• Temos
• Augalininkystė

Dronų technologijos keičia žemės ūkio sektorių

Vytauto Didžiojo universiteto Žemės ūkio akademijos informacija

2022-04-06

Stulbinančiu greičiu tobulėjančios dronų technologijos atveria naujas galimybes žemės ūkio sektoriuje – pasitelkiant dronus sėjami augalai, vertinama augančių pasėlių būklė, esant poreikiui purškiami pesticidais, mineralinėmis trąšomis, ir visa tai atliekama tiksliai ten, kur reikia, racionaliai naudojant resursus ir nepažeidžiant pasėlių. Plačiau apie žemės ūkio sektorių keičiančias dronų technologijas pasakoja Vytauto Didžiojo universiteto Žemės ūkio akademijos (VDU ŽŪA) mokslininkas prof. dr. Dainius Steponavičius ir įmonės „Agrodronas“ vadovas Mindaugas Dorelis.

Pirmieji dronai žemės ūkio sektoriuje – prieš du dešimtmečius

D. Steponavičius atskleidžia, kad žemės ūkio sektoriuje dronai pradėti naudoti prieš du dešimtmečius ir nuo to laiko nuolat tobulinami – šiandien paleidus šiuolaikinį agrodroną, operatoriui lieka tik jį stebėti, nes valdymas dažniausiai atliekamas dar prieš jį paleidžiant, dronas priima sprendimus, kaip skristi, turi numatytas trajektorijas ir jų tiksliai laikosi.

Dronai Lietuvoje iki šiol daugiausiai naudoti pasėlių būklės vertinimui – augalų skenavimui, siekiant kuo racionaliau naudoti trąšas ir kitus resursus. D. Steponavičius pasakoja, kad VDU ŽŪA pirmieji moksliniai tyrimai su dronais pradėti prieš dešimtmetį, kai augalų skenavimą dronais mokslininkai lygino su skenavimu iš ultralengvo lėktuvo ir prie traktoriaus prikabintų jutiklių. Tyrimų rezultatai įrodė skenavimo iš dronų pranašumą, dabar augalų skenavimas bepiločiais orlaiviais labai plačiai naudojamas praktikoje. Mokslininko teigimu, tikėtina, kad greitai po Lietuvos laukus pasklis ir žymiai didesni, apie pusės metro aukščio, virš 50 kilogramų sveriantys ir 20–30 litrų užpildytas talpas gabenantys pasėlius purškiantys dronai.

Eksperimentiniai tyrimai bendradarbiaujant verslui ir mokslininkams

„Prognozuojama, kad šiandien apie 1,5 milijardo JAV dolerių siekianti pasaulinė žemės ūkio dronų rinka 2028 metais išaugs iki 6 milijardų, vien dronų purkštuvų turėtų būti apie 750 milijonų dolerių. Tai rodo, kad ši sritis išties perspektyvi ir turi tendencijas augti. Pats žemės ūkis yra perspektyvus sektorius dėl augančio žemės gyventojų skaičiaus, maistą pigiau ir efektyviau gaminančios šalys laimės“, – apie agrodronų perspektyvas kalba D. Steponavičius ir pasidžiaugia, kad nors purškimo dronai Lietuvoje – dar tik naujovė, bet bendradarbiaudami su verslu universiteto mokslininkai eksperimentinių tyrimų metu jau išbandė naująsias dronų purkštuvų technologijas.

VDU ŽŪA kanclerė profesorė Astrida Miceikienė džiaugiasi, kad vyksta aktyvus mokslo ir verslo bendradarbiavimas. „Esame išskirtinė mokymo ir mokslo institucija Lietuvoje, žemės ūkiui teikianti mokymo, mokslo ir eksperimentinės veiklos paslaugas. Žemės ūkio verslas mus žino ir vertina, bendradarbiaujant vyksta daugybė inovatyvių tyrimų, kuriuos baigus gimsta nauji projektai. Vienas iš bendradarbiavimo pavyzdžių – sutartis su įmone „Agrodronas“, kurios dėka VDU ŽŪA Mokomajame ūkyje buvo atlikti pirmieji moksliniai tyrimai purškiant apie 2,5 m aukščio kukurūzus skystomis mineralinėmis trąšomis su mikroelementais ir amino rūgštimis“, – apie verslo ir mokslo bendradarbiavimą kalba prof. dr. A. Miceikienė.

D. Steponavičius atskleidžia, kad VDU ŽŪA mokslininkai ir dabar aktyviai dirba kurdami efektyviam dronų naudojimui agrosektoriuje reikiamas technologijas. „Dabartinė tyrimų kryptis – dronų purkštuvų sukeliamo dreifo valdymas – kad bepiločio orlaivio išpurkšti lašeliai nepasklistų pavėjui. Vykdome mokslinius tyrimus kurdami skysčius, kuriais papildžius purškimui ruošiamą tirpalą, išpurškiami lašeliai būtų mažiau paveikūs šoniniam vėjui. Su studentų grupe taip pat konstruojame didelį vėjo tunelį, į kurį talpinsime droną purkštuvą, imituosime įvairų vėjo greitį, stebėsime drono darbo parametrus ir bandysime juos optimizuoti. Jei prireiks, sukursime ir išbandysime konstrukcinius pakeitimus, kurie padėtų dronus geriau pritaikyti darbui Lietuvos sąlygomis. Ateityje purškimui ir sėjai skirtų robotų gamyba galėtų vykti ir Lietuvoje, mokslininkai ir gamybininkai pilnai pajėgūs juos pagaminti“, – apie universitete vykstančius verslui aktualius tyrimus ir galimybes pasakoja D. Steponavičius.

Išsaugotas derlius ir mažiau taršos aplinkai

Dainius Steponavičius pasakoja, kad tobulėjančios technologijos ir didėjantis dronų prieinamumas žemės ūkio sektoriuje atveria vis daugiau galimybių. „Purkštuvų dronų pagalba galima purkšti laukus net labai ankstyvą pavasarį, kai prasideda augalų vegetacija ir jiems labai reikia trąšų, o dirvožemis dar pernelyg drėgnas, kad būtų galima įvažiuoti į laukus su traktoriumi. Augalų priežiūrai pasitelkus dronus, galima išvengti ir dėl technologinių vėžių atsirandančių būsimo derliaus praradimų – bepiločiai orlaiviai gali pakeisti traktorines priemones įvairiuose augalinių kultūrų priežiūros etapuose. Dronus naudojantys ūkininkai teigia, kad naudojant dronus-purkštuvus augalų apsaugos priemonių naudojimas ūkyje sumažėjo 30%, o vandens – 80–90%, naudodami augalų skenavimą, augintojai gali sutaupyti dar 20–30% pesticidų ir 10% trąšų ir padidinti derlių apie 10%. Naudojant abi technologijas, vidutiniškai galima sutaupyti apie 40–50% gamybos sąnaudų“, – apie technologijų suteikiamas galimybes pasakoja prof. dr. D. Steponavičius.

Pirmosios Baltijos šalyse bepiločius orlaivius žemės ir miškų ūkiui pristačiusios įmonės „Agrodronas“ vadovas Mindaugas Dorelis, kalbėdamas apie dronų technologijų svarbą žemės ūkyje, pateikia pavyzdį, kad į rapsų lauką įvažiavęs traktorius mechaniškai pažeisdamas augalus padaro nuo šešių iki dvylikos procentų žalą. „Jei iš šimto hektarų lauko netenkama šešių, vertinant dabartinėmis kainomis, nuostolis – net apie 10 tūkstančių eurų. Naudojant agrodronus, šią derliaus dalį būtų galima išsaugoti“, – pasakoja M. Dorelis ir atkreipia dėmesį į kitus naujųjų technologijų privalumus.

Įkraunama baterija varomas agrodronas – ekologiška darbo priemonė, nes neišmeta CO₂ dujų, itin tiksliai ir taupiai paskirsto augalų apsaugos priemones ir trąšas. „Išmaniųjų technologijų dėka jos paskirstoma tik ten, kur jų reikia, ir tiek, kiek reikia, todėl visa tai leidžia ne tik taupyti išteklius, bet ir saugoti aplinką bei žmonių sveikatą užauginant sveikesnius produktus“, – akcentuoja M.Dorelis.

Išskirtinės bepiločių orlaivių savybės suteikia naujų galimybių

D. Steponavičius atkreipia dėmesį, kad ūkininkams padeda ir dronų manevringumas – „Netaisyklingos formos laukų kampai, kurie dažnai būna ligų ir kenkėjų židiniai, dėl nepakankamo traktorinio agregato manevringumo dažnai lieka nenupurkšti, tuo tarpu dronais pasiekiamas visas perimetras. Bepiločiai orlaiviai gali būti pasitelkiami purkšti sudėtingo reljefo laukuose bei aukštus augalus jų nepažeidžiant.

Taip pat svarbu, kad dronais laukus galima purkšti ir naktį, kai neskraido bitės“, – dronų privalumus vardija VDU ŽŪA mokslininkas.

Svarbu ir tai, kad dronais ūkininkas laukus gali purkšti net iškart po lietaus, kai traktoriniais agregatais to daryti nepatariama. „Keturių rotorių (propelerių) droną-purkštuvą galima suprogramuoti taip, kad du purkštukai po pirmaisiais propeleriais būtų išjungti, o veiktų tik du galiniai. Taip pirmųjų rotorių sudarytas oro srautas nuo augalų lapų nupučia lietaus ar rasos lašelius ir paruošia efektyviam purškimui“, – apie dronų technologijų suteikiamą laisvę ūkininkams purkšti neatsižvelgiant į nepalankias oro sąlygas pasakoja prof. dr. D. Steponavičius.

Dronai užtikrina tikslų ir saugų purškimą

Mokslininkas pastebi, kad visuomenėje jaučiamas nepasitikėjimas purškimu iš oro – žmonės prisimena purškimus ir tręšimus iš pilotuojamų orlaivių „kukurūznikų“, kai šie skrisdavo kelių šimtų metrų aukštyje. „Tuomet būdavo dideli nuostoliai, nes iš tokio aukščio gaunasi didelis purškiamų medžiagų lašelių dreifas. Šiuolaikinis dronas purkštuvas skrenda apie trijų metrų aukštyje, septynių–aštuonių metrų per sekundę greičiu, virš purkštukų įrengti rotoriai ir propeleriai užtikrina, kad išpurkšti lašeliai būtų nukreipiami žemyn, į augalo lapiją ir nepasklistų tolyn į aplinką“, – pasakoja D. Steponavičius ir atkreipia dėmesį, kad net ir purškimo operatorius neturi jokio kontakto su cheminėmis medžiagomis, nes naudojamos iš anksto automatinėse stotelėse reikiamu tirpalu užpildytos purškimo talpos. Jos, kaip ir baterijos, keičiamos kas 12 minučių, keitimas užtrunka apie 30 sekundžių.

Laukia leidimo naudoti spiečius

D. Steponavičius apgailestauja, kad kol kas Europos Sąjungoje vienam purškimo operatoriui leidžiama valdyti tik po vieną droną, tuo tarpu JAV jau 2020 m. gauti leidimai purkšti spiečiais, kai vienas operatorius valdo daugiau nei vieną bepilotį orlaivį vienu metu.

„Pagal dabartinę techniką, vienas operatorius vienu metu sėkmingai gali valdyti tris dronus, vienas dronas per valandą gali nupurkšti apie 12 hektarų. Skaičiuojant trijų dronų nupurškiamą plotą gaunasi tikrai didelis našumas. Palyginimui verta paminėti, kad purkštuvu per valandą galima nupurkšti apie 15 ha”, – apie dronų spiečiaus privalumus kalba VDU ŽŪA mokslininkas.

Nuotrauka „Agrodronas“