Yuz yildan ko'proq vaqt oldin, 1922 yilning yozida Xodinka poytaxti aerodromidan zararkunandalar va kasalliklarga qarshi purkash usulidan foydalangan holda havo-kimyoviy ishlarni bajarish uchun asbob-uskunalar bo'lgan samolyot uchdi. Muvaffaqiyatli sinov parvozlari qishloq xo'jaligi aviatsiyasining rivojlanishining boshlanishini ko'rsatdi.
Bugungi kunda o'simliklarni himoya qilish uchun turli xil aviatsiya vositalaridan foydalanish katta iqtisodiy ahamiyatga ega, chunki u quyidagilarga imkon beradi:
— qishloq xoʻjaligi ekinlarini masofadan turib keng koʻlamda monitoring qilish;
— qishloq xoʻjaligining qisqa muddatlarida va borish qiyin boʻlgan joylarda oʻta xavfli zararkunandalar (chigirtkalar, oʻtloq kuyalari, sichqonsimon kemiruvchilar, Kolorado kartoshka qoʻngʻizlari, zararli toshbaqalar) va kasalliklardan (barg zanglari, kech blight, alternaria) himoya choralari;
— tuproq yuqori namlanganda, yer texnikasi dalaga kira olmaganda, ayniqsa begona o‘tlarga qarshi kurashda ishlov berish;
— baland boʻyli ekinlarni (makkajoʻxori, kungaboqar) va urugʻlik ekinlarni qayta ishlash;
— sholi maydonlarini qayta ishlash;
- quritish;
— yerga purkash uskunalari ishlay olmaydigan qiyaligi 7 darajadan yuqori bo‘lgan qiyaliklarda ekinlarni qayta ishlash.
Sovet Ittifoqida qishloq xo'jaligi aviatsiya flotining asosini AN-2 tashkil etdi. Hozirgi vaqtda qishloq xo'jaligi aviatsiyasining rivojlanishi og'ir yuk ko'taruvchi samolyotlarga qaraganda ancha arzon bo'lgan o'ta engil samolyotlar (ULA) va uchuvchisiz uchish apparatlaridan (UAV) foydalanishni sezilarli darajada kengaytirish tomon ketmoqda. Federal Aviatsiya qoidalari va Rossiya Federatsiyasi Havo kodeksiga muvofiq, o'ta engil samolyot - bu quyidagilarga ega bo'lgan havo kemasi (samolyoti):
- maksimal uchish og'irligi 495 kg dan oshmasligi kerak (aviatsion qutqaruv uskunalari bundan mustasno);
— maksimal kalibrlangan stend tezligi (minimal parvoz tezligi) 65 km/soat dan oshmasligi kerak.
Uchuvchisiz havo kemalariga (UAV) parvozlari havo kemasidan tashqarida joylashgan uchuvchilar tomonidan boshqariladigan transport vositalari kiradi (masofadagi uchuvchilar).
UAVdan to'g'ri foydalanishning xususiyatlari uning maksimal uchish og'irligi bilan belgilanadi:
- 250 g gacha - davlat ro'yxatidan o'tkazilmaydi yoki hisobga olinmaydi;
- 250 g dan 30 kg gacha - majburiy davlat ro'yxatidan o'tkazilishi kerak;
- 30 kg va undan ortiq - davlat ro'yxatidan o'tkazilishi kerak.
UAV va SLA lardan foydalanishning muhim afzalliklari quyidagilardan iborat:
— g‘ildiraklar bilan ekinlarga zarar yetkazilishi yoki tramvay liniyalaridan foydalanish zarurati (er usti jihozlari bilan solishtirganda) yo‘qligi;
— ekspluatatsiya xarajatlarini kamaytirish bilan yuqori samaradorlik (og'ir yuk ko'taruvchi samolyotlarga nisbatan, chunki bu samolyotlar jihozlangan aerodromlarni talab qilmaydi).
Uchuvchisiz samolyotlardan foydalanish quyidagi muammolarni hal qilishga yordam beradi:
— qishloq xo‘jaligi yerlarining kartografik asoslarini yaratish va qishloq xo‘jaligi ishlab chiqarishining texnologik jarayonlarini rejalashtirish va monitoring qilish uchun ularning aniq koordinatalari ko‘rsatilgan qishloq xo‘jaligi ob’ektlarini joylashtirish bo‘yicha batafsil ma’lumot olish;
— qishloq xoʻjaligi ekinlarining holati va rivojlanishini aniqlash uchun qishloq xoʻjaligi yerlarining tub yuzasini multispektral suratga olish asosida masofaviy monitoring oʻtkazish, spektral suratga olish natijalariga koʻra vegetatsiya indeksini hisoblash asosida hosilni bashorat qilish va boshqalar;
— yer usti texnikasining ishlashi va qishloq xo‘jaligi ishlari sifati ustidan real vaqt rejimida operativ nazorat;
— qishloq xoʻjaligi ekinlarining begona oʻtlar darajasi, rivojlanishning dastlabki bosqichida, shu jumladan yashirin shaklda zararkunandalar va kasalliklarning namoyon boʻlishini aniqlash maqsadida geokodlangan fitosanitar monitoring oʻtkazish;
Qishloq xoʻjaligi yerlarini aerofotosuratga olish uchun PUAlardan foydalanish sunʼiy yoʻldosh tasvirlari bilan solishtirganda yuqori aniqlikdagi (har bir nuqtada bir santimetrgacha) tasvirlarni olishni taʼminlaydi va eng muhimi, bu ishni zich boʻlgan joylarda amalga oshirish imkonini beradi. bulutlar (bunday davrlarda kosmik kemalar yordamida yozib olish mumkin emas).
Keling, ekinlarning fitosanitar monitoringi haqida batafsilroq to'xtalamiz. So'nggi paytlarda Rossiyada o'simliklarni himoya qilish vositalaridan foydalanish hajmi barqaror o'sib bormoqda: statistik ma'lumotlarga ko'ra, 2010 yildan beri har besh yilda ular ikki baravar ko'paydi va 2020 yilda 221 ming tonnaga etdi. Oʻsimliklarni himoya qilish vositalaridan foydalanish hajmi oshib borayotgan bir sharoitda fermer xoʻjaliklari qishloq xoʻjaligi ekinlarining fitosanitar holati toʻgʻrisidagi maʼlumotlarni tezkor yigʻish va qayta ishlashni taʼminlashi zarur. Ushbu ma'lumotlarsiz o'simliklarni himoya qilish vositalaridan oqilona va xavfsiz foydalanishni texnologik ta'minlash muammolarini qishloq xo'jaligida qisqa vaqt ichida hal qilish mumkin emas. Dalalarni er osti marshrutini o'rganishning mavjud usullari kerakli ma'lumotlarni tez va kerakli hajmda olishga imkon bermaydi. Shu munosabat bilan xorijda va mamlakatimizda o‘simliklarni himoya qilish tadbirlarini rejalashtirish va o‘tkazish uchun axborot to‘plashning yuqori samarali masofaviy usullarini ishlab chiqish bo‘yicha ishlar qizg‘in davom etmoqda. Masofaviy fitosanitariya monitoringi uchun eng ko'p ishlatiladigan uchuvchisiz uchish apparatlari bo'lib, ular Yerning pastki yuzasining geokodlangan video, multispektral va giperspektral tasvirlarini beradi.
Ta’kidlash joizki, begona o‘tlarga qarshi kurash sohasida axborot yig‘ishning masofaviy usullarini qo‘llash (dala maydonlarida begona o‘tlarning joylashishini aniqlash, hosilning nobud bo‘lishini baholash, zararli zonalar xaritasini tuzish) allaqachon qisman hal etilgan. Ushbu yoʻnalishda ilmiy-texnikaviy hamkorlik toʻgʻrisidagi shartnoma doirasida VIZR, Aerokosmik asboblar universiteti (Sankt-Peterburg), Samara agrar akademiyasi va “Ptero” MChJ (Moskva) mutaxassislari ishtirokida ilmiy-tadqiqot ishlari olib borildi. 20 dan ortiq turdagi begona o‘tlar, jumladan, Sosnovskiy cho‘chqasi kabi zararli bo‘lgan don ekinlari va kartoshka ekinlarining begona o‘tlarini baholash uchun spektrometriya asosida ma’lumot yig‘ishning masofaviy usullari bo‘yicha UAVlar yordamida ijobiy natijalarga erishildi. Ma'lumotlar to'lqin uzunligi 300-1100 nm oralig'ida madaniy o'simliklar va begona o'tlardan aks ettirishning spektral xususiyatlarini aniqlash va tahlil qilish asosida olingan.
Shunday qilib, ekinlar va begona o'tlardan aks ettirishning spektral yorqinligi asosida aniqlovchi xususiyatlarni aniqlash bo'yicha olib borilgan tadqiqotlar davomida qishloq xo'jaligi erlarining pastki yuzasini multispektral suratga olishdan foydalanish uchun elektromagnit nurlanish to'lqin uzunliklarining eng informatsion spektral pastki diapazonlari o'rnatildi. zamonaviy masofadan zondlash tizimlaridan foydalanish. Yovvoyi o'tlar va madaniy o'simliklarning spektral tasvirlarini tahlil qilish shuni ko'rsatadiki, biz ko'k, yashil, qizil va yaqin infraqizil elektromagnit nurlanishning pastki diapazonlarida to'lqin uzunliklarining yaqin infraqizil pastki diapazonida olingan spektral yorqinlik egri chizig'ida xarakterli farqlarni kuzatamiz.
Qishloq xo'jaligi erlarini masofadan turib zondlash usullarini keng qo'llashning yanada murakkab vazifasi o'simlik kasalliklarining informatsion belgilarini va birinchi navbatda, yashirin shaklda aniqlashdir. Buning sababi, kasalliklarning ko'plab informatsion belgilari o'rganilayotgan o'simliklarning yuqumli bo'lmagan patologiyasi belgilariga spektral yorqinlikda o'xshashdir.
Kartoshka kasalliklari va Kolorado kartoshka qo'ng'izining kartoshka o'simliklariga zarar etkazishini spektroradiometriya yordamida aniqlashda ijobiy natijalarga erishildi. Ushbu usuldan foydalangan holda, kartoshka ekish kech blightdan ta'sirlanganda (1-rasm), infektsiyadan keyingi uchinchi kuni sog'lom o'simliklar bilan solishtirganda aks ettirishning spektral yorqinligining keskin pasayishini va ettinchi kunini kuzatishimiz aniqlandi. infektsiyadan bir kun o'tgach, spektral yorqinlik qiymatlari o'simliklar deyarli nobud bo'lganligini ko'rsatadi. Bunday holda, kech blightdan ta'sirlangan o'simliklardagi spektr yorqinligining qiymati tuproqdan aks ettirishning spektral yorqinligi qiymatlariga yaqin bo'ladi.
Kartoshka Kolorado kartoshka qo'ng'izi tomonidan shikastlanganda, biz zararkunandalar tomonidan zarar ko'rmagan o'simliklar bilan solishtirganda, aks ettirishning spektral yorqinligining ikki-uch baravar pasayishini kuzatamiz. 2-rasmda kartoshka o'simliklarining turli darajadagi shikastlanish darajasini hisobga olgan holda aks ettirishning spektral yorqinligi to'g'risidagi ma'lumotlar keltirilgan. Olingan ma'lumotlar Kolorado kartoshka qo'ng'izi tomonidan kartoshka o'simliklarining zararlanish o'choqlarini aniqlashning masofaviy usuli uchun katta ahamiyatga ega.
Hozirgi vaqtda sog'lom va kasal kartoshka o'simliklari, shuningdek Kolorado kartoshka qo'ng'izi tomonidan zararlangan o'simliklarning aks ettirish spektral yorqinligi asosida informatsion xususiyatlarni aniqlash bo'yicha olib borilgan tadqiqotlar asosida elektromagnit nurlanish to'lqin uzunliklarining eng informatsion spektral pastki diapazonlari yaratilgan. Qishloq xo'jaligi erlarining pastki yuzasini uchuvchisiz uchish apparatlari va SLA yordamida multispektral suratga olishdan foydalanish.
Kasalliklarni aniqlashda Agrofizika instituti tomonidan olib borilgan tadqiqotlar natijalarini hisobga olish kerak, bu esa azot va tuproq namligi etishmovchiligini boshdan kechirayotgan o'simliklarning aks etishining spektral xususiyatlarini aniqlash imkonini berdi.
Olingan natijalar qishloq xo'jaligi erlarining fitosanitar holatini, kasalliklardan zarar ko'rgan o'simliklarni va mineral oziqlanish yoki tuproq namligi etishmasligidan kelib chiqqan patologiyalarga ega bo'lganlarni aniq ajratish imkonini beradigan informatsion xususiyatlarni aniqlash uchun muhimdir.
Turli qishloq xo‘jalik ekinlari kasalliklarining spektral tasvirlari kutubxonalarini shakllantirish, shuningdek, mineral oziqlanish yoki tuproq namligi etishmovchiligini boshdan kechirayotgan ushbu ekinlarning spektral tasvirlari masofadan turib ma'lumot olish natijalariga asoslanib, ongli va tezkor qarorlar qabul qilish imkonini beradi. kasalliklar mavjud bo'lganda fitosanitariya holatini barqarorlashtirish yoki boshqa omillar ta'sirida ekinlarda stressli vaziyatlarni bartaraf etish bo'yicha agrotexnik tadbirlar majmuasini amalga oshirish.
BVS dan foydalanishning keyingi muhim yo'nalishi bu o'simliklarni himoya qilish choralari uchun foydalanishdir. Birinchi marta uchuvchisiz masofadan boshqariladigan vertolyotlar ko'rinishidagi UAVlar 90-yillarning boshida Yaponiyada guruch maydonlarini pestitsidlar bilan davolash uchun ishlatila boshlandi. Ayni paytda qishloq xoʻjaligi dronlarini ishlab chiqarish boʻyicha yetakchi boʻlgan Xitoyda uchuvchisiz uchuvchisiz uchoqlarni qayta ishlash maydoni bir necha million gektardan oshadi. UAV bozori butun dunyoda jadal rivojlanmoqda, ushbu samolyotlardan foydalanish hajmi har yili 400-500% ga oshadi. Mutaxassislarning fikricha, dunyoda qishloq xo‘jaligida UAV texnologiyasidan foydalanish bozor qiymati 5,7 milliard dollarga etadi.
Qishloq xo'jaligi dronlari orasida Xitoyning DJI kompaniyasi bozorda hukmronlik qiladi va eng keng tarqalgan model DJI Agras T16 hisoblanadi.
Ushbu modeldagi UAVning aksariyat qismlari kompozit materiallardan tayyorlanganligi sababli, qurilmaning og'irligi 18,5 kg dan oshmaydi (batareyasiz). O'simliklarni himoya qilish uskunalari bilan tankni ishchi suyuqlik bilan to'ldirishda mashinaning uchish og'irligi 41 kg ga etadi. Bom sakkizta nozul bilan jihozlangan bo'lsa, ishchi suyuqlik rezervuarining hajmi 16 litrni tashkil qiladi. Ushbu dron modelining afzalligi shundaki, u to'siqlar bilan to'qnashuv xavfini keskin kamaytiradigan radarlar bilan jihozlangan, shuningdek, yorug'lik chiroqlari yordamida tunda ishlash imkoniyatini beradi. Dronning dala ustidagi optimal parvoz balandligi 2,5-3 metrni tashkil qiladi va kerak bo'lganda qurilma 30 metrgacha ko'tarilishi mumkin (maksimal gorizontal parvoz balandligi). Bu balandlik ko'p yillik o'simliklarni, botanika bog'laridagi o'simliklar va o'rmonlarni zararkunandalar va kasalliklardan davolash uchun zarurdir.
Rossiya Federatsiyasida sichqonga o'xshash kemiruvchilarga qarshi kurashish uchun BVS dan foydalanish bo'yicha ijobiy natijalarga erishildi (tadqiqotlar VIZR va Ginus kompaniyasi ishtirokida o'tkazildi). Masofadan monitoring qilish va sichqonsimon kemiruvchilarning chuqurlariga rodentitsidlarni geokod bilan qo'llash bo'yicha dala sinovlari shuni ko'rsatdiki, qo'lda qo'llashga nisbatan yangi texnologiyaning aniqligi 91% ga nisbatan 97% ni tashkil qiladi.
Sosnovskiy cho'chqa o'tining tarqalish joylarini masofadan nazorat qilish, shuningdek, ushbu zararli turga qarshi gerbitsid purkash texnologiyasini qo'llash uchun UAVlardan foydalanish bo'yicha amaliy tajriba to'plangan.
Qishloq xoʻjaligida UAVlardan foydalanishning ijobiy natijalari va istiqbollariga qaramasdan, ulardan masofaviy monitoring va oʻsimliklarni himoya qilish uchun samarali va xavfsiz foydalanish boʻyicha qonunchilik va meʼyoriy hujjatlar sohasida kamchiliklar, shuningdek, hal etilmagan muammolar mavjud, xususan:
- ish paytida qurilmani yo'qotish xavfi bilan UAVning yuqori narxi;
- foydalanish bo'yicha qonuniy cheklovlar: dunyoning aksariyat mamlakatlarida ishni bajarish paytida UAV operatorning ko'rish chizig'ida bo'lishi kerak (masofa 500 metrdan oshmasligi kerak);
- qurilmani ro'yxatdan o'tkazish, ro'yxatdan o'tkazish (agar uning og'irligi 25 kg dan oshsa, aksariyat mamlakatlarda) va UAVni tijorat maqsadlarida ishlatish uchun litsenziya olish zarurati;
- qo'shimcha qimmat uskunalar va malakali xodimlarga bo'lgan ehtiyoj: UAVning uzluksiz va samarali ishlashi uchun kamida uchta qo'shimcha batareya va ularni zaryad qilish uchun generator bo'lishi kerak; bitta mashinaga xizmat ko'rsatishda kamida uch kishi ishtirok etadi;
- Meteorologik sharoitlarga ko'proq bog'liqlik. Shamolli havoda qurilmani boshqarish juda qiyin, ayniqsa kuchli yon shamol bilan;
- 109-sonli "Pestitsidlar va agrokimyoviy moddalar bilan xavfsiz ishlash to'g'risida" Federal qonuni talablariga muvofiq BVS yordamida o'simliklarni himoya qilish vositalaridan foydalanish bo'yicha qonuniylashtirilgan qoidalarning yo'qligi;
- qishloq xo'jaligida uchuvchisiz uchuvchi samolyotlarning xavfsiz ishlashi bo'yicha me'yoriy hujjatlarning yo'qligi;
- yuridik va jismoniy shaxslar uchun BVS dan foydalangan holda o'simliklarni himoya qilish vositalaridan foydalanishda sug'urta tavakkalchiligi standartlari mavjud emasligi;
- zararlilikning iqtisodiy chegaralarini hisobga olgan holda begona oʻtlar, zararkunandalar va kasalliklarning fitosanitar monitoringini masofadan oʻtkazish, shuningdek, ularning natijalarini avtomatik dekodlash masalalarini hal qilish uchun dasturiy mahsulotlarning yuqori narxi va etishmasligi.
Oʻsimliklarni monitoring qilish va himoya qilish uchun UAVlardan foydalanish boʻyicha texnologik reglamentlarni sanoat sinovidan oʻtkazish va operatorlarni tayyorlash boʻyicha hududiy markazlarni zudlik bilan tashkil etish zarur.
Qishloq xoʻjaligini raqamlashtirish dasturlari doirasida gerbitsidlar va asosiy ekinlarga zararkunandalarning zararlanishining xarakterli informatsion belgilariga ega boʻlgan etalon namunalarni ishlab chiqishning eng zaif bosqichidagi begona oʻtlar namunalarining yirik maʼlumotlar bazalarini ishlab chiqishni jadallashtirish zarur. . Mineral oziqlanish darajasi va agroiqlim parametrlarining ta'sirini hisobga olgan holda sog'lom va kasal o'simliklarning spektral tasvirlari kutubxonalarini shakllantirishni yakunlash bir xil darajada muhimdir.
Anatoliy Lisov, VIZR federal davlat byudjet muassasasi o'simliklarni kompleks himoya qilish laboratoriyasi boshlig'i, elektron pochta: lysov4949@yandex.ru