Drónok alkalmazásával több, mint 50%-al kevesebb növényvédő szer kijuttatására volt szükség egy – a PlantaDrone Kft. által végzett – kísérlet során.
A kutatás háttere
A szántóföldeken megjelenő gyomnövények ellen folytatott harc a világ minden táján jelentkező általános probléma, melynek alapja a kompetíció a talajban fellelhető készletekért (élettérért, tápanyagokért és nedvességért) a gyomnövények és a kultúrnövények között. A gyomnövények elleni küzdelem során a gazdálkodók egyre több kémiai gyomírtó szert kezdtek használni az 1950-es évektől, melyről mostanra egyértelműen kiderült, hogy több szempontból sem fenntartható: egyrészt nagyon megnövelte a mezőgazdasági termelés költségeit, másrészt komoly károkat okozott a természetes szárazföldi és vízi ökoszisztémákban. A károkozás csökkentése érdekében több országban is célként fogalmazták meg a mezőgazdaság vegyszerfelhasználásának csökkentését, ezt tükrözi a „European Green Deal” is, mely 2030-ra többek között a mezőgazdaság vegyszerhasználatának 50%-os csökkentését határozta meg céljaként.
A Mezei acat (Cirsium arvense) gyomnövénnyel végzett kutatás alapján a PlantaDrone Kft. és a Duplitec Kft., mint a DJI dróngyártó óriás magyarországi mezőgazdasági kutató partnerei a közelmúltban azt az eredményt kapták, hogy a precíziós gazdálkodás és a drón technológia együttes használatával, azaz a multispektrális felvételezés alapján megtervezett változó dózisú (VRA) és foltszerű permetezés eredményeként elérhetővé válhatnak ezek a célok.
Cirsium arvense foltok a parcellában
Cirsium arvense Európában és az egész világon általánosan elterjedt gyomnövény, mely a talajban lévő tápanyagokért folyamatos kompetícióban áll egyéb növényekkel, közöttük természetesen az ember által termesztett kultúrnövényekkel is. A növény képes magról és földalatti szárrészről (rizóma) is szaporodni (geophyta növény), emiatt a mechanikai gyomírtás nem hatásos ellene. A legelterjedtebb módszer a gyom megfékezésére a vegyszeres gyomírtás. Általában ősszel vagy tavasszal, vetés előtt vagy követlen utána, szántóföldi önjáró, vagy vontatott permetezővel történő kijuttatással végzik a gyomírtást, amely során az egész területet lepermetezik rendszerint 300 l/ha lémennyiséggel, melyből a herbicid tartalom, glifozát esetében 5 l/ha.
A kísérlet leírása
Tekintettel arra, hogy a Cirsium arvense gyakran foltszerűen jelenik meg a parcellán, a magyar PlantaDrone Kft. kidolgozott egy drónokkal is elvégezhető foltkezelési eljárást annak érdekében, hogy a kijuttatott vegyszer mennyiségét minimalizálni tudják, részben oly módon, hogy a hatóanyag csak oda kerüljön kijuttatásra, ahol gyomnyomás található.
A kísérlet során először egy DJI Phantom 4 Multispectral monitoring drónnal felvételezésre került a 18 hektáros célterületet, és a DJI Terra szoftver segítségével NDVI (vegetációs index) térkép készült a felvételekből. Mivel a parcellán a felvételezés időpontjában nem volt kultúrnövény, így az NDVI értékek alapján pontosan lokalizálni lehetett a gyomfoltokat.
NDVI térkép a parcelláról Cirsium arvense és egyéb gyomfoltokkal
A VRA kijuttatáshoz, NDVI térkép alapján a PlantaDrone Kft. munkatársai (Szalma Elemér precíziós gazdálkodási szakmérnök és Gyovai Szabolcs növényorvos) létrehoztak egy kijuttatási térképet, ahol a gyom-fertőzöttségtől függően 3 különböző glifozát-oldat mennyiséget határoztak meg (gyengén, közepesen vagy erősen fertőzött kategóriákat.) A gyengén fertőzött területekre (0,1 ≤ NDVI ≤ 0,15) 8 l/ha, a közepesen fertőzött foltokra (0,15 < NDVI < 0,2) 10 L/ha, az erősen fertőzött részekre (0,2 ≤ NDVI) 12 l/ha glifozát-oldatot juttattak ki. Azokon a területeken, ahol az NDVI < 0,1 volt nem permetezett a drón. A felhasznált glifozát oldat 35%-os koncentrációjú volt (3,5 l glifozát 10 liter oldatban).
Kijuttatási térkép és a repülés útvonal a drón távirányítójára feltöltve
A foltkezeléshez használt kijuttatási térkép a béta verziós Agras T20 drónhoz a DJI Terra szoftverrel készült el.
Eredmények
A drón 83 liter glifozát-oldatot permetezett ki a 18 ha területre, melyben 29 liter glifozát vegyszer volt. Összehasonlítva a hagyományos gyomírtószer-kijuttatással, mely 90 liter glifozátot használt volna fel a jelenlegi kísérletben, 67.78%-os vegyszercsökkentést sikerült véghezvinni, mely financiálisan tekintve 14.57 Euró megtakarítást jelent hektáronként.
Miután a foltszerű és változó dózisú kijuttatás a dróntechnológia ötvözésével sikeresen csökkentette a költségeket és a környezetbe jutó vegyszer mennyiségét, a kísérletet végző szakemberek hisznek abban, hogy az Európai Green Deal céljai megvalósíthatók lesznek.
„Ha azt akarjuk, hogy 2030-ra megvalósuljanak az Európai Dreen Deal 50%-os vegyszercsökkentési céljai, akkor erre a legjobb esélyünk a zónás vegyszerkijuttatás kombinálása a VRA-technológiával.” – fogalmazta meg Szalma Elemér.
Mezei acat kezelés előtt és kezelés után
Referencia: SZALMA, E., DÜRGŐ, H. (2021): Combining UAV-Based Zone Spraying And VRA Technology To Achieve A 50% Chemical Decrease For EU’S Green Deal.
