Drohnenflüge zeigen Vorteile der AQUA4D-Bewässerung bei Mandelbäumen

Drohnenüberwachung liefert Mandelproduzenten Einblicke in die Bewässerung

Wir befinden uns noch in den Anfängen der 4.0-Revolution, aber Präzisionsmessungen und Big Data verändern bereits viele Branchen – keine mehr als die Landwirtschaft. Das bedeutet zunehmend, dass Drohnenpiloten und Echtzeitmessungen eingesetzt werden, um Einblicke zu gewinnen, von denen Landwirte vor einem Jahrzehnt nur träumen konnten.

Einer dieser Piloten ist Mark Hull von All Drone Solutions, der in Kalifornien und Washington für Aerobotics Drohnen fliegt. Diese Technologie bietet fortschrittliche hochauflösende Bildgebung für die gleichzeitige Vermessung einer großen Anzahl von Bäumen. Für jeden einzelnen Baum des vermessenen Gebiets können genaue Daten gemessen werden, darunter Gesundheitszustand (NDVIund NDRE), Chlorophyllgehalt, Kronendachbedeckung, Höhe und Volumen. Mit diesen Daten können Landwirte nun alle ihre Inputs optimieren, was zu einer höheren Effizienz und präziseren Bewässerung führt.

„Wir verwenden Nahinfrarotkameras, um den Stress der Pflanzen zu überwachen, und unsere Drohnen sind mit fünf verschiedenen Kameras ausgestattet, um die Reflexion des Nahinfrarotlichts zu erfassen, da dies der entscheidende Faktor für die Gesundheit der Bäume ist“, erklärt Mark.

Anhand dieser Daten konnte ein beispiellos genauer Einblick in die Auswirkungen gewonnen werden, die die Präzisionsbewässerung mit Aqua4D in diesem Jahr auf verschiedene Kulturen an der Westküste hatte.

Hier sehen wir uns einige der Ergebnisse an, die dabei erzielt wurden.

Mandelplantagen

Mandelplantagen eignen sich gut für die Überwachung per Drohne, da so der Gesamtfortschritt über große Flächen hinweg äußerst effizient verfolgt werden kann. Dies ist besonders wichtig bei einer Kultur wie dieser, die erst im dritten Jahr geerntet wird – die Erzeuger müssen nicht mehr jahrelang warten, um objektive Messungen der Auswirkungen ihrer Bewässerungspraktiken zu erhalten. Darüber hinaus können wir uns ein genaues Bild von den Erträgen machen, die sie zur Erntezeit erwarten können.

Aqua4D verfügt derzeit über Anlagen in 15 Obstplantagen im Central Valley, darunter sieben Mandelplantagen und eine Reihe anderer Baumkulturen unterschiedlichen Alters.

Beispiel für zwei überwachte Flächen – eine mit Aqua4D behandelte Fläche (unterer Teil) und eine Kontrollfläche, die normal bewässert wurde (die Fläche oberhalb der Straße).

Im Allgemeinen haben Mandelanbauer festgestellt, dass Aqua4D im ersten Jahr zu einer besseren Gesundheit beiträgt, was im zweiten Jahr zu einem besseren Wachstum führt und sich dann direkt auf die Erträge auswirkt, wenn die Bäume im dritten Jahr ihre Reife erreichen. Bei älteren Bäumen war die positive Wirkung der Aqua4D-Bewässerung fast sofort zu beobachten.

Beeindruckt von den Fortschritten ihrer Bäume, nutzten diese Erzeuger die Gelegenheit, um aus der Vogelperspektive zu sehen, welche Auswirkungen diese innovative Bewässerungsmethode auf ihre Pflanzen hatte. Hier sind einige der Ergebnisse.

Gesundheitsentwicklung

Die Pflanzengesundheit wird von Aerobotics anhand des NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) und des NDRE (Normalized Difference Red Edge) gemessen. Gesunde Pflanzen mit einem höheren Chlorophyllgehalt reflektieren mehr Nahinfrarot- und Grünlicht als andere Wellenlängen.

Dies wird unten dargestellt, wobei ein größerer Anteil an Grün für eine bessere Pflanzengesundheit steht und Rot für Gesundheitsprobleme und erhöhten Stress:

Schieberegler: Zum Wechseln zwischen dem Aqua4D-Bereich (nach links bewegen) und dem unbehandelten Bereich (nach rechts bewegen) einstellen.

„Wenn man sich den unbehandelten Bereich ansieht, wird deutlich, dass im Vergleich zum Aqua4D-Beet mehr Bäume an Gesundheit verloren haben, und das in nur drei Monaten“, sagt Walter Thut von Aqua4D. Das liegt daran, dass die Aqua4D-Bäume in dieser kritischen Zeit besser mit Stress und heißem Wetter umgehen können, da die wertvolle Feuchtigkeit länger im Boden verbleibt.

„Zwischen Mittag und 18 Uhr ist es im Sommer im Central Valley am heißesten“, erklärt Thut. „Die unbehandelten Bäume verringern während dieser Zeit ihre Wasseraufnahme, während die mit Aqua4D behandelten Bäume ihre Aufnahme bis zum Nachmittag weiter steigern und ihre Reserven noch nicht aufbrauchen müssen.“

Die längere Befeuchtung des Bodens ist eines der Markenzeichen der Aqua4D-Technologie, und hier sehen wir sie in Aktion.

Die Ergebnisse der Drohnenmessungen stimmen auch mit aktuellen Echtzeitmessungen in den Niederlanden überein, die gezeigt haben, dass mit Aqua4D bewässerte Pflanzen besser mit Schwankungen und Stress umgehen können, ihre Reserven schneller wieder auffüllen und vegetativ besser wachsen.

Baumvolumen

Einige der von der Drohne überwachten Bäume haben noch nicht das Erntealter erreicht, sodass das Baumvolumen den besten Anhaltspunkt für die zu erwartenden Mandelerträge im dritten Jahr liefert. In den beiden gemessenen Obstgärten zeigten die Drohnendaten bereits nach nur vier Monaten ein überdurchschnittliches Baumvolumen.

Trotz der ungünstigen Wasserqualität mit hoher Salzkonzentration weisen die mit Aqua4D behandelten Mandelbäume ein um 6 % höheres Volumen auf (später durch Stammmessung mit H2O-Optimizer bestätigt).

Die folgenden Bilder von Bäumen nur 6 Monate nach der Pflanzung zeigen deutlich ein erhöhtes Volumen, ein starker Indikator für höhere Erträge bei der ersten Ernte:

Schieberegler: Zum Wechseln zwischen dem Aqua4D-Bereich (nach links bewegen) und dem unbehandelten Bereich (nach rechts bewegen) einstellen.

In all diesen Fällen bestätigten die Daten, die mit den Drohnenflügen von Aerobotics gesammelt wurden, die Erwartungen der Landwirte hinsichtlich der Auswirkungen der Aqua4D-Technologie. „Sie verfügen nun über präzise Messungen der Baumentwicklung nur wenige Monate nach der Pflanzung. Die Bäume sind deutlich widerstandsfähiger, und die Kombination aus Gesundheit, Volumen und Kronendachbedeckung gibt einen klaren Hinweis darauf, welche Erträge zu erwarten sind“, sagt Walter Thut.

Dies deckt sich mit Erkenntnissen ( hier verfügbar) zu anderen Nutzpflanzen weltweit, darunter Avocados, Tomaten und Bananen, bei denen Pflanzen und Bäume eine größere Blattbedeckung, eine verbesserte Stressresistenz und letztlich höhere Erträge und geringere Verluste aufweisen.

Aqua4D setzt seine Expansion im Central Valley fort, wo das Unternehmen die Ernteerträge steigert, die Bewässerung optimiert, Ressourcen einspart – und die Gewinne der Landwirte erhöht.

Mark Hull und Walter Thut beobachten den Start einer Drohne in einem kalifornischen Mandelbaumgarten.

Aqua4D-Installation im Central Valley