Dokładny monitoring produkcji winogron w europejskich winnicach dzięki robotom
Wykorzystywane obecnie przez hodowców metody pozwalające na monitorowanie wzrostu oraz dojrzewania winogron przed zbiorem nie oferują wystarczająco dokładnych i użytecznych informacji na temat upraw. Metody oparte na ręcznej pracy są zarówno czaso-, jak i pracochłonne, dlatego nie stosuje się ich regularnie. Z drugiej strony dokładna ocena stanu upraw jest konieczna do zapewnienia najwyższej jakości europejskich win oraz zagwarantowania, że Unia Europejska pozostanie czołowym producentem win na świecie. Obecnie to właśnie we Wspólnocie znajduje się 45 % światowych obszarów uprawy winorośli, które odpowiadają za 70 % światowego eksportu. Na jakość winogron istotny wpływ ma również jakość samej wody. Jak wynika ze sprawozdań publikowanych przez UNESCO, rolnictwo odpowiada za największe zużycie wody słodkiej z rzek, jezior i warstw wodonośnych, znacząco przewyższając inne sektory – pobiera blisko 70 % wody z tych źródeł. Jak wyjaśnia Francisco Rovira-Más, koordynator projektu VineScout, biorąc pod uwagę tak wysoki odsetek „konieczne jest opracowanie bardziej ekologicznego podejścia opartego na obiegu zamkniętym, które pozwoli na optymalizację zużycia wody. Obecnie wdrożenie takiego rozwiązania jest jednak trudne ze względu na niemożność oceny prawdziwego zapotrzebowania roślin na wodę”.
Roboty w winnicach
Zespół finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu VineScout z powodzeniem opracował koncepcję robota monitorującego winnice, tworząc doskonałe rozwiązanie pozwalające na badanie nawodnienia roślin oraz stanu ich zdrowia. Robot VineScout pozwolił na automatyzację tego zadania dzięki połączeniu czujników upraw oraz warunków panujących w otoczeniu, które pozwalają na dokonywanie szacunków w czasie rzeczywistym bez konieczności kontaktu z roślinami. Nowatorski robot zbiera dane w terenie z odległości wynoszącej mniej niż 1 metr od roślin, co pozwala na dokonywanie dokładniejszych i bardziej wiarygodnych pomiarów. Szereg czujników odpowiedzialnych za kontrolę upraw gromadzi dane na temat temperatury roślin oraz wielospektralne informacje na temat winorośli połączone z danymi geograficznymi tworząc mapy temperatury oraz wzrostu wegetatywnego dzięki obliczaniu wskaźników wegetacji. Dane są następnie przekazywane hodowcy, który monitoruje stan i potrzeby winnicy, a następnie na ich podstawie podejmuje decyzje dotyczące najlepszego momentu na jej nawadnianie, stosowanie środków ochrony roślin lub wyboru najbardziej dogodnego miejsca zbiorów. Mówiąc w skrócie, robot opracowuje mapę winnicy. „Udało nam się zwiększyć liczbę pomiarów w winnicy z 30 do ponad 20 000. Gromadzenie tak potężnych zbiorów danych toruje drogę do możliwości ich analizy, a skuteczne wdrożenie algorytmów sztucznej inteligencji pozwoli nam lepiej zrozumieć tak złożone zagadnienia jak stres wodny, odporność oraz rozwój roślin w warunkach zmiany klimatu”, zauważa Rovira-Más.
Przyszłość upraw w winnicach
Opracowanie koncepcji robota wyposażonego w system nawigacji, który nie wymaga wykorzystywania wcześniej zapisanych map i tras, a także zasilanie go wyłącznie przy pomocy energii odnawialnej było prawdziwym przełomem. Zespół złożył również wniosek o objęcie swojego algorytmu nawigacyjnego europejską ochroną patentową. „Uważamy, że nasze rozwiązanie może być prekursorem wielu robotów rolniczych, które powstaną w przyszłości – wszystko to dzięki wielogodzinnym testom, podczas których zweryfikowaliśmy działanie naszego rozwiązania w winnicach”, podsumowuje Rovira-Más. Dzięki zmniejszeniu uciążliwości pracy fizycznej w europejskich winnicach poprzez komputeryzację i automatyzację pojawia się nadzieja, że wśród hodowców winorośli i przedsiębiorców opierających swoje biznesy na rolnictwie będzie pojawiało się coraz więcej młodych i profesjonalnych rolników poniżej 35 roku życia, a także kobiet.
Słowa kluczowe
VineScout, robot, winnica, monitorowanie, zbiór winogron
