Drönare och satelliter – den nya tidens drängar

Henrik Stadig sitter vid köksbordet på gården utanför Skara. På bordet framför sig har han slagit upp sin bärbara dator. Han klickar fram en karta över ett område som är täckt av små fyrkanter i olika gröna och gula nyanser.

– Det är fältet här utanför, säger han och pekar ut genom fönstret. Ju grönare färg på kartan, desto bättre växer det.

Kartan bygger på bilder tagna från en satellit. Ett par gånger i veckan tas nya bilder som Henrik Stadig kan klicka fram på sin dator – förutsatt att det inte var molnigt när bilderna togs. Satelliterna fångar ett brett spektrum av både synligt och infrarött ljus. Ljusets reflektioner översätts till data om grönskan hos växtligheten. Henrik Stadig sätter fingret på ett gult område.

– Här ser man tydligt att det växer sämre, så där behöver jag gödsla lite mer.

Precis som i resten av samhället används allt mer teknik nu även inom jordbruket. För Henrik Stadig är gps, dator och mobiltelefon i dag lika självklara hjälpmedel som traktorn och skördetröskan. Han visar på skärmen hur han kan utnyttja informationen om hur bra det växer genom att fylla i hur mycket gödning han vill lägga på de olika delarna av sitt fält. De gula områdena får motsvarande 80 kilo kväve per hektar medan de mörkgröna får betydligt mindre. Med ett klick skapar han en ny karta. Den här gången visas gödselmängderna i olika blå nyanser. Med ett nytt klick skapar han en så kallad tilldelningsfil, det vill säga en instruktion till gödselspridaren om hur stor mängd gödsel som ska spridas på varje del av fältet. Den kan han sedan överföra trådlöst till styrsystemet i traktorn.

Att variera gödselmängderna är ofta det första steget en lantbrukare tar mot det som kallas precisionsodling. Det handlar om att samla in data om hur förhållandena på åkern varierar och utifrån detta anpassa mängden av utsäde, gödsel, kalk och bekämpningsmedel. Målet är att få bästa möjliga utbyte av insatserna.

Större gårdar har sedan ett antal år sensorer på traktortaket som läser av grönskan och styr gödningen. Men sensorerna är dyra. Tjänsten med satellitbilder är däremot gratis och tillgänglig för alla.

– Om precisionsodling i början mest var något för pionjärer med stort teknikintresse, så börjar det nu bli mer allmänt, säger Bo Stenberg, forskningsledare på avdelningen för precisionsodling och pedometri på Sveriges lantbruksuniversitet i Skara, SLU.

Enligt Bo Stenberg blir vinsten både högre skörd och minskade förluster. Genom att inte sprida gödsel där grödan ändå inte kan utnyttja det minskar läckaget av växtnäring.

– Lantbrukaren spar pengar genom att växtnäringen hamnar i skörden och inte i den omgivande miljön där den gör skada, säger Bo Stenberg.

SLU började tidigt utveckla tekniken och forskare från Skara står bland annat bakom den satellittjänst som Henrik Stadig använder, Cropsat. Sedan den lanserades för några år sedan har antalet användare vuxit till drygt 20 000 över hela världen.

Ju större variationen är, desto mer finns att vinna på att anpassa sina insatser till förutsättningarna. Utmaningen är att veta vad som ska mätas och sedan fatta rätt beslut. Förutom karttjänsten, som hjälper bonden att variera gödselmängderna, har SLU-forskarna utvecklat en liknande tjänst där lantbrukaren kan se hur lerhalten i jorden varierar.

– Lerhalten påverkar både hur mycket strukturkalk som behövs för att förbättra jordens struktur och mängden utsäde. Ju högre lerhalt, desto sämre gror det, säger Kristin Piikki.

Hennes forskning går ut på att utveckla metoder, bland annat med hjälp av artificiell intelligens, för att samla in och analysera stora mängder data och förvandla informationen till handfasta råd till lantbrukaren. Dataunderlaget kan komma från satelliter, flygplan och drönare – eller från sensorer som sitter på traktorer eller fyrhjulingar som körs över fältet.

– För att fatta rätt beslut måste man veta varför det ser ut som det gör. Vad är det som begränsar skörden på just mitt fält? Här kommer bondens egen kunskap så klart också in, säger Kristin Piikki.

Målet är ofta ett beslutsunderlag eller ett beslut i form av en digital karta som kan användas för att reglera mängden av till exempel gödsel eller kalk.

– Digitaliseringen ger helt nya möjligheter att optimera insatserna. Målet är bättre lönsamhet, större skördar, högre kvalitet och minskade miljörisker, säger Kristin Piikki.

Hemma hos Henrik Stadig har vi lämnat köket och åkt ut till fältet som vi nyss såg på satellitkartan. Att det växer så olika beror bland annat på att jordmånen varierar. Gården ligger precis på gränsen mellan den lerhaltiga Varaslätten och mer sandiga jordar österut. Men variationen kan också förklaras av fjolårsgrödan. Där det växte ärtor förra året finns mer kväve i jorden jämfört med de ställen där det växte havre. Skillnaden är svår att se från marken.

– Satellitbilderna ger verkligen en aha-upplevelse, säger Henrik Stadig.

Han ser positivt på att tekniken kommer in i jordbruket och deltar även i olika utvecklingsprojekt. Den senaste tiden har till exempel en drönare flugit över ett av fälten och spanat efter ogräs. Där den hittat skiftningar har den gått ner och räknat ogräset, något som sedan ligger till grund för hur mycket ogräsbekämpningsmedel som kommer att sprutas på de olika delarna av åkern.

Användningen av drönare i jordbruket är något som kommer att öka. Det menar Jonas Engström, som är verksam vid forskningsinstitutet RISE i Uppsala och leder en ny testbädd för digitaliserat jordbruk på Sveriges lantbruksuniversitet, Campus Ultuna.

Här ska både forskare och företag kunna testa ny jordbruksteknik. Drönare kommer att användas för att övervaka odlingen, för att avgöra hur bra det växer och hur mycket ogräs det finns. Med hjälp av nya typer av sensorer ska även angrepp av till exempel svamp kunna upptäckas på ett tidigt stadium.

Sensorer i marken ska mäta jordens fuktighet, temperatur och näringsinnehåll. Informationen skickas trådlöst till en mottagare vid åkerkanten och därifrån vidare till en molntjänst.

Trenden mot eldrivna självkörande fordon pågår även inom jordbruket. Ett av de första projekten på åkrarna i Ultuna är en självkörande ogräsbekämpningsmaskin. Forskarna Marvin Seibert från Uppsala universitet och Gunnar Larsson från SLU testar styrsystemet.

– Jämfört med en självkörande bil så är underlaget både mjukare och ojämnare, men vi lyckas få den att gå i samma hjulspår, säger Marvin Seibert.

På maskinen finns en landningsplatta för drönare. Tanken var från början att bekämpa ogräs med laser från luften.

– Problemet är att det inte är lagligt, så nu använder vi i stället mikrovågor. Vi testar också att låta drönaren spruta hett vatten på ogräset med en slang, förklarar Marvin Seibert.

Det finns flera fördelar med att använda många små, självkörande jordbruksmaskiner jämfört med traktorer, som tenderar att bli allt större och tyngre. Mindre maskiner trycker inte ner jorden på samma sätt. Det öppnar också för nya odlingssystem där allt inte måste sås i snörräta rader.

– Med små, autonoma maskinsystem skulle man också kunna blanda grödor på ett helt annat sätt än i dag, säger Jonas Engström.

Bondens jobb går från att köra traktorn till att övervaka maskinerna, byta redskap och planera åtgärder. För att kunna dra nytta av alla insamlade data och fatta rätt beslut gäller det att de samlas in, analyseras och presenteras på ett lättillgängligt sätt. Detta är också en viktig uppgift för den nya testbädden.

– Visionen är att bygga en datainfrastruktur för jordbruket, som sedan kan skalas upp så att lantbrukaren kan få ett enkelt beslutsstöd, säger Jonas Engström.

Det finns dock en viktig faktor som är omöjlig att styra över – vädret. I Ultuna finns flera väderstationer som mäter vindhastighet, nederbörd och andra väderparametrar.

Tillsammans med SMHI pågår ett projekt som går ut på att skapa superlokala väderprognoser.

– Lantbrukaren skulle då kunna få en prognos för ett enskilt fält, säger Jonas Engström.