Drone Teknolojisi Tarımda Yeni Bir Çağı Başlatıyor: Verimlilik ve Sürdürülebilirlik Artıyor

Morven Sürdürülebilirlik Laboratuvarı’nın tarlalarının üzerinde, ısı ve ışık sensörleriyle donatılmış dronlar, tarımın geleceğini şekillendiriyor. University of Virginia, NASA ve University at Buffalo’dan araştırmacılar ve öğrenciler, UVA’nın 2.900 dönümlük (1.170 hektar) araştırma tesisinde, bitki sağlığını ölçmek için 30 metre yükseklikte dronlar kullanarak yeni bir teknoloji test etti.

“Bu projenin amacı, bitki stresi ve verimliliği hakkında tahminlerimizi iyileştirmek ve sonuç olarak çiftçilerin daha iyi ürünler yetiştirmelerine, daha hızlı ve daha düşük maliyetle yardımcı olmak” dedi, UVA Çevre Bilimleri Bölümü’nden Profesör Manuel Lerdau ve Morven Araştırma Direktörü.

“Bu, ‘hassas tarım’ olarak adlandırılıyor; çiftçilere bitkilerin nasıl çalıştığı hakkında çok daha fazla bilgi vererek tarımın çevresel etkisini azaltmaya çalışıyoruz.”

Bu ortaklık, üç kurumun uzmanlığından yararlanıyor. University at Buffalo araştırmacıları, tarım alanlarında bitki stresi ve verimliliğini ölçmek için dronları yönlendirme konusunda yeni bir yöntem geliştirdi; NASA ise uzaktan algılama konusundaki deneyimini kattı.

UVA ekibi, araştırmanın hazırlanmasında ve saha çalışmalarında yer aldı; beş gün boyunca dronlar kullanarak Morven’deki bitki örtüsünü inceledi. Dronlardaki sensörler, bitkilerden yansıyan tüm ışığı çok yüksek çözünürlükte (bir nanometre bant genişliği) ölçebilir. Diğer sensörler ise sıcaklık, bitki boyu, tür ve fotosentez ve su kullanımı gibi faktörleri ölçüyor.

Bu bilgiler sayesinde çiftçiler, kuraklık, böcek saldırıları veya hastalıkları insan gözünün görebileceğinden çok önce ve çok daha geniş bir alanda tespit edebilecekler. Erken ve kapsamlı tespit, çiftçilerin suya daha erken müdahale etmelerini veya zararlıları daha hassas bir şekilde kontrol etmelerini sağlayarak hem bitkilere hem de çevreye fayda sağlayacak.

Morven, Lerdau ve ikinci sınıf doktora öğrencisi Tierney Cantwell’e bu çalışma için destek sağladı. Emma Ellsworth, Emeline Daley, Emily Snellings ve Cole Sutter gibi lisans öğrencileri de bu yaz Decarbonization Academy aracılığıyla UVA Sürdürülebilirlik Yaz Stajı programında bu araştırmaya katıldılar.

“Bu yaz gördüğümüz şey, farklı birimlerin işbirliğinin harika bir örneğiydi” dedi Cantwell. “UVA’dan çevre bilimleri bölümü, UVA Tesisleri tarafından yönetilen Decarbonization Academy ve Morven Sürdürülebilirlik Laboratuvarı tümü birlikte çalıştı.”

Profesyonel bilim insanlarının ötesinde uzaktan algılama bilimine erişimi artırmak için, UVA ve NASA son yedi yıldır yaklaşık 200 dolara üretilebilen hafif bir uzaktan algılama cihazının geliştirilmesinde ortaklık içinde bulunuyor. Bu cihaz “Science and Technology Education for Land/Life Assessment” (STELLA) olarak adlandırılıyor.

Bu yazın araştırmasına ek olarak, Ellsworth ve Daley STELLA’nın nasıl kullanılacağına dair bir eğitim videosu hazırladılar.

Yazın başlarında öğrenciler, tarlalarda bulunan bitki örtüsünü kaydederek bulgularını daha sonraki drone okumalarıyla karşılaştırdılar. Daha sonra, STELLA cihazını kullanarak arazi hakkında başka bir ölçüm aldılar.

“İki farklı ekip aynı anda veri topluyordu; bu nedenle örtüşen ölçümler alıyorduk” dedi Lerdau. “Sadece drone verileriyle karşılaştırılacak olan temel ölçümleri almıyor, aynı zamanda STELLAların performansını test etmek ve birbirleriyle nasıl karşılaştırdıklarını görmek için de veri topluyorduk.”

Önümüzdeki aylarda ekip, bulguları analiz ederek dronların bitki sağlığını değerlendirmedeki etkinliğini belirleyecek.

Ellsworth, çevre bilimleri ve biyoloji alanında dördüncü sınıf öğrencisi. Projenin en sevdiği şeyin çok çeşitli bir ekiple çalışmak olduğunu söyledi. “Hem mühendislerden hem de biyologlardan ve ayrıca ekolojilerden oluşan bir ekip vardı” dedi. “Her birimizin tam olarak ne yaptığını veya aynı bilgi birikimine sahip olup olmadığını bilmeyebiliriz, ancak ortak bir hedef olan bilimsel araştırmayı ilerletmek için birlikte çalıştık.”