Жүз жылдан астам уақыт бұрын, 1922 жылдың жазында Ходынка астаналық аэродромынан зиянкестер мен ауруларға қарсы бүрку әдісін қолданып, авиахимиялық жұмыстарды жүргізуге арналған жабдықтары бар ұшақ көтерілді. Сынақтық ұшулардың сәтті өтуі ауыл шаруашылығы авиациясының дамуының басы болды.
Бүгінгі таңда өсімдіктерді қорғау үшін әртүрлі авиациялық құралдарды пайдаланудың экономикалық маңызы зор, өйткені ол:
— ауыл шаруашылығы дақылдарына ауқымды қашықтықтан мониторинг жүргізу;
— қысқа ауылшаруашылық мерзімдерінде және жету қиын жерлерде аса қауіпті зиянкестерден (шегірткелер, шалғын көбелектер, тышқан тәрізді кеміргіштер, колорадо қоңыздары, зиянды тасбақалар) және аурулардан (жапырақ тоты, кеш күйік, альтернария) қорғау шаралары;
— топырақ қатты ылғалданған кезде, жердегі техника егіске түсе алмаған кезде, әсіресе арамшөптермен күресу кезінде өңдеулер;
— биік дақылдарды (жүгері, күнбағыс) және тұқымдық дақылдарды өңдеу;
— күріш алқаптарын өңдеу;
- кебу;
— 7 градустан астам еңісі бар беткейлерде, топырақты бүрку қондырғылары жұмыс істей алмайтын жерлерде дақылдарды өңдеу.
Кеңес Одағында ауылшаруашылық авиация флотының негізі АН-2 болды. Қазіргі уақытта ауылшаруашылық авиациясының дамуы ауыр жүкті ұшақтарға қарағанда әлдеқайда арзан ультра жеңіл ұшақтарды (ЖҰҚ) және ұшқышсыз ұшатын аппараттарды (ҰҰА) қолдануды айтарлықтай кеңейтуге қарай жүріп жатыр. Федералдық авиациялық ережелерге және Ресей Федерациясының Әуе кодексіне сәйкес өте жеңіл ұшақ - бұл:
— максималды ұшып көтерілу салмағы 495 кг аспайды (авиациялық құтқару құралдарын қоспағанда);
— максималды калибрленген тоқтау жылдамдығы (ең төменгі ұшу жылдамдығы) 65 км/сағ аспайды.
Ұшқышсыз ұшақтарға (ұшқышсыз ұшу аппараттарына) ұшуларын әуе кемесінен тыс орналасқан ұшқыштар басқаратын көліктер жатады (қашықтағы ұшқыштар).
ҰАО дұрыс пайдалану режимінің ерекшеліктері оның максималды ұшып көтерілу салмағымен анықталады:
- 250 г дейін - мемлекеттік тіркеуге немесе есепке алуға жатпайды;
- 250 г-нан 30 кг-ға дейін - міндетті мемлекеттік тіркеуге жатады;
- 30 кг және одан жоғары - мемлекеттік тіркеуге жатады.
ҰАО және SLA пайдаланудың маңызды артықшылықтары:
— дөңгелектермен егістердің зақымдануынан немесе трамвай жолдарын пайдалану қажеттілігінен (жердегі техникамен салыстырғанда) шығын болмауы;
— пайдалану шығындарын азайтатын жоғары тиімділік (ауыр жүкті ұшақтармен салыстырғанда, өйткені бұл ұшақтар жабдықталған аэродромдарды қажет етпейді).
Ұшқышсыз ұшақтарды пайдалану келесі мәселелерді шешуге көмектеседі:
— ауыл шаруашылығы өндірісінің технологиялық процестерін жоспарлау және бақылау үшін ауыл шаруашылығы жерлерінің картографиялық негізін құру және олардың нақты координаттарымен ауыл шаруашылығы объектілерін орналастыру туралы толық ақпарат алу;
— ауыл шаруашылығы дақылдарының жай-күйі мен дамуын анықтау үшін ауыл шаруашылығы алқаптарының астыңғы қабатын мультиспектрлік фотосуретке түсіру негізінде қашықтан бақылау жүргізу, спектрлік суретке түсіру нәтижелері бойынша өсімдік көрсеткішін есептеу негізінде шығымдылықты болжау және т.б.;
— жерүсті техникасының жұмысын және ауыл шаруашылығы жұмыстарының сапасын нақты уақыт режимінде жедел бақылау;
— ауыл шаруашылығы дақылдарының арамшөптік деңгейін, дамудың ерте сатысында, оның ішінде жасырын түрінде зиянкестердің және аурулардың көріністерінің болуын анықтау үшін ауыл шаруашылығы алқаптарының геокодталған фитосанитариялық мониторингі;
Ауыл шаруашылығы алқаптарын аэрофототүсірілімге түсіру үшін ұшқышсыз ұшу аппараттарын пайдалану спутниктік суреттермен салыстырғанда жоғары ажыратымдылықтағы (бір нүктеге бір сантиметрге дейін) кескіндерді алуды қамтамасыз етеді және ең бастысы, бұл жұмысты тығыз орналасқан жерлерде жүргізуге мүмкіндік береді. бұлттар (мұндай кезеңдерде ғарыш аппараттарын пайдаланып жазу мүмкін емес).
Ауыл шаруашылығы дақылдарының фитосанитарлық мониторингіне толығырақ тоқталайық. Соңғы уақытта Ресейде өсімдіктерді қорғау құралдарын пайдалану көлемі тұрақты өсіп келеді: статистикалық мәліметтерге сәйкес, 2010 жылдан бастап әрбір бес жыл сайын олар екі есе өсіп, 2020 жылы 221 мың тоннаға жетті. Өсімдіктерді қорғау құралдарын қолдану көлемінің өсуі жағдайында шаруа қожалықтары ауыл шаруашылығы алқаптарының фитосанитарлық жағдайы туралы ақпаратты жедел жинауды және өңдеуді қамтамасыз етуі қажет. Бұл ақпаратсыз өсімдіктерді қорғау құралдарын ұтымды және қауіпсіз пайдалануды технологиялық қамтамасыз ету мәселелерін қысқа мерзімде ауыл шаруашылығында шешу мүмкін емес. Кен орындарын жерүсті маршруттық зерттеудің қолданыстағы әдістері қажетті ақпаратты тез және қажетті көлемде алуға мүмкіндік бермейді. Осыған байланысты шетелде және біздің елімізде өсімдіктерді қорғау шараларын жоспарлау және өткізу үшін ақпарат жинаудың жоғары тиімді қашықтағы әдістерін әзірлеу бойынша жұмыстар белсенді жүргізілуде. Жедел қашықтан фитосанитарлық мониторинг жүргізу үшін геокодталған бейнені, Жердің астындағы бетінің мультиспектрлі және гиперспектрлік кескіндерін қамтамасыз ететін ұшқышсыз ұшатын аппараттар кеңінен қолданылады.
Айта кету керек, арамшөптермен күрес саласында ақпарат жинаудың қашықтағы әдістерін (егістік алқаптардағы арамшөптердің орналасуын анықтау, егіннің шығынын бағалау, зиянды аймақтарды картаға түсіру) қолдануға қатысты мәселелер қазірдің өзінде ішінара шешілген. Бұл салада ғылыми-техникалық ынтымақтастық туралы келісім аясында ВИЗР, Аэроғарыштық аспаптар университеті (Санкт-Петербург), Самара аграрлық академиясы және «Птеро» ЖШҚ (Мәскеу) мамандарының қатысуымен ғылыми-зерттеу жұмыстары жүргізілді. Дәнді дақылдар мен картоп екпелерінің арамшөптердің 20-дан астам түрі бойынша, соның ішінде Сосновский шоқысы сияқты зиянды өсімдіктердің арамшөптілігін бағалау үшін спектрометрия негізінде ақпаратты жинаудың қашықтан әдістері үшін ұшқышсыз ұшу аппараттарын қолдану арқылы оң нәтижелер алынды. Мәліметтер толқын ұзындығы 300-1100 нм аралығындағы мәдени өсімдіктер мен арамшөптерден шағылысу спектрлік сипаттамаларын анықтау және талдау негізінде алынды.
Осылайша, дақылдар мен арамшөптерден шағылудың спектрлік жарықтығына негізделген анықтаушы белгілерді анықтау үшін жүргізілген зерттеулер барысында ауылшаруашылық өсімдіктерінің астыңғы бетінің мультиспектрлік кескінін қолдану үшін электромагниттік сәулелену толқын ұзындығының ең ақпаратты спектрлік ішкі диапазондары белгіленді. қазіргі заманғы қашықтықтан зондтау жүйелерін пайдаланатын жер. Арамшөптер мен мәдени өсімдіктердің спектрлік кескіндерін талдау толқын ұзындығының жақын инфрақызыл ішкі диапазонында көк, жасыл, қызыл және жақын инфрақызыл электромагниттік сәулеленудің ішкі диапазонында алынған спектрлік жарықтық қисықтарының тән айырмашылықтарын байқайтынымызды көрсетеді.
Ауыл шаруашылығы жерлерін қашықтықтан зондтау әдістерін кеңінен қолданудың күрделі міндеті өсімдік ауруларының ақпараттық белгілерін, ең алдымен жасырын түрде анықтау болып табылады. Бұл аурудың көптеген ақпараттық белгілері зерттелетін өсімдіктердің жұқпалы емес патологиясының белгілеріне спектрлік жарықтығы бойынша ұқсас болуына байланысты.
Спектрорадиометрия көмегімен Колорадо қоңызының картоп аурулары мен картоп өсімдіктерінің зақымдануын анықтауда оң нәтижелер алынды. Бұл әдісті қолдана отырып, картоп екпелері кеш қоздырғышпен зақымдалғанда (1-сурет), жұқтырғаннан кейін үшінші күні сау өсімдіктермен салыстырғанда шағылысу спектрлік жарықтығының күрт төмендеуін байқаймыз, ал жетіншіде. жұқтырған күннен кейін спектрлік жарықтық мәндері өсімдіктердің дерлік өлетінін көрсетеді. Бұл жағдайда кеш күйіктен зардап шеккен өсімдіктердегі спектрлік жарықтылық мәні топырақтан шағылу спектрлік жарықтығының мәндеріне жақын болады.
Картопты Колорадо қоңызы зақымдаған кезде, зиянкестермен зақымданбаған өсімдіктермен салыстырғанда шағылыстың спектрлік жарықтығының екі-үш есе төмендеуін байқаймыз. 2-суретте картоп өсімдіктерінің әртүрлі зақымдану дәрежесін ескере отырып, олардың шағылысуының спектрлік жарықтығы туралы деректер келтірілген. Алынған мәліметтер Колорадо қоңызының картоп өсімдіктерінің зақымдану ошақтарын анықтаудың қашықтағы әдісі үшін үлкен маңызға ие.
Қазіргі уақытта сау және ауру картоп өсімдіктерінің, сондай-ақ Колорадо қоңызының зақымданған шағылысуының спектрлік жарықтығына негізделген ақпараттық белгілерді анықтау үшін жүргізілген зерттеулер негізінде электромагниттік сәулеленудің толқын ұзындығының ең ақпаратты спектрлік ішкі диапазондары анықталды. ұшқышсыз ұшу аппараттары мен SLA көмегімен ауыл шаруашылығы жерлерінің астыңғы бетінің мультиспектрлі фотосуретін қолдану.
Ауруларды анықтау кезінде Агрофизикалық институттың зерттеулерінің нәтижелерін ескеру қажет, бұл азот пен топырақ ылғалдылығының тапшылығын бастан кешіретін өсімдіктердің шағылысуының спектрлік сипаттамаларын анықтауға мүмкіндік берді.
Алынған нәтижелер ауыл шаруашылығы жерлерінің фитосанитариялық жай-күйін дешифрлеу кезінде ауруға шалдыққан өсімдіктерді және минералды қоректік заттардың немесе топырақ ылғалдылығының жетіспеушілігінен туындаған патологиялары бар өсімдіктерді нақты ажыратуға мүмкіндік беретін ақпараттық белгілерді анықтау үшін маңызды.
Әртүрлі ауыл шаруашылығы дақылдарының ауруларының спектрлік кескіндерінің, сондай-ақ минералды қоректік заттардың немесе топырақ ылғалдылығының тапшылығын сезінетін осы дақылдардың спектрлік кескіндерінің кітапханаларын қалыптастыру қашықтан ақпарат алу нәтижелері бойынша негізделген және жедел шешімдер қабылдауға мүмкіндік береді. аурулар болған кезде фитосанитариялық жағдайды тұрақтандыру немесе басқа факторлардың әсерінен ауыл шаруашылығы дақылдарының күйзеліс жағдайларын жою бойынша агротехникалық іс-шаралар кешенін жүргізу.
BVS қолданудың келесі маңызды бағыты - оларды өсімдіктерді қорғау шаралары үшін пайдалану. Алғаш рет ұшқышсыз қашықтан басқарылатын тікұшақтар түріндегі ұшқышсыз ұшу аппараттары Жапонияда 90-шы жылдардың басында күріш алқаптарын пестицидтермен өңдеу үшін қолданыла бастады. Қазіргі уақытта ауылшаруашылық дрондарын өндіруде көшбасшы болып табылатын Қытайда ұшқышсыз ұшу аппараттарын қолданатын өңдеу алаңы қазірдің өзінде бірнеше миллион гектардан асады. Бүкіл әлемде ұшқышсыз ұшу аппараттары нарығы қарқынды дамып келеді, бұл ұшақтарды пайдалану көлемі жыл сайын 400-500%-ға артып келеді. Сарапшылардың пікірінше, әлемде ауыл шаруашылығында ұшқышсыз авиация технологиясын пайдалану нарықтық құны 5,7 миллиард долларға жетеді.
Ауылшаруашылық дрондарының ішінде қытайлық DJI компаниясы нарықта үстемдік етеді, ең көп таралған модель - DJI Agras T16.
Осы үлгідегі ҰАА бөлшектерінің көпшілігі композициялық материалдардан жасалғандықтан, құрылғының салмағы 18,5 кг-нан аспайды (аккумуляторсыз). Өсімдіктерді қорғауға арналған жабдықпен резервуарды жұмыс сұйықтығымен толтырған кезде машинаның ұшып көтерілу салмағы 41 кг-ға жетеді. Жебе сегіз саптамамен жабдықталған кезде жұмыс сұйықтығының резервуарының сыйымдылығы 16 литрді құрайды. Бұл ұшқышсыз модельдің артықшылығы - ол кедергілермен соқтығысу қаупін күрт төмендететін радарлармен жабдықталған, сонымен қатар түнде прожекторлар арқылы жұмыс істеу мүмкіндігін қамтамасыз етеді. Дронның өріс үстіндегі оңтайлы ұшу биіктігі 2,5-3 метр, ал қажет болған жағдайда құрылғы 30 метрге дейін көтерілуі мүмкін (ең жоғары көлденең ұшу биіктігі). Бұл биіктік көпжылдық екпелерді, ботаникалық бақтардағы өсімдіктерді және ормандарды зиянкестер мен аурулардан емдеу үшін қажет.
Ресей Федерациясында тышқан тәрізді кеміргіштермен күресу үшін BVS қолдану бойынша оң нәтижелер алынды (зерттеу VIZR және Ginus компаниясының қатысуымен жүргізілді). Қашықтан бақылаудың далалық сынақтары және тышқан тәрізді кеміргіштердің ұяларына родентицидтерді геокодпен қолдану қолмен қолданумен салыстырғанда жаңа технологияның дәлдігі 91% қарсы 97% құрайтынын көрсетті.
Сосновский қоңызының таралу аймақтарын қашықтан бақылау үшін ұшқышсыз ұшу аппараттарын қолдану, сондай-ақ осы зиянды түрге қарсы гербицидтерді шашу технологиясын қолдану бойынша практикалық тәжірибе жинақталған.
Ауыл шаруашылығында ұшқышсыз ұшу аппараттарын қолданудың оң нәтижелері мен перспективаларына қарамастан, оларды қашықтықтан бақылау және өсімдіктерді қорғау үшін тиімді және қауіпсіз пайдалану бойынша заңнама мен нормативтік құжаттар саласында кемшіліктер, сонымен қатар шешілмеген мәселелер бар, атап айтқанда:
- жұмыс кезінде құрылғыны жоғалту қаупі бар ұшқышсыз авиацияның жоғары құны;
- пайдаланудағы заңды шектеулер: әлемнің көптеген елдерінде жұмысты орындау кезінде ұшқышсыз ұшу аппараты оператордың көру аймағында болуы керек (қашықтық 500 метрден аспайды);
- құрылғыны тіркеу, тіркеу (көптеген елдерде салмағы 25 кг-нан асатын болса) және ұшқышсыз ұшу аппаратын коммерциялық мақсатта пайдалануға лицензия алу қажеттілігі;
- қосымша қымбат құрал-жабдықтар мен білікті персоналдың қажеттілігі: ұшқышсыз ұшу аппаратының үздіксіз және тиімді жұмыс істеуі үшін кемінде үш қосымша батарея және оларды зарядтайтын генератор болуы қажет; бір станокқа қызмет көрсетуге кемінде үш адам тартылады;
- Метеорологиялық жағдайларға көбірек тәуелділік. Желді ауа-райында құрылғыны басқару өте қиын, әсіресе қатты бүйірлік желмен;
- № 109 «Пестицидтермен және агрохимикаттармен қауіпсіз жұмыс істеу туралы» Федералдық заңының талаптарына сәйкес BVS пайдалана отырып, өсімдіктерді қорғау құралдарын пайдаланудың заңдастырылған нормаларының болмауы;
- ауыл шаруашылығында ұшқышсыз ұшу аппараттарын қауіпсіз пайдалану бойынша нормативтік құжаттардың болмауы;
- BVS пайдалана отырып, өсімдіктерді қорғау құралдарын пайдалану кезінде заңды және жеке тұлғалар үшін сақтандыру тәуекелі стандарттарының болмауы;
- зияндылықтың экономикалық шектерін ескере отырып, арамшөптердің, зиянкестердің және аурулардың фитосанитариялық мониторингін қашықтықтан жүргізу, сондай-ақ олардың нәтижелерін автоматты түрде декодтау мәселелерін шешуге арналған бағдарламалық өнімдердің жоғары бағасы және болмауы.
Өсімдіктерді бақылау және қорғау үшін ұшқышсыз ұшу аппараттарын пайдалану бойынша технологиялық регламенттерді өнеркәсіптік сынақтан өткізу және операторларды даярлаудың өңірлік орталықтарын құрудың өзекті қажеттілігі туындады.
Ауыл шаруашылығын цифрландыру бағдарламаларының шеңберінде негізгі ауыл шаруашылығы дақылдарының зиянкестердің зақымдалуының сипаттамалық белгілері бар гербицидтерді және эталондық үлгілерді пайдалану үшін әзірлеудің неғұрлым осал кезеңінде арамшөптердің эталондық үлгілерінің ірі дерекқорларын әзірлеуді жеделдету қажет. . Минералды қоректену деңгейінің және агроклиматтық параметрлердің әсерін ескере отырып, сау және ауру өсімдіктердің спектрлік кескіндерінің кітапханаларын қалыптастыруды аяқтау бірдей маңызды.
Анатолий Лысов, ВИЗР федералдық мемлекеттік бюджеттік мекемесінің өсімдіктерді кешенді қорғау зертханасының меңгерушісі, e-mail: lysov4949@yandex.ru