenea folosite în cadrul evaluării.

Dronele și analiza imaginii: sprijin pentru o mai bună ameliorare

Expertul Marius Burkhardt monitorizează realizarea fotografiilor de la o înălțime constantă de 25 metri. Astfel, software-ul poate să determine coordonatele GPS și să realizeze un model 3D al fiecărei plante.

Această combinație de inovație tehnică și experiență în ameliorare facilitează dezvoltarea mai rapidă a noi hibrizi rezistenți la boli. Scopul este ca din semințe să se dezvolte plante cu o productivitate mare, chiar și în condiții dificile.

“Fermierii doresc semințe care să răspundă nevoilor lor specifice”, spune Dr. Christoph Bauer, responsabilul cu dezvoltarea tehnologiei de fenotipare digitală KWS, coordonatorul zborurilor cu drone și al evaluării datelor obținute. Noile instrumente digitale dezvoltate intern de KWS îi ajută pe amelioratori să aleagă cele mai potrivite plante din sutele de mii de variante. „Îi ajutăm pe cercetători să identifice cele mai bune plante”, spune Bauer. „Dronele și analiza imaginilor sunt instrumente foarte valoroase.”

Agricultura de precizie: o acuratețe mai mare în agricultură

Metoda pe care se bazează este la fel de veche ca procesul de ameliorare a hibrizilor: fenotiparea răspunde întrebărilor legate de capacitatea noilor hibrizi de a face față condițiilor de mediu și locație. Sau infestărilor cu dăunători.

“În cei peste 160 de ani de activitate KWS, experții au evaluat permanent evoluția culturilor”, spune Bauer. „Este un proces esențial pentru dezvoltarea noilor hibrizi”. Amelioratorii seamănă noi plante în fiecare an și le evaluează evoluția. Ei înregistrează dimensiunea, culoarea, ritmul de creștere al plantelor, numărul și forma frunzelor și alte caracteristici. Prin pași mărunți, adesea laborioși, ei reușesc să obțină în final hibrizii perfect adaptați nevoilor fermierilor.

Fotografiile aeriene și analiza software accelerează semnificativ acest proces. Și prezintă și numeroase avantaje pentru fermieri, explică expertul în tehnologie. Infestarea cu fungi, zonele uscate, conținutul scăzut de clorofilă – nimic nu rămâne nedetectat de senzorii digitali. Și pentru că instrumentele de măsurare și software-ul nu obosesc niciodată, rezultatele analizei ratei de creștere a plantelor, numărul și dimensiunea frunzelor sunt deseori obținute mai rapid și mai precise decât în cazul neasistat de tehnologie.

Bauer o spune răspicat: Ochiul uman nu este suficient de precis. „Dacă mai mulți oameni merg pe câmp pentru a evalua dezvoltarea foliajului, obții rezultate similare, dar există totuși mici diferențe.”

Tehnologia este întotdeauna obiectivă și ne ajută să eliminăm aceste diferențe – are în plus avantajul vitezei: „Nici un om nu poate evalua zone atât de întinse cu o asemenea obiectivitate.”

  • Nici un om nu poate evalua zone atât de întinse cu o asemenea obiectivitate.

    Dr. Christoph Bauer, Inginer Șef tehnologii fenotipare KWS
    KWS_drohne_pflanzenzuechtung_dr_christoph_bauer_leiter_technologieentwicklung_buero_portrait.jpg

O imagine de ansamblu, din sute de fotografii făcute cu drona

Chiar și în cazul folosirii dronelor și software-ului, cercetătorii rămân nedispensabili. Î primul rând, ei calibrează măsurătorile: „Sigur că nouă, oamenilor, ne este ușor să deosebim două plante de sfeclă sau de porumb”, spune Bauer. „Dar transferul cunoștințelor către mașini reprezintă o muncă laborioasă.”

Spre exemplu: Soarele se află mai jos pe cer dimineața și seara, iar lumina lui este mai roșiatică decât cea de la prânz. La ora 12 soarele este însă foarte sus pe cer și crește procentul de lumină albastră. Dacă dimineața este praf pe frunze, dar este spălat de ploaie după-amiaza, aspectul plantelor se schimbă pe parcursul zilei. Umbrele sunt diferite dimineața față de seara. „Trebuie să luăm în calcul toate aceste lucruri și să facem ajustări”, spune Bauer. „Numai așa putem evalua cu acuratețe starea plantei și bolile frunzelor.”

Oamenii sunt deosebit de importanți și în evaluarea și utilizarea rezultatelor obținute. După ce se întoarce de la câmp, pilotul de dronă Burkhardt încarcă imaginile în software-ul de analiză. Combină sute de poze pentru a obține o imagine de ansamblu. Linii subțiri de culoare verde, roșie și albastră sunt trasate pe câmpul virtual de pe ecran. Echipa discută datele: care este culoarea medie a frunzei? Ce suprafață acoperă plantele? Ce semnificație au pentru dezvoltarea noilor hibrizi? Scopul îl reprezintă identificarea succeselor și a provocărilor concrete.

Cercetarea fenotipală interdisciplinară la KWS

Grupul de lucru interdisciplinar KWS care se ocupă de fotografiile realizate de drone include mai mulți experți din domeniul analizei imaginilor. Christoph Bauer, un fizician, conduce grupul. Angajații săi și tehnologiile lor sunt localizați în stații de cercetare din întreaga lume, unde au adunat multe experiențe pozitive: „Am adus împreună punctele forte ale amelioratorilor, biologilor și inginerilor,” spune Bauer. „Aceasta este sursa succesului nostru în analiza datelor.”

  • La KWS, colegi din domenii diferite lucrează împreună.

    Marius Burkhardt, Specialistul KWS în drone
    KWS_drohne_pflanzenzuechtung_marius_burkhardt_drohne_zusammenbau.jpg

Cu toate acestea, amelioratorii vor face în continuare muncă de teren: ei trebuie să verifice contextul măsurătorilor din teren și să tragă concluzii pe baza observațiilor personale. „Oamenii nu vor fi niciodată inutili,” adaugă Christoph Bauer. „Dar tehnologia pe care am dezvoltat-o îi va ajuta să ia deciziile corecte în procesele de ameliorare.”

KWS are un buget generos pentru agricultura de precizie

Dronele zboară peste culturile a tot mai multe ferme. Agricultura de precizie ajută salvarea căprioarelor și a cârtițelor, detectează pericolul de uscare într-un stadiu incipient, marchează mușuroaiele ca teren accidentat pentru a determina posibilele pierderi. KWS optimizează constant sistemul complex de drone, senzori, software, instrumente de recunoaștere a imaginii și servere pe care îl folosește pentru dezvoltarea noilor hibrizi. Bugetul din anul fiscal 2016/2017 a fost în jur de 190 milioane Euro sau 17% din valoarea netă a vânzărilor.

KWS_drohne_pflanzenzuechtung_infografik_drohne.jpg

Înapoi la pagina principală „Lumea Agricolă"

Date de contact

Roxana Pârvulescu
Roxana Pârvulescu
Specialist Marketing
Trimite email
A LUA LEGATURA