Χρησιμοποίηση drones για παρακολούθηση των χωραφιών και σωστή διαχείρισή τους (Φάνης Γέμτος)*

Παραδοσιακά οι αγρότες παρακολουθούν τις φυτείες τους κινούμενοι στο χωράφι και παρατηρώντας τα φυτά. Η εικόνα που λαμβάνουν τους δίνει στοιχεία για τη διαχείριση της φυτείας που ακολουθούν. Για χιλιάδες χρόνια η διαχείριση των χωραφιών βασίζεται στην παρατήρηση των φυτειών, που συνδυάζεται με την εμπειρία του κάθε αγρότη από προηγούμενες παρόμοιες καταστάσεις. Παλιότερα συνδυάζονταν και με διάφορες δοξασίες, όπως ότι δεν ξεκινάμε τη σπορά Τρίτη ή Παρασκευή ή κάνουμε κάποιες εργασίες σε κάποιες φάσεις του φεγγαριού και διάφορες άλλες που διατηρήθηκαν για πολλά χρόνια.

Η παρατήρηση είναι ακόμη το κύριο στοιχείο στο οποίο βασίζεται η διαχείριση των χωραφιών από τους αγρότες μας. Αν δε ακολουθήσουμε τη λογική «έτσι τα βρήκαμε έτσι θα τα αφήσουμε», αυτό είναι η βάση της διαχείρισης των χωραφιών. Πόσο σωστό, όμως, είναι αυτό με τη σημερινή τεχνολογία, είναι ένα ερώτημα που πρέπει να απαντήσουμε. Κυρίως πρέπει να καταλάβουμε ότι η υιοθέτηση των νέων τεχνολογιών μάς δίνει στοιχεία για την καλύτερη δυνατή διαχείριση των χωραφιών μας. Καλύτερη διαχείριση σημαίνει μικρότερο κόστος παραγωγής, μεγαλύτερες αποδόσεις, καλύτερη διαχείριση των φυσικών πόρων και μικρότερες αρνητικές επιπτώσεις στο περιβάλλον. Τέσσερα στοιχεία κρίσιμα για τη βιωσιμότητα (ή αειφορία) της γεωργίας μας.

Το ανθρώπινο μάτι μπορεί να διακρίνει μια σειρά από ακτινοβολίες στη διάρκεια της ημέρας. Ουσιαστικά βλέπει το ορατό ηλιακό φως και τις ανακλάσεις του στα φυτά. Το ορατό φως έχει μήκος κύματος από 400 μέχρι 700 nm (εκατομμυριοστά του χιλιοστού). Αυτή η δυνατότητα μας δίνει τις εικόνες των φυτών και των φυτειών γενικότερα. Υπάρχουν, όμως, κι άλλες ακτινοβολίες που εκπέμπονται από τα φυτά που δεν είναι ορατές με τα μάτια μας. Τέτοιες ακτινοβολίες είναι το κοντινό υπέρυθρο (700-1300 nm) ή και μεγαλύτερου μήκους κύματος ακτινοβολίες, όπως το υπέρυθρο, που μας δίνει συνήθως τη θερμοκρασία των φυτών. Αυτές τις ακτινοβολίες που δε βλέπουμε, μπορούμε να τις δούμε και να τις μετρήσουμε με αισθητήρες, είτε από την επιφάνεια του χωραφιού είτε από εναέρια μέσα, όπως ιπτάμενα οχήματα ή από δορυφόρους. Με βάση τις μετρήσεις μπορούμε να παράγουμε μια σειρά από δείκτες βλάστησης και να τους χρησιμοποιήσουμε για να διαπιστώσουμε διάφορες καταστάσεις της φυτείας μας, που δεν μπορούμε να ξεχωρίσουμε με γυμνό μάτι. Επομένως, η χρήση αισθητήρων που μπορούν να καταγράψουν περισσότερες ακτινοβολίες από αυτές που βλέπουμε, μπορούν να μας δώσουν στοιχεία για καλύτερη διαχείριση των χωραφιών.

Όσο τα χωράφια είναι μικρά, η κίνηση στο χωράφι και η άμεση παρατήρηση είναι σχετικά εύκολη. Βέβαια ποτέ απόλυτη. Όσο μεγαλώνουν τα αγροτεμάχια, τόσο δυσκολότερη γίνεται η άμεση παρακολούθηση της φυτείας. Η τοποθέτηση αισθητήρων είτε σε οχήματα που κινούνται στο χωράφι (π.χ. τρακτέρ) είτε η τοποθέτησή τους σε εναέρια μέσα, μας βοηθά να έχουμε εικόνες της φυτείας μας και να επιτυγχάνουμε την εκτίμηση στοιχείων χρήσιμων για τη διαχείριση των αγροκτημάτων. Εδώ τα Drones ή Μη Επανδρωμένα Οχήματα (ΜΕΟ), εφοδιασμένα με κάμερες ορατού φωτός, προσφέρουν μια εύκολη εικόνα του χωραφιού από κάποιο ύψος, διευκολύνοντας τον αγρότη να διακρίνει διαφορές σε σημεία του χωραφιού και στη συνέχεια, πηγαίνοντας στο χωράφι, να διαπιστώσει από κοντά τι συμβαίνει και γιατί. Μπορούν, όμως, να έχουν και εικόνες από μικρότερο ύψος, επιτυγχάνοντας μεγαλύτερη διακριτική ικανότητα. Όμως, τα ΜΟΕ δεν έχουν μόνο κάμερες για έγχρωμες φωτογραφίες. Μπορούν να έχουν αισθητήρες που παίρνουν εικόνες από μη ορατές (διαφορετικού μήκους κύματος) ακτινοβολίες, όπως ανέφερα πιο πάνω.

Τι συμβαίνει όταν το ηλιακό φως (ορατό και κοντινό υπέρυθρο) πέφτει στο φύλλο του φυτού; Τότε το ορατό ηλιακό φως (κυρίως το ερυθρό) απορροφάται για τη φωτοσύνθεση (τη δημιουργία των στοιχείων του φυτού με ενέργεια από τον ήλιο), ενώ το πράσινο και το υπέρυθρο ανακλώνται. Γι’ αυτό βλέπουμε τα φυτά μας πράσινα. Όσο περισσότερο απορροφάται το ερυθρό, τόσο εντονότερα φωτοσυνθέτει το φυτό και καθώς απορροφάται περισσότερο το ερυθρό, φαίνεται πιο πράσινο. Με χρήση των μετρούμενων τιμών ερυθρού και κοντινού υπέρυθρου παράγεται ένας ιδιαίτερα χρήσιμος δείκτης βλάστησης, που είναι ο NDVI (Δείκτης Κανονικοποιημένης Διαφοράς), που χρησιμοποιείται για τη διαφοροποιημένη λίπανση με άζωτο. Ο δείκτης υπολογίζεται από τη διαφορά του κοντινού υπέρυθρου μείον το ερυθρό διαιρεμένης με το άθροισμα των δύο. Όσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά μεταξύ ερυθρού και κοντινού υπέρυθρου, τόσο υγιέστερο είναι το φύλλο (και αντίστοιχα το φυτό). Όσο μικρότερη είναι, τόσο το φυτό είναι καταπονημένο μέχρι να είναι κίτρινο και ξηρό (βλ. εικόνα – στα αριστερά είναι το υγιές φύλλο, δεξιά ένα τελείως ξηρό και στο μέσο το ενδιάμεσο. Στη δεύτερη εικόνα φαίνεται ένα χωράφι με αποχρώσεις χρωμάτων – NDVI). Προφανώς το υγιές φύλλο υποδεικνύει φυτό με επάρκεια στοιχείων, όπως αζώτου, και είναι ένας δείκτης για το πόσο άζωτο χρειάζεται να προσθέσουμε. Η μέτρηση αυτών των παραμέτρων και ο υπολογισμός των δεικτών βλάστησης, όπως ο NDVI (υπάρχουν κι άλλοι για διάφορες χρήσεις), που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να διαπιστώσουμε προβλήματα στα χωράφια μας και να βρούμε λύσεις.

Ένα λιγότερο πράσινο χρώμα της φυτείας μπορεί να προκληθεί από διάφορες αιτίες. Μια συγκράτηση νερού σε μια γούρνα ή γενικότερα σε σημεία του χωραφιού μπορεί να κιτρινίσει τα φυτά. Σε χωράφια με αποστράγγιση μια καταστροφή του δικτύου των σωλήνων στράγγισης θα δημιουργήσει ανάλογο πρόβλημα και αποχρωματισμό των φυτών. Μια ασθένεια ή άλλη προσβολή μέρους της φυτείας μπορεί να δώσει χρώμα προς το κίτρινο. Ακόμη και άλλα στοιχεία του εδάφους μπορούν να δημιουργήσουν προβλήματα στον χρωματισμό των φυτών. Ο παραγωγός που θα δει στην εικόνα του χωραφιού του σημεία που δεν έχουν υγιή (δηλαδή πράσινα) φυτά, θα πρέπει άμεσα να πάει από κοντά να διαπιστώσει τι συμβαίνει.

Συνέχεια στο επόμενο.

*Φάνης Γέμτος, γεωπόνος, ομότιμος καθηγητής του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας, μέλος της Ε.Δ.Υ.ΘΕ.

ΠΗΓΗ : ΕΛΕΥΘΕΡΙΑ Λάρισας