Στην ανάπτυξη ενός ροµποτικού συστήµατος χαρτογράφησης ασθενειών και ψεκασµού ακριβείας, που επιτυγχάνει ταυτόχρονη µείωση του χρόνου των επεµβάσεων και της χρήσης φυτοπροστατευτικών στους οπωρώνες, προστατεύοντας την… τσέπη του παραγωγού και το φυσικό περιβάλλον, έχει προχωρήσει το Ινστιτούτο Βιο-οικονοµίας και Αγροτεχνολογίας, του Εθνικού Κέντρου Έρευνας & Τεχνολογικής Ανάπτυξης.
Στατιστικά δεδοµένα, που έχουν αντληθεί από εφαρµογή σε πειραµατικό καρυδεώνα για την ασθένεια της ανθράκωσης, σε κτήµα της περιοχής του Ριζόµυλου, στο ∆ήµο Βελεστίνου, κατέδειξαν πως µε την αξιοποίηση του ροµποτικού συστήµατος, ο χρόνος επέµβασης σε φυτεία 35 στρεµµάτων περιορίζεται σε 10-15 λεπτά, ενώ αντίστοιχα η µείωση ψεκαστικού υγρού, ανάλογα µε το στάδιο της επέµβασης, κυµαίνεται από 50% έως και 80%.
Το πιο σηµαντικό πλεονέκτηµα της συγκεκριµένης τεχνολογική εφαρµογής ωστόσο, είναι ότι «απαντά» αποτελεσµατικά στις απαιτήσεις της γεωργίας ακριβείας για λύσεις που δεν είναι αποκοµµένες η µία από την άλλη, αλλά µπορούν να διασυνδεθούν ως ένα ολοκληρωµένο σύστηµα που καλύπτει όλο το εύρος ή το µεγαλύτερο µέρος των λειτουργιών παρακολούθησης, ανάλυσης δεδοµένων, απόφασης και εφαρµογής.
«Υπάρχουν και άλλα συστήµατα αναγνώρισης ασθενειών, συστήµατα υποστήριξης απόφασης για απαραίτητες επεµβάσεις ψεκασµού καθώς και συστήµατα µεταβλητής (ακριβείας) εφαρµογής αγροχηµικών. Οι λύσεις αυτές, όµως, προσφέρονται αποµονωµένα µε αποτέλεσµα ακόµη και στην περίπτωση που έχει στην κατοχή του ο παραγωγός όλα τα εργαλεία, αυτά να είναι στην πράξη µη-λειτουργικά, καθώς καµία από τις λύσεις δεν «µιλάει» µε την άλλη. Στην περίπτωση του ροµποτικού µας συστήµατος, αυτό το έχουµε λύσει», εξηγεί ο ∆ιευθυντής του Ινστιτούτου, ∆ιονύσης Μπόχτης.
Περιγράφοντας το πώς λειτουργεί το ροµποτικό σύστηµα, ο διακεκριµένος επιστήµονας αναφέρει στην Agrenda πως αρχικά υπάρχει ένα Drone που πετά πάνω από τον οπωρώνα και ουσιαστικά παίζει το ρόλο του «µατιού» για το επίγειο ροµπότ. Μέσω τεχνικών ανάλυσης της εικόνας αναγνωρίζει και µεταφέρει την πληροφορία για τη χωρική διάταξη του οπωρώνα (π.χ. θέσεις των δέντρων - αναγνώριση διαδρόµων που µπορεί να κινηθεί το ροµπότ κτλ.) στο κεντρικό σύστηµα διαχείρισης. Εκεί, αφού υποστεί την απαραίτητη επεξεργασία, η πληροφορία κωδικοποιείται και στέλνεται στο επίγειο ροµπότ, το οποίο, όντας εφοδιασµένο µε ειδικές κάµερες (LIDAR – Deapth camera – RGB camera) πλοηγείται αυτόνοµα µέσα στον οπωρώνα και φωτογραφίζει τη φυτοκόµη όλων των δέντρων περιφερειακά, ώστε το λογισµικό µηχανικής µάθησης, µε το οποίο είναι εφοδιασµένο το σύστηµα και µπορεί να αναγνωρίζει την (εκάστοτε) ασθένεια, να δηµιουργεί χάρτη µε τα προσβεβληµένα δέντρα.
Στην καρδιά του συστήµατος είναι το λογισµικό διαχείρισης πληροφορίας φάρµας, το λεγόµενο και farmB, που έχει αναπτυχθεί από επιστήµονες του ΙΒΟ και δηµιουργεί την «κοινή γλώσσα» επικοινωνίας µεταξύ των επιµέρους κοµµατιών, καθώς και την επεξεργασία όλων των δεδοµένων.
«Είναι το σύστηµα όπου εισάγεται ο οπωρώνας, δηµιουργείται αυτόµατα σχέδιο πτήσης του drone επισκόπησης, εισάγεται η πληροφορία που έχει συλλεχτεί, αναπτύσσεται αυτόµατα το σχέδιο εργασίας επίγειου ροµπότ, επεξεργάζονται τα δεδοµένα που συγκεντρώθηκαν για το κάθε δέντρο ξεχωριστά και παράγονται οι χάρτες προσβολής του οπωρώνα», αναφέρει ο κ. Μπόχτης και προσθέτει πως «το σύστηµα παράγει αυτόµατα το πλάνο αποστολής του ψεκαστικού drone, είτε για εντοπισµένο επέµβαση πάνω στα προσβεβληµένα δέντρα, είτε σε επίπεδο ζωνών προσβολής».
Στο ερώτηµα γιατί να επιλέξει κάποιος παραγωγός να χρησιµοποιήσει τη συγκεκριµένη υπηρεσία, η απάντηση είναι πολλαπλή. Στα πλεονεκτήµατα του συστήµατος, πέραν του ότι απαιτεί ελάχιστη επέµβαση ανθρώπινου παράγοντα, περιλαµβάνεται η δραστική µείωση της χρήσης αγροχηµικών, λόγω της στοχευµένης εφαρµογής -άρα οικονοµικό και περιβαλλοντικό όφελος- καθώς και η έγκαιρη αναγνώριση της ασθένειας πριν αποκτήσει αυτή χαρακτηριστικά ολικής εξάπλωσης στον οπωρώνα. Επιπρόσθετα, επιτρέπει την ελαχιστοποίηση του ψεκασµού και τη διενέργειά του σε επικλινή εδάφη µε την ίδια ευκολία που πραγµατοποιείται στα επίπεδα χωράφια, την αυτόµατα καταγραφή των δοσολογιών και των επεµβάσεων, και τη δυνατότητα ιχνηλάτισης του φυτοπροστατευτικού σκευάσµατος σε επίπεδο µοναδικού δέντρου.
«Όλα µας τα πειράµατα γίνονται στην περιοχή της Μαγνησίας και της Λάρισας, όπου έχει έδρα το Ινστιτούτο. Τα πρώτα στοιχεία από τα πιλοτικά δείχνουν µια µείωση σκευασµάτων της τάξης του 50%-80%, αναλόγως του σταδίου που γίνεται η επέµβαση, ενώ ταυτόχρονα ο χρόνος ψεκασµού είναι συντριπτικά µικρότερος του συµβατικού ψεκασµού. Για παράδειγµα, από δεδοµένα σε φυτεία 35 στρεµµάτων, η επέµβαση ολοκληρώνεται σε 10-15 λεπτά», επισηµαίνει ο κ. Μπόχτης.
Σύµφωνα µε τον ίδιο, το χρονοβόρο κοµµάτι στο σύστηµα είναι η επίγεια χαρτογράφηση µε το ροµποτικό όχηµα. Παρόλα αυτά µελλοντικός στόχος, όπως διευκρινίζει, είναι η χαρτογράφηση αυτή να αφορά ένα σύνολο δεδοµένων ταυτόχρονα (π.χ. διάφορες ασθένειες, κατάσταση φυτού και εδάφους κτλ), ώστε να προκύπτει ένα σύνολο επεµβάσεων από την ίδια χαρτογράφηση. Η τελευταία, µάλιστα, θα µπορούσε να γίνει από άλλο γεωργικό όχηµα που εκτελεί άλλη εργασία στον οπωρώνα, ώστε να µειωθεί και το κόστος κτήσης του συστήµατος, που τώρα είναι µάλλον απαγορευτικό για µεµονωµένους παραγωγούς ή συνεργατικά σχήµατα.
Συχνα εµφανιζοµενη ασθενεια στην καρυδια
∆υνατότητα για πειραµατικές δοκιµές δίνει η ανθράκωση
Η ανθράκωση, µια πολύ συχνά εµφανιζόµενη ασθένεια στους καρυδεώνες, προσφέρει πρόσφορο έδαφος για πρακτικές δοκιµές µε το νέο ροµποτικό σύστηµα. Πρόκειται µάλιστα για την πιο καταστρεπτική ασθένεια της καρυδιάς, που προκαλείται από τον µύκητα Marssonina juglandis (Lib) Magn και προσβάλλει τα φύλλα, τα καρύδια και ακόµη τους ετήσιους βλαστούς.
Η προσβολή εκδηλώνεται στα φύλλα µε νεκρωτικές κηλίδες 2-3 χιλ.
που συχνά ενώνονται και σχηµατίζουν µεγαλύτερες νεκρωτικές επιφάνειες
Τα προσβεβληµένα φύλλα κιτρινίζουν και πέφτουν, ενώ η υγρασία ευνοεί την εξέλιξη και διασπορά της ασθένειας. Έτσι, όταν ο Μάιος και ο Ιούνιος είναι βροχεροί, τότε είναι δυνατόν η ασθένεια να πάρει επιδηµικές διαστάσεις
και να προκληθεί έντονη φυλλόπτωση τον Ιούλιο - αρχές Αυγούστου.
Η πρώιµη φυλλόπτωση έχει ως αποτέλεσµα την εξασθένηση των δέντρων
και τη φτωχή καρποφορία ποσοτικά και ποιοτικά, ενώ σε ακραίες περιπτώσεις επέρχεται και νέκρωση. Τα κονιδιοσπόρια µεταδίδουν την ασθένεια ταχύτατα, ιδιαίτερα µε βροχερό καιρό.
Στα επόµενα βήµατα δοκιµή σε οπωρώνες παλµέτα και νέα «γκάµα» ασθενειών
Η επιλογή της ανθράκωσης της καρυδιάς για τον πειραµατισµό έγινε, διότι είναι µια συχνά εµφανιζόµενη ασθένεια και, όπως εξήγησε ο συνοµιλητής µας, δίνει τη δυνατότητα για πολλές πειραµατικές δοκιµές. ∆εν είναι όµως η µόνη. Την περίοδο αυτή µελετάται, επίσης, η περίπτωση των οπωρώνων σε µορφή παλέτας και µέσω υπερφασµατικής κάµερας την ασθένεια της βακτηρίωσης. Επί της αρχής δεν υπάρχει περιορισµός, καθώς οποιαδήποτε ασθένεια αναγνωρίζεται οπτικά, άρα και µε ανάλυση εικόνας, µπορεί το αντίστοιχο σύστηµα αναγνώρισης (σ. σ. µε τους κατάλληλους αλγόριθµους µηχανικής µάθησης) να «κουµπώσει», µέσω της πλατφόρµας farmB, στο ροµποτικό και να την χαρτογραφήσει κι αντιµετωπίσει εξίσου µε ακρίβεια.
«Τα επόµενα βήµατα είναι η ενσωµάτωση µιας «γκάµας» ασθενειών στο σύστηµα, καθώς και η εφαρµοσιµότητα της τεχνολογίας σε διαφορετικούς τύπους οπωρώνων. Επίσης, ως προϊόν, θα έχει τη δυνατότητα εφαρµογής και µέσω συµβατικών γεωργικών µηχανηµάτων, ώστε εκτός παρεχόµενου service να µπορεί να υπάρχει η δυνατότητα κτήσης του συστήµατος από οµάδες παραγωγών και άλλα συνεργατικά σχήµατα», τόνισε ο κ. Μπόχτης, υπογραµµίζοντας πάντως ότι σε πρώτη φάση η τεχνολογία αυτή, καθώς και µια σειρά άλλες που αναπτύσσει το Ινστιτούτο, θα είναι αντικείµενα εταιρείας τεχνοβλαστού (σ. σ. spin-off) του ΙΒΟ/ΕΚΕΤΑ, η οποία είναι σε διαδικασία ίδρυσης την περίοδο που διανύουµε.
