Taikant tiksliosios žemdirbystės sistemas, galima efektyviau naudoti trąšas, mažinti degalų, augalų apsaugos produktų, vandens, kitų išteklių ir laiko sąnaudas. Viena iš tiksliosios žemdirbystės krypčių – bepiločių orlaivių arba dronų naudojimas.

Jau kelerius metus Lietuvos padangėse skraidantys įrenginiai traukia smalsuolių dėmesį. Dronai, anksčiau buvę tik karinės pramonės įrankis, prieš daugiau nei dešimtmetį komercializuoti. Įvairioms užduotims atlikti kuriami skirtingi dronai, prieinami ir mėgėjams, ir profesionalams.

Bepiločių orlaivių galimybės

Skenavimas. Palyginti neseniai tiksliajam ūkininkavimui pradėta naudoti skraidančius bepiločius augalų optinių savybių analizės įrenginius (dar kitaip – skenavimo dronus). Šie gali nuskenuoti visą lauką kur kas greičiau nei žmogus ar traktorius su prikabintais jutikliais, todėl yra gerokai tikslesni ir daug našesni. Augalams skenuoti skirti dronai yra dviejų tipų: fiksuoto sparno ir daugiasraigčiai.

Naudojant optinės analizės, cheminius ir termo-jutiklius, dronai gali būti pritaikyti kompleksiniams lauko dirvožemio, pasėlių kokybės rodiklių žemėlapiams sudaryti. Jutikliai taip pat padeda nustatyti ligų, kenkėjų ir piktžolių židinius ir laiku juos neutralizuoti. Tręšimo žemėlapiai leidžia ūkininkams ne tik taupyti lėšas, bet ir išvengti neigiamo ilgalaikio poveikio dirvožemiui.

Lyginant šių dviejų skirtingų konstrukcijų dronų tipus, galima pastebėti šiuos skirtumus: fiksuoto sparno bepilotis skenavimo orlaivis gali atlikti skenavimo darbus kur kas greičiau nei daugiasraigtis dronas. Fiksuoto sparno bepiločiai orlaiviai skraido aukščiau, todėl jų našumas didesnis. Būtent dėl skraidymo aukščio norint naudoti fiksuoto sparno skenavimo orlaivius reikalingas leidimas specialiosios kategorijos skrydžiui atlikti, o pilotas turi turėti STS piloto licenciją. Šios konstrukcijos drono trūkumas – prastesnės kokybės žemėlapiai, nei naudojant daugiasraigčius įrenginius.

Skenavimui naudojant daugiasraigčius dronus pasiekiamas vidutinis našumas, palyginti su fiksuoto sparno drono ir antžeminių skenavimo įrenginių darbu. Naudojant šiuos dronus skenuojama atvirojoje kategorijoje, todėl užtenka A1/ A3 piloto licencijos ir papildomai nereikia leidimo kiekvienam skrydžiui.

Pasitelkus dronus galima greitai gauti labai tikslius azoto, fosforo, augalų optinių savybių, dirvos derlingumo ir kitus žemėlapius. Skenavimo dronai, atsižvelgiant į konstrukciją, žemėlapių sudarymo galimybes, jutiklių jautrumą, gali kainuoti nuo 2 iki 25 tūkst. eurų, todėl renkantis įrenginį ūkiui svarbu nustatyti, koks jo poreikis, naudojimo dažnumas, kokį išsilavinimą turintis personalas jį valdys, kokius duomenis siekiama gauti. Tik atsakę į šiuos klausimus, galėsite užtikrintai pasirinkti savo ūkiui tinkamą skenavimo droną.

Analizė. Prieiga prie spartaus interneto, pigi ir patikima GPS įranga ir tiksliosios paskirties žemės ūkio technika leidžia kiekvienam ūkininkui paversti savo ūkį išmaniu. Tačiau šiuolaikiniam ūkininkui, turinčiam prieigą prie tokio kiekio duomenų, kartais sunku priimti sprendimus būtent dėl duomenų gausos. Kiekvienas neteisingai interpretuotas žemėlapis gali net ir pakenkti galutiniam ūkio siekiamam rezultatui, todėl duomenis analizuojantis darbuotojas turi būti savo srities ekspertas. Kai kurių gamintojų siūloma įranga pakeičia agronomus ir visą duomenų analizės dalį atlieka pats dronas ar pagalbinė antžeminė jo įranga. Tokiu atveju belieka tik apdorotą informaciją suprasti ir pagal ją koreguoti darbų planą.

Pavyzdžiui, gamintoja XAG rinkai tiekia dronus su dirbtiniu intelektu, tad jie patys atlieka duomenų analizę ir gali nustatyti, kokia kultūra auginama, kur yra lauko ribos, ar lauke yra piktžolių ir kokios jos, ar auginamus augalus yra užpuolę kenkėjai ir begalę kitos informacijos – ji visa apdorojama ir pateikiama vartotojui suprantama forma. Dėl tokių įrenginio galimybių jo kaina yra gerokai didesnė.

Jeigu ūkininkas nori gauti informacijos tik apie augalų optines savybes ar dirvos derlingumą (netaikant duomenų apdorojimo, programinės analitinės įrangos), jam užteks DJI siūlomo Phantom 4 įrenginio su atitinkamai užduočiai atlikti skirtais jutikliais. Taigi, kuo įrenginys pigesnis, tuo didesnė tikimybė, kad jo galimybės yra ribotos arba jau net ir pasenusios technologiniu atžvilgiu. Dronai su naujausia jutiklių sistema ir dirbtiniu intelektu visada bus brangesni, bet būtent dėl to ir pranašesni, nes padės ūkininkui be vargo apdoroti ir suprasti gautus duomenis.

Purškimas ir barstymas. Naudojant tradicines purškimo sistemas, ligų židiniai šalinami juos purškiant paprastu purkštuvu visame sijos plote. Taip apdirbant laukus sunaudojama daugiau nei reikia pesticidų, trąšų, todėl procesas yra neefektyvus, teršiama aplinka ir keliamas pavojus žmogaus sveikatai. O dronas gali pasiekti sunkiai prieinamus ar privažiuojamus laukus, skirsti virš šlapios dirvos ir stačių šlaitų – tai išplečia jo naudojimo galimybes, palyginti su antžemine žemės ūkio technika. Priklausomai nuo gamintojo, vienas dronas gali atlikti visus šiuos veiksmus: nuskenuoti lauką, atpažinti augalus ir jų ligų židinius, nupurkšti pasėlius kintama norma pagal surinktus duomenis.

Pirmos kartos purškimo ir barstymo dronai šiuo metu yra vieni pigiausių rinkoje, tačiau jie stokoja tikslumo, dirba tik pastoviomis normomis ir nėra efektyvūs. Naujausi – trečios kartos purškimo ir barstymo dronai – aprūpinti dirbtiniu intelektu. Jie geba dirbti ne tik pastovia, bet ir kintama norma pagal žemėlapius. Lietuvoje šiuo metu galima įsigyti antros kartos DJI ir trečios kartos XAG gamintojų purškimo ir barstymo dronų.

Rinkos lyderių naujovės

XAG – žemės ūkio dronų gamintojas, kuris rodo pavyzdį ir per 14 gyvavimo metų pristatė begalę šios srities inovacijų. Jie pirmieji dronuose pradėjo naudoti išcentrinius purkštukus, pirmieji į žemės ūkio dronus integravo dirbtinį intelektą. Šio gamintojo dronai išsiskiria našumu ir tikslumu. Kitų gamintojų dronams valdyti dar būtina naudoti dviejų rankų pultelį, šio gamintojo valdymo sąsaja patalpinta į telefoną, todėl pultelis nereikalingas (naudojamas kaip atsarginė saugos priemonė), o dronas valdomas keliais išmaniojo telefono ekrano paspaudimais. Naujausias XAG modelis – purškimo ir barstymo dronas P40 gali pats nusiskenuoti lauką, tada jį užsėti, nupurkšti ar patręšti.

DJI – pramoginių dronų rinkos lyderė, šiuo metu sparčiai vystanti purškimo dronų liniją. Technologiniais sprendimais ši įmonė atsilieka nuo XAG dvejais trejais metais. Jų naujausias modelis, kurį galima nusipirkti Lietuvoje – Agras T30. Pagal našumą jis neatsilieka nuo XAG P40, bet yra keli esminiai skirtumai: Agras T30 valdomas naudojant dviejų rankų pultelį (XAG valdomas telefonu), galimas mažesnis dronų spiečius (DJI maksimumas 3, o XAG – 5 dronai), XAG P40 barstymo sistema gali būti naudojama 1–10 mm granulėms barstyti, o Agras T30 – tik 0,5–5 mm; P40 lašelių dydis reguliuojamas programiškai vienu paspaudimu, o T30 reikia mechaniškai pakeisti purkštukus. DJI Kinijoje jau pristatė naujausius dronus, kurie prilygs XAG P40 modeliams, tačiau šie Lietuvoje bus prieinami tik už 1–2 metų.

Taip pat svarbu paminėti, kad DJI T30 turi 6 variklius ir propelerius, o XAG P40 – tik 4. Kuo mažiau naudojama variklių ir kuo jie galingesni, tuo tolygesnis gaunamas oro srautas po dronu. Jeigu srautas labai turbulentinis (6, 8 ir daugiau variklių atveju), purškiamas srautas bus netolygus, t. y. kai kurie augalai bus perpurkšti, o kiti – nepakankamai nupurkšti. Būtent todėl abu gamintojai mažina variklių skaičių. Štai, pavyzdžiui, XAG V40 dronas turi tik du variklius ir jį jau galima užsisakyti pas bet kurį šio gamintojo atstovą, o DJI T40 ir T20P modeliai – 4 variklius ir kol kas rinkai nėra prieinami. Remiantis gamintojų prognozėmis, juos Lietuvoje bus galima įsigyti jau 2022–2023 metais.

***

Pasirenkant įrangą ir gamintoją, svarbu įvertinti, kad skirtingų gamintojų įranga ar jos tarpusavio komunikacijos protokolai gali būti nesuderinami. Todėl norint naudoti dronus visiems darbams (skenavimui, analizei, purškimui ir barstymui), rekomenduojama pasirinkti vieno gamintojo produktų liniją arba prieš perkant pasikonsultuoti dėl galimybės derinti skirtingų gamintojų įrangą. Kiek vienas dronas turi savų pranašumų, atsižvelgiant į tai, kokios planuojamos jo darbų apimtys ir sudėtingumas, kokiomis oro sąlygomis jis dirbs, todėl renkantis svarbiausia nustatyti dronų naudojimo poreikį ir pagal tai išsirinkti tinkamiausią.

***

Tikslioji žemdirbystė

Tikslioji (precizinė) žemdirbystė – tai valdymo strategija, pasitelkianti įvairius matavimo prietaisus išsamioms ūkio analizėms atlikti ir padedanti priimti konkrečius sprendimus, iš esmės lemiančius žemės ūkio produkcijos gamybą. Tiksliajai žemdirbystei labai svarbūs efektyvūs metodai, leidžiantys itin tiksliai išmatuoti fizikinių ir cheminių dirvos savybių svyravimus lauke. Taip pat tiksliajai žemdirbystei priskiriamas ir įrenginių, kuriais laukas bus apdorojamas, naudojimas, vadovaujantis surinktais duomenimis. Ji susideda iš trijų komponentų: išsamių duomenų gavimo ir kaupimo, jų interpretavimo ir analizės bei veiksmų plano sudarymo ir įgyvendinimo tinkamu mastu ir laiku.

Tiksliajai žemdirbystei keliami uždaviniai:

• kiekvienam lauko ploteliui pagal dirvos ir auginamos kultūros būklę bei poreikius taikyti reikiamą veiksmų planą;
• pasėti optimalų sėklų skaičių tinkamiausiame gylyje;
• purkšti pasėlius laiku, tik tiek, kiek reikia, ir tręšti laukus tik ten, kur reikia.

***

DRONŲ NAUDOJIMO REGLAMENTAVIMAS LIETUVOJE

Vis gausėjantis bepiločių orlaivių kiekis padangėje nulėmė reglamentavimo poreikį. Bepiločiai orlaiviai – tai oro eismo dalyviai, todėl ES šalyse jiems taikomi bendrieji reikalavimai, kurie nacionaliniu lygmeniu gali būti tik griežtinami.

Lietuvoje kiekvieno drono, kurio masė didesnė nei 250 g ar prie jo pritvirtinta kamera, savininkas privalo užsiregistruoti Transporto kompetencijų agentūros (TKA) interneto svetainėje. Gavęs unikalų numerį, savininkas jį aiškiai ir matomai nurodo ant įrenginio korpuso.

Kitas žingsnis – taikomų apribojimų įsivertinimas. Lietuvos transporto saugos administracijos (LTSA) ir TKA svetainėse pateikiama išsami informacija, kokiems dronams, kokio egzamino ir pažymėjimo reikia. Siekiant gauti A1/A3 kategorijos pažymėjimą, leidžiantį skraidyti su dronais iki 900 g ir iki 25 kg (šiems taikomi griežtesni apribojimai), užtenka išlaikyti egzaminą internetu. O norint skraidinti sunkesnius negu 25 kg dronus, reikalinga STS kategorija, o skraidinant dronus arti žmonių ir jų sambūrių – A2 kategorijos pažymėjimas.

Turint A1/A3 atvirosios kategorijos pažymėjimą, negalima skraidyti virš žmonių minios (turint A2 pažymėjimą ir naudojant C2 klasės droną šis apribojimas negalioja), skristi aukščiau nei 120 m nuo žemės, skraidyti šalia pilotuojamo oro transporto infrastruktūros ir jos prieigų, skraidyti arčiau kaip 20 m nuo privačios teritorijos (tokiems skrydžiams reikalingas privačios teritorijos savininko sutikimas), skraidinti pavojingus daiktus ar bet kaip modifikuoti droną (privačiai sukonstruotiems negalioja). Taigi, norint atlikti skrydį, kuris pažeidžia prieš tai aprašytas taisykles, reikalinga STS kategorija ir leidimas.