Drone giám sát cây trồng: Tăng 20% năng suất, giảm 15% chi phí

Bạn đang tìm kiếm giải pháp đột phá để tối ưu hóa năng suất cây trồng và giảm thiểu rủi ro? Phương pháp giám sát truyền thống thường tốn kém thời gian, công sức và dễ bỏ sót các vấn đề nhỏ, dẫn đến những thiệt hại không đáng có. 

Bài viết này sẽ chỉ ra cách công nghệ drone giám sát tăng trưởng cây trồng thay đổi hoàn toàn việc quản lý nông nghiệp, mang lại hiệu quả vượt trội. Hãy cùng AGS Tech khám phá tiềm năng của máy bay không người lái giám sát cây trồng trong việc đưa ra các quyết định canh tác thông minh, chính xác và bền vững hơn bao giờ hết.

1. Lợi ích thực tế của drone trong giám sát tăng trưởng cây trồng

Drone nông nghiệp không chỉ là một công cụ công nghệ cao mà còn là một khoản đầu tư chiến lược, mang lại những lợi ích thiết thực cho người nông dân.

1.1. Tối ưu hóa năng suất và chất lượng cây trồng

Tối ưu hóa năng suất và chất lượng cây trồng

Việc sử dụng drone giám sát tăng trưởng cây trồng cho phép phát hiện sớm các khu vực cây trồng bị thiếu nước, dinh dưỡng hoặc sâu bệnh, giúp can thiệp kịp thời trước khi vấn đề trở nên nghiêm trọng. Công nghệ này còn hỗ trợ đánh giá sức khỏe cây trồng bằng các chỉ số chuyên biệt như NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) để xác định mức độ quang hợp, từ đó đưa ra các biện pháp chăm sóc phù hợp.

Một trang trại cà phê tại Đắk Lắk đã chứng kiến mức tăng sản lượng ấn tượng lên đến 18% chỉ sau một năm áp dụng công nghệ drone trong nông nghiệp để điều chỉnh lượng phân bón và nước tưới. Sự can thiệp chính xác dựa trên dữ liệu từ drone đã giúp cây cà phê phát triển tối ưu, cho ra năng suất và chất lượng hạt vượt trội.

1.2. Giảm thiểu chi phí vận hành và tài nguyên

Giảm thiểu chi phí vận hành và tài nguyên

Giải pháp drone cho cây trồng giúp nông dân tiết kiệm đáng kể chi phí và tài nguyên. Nhờ khả năng phun xịt và bón phân đúng liều lượng, đúng vị trí, chi phí phân bón và thuốc bảo vệ thực vật có thể giảm từ 10-15%. 

Ngoài ra, việc xác định chính xác khu vực cần nước giúp tiết kiệm tới 30% lượng nước tưới tiêu. Đặc biệt, giám sát nông nghiệp bằng drone còn giảm 50% thời gian kiểm tra đồng ruộng so với phương pháp thủ công, giải phóng sức lao động và cho phép tập trung vào các công việc quan trọng khác.

1.3. Nâng cao khả năng quản lý và ra quyết định

Nâng cao khả năng quản lý và ra quyết định

Drone giám sát tăng trưởng cây trồng cung cấp dữ liệu trực quan, chi tiết về tình trạng đồng ruộng, giúp nông dân đưa ra các quyết định canh tác dựa trên số liệu cụ thể, thay vì chỉ dựa vào kinh nghiệm hoặc phán đoán.

Công nghệ này cho phép tạo ra các bản đồ sức khỏe cây trồng, bản đồ độ cao và bản đồ nhiệt độ đất chính xác, từ đó hỗ trợ lập kế hoạch thu hoạch và dự báo sản lượng chính xác hơn 10%. Điều này giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất và giảm thiểu rủi ro.

Xem thêm: Tìm Hiểu 5 Ứng Dụng Drone Trong Nông Nghiệp Hiện Đại

2. Công nghệ và cảm biến drone sử dụng để theo dõi tăng trưởng

Để đạt được hiệu quả giám sát cây trồng bằng drone tối ưu, việc lựa chọn và hiểu về các loại cảm biến là vô cùng quan trọng.

2.1. Các loại cảm biến chính

Cảm biến đa phổ (Multispectral)

• Cảm biến đa phổ (Multispectral): Đây là loại cảm biến cốt lõi cho drone nông nghiệp, thu thập dữ liệu ở các dải quang phổ nhìn thấy và cận hồng ngoại. Dữ liệu này được sử dụng để tạo ra các chỉ số như NDVI, NDRE, giúp đánh giá sức khỏe thực vật, phát hiện stress do thiếu nước, dinh dưỡng hoặc sâu bệnh.
• Cảm biến nhiệt (Thermal): Đo nhiệt độ bề mặt cây trồng và đất. Sự thay đổi nhiệt độ có thể là dấu hiệu của tình trạng thiếu nước (stress nhiệt), bệnh cây hoặc sự tắc nghẽn trong hệ thống tưới tiêu.
• Cảm biến RGB (Visual): Chụp ảnh độ phân giải cao tương tự như camera thông thường. Dữ liệu RGB giúp quan sát trực quan sự phát triển của cây, phát hiện cỏ dại, sâu bệnh, hoặc các vấn đề vật lý khác trên đồng ruộng.
• Cảm biến LiDAR: Sử dụng tia laser để tạo bản đồ địa hình 3D cực kỳ chính xác. Trong nông nghiệp, LiDAR có thể đo chiều cao cây trồng, mật độ tán lá, và hỗ trợ trong việc lập bản đồ địa hình để quản lý nước hiệu quả.

2.2. Nguyên lý hoạt động của cảm biến

Nguyên lý hoạt động của cảm biến

Các cảm biến drone hoạt động dựa trên nguyên lý thu nhận và phân tích ánh sáng phản xạ từ cây trồng. Cụ thể, cảm biến đa phổ đo lượng ánh sáng phản xạ từ cây trồng ở các bước sóng khác nhau. Cây khỏe mạnh thường phản xạ nhiều ánh sáng cận hồng ngoại và hấp thụ nhiều ánh sáng đỏ, trong khi cây bị stress sẽ có phản ứng ngược lại.

Dữ liệu thô từ cảm biến sau đó được xử lý bằng phần mềm chuyên dụng để ghép ảnh và tạo ra các bản đồ chỉ số như bản đồ NDVI. Các bản đồ này được trình bày dưới dạng hình ảnh trực quan, cho thấy sự khác biệt về sức khỏe và tăng trưởng của cây trồng trên toàn bộ diện tích canh tác, từ đó giúp người nông dân dễ dàng nhận diện và khoanh vùng các khu vực cần được quan tâm đặc biệt.

Xem thêm: 9+ Ứng Dụng Drone Trong Các Lĩnh Vực Đời Sống Và Công Nghiệp

3. Quy trình triển khai drone giám sát cây trồng hiệu quả

Để tối đa hóa lợi ích từ giải pháp drone cho cây trồng, việc tuân thủ một quy trình triển khai chuẩn là rất quan trọng.

3.1. Lập kế hoạch bay và thu thập dữ liệu

Lập kế hoạch bay và thu thập dữ liệu

Bước đầu tiên trong quy trình giám sát bằng drone là xác định rõ mục tiêu giám sát (ví dụ: phát hiện sâu bệnh, đánh giá dinh dưỡng, theo dõi tăng trưởng). Sau đó, lựa chọn loại drone nông nghiệp và cảm biến phù hợp với loại cây trồng và diện tích canh tác. 

Phần mềm lập kế hoạch bay tự động sẽ giúp thiết lập lộ trình bay, đảm bảo độ phủ và độ chồng lấn ảnh cần thiết (thường là 70-80%) để có được dữ liệu chất lượng cao. Thời điểm bay lý tưởng thường là giữa trưa (khoảng 10h-14h) để có ánh sáng tốt nhất và tránh bóng đổ, đảm bảo chất lượng ảnh tối ưu cho việc thu thập dữ liệu drone.

3.2. Xử lý và phân tích dữ liệu

Xử lý và phân tích dữ liệu

Sau khi thu thập, dữ liệu ảnh từ drone cần được xử lý bằng các phần mềm chuyên dụng như Pix4Dfields, Agisoft Metashape hoặc DroneDeploy để ghép các ảnh thành một bản đồ lớn (orthomosaic). Từ bản đồ này, các bản đồ chỉ số sức khỏe cây trồng (NDVI, NDRE, OSAVI) sẽ được tạo ra từ dữ liệu đa phổ.

Quá trình phân tích dữ liệu nông nghiệp bao gồm việc xem xét các khu vực có chỉ số bất thường để xác định vấn đề (ví dụ: vùng NDVI thấp có thể do thiếu nước hoặc bệnh). 

Việc so sánh dữ liệu qua các lần bay khác nhau giúp theo dõi xu hướng tăng trưởng và đánh giá hiệu quả của các biện pháp can thiệp, từ đó đưa ra những điều chỉnh kịp thời cho việc quản lý cây trồng bằng drone.

4. Các loại drone và phần mềm phổ biến cho nông nghiệp

AGS Tech tự hào cung cấp các dòng drone nông nghiệp hàng đầu và tư vấn các giải pháp phần mềm tối ưu.

4.1. Các dòng Drone chuyên dụng

• DJI Mavic 3 Multispectral (Mavic 3M): Đây là một trong những drone đa quang phổ được trang bị camera quang phổ và cảm biến ánh sáng mặt trời, giúp giám sát sức khỏe cây trồng qua các chỉ số NDVI, VARI và dữ liệu quang phổ khác. Mavic 3M có khả năng bay theo địa hình, tái tạo hình ảnh chính xác để theo dõi sự phát triển cây trồng, phát hiện sâu bệnh, thiếu dinh dưỡng và các vấn đề khác một cách hiệu quả.

DJI Mavic 3 Multispectral

• DJI Agras T50, T40, T30, T25P: Dòng máy bay nông nghiệp DJI Agras được thiết kế chuyên dụng cho các hoạt động phun thuốc, bón phân và giám sát cây trồng. Chúng có khả năng tạo bản đồ thuốc theo toa dựa trên kết quả giám sát sự tăng trưởng của cây trồng qua các chỉ số quang phổ. Các model này có dung tích bình phun khác nhau, phù hợp với các quy mô trang trại từ nhỏ đến lớn. Hệ thống cảm biến radar và công nghệ AI giúp lập kế hoạch bay tối ưu và tránh vật cản, đảm bảo hiệu quả và an toàn.

Máy bay nông nghiệp DJI Agras

• DJI Matrice 300 RTK và Phantom 4 RTK: Đây là các drone chuyên nghiệp được trang bị camera có độ phân giải cao và cảm biến RTK GPS cho vị trí chính xác đến từng centimet. Chúng được sử dụng để khảo sát chi tiết, giám sát tình trạng cây trồng, lập bản đồ đất, và phân tích sức khỏe cây trồng với dữ liệu ảnh đa dạng, phục vụ cho các nghiên cứu và ứng dụng nông nghiệp tiên tiến.

DJI Matrice 300 RTK

• DJI SmartFarm Web: Là nền tảng phần mềm kết nối với drone DJI để phân tích và quản lý dữ liệu nông nghiệp. Nền tảng này giúp giám sát, phân tích sự phát triển cây trồng và tối ưu hóa bón phân, tưới tiêu, mang lại một giải pháp drone toàn diện cho nông dân.

4.2. Phần mềm phân tích dữ liệu nông nghiệp

​​​​​​​Pix4Dfields

Để khai thác tối đa dữ liệu từ drone giám sát tăng trưởng cây trồng, các phần mềm chuyên dụng đóng vai trò then chốt.

• Pix4Dfields: Đây là phần mềm chuyên biệt cho nông nghiệp, cho phép tạo bản đồ chỉ số, bản đồ vùng và tích hợp dễ dàng với các máy móc nông nghiệp khác. Pix4Dfields cung cấp khả năng phân tích dữ liệu cây trồng sâu rộng, giúp nông dân đưa ra quyết định canh tác chính xác.
• DroneDeploy: Một nền tảng đám mây thân thiện với người dùng, hỗ trợ toàn diện từ lập kế hoạch bay, xử lý dữ liệu đến phân tích. DroneDeploy giúp đơn giản hóa quy trình ứng dụng drone trong nông nghiệp, phù hợp cho cả người mới bắt đầu và chuyên gia.
• Agisoft Metashape: Là phần mềm xử lý ảnh mạnh mẽ, có khả năng tạo mô hình 3D và bản đồ địa hình với độ chính xác cao. Đây là công cụ lý tưởng cho các dự án yêu cầu chi tiết cao về địa hình và cấu trúc cây trồng.
• QGIS/ArcGIS: Các phần mềm GIS (Hệ thống thông tin địa lý) mã nguồn mở/thương mại này cho phép phân tích sâu hơn các bản đồ nông nghiệp được tạo ra từ dữ liệu drone, giúp tích hợp với các hệ thống quản lý nông nghiệp khác và thực hiện các phân tích không gian phức tạp.

5. Chi phí đầu tư và lợi nhuận khi sử dụng drone giám sát

Đầu tư vào công nghệ drone trong nông nghiệp là một quyết định chiến lược, cần được cân nhắc kỹ lưỡng về chi phí và lợi ích.

5.1. Chi phí đầu tư ban đầu

​​​​​​​

Chi phí ban đầu tuỳ thuộc vào loại drone và cảm biến được lựa chọn

Chi phí ban đầu để sở hữu một hệ thống drone giám sát tăng trưởng cây trồng có thể dao động tùy thuộc vào loại drone và cảm biến được lựa chọn. Một chiếc drone cơ bản như DJI Phantom 4 Multispectral có thể có giá từ 70 triệu VND, trong khi các dòng cao cấp hơn như SenseFly eBee X có thể lên đến 300 triệu VND. 

Ngoài ra, chi phí phần mềm thường là phí thuê bao hàng năm, từ 15 triệu VND (ví dụ Pix4Dfields) đến 50 triệu VND (DroneDeploy Enterprise). Chi phí đào tạo vận hành drone và phân tích dữ liệu cơ bản cũng cần được tính đến, khoảng 5-10 triệu VND. Tổng cộng, chi phí drone nông nghiệp ban đầu có thể dao động từ 80 triệu VND đến 350 triệu VND, tùy thuộc vào quy mô và nhu cầu cụ thể của trang trại.

5.2. Lợi nhuận và thời gian hoàn vốn

​​​​​​

Lợi nhuận và thời gian hoàn vốn

Mặc dù chi phí ban đầu có vẻ đáng kể, nhưng hiệu quả đầu tư drone mang lại là rất lớn. Với mức tăng năng suất 15-20% và giảm chi phí 10-15%, một trang trại 50 ha trồng lúa có thể tăng lợi nhuận thêm 50-70 triệu VND/vụ. Thời gian hoàn vốn trung bình cho một hệ thống drone giám sát thường là 1-2 năm, tùy thuộc vào quy mô và loại cây trồng.

Một trang trại rau màu 20 ha tại Lâm Đồng đã đầu tư 150 triệu VND cho drone nông nghiệp và phần mềm. Nhờ tối ưu hóa phân bón và giảm tổn thất do sâu bệnh thông qua giám sát sức khỏe cây trồng bằng drone, trang trại này đã hoàn vốn chỉ sau 1.5 năm, đồng thời nâng cao chất lượng sản phẩm và uy tín trên thị trường.

Drone giám sát tăng trưởng cây trồng không chỉ là một xu hướng mà đã trở thành công cụ thiết yếu cho nền nông nghiệp hiện đại. Việc áp dụng công nghệ drone trong nông nghiệp giúp nông dân đưa ra các quyết định chính xác, tối ưu hóa mọi nguồn lực từ nước, phân bón đến thuốc bảo vệ thực vật, đồng thời giảm thiểu rủi ro và nâng cao năng suất. 

AGS Tech tin rằng đầu tư vào máy bay không người lái giám sát cây trồng là bước đi chiến lược để nâng tầm canh tác, đạt được năng suất vượt trội và lợi nhuận bền vững. Hãy bắt đầu tìm hiểu và triển khai giải pháp drone cho cây trồng ngay hôm nay để không bỏ lỡ cơ hội phát triển nông nghiệp thông minh, bền vững trong tương lai. Để biết thêm chi tiết về các giải pháp drone nông nghiệp của chúng tôi, đừng ngần ngại liên hệ AGS Tech để được tư vấn chuyên sâu.

Thông tin liên hệ:

• Địa chỉ trụ sở chính: 14 Trần Hưng Đạo, Hoàn Kiếm, Hà Nội, Việt Nam.
• Đường dây nóng: 07 9988 5588
• Trang web:  https://agstech.vn/
• Facebook:  https://www.facebook.com/AGSTechViệt Nam
• Email: contact@agstech.vn