Bevezetés
Az elmúlt két évtized során nemzetközi és hazai környezetben egyaránt, így a mezőgazdasági szektorban is, egyre nagyobb szerephez jutnak a precíziós technológiák, melyek nagymértékben hozzájárulnak az ágazat termelékenységének és versenyképességének fokozásához. Ennek a folyamatnak egyik legújabb állomása a dróntechnológia és a precíziós gazdálkodás összekapcsolása. A drón vagy pilóta nélküli légijárművek (UAV) mivel különböző szenzorokkal is felszerelhetőek, számos mérés elvégzésére alkalmasak, mint például növény- és talajállapot felmérése, termésbecslés, tőszámlálás, a növényzet egészségi állapotának vizsgálata stb., de képesek arra is, hogy növényvédelmi feladatokat, permetezéseket hajtsanak végre.
Földi vagy légi kijuttatás?
A mezőgazdasági gépek munkavégzés közben jelentős mennyiségű fosszilis energiát használnak fel (gázolaj, motorolaj, hidraulikaolaj), ezzel szemben a drón repülése közben nem használ kenőolajat ill. hidraulika olajat, nem éget el üzemanyagot, csupán újratermelhető energiaforrást igényel. A drónokkal végzett permetezés vitathatatlanul egyik legnagyobb előnye, hogy a növényvédelmi munkákat a talaj károsítása nélkül képes elvégezni, elkerülve a földi munkavégzés során keletkező taposás okozta károkat. A taposási károk fokozottan jelentkeznek a növényvédelmi szempontból kritikus helyzetekben, pl. járványos évjáratokban, nagy mennyiségű csapadékot követően. Ekkor általában permetezni szükséges, hogy elkerüljük a betegségek okozta gazdasági károkat. Csúszós, sáros talajon fokozott a talajszerkezet rombolása, a gépek könnyen nekicsúsznak a támrendszernek, ezzel további kár keletkezik az ületvényben és a gépekben is. Ilyen helyzetekben kézenfekvő megoldást kínál a drónnal végzett permetezés.
Permeteződrónok a világban
A pilóta nélküli légijárművek alkalmazását a peszticidek kijuttatásában világszerte egyre nagyobb figyelem övezi. A drónok alkalmazása ezen a területen már bevett gyakorlat néhány ázsiai-csendes-óceáni országban, például Japánban, Kínában és Dél-Koreában, míg más országok, mint India, Malajzia, a Fülöp-szigetek és Indonézia is fokozatosan felzárkózik. Kínában a drónokkal permetezett területek nagysága 2020-ban már meghaladta a 60 millió hektárt. Törökországban is egyre nagyobb teret nyer a drónok bevetése a növényvédelemben (pl. rizs, kukorica, napraforgó, burgonya kultúrákban).
A drónnal végzett permetezés térnyerése Ázsiában összehasonlíthatatlanul gyorsabb, mint a tengerentúlon vagy éppen Európában. Ennek elsősorban a rizstermesztés a mozgatórugója. A fő rizstermelő országokban, így Japában és Kínában is kisüzemi körülmények között művelnek több milliónyi hektárt. Ezeken a területeken a peszticidek kijuttatását nagy arányban különböző típusú háti permetező gépekkel végzik. A munkát végző farmerek napi 8-10 órát folyamatosan permeteznek, gyakran magas légköri páratartalom és hőmérséklet mellett, kitéve magukat a permetlével való közvetlen érintkezésnek (maguk előtt permetezve folyamatosan sétálnak a frissen kezelt növényzetben, vagy akár a vízben). Ehhez képest a drónok alkalmazása olyan nagyságrendű előnyt jelent (akár humánegészségügyi vonatkozásban, vagy éppen technológiailag), mint annak idején a gőzgépek megjelenése.
Szőlőpermetezés drónnal
A Bodri Pincészet szekszárdi borászata nemrégiben egyedülálló fejlesztésbe fogott: szőlőpermetezésre specializált drónt terveznek és építenek. Számos gyártó kínál olyan drónokat, amelyeket permetezésre fejlesztettek, azonban ezek a pilóta nélküli légijárművek elsősorban a szántóföldi növénytermesztésben használhatóak eredményesen, hiszen például a gabonafélék és a kapáskultúrák horizontális kiterjedésűek, amelyek felülről hatékonyan permetezhetőek. Az eszközt gyakorlatilag egy vízszintes irányú szórókerettel és ezen rögzített szórófejekkel látják el. A szőlőültetvények azonban más dimenzióban helyezkednek el. Ebben az állókultúrában a művelésmód és a támrendszer alapvetően egy vertikális kiterjedést eredményez. Könnyen belátható, hogy egy függőleges lombfalat nem felülről, hanem oldalirányból sokkal hatékonyabban lehet permetezni, mint ahogy a függesztett vagy éppen vontatott kivitelű axiál- ill. radiálventilátoros földi permetező gépek is ezt teszik. A szőlőfürtök a függőleges lombal alsó harmadában találhatóak, amely végképp elérhetetlen az ültetvény felett közlekedő és függőleges irányban permetező drónok számára. Nem beszélve arról, hogy a permetlevet a lombfal belsejébe is be kell juttatni. A projekt szakemberei rámutattak, hogy ha a szőlőben pilóta nélküli légijárművel akarunk permetezni, akkor egy teljesen új megközelítésre van szükség.
Az új permetező drón működése és műszaki megoldásai
A hagyományos permetező drónok szőlőben való alkalmazása során számos hátrány mutatkozik. Ezek közül az egyik legfontosabb a permetezés hatékonysága. A kutatási projekt keretében elvégzett vizsgálatok igazolták, hogy a járványt okozó szőlőbetegségek (lisztharmat, peronoszpóra) elleni hatékonyság abban az esetben, ha a fungicideket pilóta nélküli légijárművel juttatják ki, jóval szerényebb, mint a földi gépes kijuttatás esetében. Ennek pedig egyenes következménye, hogy a nem kellően hatékony védekezés miatt minőségi és mennyiségi kár keletkezik a szőlőben. Ugyan a kísérletekben a lémennyiség növelése, egyúttal a repülési sebesség és magasság mérséklése hatékonyságnövekedést hozott, azonban a szőlőtermesztő számára is elfogadható védelmi szintet így sem tudtak elérni. Mivel a tesztelt gyári drón típusok elérték fizikai korlátjukat, nem maradt más választás, olyan drón építése vált szükségessé, mely képes navigálni a szőlősorok között. A szőlőültetvények sortávolsága átlagosan 2,5 méter. Gyakori sortávolság a 2,4 méter, de előfordulnak ennél keskenyebb sortávolságú ültetvények is. Ilyen dimenziókban egy olyan újfajta rotor-elrendezésű drón kínálhat megoldást, amelyet kifejezetten a szőlőültetvények sajátosságaihoz terveztek.
A koncepció lényege, hogy a drón kétféle rotortípust alkalmaz: emelő rotorokat és permetező rotorokat. Ez a kialakítás lehetővé teszi a kompaktabb méretet, mivel a rotorokat közelebb lehet egymáshoz helyezni, anélkül, hogy veszélyeztetnék a stabil repülést. A permetező rotorokat a drón elején és hátulján helyezték el, amelyek oldalirányba szállítják a levegőt, így a permetcseppeket megfelelően be tudják juttatni a lombfal belsejébe és a fürtzónába a lombfal teljes magasságában. Ezek a rotorok a drón súlypontja felett vannak, míg az emelő rotorok alatta, ami nemcsak a stabilitást fokozza, hanem lehetővé teszi a drón számára az oldalirányú mozgások pontos szabályozását is. Ez az új rotor-elrendezés tehát nemcsak a technikai korlátokat hivatott leküzdeni, hanem a szőlőültetvényekben való hatékony és precíz permetezést is lehetővé teszi – ami kulcsfontosságú a modern, fenntartható szőlőtermesztésben.
Bodri Pincészet innovációja
A fejlesztés mögött álló Bodri Pincészet a szekszárdi borvidék egyik meghatározó családi pincészete, amely hosszú távon elkötelezett a modern technológiák alkalmazása iránt. A borászat nem most kezdte a kutatás-fejlesztést: a közelmúltban fejlesztettek egy innovatív szőlőbetegség-előrejelző és döntéstámogató rendszert, és ennek keretében saját kísérleti ültetvényeket és meteorológiai mérőállomásokat hoztak létre. Ezek az eszközök most a drónfejlesztés hasznára voltak – a már meglévő tudás és infrastruktúra támogatta az új permetezőrendszer kifejlesztését és tesztelését, valamint tovább kutatás-fejlesztési irányokat vetít előre. A Bodri Pincészet így ötvözi borászatuk hagyományait a legfrissebb innovációkkal.
A Bodri Pincészet Kft. a projektet a Széchenyi Terv PLusz program keretében meghirdetett Gazdaságfejlesztési és Innovációs Operatív Program PLusz „Vállalati kutatási, fejlesztési és innovációs tevékenységek ösztönzése” (GINOP PLUSZ-2.1.1-21) felhívásának a keretében valósította meg, GINOP_PLUSZ-2.1.1-21-2022-00220 azonosító szám alatt. A 378,45 millió Ft összköltségű projekt 169,94 millió Ft vissza nem térítendő európai uniós támogatásból és 23,17 millió Ft hazai társfinanszírozásból jött létre.
Ha feliratkozik a Műszaki Magazin Hírlevelére, sosem marad le a híreinkről! További friss híreket talál a Műszaki Magazin főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!
