Droonit ovat viime vuosina tulleet tutuiksi suurelle yleisölle sotatyökaluina. Kuitenkin niille löytyy paljon sovelluksia myös rauhantyössä. Maataloudessa niille on alettu kehittää yhä enemmän sovelluksia ja yksi tällainen sovellus voisi löytyä puhdaskauran viljelystä.
Kauran jyvässä ei ole luontaisesti gluteenia, joten ainoana kotimaisena viljana myös keliaakikot voivat käyttää sitä ruokavaliossaan. Aivan mitä tahansa kauraa eivät keliaakikot voi käyttää, sillä vaarana on tuotantoketjun eri vaiheissa kaurasatoon sekoittuvat muiden viljojen jyvät. Puhdaskauran viljelty on tarkkaa tuotantoa, jossa pyritään ehkäisemään vieraiden viljojen sekoittuminen kaurasatoon tuotantoketjun eri vaiheissa.
Gluteenittoman kauran viljely alkaa puhtaasta raaka-aineesta, jossa saa olla vierasviljaa enintään 1–2 jyvää /kaurakilo. Puhtaan sadon varmistamiseksi pellot joudutaan kiertämään useamman kerran vierasviljojen poistamiseksi. Parhaiten kiertäminen ja vierasviljojen kitkentä onnistuu kahden viikon aikana kauran röyhylle tulosta.
Luonnonvarakeskuksen, Maanmittauslaitoksen paikkatietokeskuksen ja ProAgria Etelä-Pohjanmaan yhteisessä DrooniLuuppina-hankkeessa kehitettiin menetelmää, joka hyödyntää droonikuvausta ja tekoälyä vieraiden viljojen tunnistuksessa ja paikantamisessa kaurakasvustoista. Jotta tekoäly oppisi tunnistamaan vieraat viljat kasvustosta tarvitaan opetusmateriaali, jonka avulla sille opetetaan vierasviljojen tunnistus.
Hanketta varten Ilmajoelle perustettiin kaurakasvustot, joihin sekoitettiin vierasviljaksi ohraa. Kasvustot kuvattiin droonilla ohran tähkälletulovaiheessa ja samalla vierasviljojen paikat määriteltiin GPS-paikantimella. Droonilennot tehtiin matalalta ja kuvia otettiin eri kulmista, jotta vierasviljat voidaan tunnistaa kasvustosta mahdollisimman tarkasti. Koekenttien lisäksi kuvattiin puhdaskauraviljelijöiden peltoja.
Paikkatietokeskuksessa kuvamateriaali ja pellolta kerätty paikkatieto yhdistettiin opetusaineistoksi, jonka avulla tekoälyä opetettiin erottamaan kaura ja ohra toisistaan. Tämän vaiheen jälkeen osaa kerätystä aineistosta käytettiin tekoälypohjaisen tunnistuksen testaukseen, jotta voitiin osoittaa menetelmän toimivuus.
Hankkeen tuloksena saatiin hyviä tuloksia droonikuvauksen hyödyntämisessä vierasviljojen tunnistuksessa. Testiaineiston perusteella kyettiin tunnistaman ja löytämään jopa 90 % vierasviljoista.
Hankkeen aikana laskettiin työn säästöä, jos kasvustot tarkastettaisiin droonilla kävelytyön sijasta, jolloin voitaisiin siirtyä suoraan kitkettävien kasvien luo. Kävelyn määrä pellolla väheni jopa puoleen. Kävelystä voidaan myös luopua kokonaan, mikäli droonikuvien avulla selviää, että kasvustossa on hyvin vähän tai ei lainkaan vierasviljoja.
Tutkimus osoitti, että droonin ja tekoälyn yhdistelmää voidaan hyödyntää vierasviljojen tunnistuksessa varsin luotettavasti. Jotta menetelmä voidaan siirtää käytännön viljelyyn, tarvitaan helppokäyttöinen kännykkäsovellus tai palvelu, jonka avulla vierasviljat voidaan helposti paikantaa ja jopa kitkeä pois droonin avustamana.
Edellä kuvattu sovellus on yksi monista droonin mahdollisuuksista, joita voisi maatiloilla hyödyntää. Säilörehun tuotannossa on testattu mahdollisuutta ennustaa sadon ja laadun kehitystä drooni kuvausten avulla. Myös hukkakauran ja muiden rikkakasvien paikannus ja torjunnan suunnittelu on herättänyt runsaasti mielenkiintoa viljelijöiden keskuudessa.
Markku Niskanen, tutkija, Luke Seinäjoki
Oiva Niemeläinen, erikoistutkija, Luke Jokioinen
Roope Näsi, vanhempi tutkija Maanmittauslaitos, Espoo
Puheenvuoro on julkaistu Ilkka-Pohjalaisessa 12.2.2024.
Blogin peltokuvat ovat Markku Niskasen kokoelmista.