Pensasleikkuri droonissa? Uutta tekniikkaa testataan kauranviljelyssä

Maanmittauslaitoksen Paikkatietokeskus FGI:n tutkijat pilotoivat Etelä-Pohjanmaalla menetelmää, jolla voidaan tunnistaa ja paikantaa vierasviljoja pellosta sekä avustaa vierasviljojen kitkentää puhdaskauratuotannossa.

Tutkimuksessa kehitetään mobiilia apuvälinettä, joka opastaa kitkijän oikeaan paikkaan. Lisäksi selvitetään, voisiko drooniin asennettava leikkuri poistaa vierasviljat ihmisen puolesta.

Tutkimusta tehdään Etelä-Pohjanmaan alueella, koska siellä tuotetaan merkittävästi muista viljoista vapaata puhdaskauraa.

1,6 metriä sekunnissa liikkuvalla dronella on kuvattu testipelto, josta tekoäly käsittelee datan ja sitten saadaan koordinaatit, havainnollistaa Maanmittauslaitoksen vanhempi tutkija Roope Näsi. Hän avaa myös projektin lähtökohtia:

”Alkutuottajan ongelmaa näissä ensisijaisesti lähdetään ratkaisemaan”, hän taustoittaa.

Optimiolosuhteissa tekniikka näyttää toimivan hyvin. Näsin mukaan tiimin toiminta on myös onnistunut ja projektista sekä dronetekniikasta ollaan oltu innoissaan.

Maanmittauslaitoksen Roope Näsi käsissään vähän isomman dronen RGB-kamera, jonka kuvasta ohrat erottuvat kaurapellosta. Kuva: Johannes Tervo

Käytännössä drone kuvaa pellon ilmasta ja tekoäly tunnistaa esimerkiksi kauran joukossa kasvavat ohrat ja järjestelmä laskee niiden tarkat koordinaatit. Sen jälkeen joko viljelijä tai drone käy poistamassa väärät kasvit pellolta.

”Viljelijä kävelee tällä hetkellä itse peltoja pitkin ja etsii niitä silmämääräisesti. Sitten ne nyppäistään käsin pois”, kertoo Maanmittauslaitoksen tutkija Teemu Hakala.

Puhdaskauran tuotannossa yksittäisetkin ohrat ovat ongelma, koska kauraa käytetään gluteenittomissa tuotteissa.

”Kaurahan on luonnostaan gluteenitonta, mutta siellä saattaa viljelyteknisistä syistä tulla yksittäisiä ohria mukaan. Jotta kaura olisi keliaakikoille turvallista, ne pitää kitkeä pois”, Hakala sanoo.

Ohrat vihneineen erottuvat melko hyvin kaurapellosta. Kuva: Johannes Tervo

Hankkeessa on kehitetty myös droneen kiinnitetty mekaaninen leikkuri. Se käy automaattisesti oikeissa kohdissa ja katkaisee poistettavan kasvin.

Leikkuriratkaisua kehittänyt Hakala kertoo, että erilaisia vaihtoehtoja pohdittiin pitkään.

”Ajatuksia oli vaikka liekinheitin tai siimaleikkuri. Pensasaitaleikkuri osoittautui aika käteväksi, koska sen saa tasapainotettua, eikä siitä tule suuria vääntöjä kopteriin”, hän jatkaa.

Drone lentää valmiiksi ohjelmoituihin pisteisiin RTK-paikannuksen avulla erittäin tarkasti.

Viljelijät pääsivät testaamaan sovelluksen avulla vierasviljojen etsintää pellosta. Kuva: Johannes Tervo

”Tähän ohjelmoidaan vain koordinaatit. Se lentää pisteeseen, laskeutuu, tekee leikkuun, nousee ylös ja jatkaa seuraavaan pisteeseen. Se on loppujen lopuksi aika yksinkertainen toteuttaa”, Hakala sanoo.

Teknologian taustalla on useamman vuoden kehitystyö. Nykyinen hanke alkoi viime vuonna, mutta pohjatyötä on tehty jo aiemmassa kolmivuotisessa projektissa.

Hankkeessa ovat mukana Maanmittauslaitos, Luonnonvarakeskus (Luke) sekä sovelluskehittäjiä ja viljelijöitä.

Viljelijää varten hankkeessa on kehitetty myös mobiilisovellus. Se toimii navigaattorin tavoin ja ohjaa käyttäjän oikeaan paikkaan pellolla.

Twoday Oy:n sovelluskehittäjä Antti Granqvist avaa sovelluksen toimintaa.

”Tarkoitus on se, että saadaan dronekuvausdatasta koordinaattitietoja ja todennäköisyysdataa siitä, että millä todennäköisyydellä koordinaattipisteissä on vierasviljaa, eli tässä tapauksessa ohraa tuolla kaurapellolla”, hän kertoo.

Kännykän sovellus, josta viljelijä löytää suoraan ohran tähkiä. Kuva: Johannes Tervo

Tämän jälkeen data saadaan sovellukseen, jonka jälkeen sovelluksessa voi olla yksi tai useampi kitkijä peltolohkolla. Sitten lohkolle optimoidaan reitti, jota kunkin kitkijän pitäisi kulkea.

Granqvistin mukaan sovellus onnistuu luomaan tilanteen, jossa kuljetaan viljelysuunnan mukaisesti, jolloin viljaa ei tarvitse talloa isoissa määrin.

Teknologia soveltuu erityisesti tilanteisiin, joissa poistettavia kasveja on vähän ja ne ovat hajallaan suurella peltoalueella. Mitä harvemmassa ne ovat, sitä käyttökelpoisempi tämä oikeastaan on, hankkeessa mukana olleet arvioivat.

Leikkurilaitteiston kustannukset Teemu Hakalan mukaan ole mahdottomat.

”Tämä yksilö maksaa ehkä noin pari tuhatta euroa. Pensasaitaleikkuri itsessään on halpa ja kopterirunkoja saa nykyään kohtuullisen edullisesti”, Hakala kertoo.

Projektissa mukana olleiden tutkijoiden mukaan viljelijöiden kiinnostus on ollut poikkeuksellisen suurta.

”Harvoin näkee, että viljelijät ovat näin innolla mukana kehittämässä ratkaisua. Tässä on ollut todella motivoitunut porukka mukana”, he kertovat.

Viljelijä Mikko Ritari pitää kädessään paikannuksen avulla puhdaskaurapellosta löydettyä ohraa. Kuva: Johannes Tervo

Maanomistajan roolissa sovellusta testaamaan päässyt Pekka Ritari kertoi, että sovellus hoiti tehtävänsä.

”Kyllähän se helpotti, kun omin silmin ei tarvinnut ei etsiä, kun vain löysi puhelimesta oikean kohdan, mihin mennä”, hän kertoo.

Mobiililla eroon vierasviljasta on eurooppalaisen innovaatiokumppanuuden hanke (EIP-hanke), joka on saanut rahoitusta EU:n maaseuturahastosta. Rahoituksen on myöntänyt Etelä-Pohjanmaan elinvoimakeskus.