押注无人机将成为农场农药使用的智能农业工具

研究人员从成本、容量和管理效率等方面评估了无人机喷洒杀虫剂的能力是否优于传统技术。

在一项新的研究中,研究人员从成本、能力和管理效率方面评估了无人机在稻田中的使用。图片来源:Yuna Seo/东京理科大学

无人机可能很快就会被用作各种农业任务的基本工具;然而,关于它们在农场管理中的应用,研究仍然缺乏。为了解决这个问题,日本的研究人员将无人机与在稻田上喷洒杀虫剂的成熟技术进行了比较。通过统计数据,研究人员探索了无人机的优势和局限性,以及它们目前是否在成本、容量和管理效率方面具有优势。

除了在乘坐地铁时启用更多有效的智能手机和更高的下载速度,尖端技术等人工智能,机器人和无线通信等彻底改变了成熟的工业领域。一个卓越的例子是“聪明的农业”,这在利用各种任务的使用情况下,特别是在日本的使用。

无人机,或“无人驾驶航空公司”(无人机),一直是对农业应用进行广泛研究的重点。例如,它们可以采用场的空中图像,并且通过后续图像处理,识别裁剪领域的特定区域中的问题。对于已经快速获得牵引力的无人机的另一个值得注意的用例是喷洒杀虫剂。在日本,无人机喷洒的公顷数量从2016年到2018年增加了45倍。同样,农产品喷雾的登记无人机数量从这些年间增加到1552年。

虽然无人机可用于更换或补充传统的农药喷涂方法,但仍有待证明无人机是否优于常规方法在许多方面。

在最近实地进行技术示范和核查之后,越来越需要进行智能农业技术的农场管理研究,包括成本和效率分析;这对于它在农场的实施是必不可少的日本东京科学大学初级副教授Yuna Seo解释道。

为了解决这一知识差距,SEO领导了最近的一项研究发表在MDPI的可持续性她和她的学生梅田正太郎(Shotaro Umeda)用真实数据比较了不同的农药喷洒技术。更具体地说,研究人员评估和比较了无人机与遥控直升机和拖拉机悬挂式喷雾器在稻田上预防性喷洒农药的成本、工作能力和管理效率。他们对7个不同的稻田区域进行了比较,以考虑每种方法在规模上的差异。

在害虫控制成本方面,除了动臂喷雾器,无人机每单位面积均比较低,主要是由于无人机价格低,燃料储蓄。在这方面,RC直升机更昂贵。“虽然Boom喷雾器的购买成本几乎是无人机的两倍,但由于无人机的操作,维护和维修成本高,最终的固定成本是相似的,这是无人机介绍和采用中的臭名昭着的障碍”,搜索引擎优化评论。

至于工作能力,RC直升机每小时可以覆盖比无人机和喷雾器更多的区域。尽管如此,无人机在日常区域覆盖方面还是比吊杆喷雾器略胜一筹。最后,为了探究每种方法的管理效率,研究人员使用了一种被称为“数据包络分析”的技术,这种技术被广泛用于经济和运营管理,以衡量制造和服务运营的绩效。结果表明,臂式喷雾器和无人机在大多数稻田中都达到了最大或接近最大的效率,而RC直升机的效率要低得多。

总体而言,这项研究表明了无人机作为水稻生产工具的好处,并将其与其他既有熟悉的技术相比。但是,农业中的无人机的使用并非没有限制,这应该在未来解决,例如修改禁止无人机的农药有效载荷的航空法以及维护成本。“无人机的总成本和效率将与boom喷雾器相当,这不会成为农民想要转向无人机的障碍。因此,技术进步和放松管制是必要的,以扩大无人机的使用,同时满足安全措施和确保适用性,“解释道。

总之,本研究突出了使用无人机作为农业工具的优缺点。尽管如此,毫无疑问,整个聪明的农业可以极大地减轻人口迅速老龄化的国家的劳动力短缺问题,其中日本是一个奖励的例子。鉴于潜在的上面,让我们希望无人机在农业中迅速赢得现场,以便农民可以更聪明,而不是更加努力。

参考

原始论文题目:日本水稻种植中杀虫剂选择对农场管理绩效的评价

杂志:可持续性

DOI:10.3390 / su13052618

来源:https://www.tus.ac.jp/en/

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