کاربردهای مختلف پهپاد در کشاورزی

مجله اوجیران

آخرین ویرایش: 1400/03/25

صنعت کشاورزی همانند همه صنایع دیگر همواره در حال پیشرفت است و از جمله حوزه‌هایی است که تکنولوژی و فناوری‌های نوین تأثیر زیادی در بهبود آن دارند. ادغام بیشتر کشاورزی با فناوری‌های نوین باعث پیشرفت صنعت کشاورزی در راستای اهدافی همچون افزایش کیفیت محصولات، صرفه جویی در مصرف انرژی و منابع، سهولت در کنترل زمین‌های زراعی بزرگ و همچنین افزایش بازده محصولات می‌شود. یکی از جدیدترین فناوری‌هایی که وارد این صنعت شده و همواره رو به گسترش است استفاده از ربات‌های پرنده یا همان پهپادهای کشاورزی می‌باشد.

امروزه با ورود تکنولوژی پهپاد به حوزه کشاورزی، پیشرفت چشمگیری در این صنعت ایجاد شده است. تأثیرات پهپادها در روند کنترل و مراقبت از زمین‌های کشاورزی و همچنین افزایش بازده محصولات زراعی کاملاً قابل مشاهده است. از کاربردهای پهپاد در کشاورزی مدرن می‌توان موارد زیر را نام برد که در ادامه به تفصیل توضیح داده خواهند شد:

1- سمپاشی و محلول پاشی
2- پایش محصولات
3- کاشت دانه
4- نظارت بر آبیاری
5- جلوگیری از سرمازدگی
6- آنالیز کیفیت خاک و زمین

.

1- سمپاشی و محلول پاشی

یکی از رایج ترین کاربردهای پهپاد در کشاورزی نوین، سم پاشی و محلول پاشی توسط پهپادهای سمپاش می‌باشد. به طور سنتی سم پاشی زمین‌های کشاورزی با تراکتور یا به صورت دستی، و یا حتی در بعضی از موارد توسط هواپیمای تک سرنشین انجام می‌شود.

روش‌های سنتی معایب فراوانی دارند؛ چرخ‌های تراکتور باعث آسیب رسانی به بافت خاک و قسمتی از محصولات می‌شوند و امکان ورود تراکتور به زمین انواع زیادی از محصولات وجود ندارد (همانند شالیزارها، کلزا و …). روش دستی نیز بسیار زمان‌بر است و تنفس سم توسط افراد می‌تواند آسیبی جدی به آن‌ها برساند. استفاده از هواپیما نیز بسیار هزینه بر است و باعث انتشار سم در کل ناحیه می‌شود و در بسیاری از کشورها منسوخ شده است.

سمپاشی هوایی توسط پهپاد باعث می‌شود محدودیت­های مربوط به نوع محصول و شرایط زمین کشاورزی از بین بروند. پهباد سمپاش می‌تواند با گرفتن مختصات زمین از اپراتور، پاشش محلول را به صورت خودکار و در مسیری منظم انجام دهد، که این امر باعث می‌شود سم کل سطح محصولات را به طور یکنواخت پوشش دهد.

.

2- پایش محصولات

بهترین راه برای آگاهی از وضعیت زمین‌های کشاورزی وسیع، تصویربرداری هوایی توسط پهپاد می‌باشد. با استفاده از این تصاویر اطلاعات زیادی از جمله وضعیت سلامت گیاهان، نحوه توزیع محصولات، چرخه عمر آن‌ها و نقشه‌های دقیق GPS از زمین زراعی را می‌توان جمع آوری کرد.

در گذشته از تصاویر ماهواره‌ای یا هواپیما برای داشتن دید وسیع از مزرعه استفاده می‌شد. این تصاویر هزینه بر بوده و دقت آن‌ها نیز بسیار کمتر از پهپاد می‌باشد. با پهپاد نه تنها می‌توان تصاویر را در زمان دلخواه و بدون تعلل تهیه کرد، بلکه تصاویر مبتنی بر زمان را نیز می‌توان تهیه کرد که روند پیشرفت محصول را در زمان واقعی نشان می‌دهند. با پایش زمین توسط پهپاد تصمیمات مهم بر اساس زمان واقعی اتخاذ می‌شوند، نه تصاویر منسوخ شده یا حدس و گمان.

علاوه بر دوربین معمولی، با استفاده از سنسورهای نزدیک به مادون قرمز (NIR) بر روی پهپادها، می‌توان سلامت گیاهان را بر اساس جذب نور نیز تعیین کرد که این امر باعث می‌شود دید کامل و بی نقصی از سلامت مزرعه خود داشته باشید.

.

.

3- کاشت دانه

علاوه بر پاشش محلول‌های مختلف، از پهپاد می‌توان برای پاشیدن بذرهای جامد نیز استفاده کرد. برای این کار کافیست مخزن معمولی که مختص مایعات است، با مخزن مجهز به دستگاه جامدپاش که دانه ها را به کمک نیروی گریز از مرکز به بیرون هدایت می‌کند جایگزین شود. پهپاد بذرپاش می‌تواند با گرفتن مختصات زمین زراعی از اپراتور، بذرها را در مسیری منظم به صورت یکنواخت و با سرعت زیاد در زمین کشاورزی پخش کند. بدین ترتیب هیچ قطعه‌ای از زمین بدون بذر باقی نمی‌ماند.

بذر طیف وسیعی از گیاهان را که نیاز به کاشت عمیق ندارند می‌توان با استفاده از پهپادهای بذرپاش در زمین منتشر کرد و کاشت. علاوه بر این بعضی انواع کودهای جامد نیز به این شکل قابل انتشار هستند.

.

.

4- نظارت بر آبیاری

آبیاری یکی از مهمترین مسائل کشاورزی است و درست انجام ندادن آن می‌تواند دردسر ساز باشد. به خصوص زمین‌هایی که چندین هکتار مساحت دارند آبیاری صحیح آنها اهمیت بسیار بیشتری پیدا می‌کند. مسائل مربوط به آب و آبیاری نه تنها پرهزینه‌اند، بلکه می‌توانند عملکرد محصول را نیز از بین ببرند.

پهپادهای مجهز به دوربین حرارتی می‌توانند بخش‌هایی از زمین کشاورزی که آب دریافت نمی‌کنند و یا مناطقی که بیش از حد آب دریافت می‌کنند را تشخیص داده و در شناسایی مشکلات سیستم آبیاری کمک کنند. با استفاده از اطلاعات جمع آوری شده توسط پهپاد، می‌توان تصمیمات لازم برای چیدن سیستم آبیاری را به بهترین شکل گرفت. همچنین با اطلاع به موقع از خشک شدن یا تجمع آب در بخشی از زمین به کمک تصاویر پهپاد، می‌توان مشکل را قبل از جدی شدن آن رفع کرد.

.

.

5- جلوگیری از سرمازدگی

بیشترین آسیب گیاهان در موقع سرمازدگی، زمانی است که آفتاب طلوع می‌کند؛ زیرا که گرم شدن ناگهانی شکوفه‌ها پس از یخ زدگی باعث می‌شود بافت آن‌ها به شدت آسیب دیده و از بین بروند. بنابراین زمان طلایی مقابله با سرمازدگی، نزدیک به طلوع آفتاب است؛ زیرا که حرارت دادن با مه، روند گرم شدن شکوفه‌ها را کندتر می‌کند. از آنجا که سرمازدایی در طول شب توسط پهپاد هزینه بر است، می‌توان از پهپاد تنها یک بار و در زمان طلایی سرمازدایی استفاده کرد.

از پهپاد مه پاش علاوه بر سرمازدایی، در مبارزه با آفات باغ‌ها نیز استفاده می‌شود. مزیت این مدل آفت زدایی نسبت به سم مایع این است که بخار می‌تواند کل نواحی درختان را در بر گیرد.

.

.

6- آنالیز کیفیت خاک و زمین

با تهیه نقشه های سه بعدی از خاک زمین کشاورزی، می­توان مسائل مربوط به کیفیت خاک، مدیریت مواد مغذی و همچنین مناطق مرده خاک را مشاهده کرد. این داده ها در ابتدا، وسط و انتهای چرخه محصول به کار می‌آیند و می‌توانند اطلاعات مفیدی پیرامون کیفیت خاک در اختیار بگذارند.

تهیه نقشه سه بعدی توسط پهپاد، در ابتدای کار به یافتن الگوی مناسب جهت کاشت بذر کمک می‌کند. در ادامه نیز می‌توان از این تصاویر برای نظارت مداوم بر سیستم آبیاری و مدیریت سطح مواد مغذی استفاده کرد.