Drone haritalarıyla yönlendirilen seçici hasat: Chianti Classico’daki Fattoria di Cinciano örnek çalışması

Giriş

Bağcılık son yıllarda giderek karmaşıklaşan bir zorlukla karşı karşıya: Yüksek kaliteli şarapları verimli, sürdürülebilir ve pazar talepleriyle tutarlı bir şekilde üretmekagronomik kararlardaki öznellik bileşenini azaltırken. Bu bağlamda hassas tarım teknolojileri, bağın doğal değişkenliğini okumak ve yönetmek için önemli bir araçtır.
Şu anda mevcut olan dijital çözümler arasında drone canlılık haritaları agronomik bilgilerin saha operasyonlarına dönüştürülmesine olanak tanır. Bu yaklaşım, seçici hasat gibi geleneksel olarak manuel ve öznel bir aşama için bile yeni olanaklar sunarak Görsel deneyime dayalı bir seçimden nesnel, mekânsallaştırılmış veriler tarafından yönlendirilen bir koleksiyona.
Bu makalede sunulan vaka çalışması, uzaktan algılama, bağ zonlama ve farklılaştırılmış hasat yönetiminin entegrasyonunun, her biri bağın farklı bitkisel-üretken koşullarının bir ifadesi olan farklı şarapların üretimine nasıl yol açabileceğini göstermektedir.

Fattoria di Cinciano vakası

Chianti Classico DOCG bölgesi içinde Cinciano şaraphanesi yer almaktadır. Çiftliğin üzüm bağları 28 hektarlık bir alana yayılmakta ve tüm bağ alanının yaklaşık %90’ını kaplayan Sangiovese asmasının hakimiyetindedir. Araziler, oldukça yoğun bir alanda yer almasına rağmen, güçlü bir toprak ve rakım değişkenliği ile karakterize edilir. Aslında, deniz seviyesinden 150 m yükseklikte güçlü bir tınlı bileşene sahip topraklar tespit edilebilir, daha sonra orta kısımda marn ve kil bakımından zengin topraklara geçilir ve deniz seviyesinden 360 m yüksekliğe kadar iyi bir kumlu bileşen de bulunur.

Manuel seçimden otomatik seçime

Geçmişte, Chianti Classico ‘Gran Selezione’ üretimi için üzümler, en iyi salkımların görsel olarak seçilmesi yoluyla hasat edilirdi. Açıkçası bu yöntem, hasadı yapanların öznel değerlendirme parametreleri nedeniyle değişkenliği de beraberinde getirmektedir. Değerlendirmeyi objektif hale getirmek için canlılık endeksi, üretim yükü ve üzümlerin niceliksel özellikleri ilişkilendirilebilir.
Bugün sunduğumuz vaka çalışmasında, incelenen üzüm bağının RGB (gerçek renk) ve multispektral görüntülerini elde etmek amacıyla havadan yapılan araştırmalar için bir DJI Mavic Multispektral drone kullanılmıştır. Fotogrametri yazılımı kullanılarak, bitki örtüsü endekslerine dayalı haritaların çıkarılacağı alanın ortomozaiğini oluşturmak mümkün olmuştur. Özellikle , NDVI endeksine ve 3 homojen alan (yüksek, orta ve düşük canlılık) dikkate alınarak göreceli bölgeleme haritasına dayalı bir harita oluşturulmuştur. Verilerin ham halden haritaya evrimi Şekil 1’de sunulmuştur.

Şekil 1: Görüntü işleme protokolü: homojen alanlar oluşturmak için RGB ortomozaikten NDVI haritasına (yeşil=yüksek canlılık; sarı=orta canlılık; kırmızı=düşük canlılık).

Bölgeleme, üzümlerin örnekleneceği alanların seçilmesi için esastır. Ayrıntılı olarak, 9 örnekleme noktası belirlenmiştir (Şekil 2), yani şekilde gösterilen her homojen bölge için 3 nokta. Her noktada aşağıdaki araştırmalar gerçekleştirilmiştir:
1) iAgro kullanılarak asma bitkisinin 3D taraması;
2) bitki başına salkımların tartılması ve sayılması;
3) numunelerin akredite bir laboratuvarda analizi.

Şekil 2: Bölgelere göre üzüm örneklemesi.

iAgro uygulaması, bitkinin veya sıranın bir kısmının dijital ikizini oluşturur ve kanopinin ana biyometrik parametrelerini ölçer: kanopinin yüksekliği, kalınlığı ve hacmi, LAI (Yaprak Alanı İndeksi), TRV (Ağaç Sırası Hacmi) ve LWA (Yaprak Duvarı Alanı). Bu veriler kullanılarak optimum bitki koruma karışımı dozu da hesaplanır.
Seçilen her bitki için salkımlar sayılmış, tartılmış ve ardından bir dizi parametreyi değerlendirmek üzere analiz edilmiştir: ortalama meyve ağırlığı, marc/suyu oranı, şeker konsantrasyonu, toplam asitlik, pH, malik asit, kolayca asimile edilebilir azot (APA), pH 1’de antosiyanin ekstrakte edilebilirlik potansiyeli, pH 3.2’de ekstrakte edilebilir antosiyaninler ve ekstrakte edilebilir antosiyaninlerin yüzdesi, fenol indeksi ve tohumlardaki tanenlerin yüzdesi .

Seçici üzüm hasadı

Chianti Classico ‘Gran Selezione’ elde etmek için, en iyi salkımlar düşük canlılık (kırmızı) ile karakterize edilen alanlardan hasat edilmiştir. En iyi salkımlardan kastımız küf, çürük, istilacı olmayan meyveler ve ısı yanığı içermeyen seyrek, orta büyüklükte ve küçük salkımlardır. İkinci bir geçişte, kalan salkımlar kırmızı alanlarda hasat edilmiştir. Üçüncü geçişte, yüksek vigor alanlarındaki (yeşil) salkımlar hasat edilmiştir. Şekil 3, traktör hasadı sırasında kullanılan hasat şemasını göstermektedir.

Şekil 3: Hasat şeması: orta-düşük vigorlu alanlar kırmızı, yüksek vigorlu alanlar yeşil.

Hasat edilen 3 partinin 3 farklı şarap üretmek için kullanıldığını belirtmek önemlidir. Üzümlerin özelliklerini etkilememek için her bir vinifikasyon işlemi aynı şekilde gerçekleştirilmiştir: aynı tür seçilmiş mayalar, aynı aktivatör, besin ve oenolojik katkı maddeleri ilaveleri.

Sonuçlar: üzüm ve şarapların karşılaştırılması

Üzüm örnekleme verilerine bakıldığında, farklı bağ verimlilik bölgelerinin nasıl çok farklı özelliklere sahip üzümler ürettiği açıkça görülmektedir (Şekil 4). Yüksek verimli alanlar, ortalama olarak daha büyük salkımlar ve üzümler ve daha düşük marc/suyu oranı ile daha yüksek bir üretim yükü göstermektedir. Bu koşullar üzümlerin bileşimine doğrudan yansıyarak daha düşük şeker ve toplam asitlik değerlerine yol açar. Orta-düşük verimliliğe sahip alanlara doğru gidildikçe üretim azalmakta ancak ana kalite parametrelerinin konsantrasyonu artmaktadır. Konuyla ilgili bir diğer husus da daha kuvvetli bitkilerde daha fazla miktarda bulunan malik asitle ilgilidir. Bu durum esas olarak salkımın mikro iklimiyle bağlantılıdır: yüksek canlılığa sahip alanlarda, daha gelişmiş yapraklar meyveleri doğrudan güneş ışığından ve yüksek sıcaklıklardan koruyarak daha açık alanlara kıyasla malik asidin bozulmasını yavaşlatır. Son olarak, canlılığın düşük olduğu bölgelerde fenolik bileşiklerin konsantrasyonu daha yüksektir.

Şekil 4: Ana kantitatif (hektar başına verim, salkım sayısı, salkım verimi) ve kalitatif (şekerler, toplam asitlik, antosiyaninler) parametrelerin haritaları.

Üç hasat lotundan (Tablo 1) elde edilen şaraplarla ilgili olarak, ilk belirgin fark hektar başına üzüm üretimiyle ilgilidir; bu fark yüksek vigor alanında açıkça daha yüksekken, diğer iki lotta benzerdir. Bununla birlikte, şarap veriminde belirgin bir ölçek izleyen önemli bir fark vardır: yüksek vigor alanında %71, orta-düşük vigor alanında (seçilmiş "Gran Selezione" salkımları) %64 ve orta-düşük vigor alanında %56. Sonuncular arasındaki fark, her şeyden önce, en iyi salkımların seçiminde herhangi bir soldurma veya güneş yanığı göstermeyen üzümlerin sağlık durumuyla bağlantılıdır.
Asitlikle ilgili olarak, canlılığa göre ters bir eğilim gözlenmektedir: en düşük toplam asitlik, yüksek canlılık bölgelerinde hasat edilen üzümlerden elde edilen şaraplarda kaydedilmiştir. Düşük vigorlu bölgelerdeki daha yüksek asitlik, yüksek yaz sıcaklıkları nedeniyle su kaybının neden olduğu konsantrasyon etkisinden kaynaklanmaktadır. Bu durum hem alkol içeriğindeki artışı hem de asit bileşenini etkilemiştir. Buna karşılık pH büyük ölçüde sabit kalmıştır. Uçucu asitlik, üzümlerin daha sağlıklı olması nedeniyle Gran Selezione’de daha düşükken, malik asit daha yüksektir ve örnekleme sırasında gözlemlenenleri doğrulamaktadır.
Şekere gelince, bunlar yüksek verimli alanlarda daha düşük ve düşük verimli alanlarda daha yüksektir (daha az üzüm ama daha fazla şeker konsantrasyonu).

Tab. 1: Seçici hasattan elde edilen şaraplar üzerinde yapılan analizlerin sonuçları.

Düşük-orta dinçlikteki bölgelerin artık üzümlerinden elde edilen şaraplar önemli bir yapıya ve yumuşaklığa sahiptir, iyi dengelenmiştir ve iyi bir asitliğe sahiptir, ancak mevcut şarap pazarından çok daha yüksek bir alkol oranına sahiptir. Öte yandan, yüksek verimli bölgelerden elde edilen üzümlerden yapılan şaraplar daha dikey bir profile sahiptir, asit bileşenine, meyvemsi aromalara ve daha düşük alkol içeriğine yer bırakan daha az baskın bir yapıya sahiptir. Son olarak, ‘Gran Selezione’ önceki iki şarabın arasında yer almakta ve düşük-orta dinçlikteki bölgelerde hasat edilen sağlıklı üzümlerin miktar pahasına dengeli bir duyusal profil sunduğunu göstermektedir.

Sonuçlar

Bu vaka çalışması, drone vigor haritalarının seçici bir hasada rehberlik etmek için pratik bir şekilde nasıl kullanılabileceğini göstermekte ve bunu daha objektif ve sahada kolayca uygulanabilir hale getirmektedir. Sonuçlar, bağ değişkenliğinin üzüm ve şarap kalitesine doğrudan yansıdığını ve aynı araziden duyusal olarak farklı partiler elde etmeyi mümkün kıldığını doğrulamaktadır. Özellikle, orta-düşük canlılıktaki alanlardan elde edilen sağlıklı üzümler şaraba daha dengeli bir profil verirken, diğer alanlar farklı ve tamamlayıcı profiller ifade etmiştir.
Sonuç olarak, drone verilerinin ve operasyonel hasat yönetiminin entegrasyonu, daha verimli ve veri odaklı bir bağcılığa doğru somut bir adımı temsil ediyor. Tarla değişkenliği artık bir engel değil, yararlanılması gereken bir kaynaktır.

Bu vaka çalışması, aşağıdaki unsurların bir araya getirilmesiyle gerçekleştirilmiştir iDrone hava haritaları için ve iAgro 3D bitki taraması için. Bir üzüm bağı yönetiyorsanız ve aynı yaklaşımı şirketinize uygulamak istiyorsanız Bize ulaşın ücretsiz danışmanlık için!