5 Ứng Dụng Drone Nông Nghiệp Chính Xác Tăng 30% Hiệu suất

Máy bay không người lái trong nông nghiệp mang lại hiệu quả vượt trội. Xem 5 ứng dụng thực tế của drone nông nghiệp giúp tăng 30% hiệu suất, tiết kiệm vật tư và tối đa hóa năng suất cây trồng.

Nếu bạn chưa rõ về công nghệ drone nông nghiệp là gì và tại sao nó lại được xem là “trợ thủ đắc lực” của nhà nông hiện đại, bài viết này của ReviewDrone sẽ giúp bạn hiểu sâu và áp dụng thực tế ngay.

1. Phun thuốc bảo vệ thực vật và bón phân biến đổi

Ứng dụng máy bay không người lái trong việc phun thuốc bảo vệ thực vật và bón phân đã mở ra một kỷ nguyên mới cho ngành nông nghiệp. Thay vì phương pháp thủ công vất vả và tiềm ẩn nhiều rủi ro, máy bay nông nghiệp mang đến giải pháp hiệu quả, đồng đều và an toàn hơn. Hãy cùng ReviewDrone tìm hiểu chi tiết hơn về những ưu điểm vượt trội của phương pháp này.

1.1 Hiệu suất và độ chính xác vận hành

Hệ thống định vị RTK (Real-Time Kinematic) của máy bay phun thuốc

• So với phương pháp thủ công, các dòng drone như DJI Agras T70P hay DJI Agras T50 có thể phun chính xác, nhanh hơn 40–60 lần, và tiết kiệm tới 30% lượng thuốc.
• Hệ thống định vị RTK (Real-Time Kinematic) giúp drone đạt độ chính xác <10 cm, đảm bảo không chồng lấn hay bỏ sót. 

Xem thêm: DJI D-RTK 2 Mobile Station – Trạm gốc RTK chính xác tuyệt đối.

Lưu ý quan trọng: Để đảm bảo chất lượng phun phủ tốt nhất, bạn nên luôn hiệu chuẩn vòi phun và kiểm tra tốc độ gió (tối đa 3-4 m/s) trước khi vận hành drone phun thuốc.

1.2 Ứng dụng phun biến đổi (Variable Rate Spraying)

Ứng dụng phun biến đổi (Variable Rate Spraying)

Một bước tiến vượt bậc trong ứng dụng máy bay không người lái trong nông nghiệp là công nghệ phun biến đổi (Variable Rate Spraying). Công nghệ này cho phép drone phun thuốc tự động điều chỉnh lưu lượng phun (lit/ha) dựa trên nhu cầu thực tế của từng khu vực nhỏ trong cánh đồng.

Để thực hiện được điều này, drone phun thuốc cần được tích hợp bản đồ sức khỏe cây trồng, được tạo ra từ dữ liệu thu thập được từ các cảm biến đa phổ (chúng ta sẽ tìm hiểu kỹ hơn về cảm biến đa phổ ở phần sau). Ví dụ, khu vực bị sâu bệnh nặng sẽ nhận liều lượng thuốc cao hơn, trong khi khu vực cây trồng khỏe mạnh sẽ nhận liều lượng thấp hơn hoặc không cần phun.

Lợi ích của công nghệ phun biến đổi là gì?

• Tối đa hóa hiệu quả của thuốc: Chỉ phun thuốc vào những khu vực cần thiết, giúp cây trồng hấp thụ tối đa dưỡng chất và hoạt chất.
• Giảm chi phí vật tư: Tiết kiệm đáng kể lượng thuốc bảo vệ thực vật và phân bón sử dụng.
• Giảm thiểu tác động môi trường: Hạn chế lượng hóa chất thải ra môi trường, bảo vệ hệ sinh thái nông nghiệp.

2. Giám sát sức khỏe cây trồng bằng cảm biến đa phổ

Thu thập dữ liệu quang phổ chính là chìa khóa để mở ra cánh cửa này. Dữ liệu này cung cấp cho bạn những thông tin vô giá về tình trạng thực tế của cây trồng, giúp bạn đưa ra những quyết định chính xác và hiệu quả hơn.

2.1 Phân tích chỉ số thực vật

Phân tích chỉ số thực vật

Các chỉ số thực vật là những con số được tính toán từ dữ liệu quang phổ, giúp bạn đánh giá sức khỏe cây trồng một cách định lượng. Hai chỉ số quan trọng nhất là:

• Chỉ số NDVI (Normalized Difference Vegetation Index): Đây là chỉ số phổ biến nhất, đo lường mật độ và sức khỏe của thảm thực vật. Giá trị NDVI dao động từ -1 đến 1. Giá trị cao (gần 1) cho thấy cây đang quang hợp mạnh mẽ, tức là cây khỏe mạnh. Ngược lại, giá trị thấp (gần 0) cảnh báo cây đang bị stress hoặc thiếu dinh dưỡng. Ví dụ, một nghiên cứu của Đại học California, Davis, cho thấy rằng NDVI có thể được sử dụng để dự đoán năng suất lúa mì với độ chính xác lên đến 90%.
• Chỉ số NDRE (Normalized Difference Red Edge): Đặc biệt hữu ích trong giai đoạn cây trưởng thành, NDRE nhạy cảm hơn với hàm lượng Chlorophyll (diệp lục) trong lá. Chlorophyll là sắc tố quan trọng trong quá trình quang hợp, do đó NDRE giúp bạn đánh giá nhu cầu Nitơ của cây. Thiếu Nitơ là một trong những vấn đề phổ biến nhất trong nông nghiệp, và NDRE giúp bạn phát hiện sớm tình trạng này.

Ví dụ ứng dụng: Giả sử bạn đang trồng ngô và sử dụng Drone để thu thập dữ liệu NDRE. Bản đồ NDRE cho thấy một số khu vực trong ruộng có giá trị thấp hơn so với các khu vực khác. Điều này cho thấy cây ngô ở những khu vực này đang bị thiếu hụt Nitơ. Bạn có thể sử dụng thông tin này để lập kế hoạch bón phân đạm cục bộ, chỉ bón phân cho những khu vực cần thiết, giúp tiết kiệm chi phí và giảm thiểu tác động môi trường.

2.2 Lập bản đồ và phân vùng

Lập bản đồ và phân vùng

Độ phân giải của hình ảnh là yếu tố quan trọng để có được thông tin chính xác. Drone bay ở độ cao thấp (khoảng 50-100m) có thể cung cấp hình ảnh với độ phân giải mặt đất (GSD) từ 2-5 cm/pixel. Điều này có nghĩa là mỗi pixel trong ảnh đại diện cho một khu vực rất nhỏ trên mặt đất, cho phép bạn nhận dạng từng cây đơn lẻ.

Dữ liệu đa phổ sau đó được xử lý để chia cánh đồng thành các "Vùng Quản lý Đồng nhất" (Management Zones). Mỗi vùng này có những đặc điểm riêng về sức khỏe cây trồng, nhu cầu về nước và dinh dưỡng.

Hành động: Bạn có thể xuất bản đồ phân vùng này dưới định dạng Shapefile hoặc KML, là những định dạng phổ biến có thể được nạp vào các thiết bị VRA (Variable Rate Application). Các thiết bị VRA sẽ tự động điều chỉnh lượng phân bón hoặc nước tưới phù hợp với nhu cầu của từng vùng, giúp bạn tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên và nâng cao năng suất.

3. Đánh giá căng thẳng nhiệt và quản lý tưới tiêu.

Sử dụng công nghệ cảm biến nhiệt giúp bạn xác định hiệu quả sử dụng nước của cây trồng và lên kế hoạch tưới tiêu chính xác, đảm bảo cây luôn nhận đủ nước mà không lãng phí tài nguyên quý giá này.

3.1 Phát hiện stress nhiệt

Phát hiện stress nhiệt

• Cơ chế hoạt động: Khi cây bị thiếu nước, chúng sẽ tự động đóng khí khổng để giảm thoát hơi nước, một cơ chế tự bảo vệ để tránh mất nước quá nhanh. Tuy nhiên, việc này cũng dẫn đến một hệ quả là nhiệt độ bề mặt lá tăng lên.
• Cảm biến nhiệt (Thermal): Drone được trang bị camera nhiệt độ có khả năng đo sự khác biệt nhiệt độ rất nhỏ này (thường chỉ 1-2 độ C) so với những cây khỏe mạnh. Đây là một lợi thế lớn so với việc quan sát bằng mắt thường, vì sự khác biệt này thường khó nhận thấy.
• Lợi ích: Căng thẳng nhiệt do thiếu nước có thể được phát hiện bằng Drone 2-3 ngày trước khi cây bắt đầu có dấu hiệu héo rũ bằng mắt thường. Điều này cho phép bạn can thiệp kịp thời, ngăn chặn những thiệt hại nghiêm trọng đến năng suất.

3.2 Tối ưu hóa nguồn nước

Tối ưu hóa nguồn nước

• Bản đồ nhu cầu nước: Dữ liệu nhiệt thu thập được sẽ được chuyển đổi thành bản đồ "Chỉ số Căng thẳng Cây trồng" (Crop Water Stress Index - CWSI). CWSI cho biết mức độ căng thẳng nước của cây trồng ở từng khu vực trong ruộng.
• Quyết định tưới: Dựa trên CWSI, bạn có thể chỉ kích hoạt hệ thống tưới nhỏ giọt hoặc tưới phun tại những khu vực có nhu cầu nước cao nhất. Điều này giúp bạn tưới tiêu một cách chính xác, không lãng phí nước cho những khu vực không cần thiết.
• Kết quả: Việc áp dụng phương pháp này có thể giảm lượng nước tiêu thụ trung bình 15% đến 25% so với tưới theo lịch trình truyền thống. Đây là một con số ấn tượng, đặc biệt quan trọng trong các khu vực khô hạn, nơi nguồn nước là một tài sản vô cùng quý giá. Một nghiên cứu của Đại học Texas A&M cho thấy việc sử dụng Drone và cảm biến nhiệt để quản lý tưới tiêu có thể giúp nông dân tiết kiệm hàng ngàn đô la mỗi năm

4.1 Gieo hạt phủ và rải phân

Gieo hạt phủ và rải phân

• Thiết bị chuyên dụng: Drone được trang bị hệ thống rải hạt/viên rắn (Spreading System) với khả năng mang tải trọng lớn (ví dụ: 50 kg đối với các dòng Drone công nghiệp). Điều này cho phép bạn vận chuyển một lượng lớn vật liệu trong mỗi lần bay, giảm thiểu số lần nạp liệu và tiết kiệm thời gian.
• Tốc độ rải: Tốc độ phân phối vật liệu khô có thể đạt tới 0.7-1.0 hecta/phút, lý tưởng cho việc rải phân bón hạt hoặc hạt giống cây che phủ (cover crops). So với phương pháp thủ công, việc sử dụng Drone giúp bạn tiết kiệm đáng kể thời gian và công sức.
• Ứng dụng đặc thù: Phương pháp này phù hợp để rải hạt giống cho các loại cây trồng cải tạo đất hoặc rải phân bón bổ sung (top dressing) trên các cánh đồng lúa nước hoặc đồi dốc. Trong những khu vực khó tiếp cận, Drone là một giải pháp hiệu quả để phân phối vật liệu một cách nhanh chóng và an toàn.

4.2 Độ đồng đều vật liệu

Độ đồng đều vật liệu

• Kiểm soát: Hệ thống rải có thể điều chỉnh tốc độ quay của đĩa rải để đảm bảo mật độ vật liệu được phân phối đồng nhất trên toàn bộ khu vực đã lập trình. Điều này giúp bạn tránh tình trạng chỗ quá nhiều, chỗ quá ít, đảm bảo cây trồng nhận được lượng dinh dưỡng cần thiết.
• Mẹo insider: Để đạt hiệu quả cao nhất, cần đảm bảo hạt giống hoặc phân bón có kích thước đồng đều và không bị vón cục. Vật liệu không đồng đều có thể gây tắc nghẽn hệ thống rải hoặc dẫn đến phân phối không đều.

5. Đánh giá năng suất và thiệt hại sau sự kiện

Sử dụng Drone giúp bạn cung cấp bằng chứng hình ảnh và dữ liệu số hóa một cách nhanh chóng và chính xác, hỗ trợ đắc lực cho việc quản lý rủi ro và lập kế hoạch thu hoạch.

5.1 Phân tích thiệt hại chính xác

Phân tích thiệt hại chính xác

• Bằng chứng cho bảo hiểm: Sau các sự kiện thời tiết cực đoan (mưa đá, gió lốc, lũ lụt...), Drone có thể được triển khai bay chụp nhanh chóng, cung cấp hình ảnh có gắn tọa độ GPS. Những hình ảnh này là bằng chứng quan trọng để chứng minh thiệt hại và hỗ trợ quá trình yêu cầu bồi thường bảo hiểm.
• Đo lường: Phần mềm phân tích hình ảnh có thể tự động tính toán tỷ lệ phần trăm diện tích bị thiệt hại (ví dụ: 15% diện tích lúa bị đổ ngã, 20% diện tích cây ăn quả bị rụng quả). Đây là dữ liệu cần thiết cho việc yêu cầu bồi thường bảo hiểm nông nghiệp, giúp bạn nhận được khoản bồi thường xứng đáng.
• Thời gian phản hồi: Quá trình đánh giá toàn bộ cánh đồng có thể hoàn thành trong vài giờ, thay vì vài ngày như phương pháp truyền công. Điều này giúp bạn nhanh chóng nắm bắt tình hình, đưa ra các biện pháp khắc phục kịp thời và giảm thiểu thiệt hại.

5.2 Dự báo sản lượng và logistics

Dự báo sản lượng và logistics

• Đếm cây tự động: Sử dụng trí tuệ nhân tạo (AI) và thị giác máy tính để đếm chính xác số lượng cây trồng còn sống hoặc ước tính số lượng quả/bông trên một khu vực mẫu. Dữ liệu này cung cấp thông tin quan trọng về mật độ cây trồng và tiềm năng năng suất.
• Lập kế hoạch thu hoạch: Dữ liệu dự báo năng suất giúp nông trại lên kế hoạch chính xác về số lượng nhân công, phương tiện vận chuyển và công suất kho lạnh cần thiết, giảm thiểu chi phí phát sinh do thiếu hụt hoặc dư thừa nguồn lực. Việc dự báo chính xác năng suất giúp bạn tối ưu hóa chuỗi cung ứng và đảm bảo lợi nhuận.

ReviewDrone đã cùng bạn khám phá những ứng dụng máy bay không người lái trong nông nghiệp đầy tiềm năng. Từ việc phun thuốc bảo vệ thực vật chính xác, giám sát sức khỏe cây trồng bằng cảm biến đa phổ, đánh giá căng thẳng nhiệt và quản lý tưới tiêu, gieo hạt và rải vật liệu hỗ trợ, đến đánh giá năng suất và thiệt hại sau sự kiện, Drone đang dần thay đổi bộ mặt của ngành nông nghiệp, mang lại hiệu quả và tiết kiệm đáng kể.

Hy vọng bài viết này đã cung cấp cho bạn những thông tin hữu ích về cách ứng dụng máy bay không người lái trong nông nghiệp. Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào hoặc muốn tìm hiểu thêm về các giải pháp Drone phù hợp với nhu cầu của mình, hãy liên hệ với ReviewDrone ngay hôm nay!

ReviewDrone

• Địa chỉ: Hoàng Đạo Thành, Thanh Xuân, Hà Nội
• Hotline 24/7: 0764390186