Зуу гаруй жилийн өмнө буюу 1922 оны зун Ходынскийн нисэх онгоцны буудлаас хортон шавьж, өвчний эсрэг шүрших замаар агаарын химийн ажил хийх төхөөрөмж бүхий онгоц хөөрчээ. Туршилтын нислэгүүд амжилттай болсон нь хөдөө аж ахуйн нисэхийн хөгжлийн эхлэлийг тавьсан юм.
Өнөөдөр ургамал хамгаалах төрөл бүрийн агаарын тээврийн хэрэгслийг ашиглах нь эдийн засгийн чухал ач холбогдолтой бөгөөд энэ нь дараахь боломжийг олгодог.
— хөдөө аж ахуйн тариалангийн талбайн алсын зайнаас их хэмжээний хяналт тавих;
- нэн аюултай хортон шавьж (царцаа, нугын эрвээхэй, хулгана маягийн мэрэгч, Колорадогийн төмсний цох, хортой яст мэлхий) болон өвчнөөс (хүрэн зэв, хоцрогдол, альтернариоз) богино хугацаанд, хүрэхэд хэцүү газруудад хамгаалах арга хэмжээ;
- хөрсний хүчтэй чийгтэй хөрс боловсруулах, ялангуяа хогийн ургамалтай тэмцэхэд газрын төхөөрөмж талбай руу орох боломжгүй үед;
– өндөр үр тариа (эрдэнэ шиш, наранцэцэг) боловсруулах, үрийн тариалах;
- цагаан будааны талбайг боловсруулах;
- хуурайшилт;
- газар шүрших төхөөрөмж ажиллах боломжгүй 7 градусаас дээш налуу налуу газар тариалангийн боловсруулалт хийх.
ЗХУ-д хөдөө аж ахуйн нисэхийн флотын үндэс нь АН-2 байв. Одоогийн байдлаар хөдөө аж ахуйн нисэхийн хөгжил нь хүнд онгоцноос хамаагүй хямд, хэт хөнгөн нисэх онгоц (ALVs) болон нисгэгчгүй агаарын тээврийн хэрэгслийн (UAVs) хэрэглээг мэдэгдэхүйц өргөжүүлэх чиглэлд явж байна. Холбооны нисэхийн дүрэм, ОХУ-ын Агаарын тухай хуульд заасны дагуу төхөөрөмж (нисэх онгоц) нь дараахь тохиолдолд хэт хөнгөн гэж нэрлэгддэг.
- хөөрөх хамгийн дээд жин нь 495 кг-аас ихгүй (нисэхийн аврах хэрэгслийг оруулаагүй);
- шалгалт тохируулгын хамгийн дээд хурд (нислэгийн хамгийн бага хурд) 65 км/цагаас ихгүй байна.
Нисгэгчгүй агаарын тээврийн хэрэгсэлд (UAVs) нислэгийг самбараас гадуур нисгэгчид (гадны нисгэгчид) удирддаг тээврийн хэрэгсэл орно.
UAV-ийг зөв ашиглах горимын онцлогийг түүний хамгийн их хөөрөх жингээр тодорхойлно.
- 250 гр хүртэл - улсын бүртгэл, нягтлан бодох бүртгэлд хамрагдахгүй;
- 250 г-аас 30 кг хүртэл - улсын нягтлан бодох бүртгэлд заавал хамрагдах ёстой;
- 30 кг ба түүнээс дээш жинтэй - улсын бүртгэлд хамрагдана.
UAV болон ALS ашиглахын чухал давуу талууд нь:
- дугуйгаар газар тариалангийн гэмтэл, трамвай ашиглах шаардлага байхгүй (газрын тоног төхөөрөмжтэй харьцуулахад);
- ашиглалтын зардлыг бууруулахын зэрэгцээ өндөр үр ашигтай (хүнд онгоцтой харьцуулахад эдгээр онгоцууд тоноглогдсон нисэх онгоцны буудалтай байх шаардлагагүй).
Нисгэгчгүй агаарын тээврийн хэрэгслийг ашиглах нь дараахь ажлуудыг шийдвэрлэхэд тусална.
Хөдөө аж ахуйн газрын зураг зүйн үндсийг бий болгох, хөдөө аж ахуйн үйлдвэрлэлийн технологийн процессыг төлөвлөх, хянахын тулд тэдгээрийн нарийн координат бүхий газар тариалангийн объектуудыг байрлуулах талаар нарийвчилсан мэдээлэл авах;
– газар тариалангийн газрын гадаргын олон спектрийн дүрслэлд тулгуурлан алсын зайн мониторинг хийж, тарианы төлөв байдал, хөгжлийг тодорхойлох, спектрийн зургийн үр дүнд үндэслэн ургамлын индексийн тооцоонд үндэслэн ургацыг урьдчилан таамаглах гэх мэт;
– газрын тоног төхөөрөмжийн ажиллагаа, агротехникийн ажлын чанарт бодит цагийн шуурхай хяналт тавих;
Тариалангийн газар тариалангийн талбайн геокодтой фитосанитарийн хяналт, хөгжлийн эхний үе шатанд, түүний дотор далд хэлбэрээр, үр тарианы хогийн ургамалжилт, хортон шавьж, өвчний илрэлийг тодорхойлох;
Хөдөө аж ахуйн газрын агаараас гэрэл зураг авахад UAV ашиглах нь хиймэл дагуулын зурагтай харьцуулахад өндөр нарийвчлалтай (нэг цэг тутамд нэг см хүртэл) зураг авах боломжийг олгодог бөгөөд хамгийн чухал нь эдгээр ажлыг нягт нямбай байгаа нөхцөлд хийх боломжтой болгодог. үүл (ийм үед сансрын хөлөг ашиглан буудах боломжгүй).
Тариалангийн ургамлын эрүүл ахуйн мониторингийн талаар илүү дэлгэрэнгүй авч үзье. Сүүлийн үед Орос улсад ургамал хамгааллын бүтээгдэхүүний хэрэглээний хэмжээ тогтмол өсч байна: статистикийн мэдээгээр 2010 оноос хойш таван жил тутамд хоёр дахин нэмэгдэж, 2020 онд 221 мянган тонн болжээ. Ургамал хамгаалах бүтээгдэхүүний хэрэглээ нэмэгдэж байгаатай холбогдуулан фермүүд газар тариалангийн талбайн ургамлын эрүүл ахуйн байдлын талаарх мэдээллийг шуурхай цуглуулах, боловсруулах шаардлагатай байна. Энэхүү мэдээлэлгүйгээр ургамал хамгааллын бүтээгдэхүүнийг оновчтой, аюулгүй ашиглах технологийн дэмжлэгийн асуудлыг хөдөө аж ахуйн богино хугацаанд шийдвэрлэх боломжгүй юм. Талбайн замыг шалгах одоо байгаа аргууд нь шаардлагатай мэдээллийг хурдан, зохих хэмжээгээр авах боломжийг олгодоггүй. Үүнтэй холбогдуулан ургамал хамгааллын арга хэмжээг төлөвлөх, хэрэгжүүлэхэд шаардлагатай мэдээллийг олж авах өндөр үр дүнтэй алсын зайн аргыг боловсруулах ажил гадаадад болон манай улсад идэвхтэй явагдаж байна. Фитосанитарийн үйл ажиллагааны алсын зайнаас хянахын тулд нисгэгчгүй нисэх аппаратыг хамгийн өргөнөөр ашигладаг бөгөөд газрын гадаргуугийн геокодтой видео, олон спектр, гиперспектр дүрсийг өгдөг.
Хогийн ургамалтай тэмцэх чиглэлээр мэдээлэл олж авах алсын зайн аргыг ашиглах (талбай дахь хогийн ургамлын байршлыг тодорхойлох, ургацын алдагдлыг үнэлэх, гэмтлийн бүсийг зураглах) асуудлыг аль хэдийн хэсэгчлэн шийдвэрлэсэн гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Энэ чиглэлээр Шинжлэх ухаан, техникийн хамтын ажиллагааны хэлэлцээрийн хүрээнд ВИЗР, Сансрын багаж хэрэгслийн их сургууль (Санкт-Петербург), Самарагийн хөдөө аж ахуйн академи, Птеро ХХК (Москва) зэрэг байгууллагын мэргэжилтнүүдийн оролцоотойгоор судалгаа хийсэн. Сосновскийн гахайн өвс зэрэг хортой 20 гаруй төрлийн хогийн ургамлын үр тариа, төмсний тариалалтыг спектрометрийн шинжилгээнд үндэслэн зайнаас мэдээлэл олж авах аргад BVS-ийг ашигласнаар эерэг үр дүн гарсан. Мэдээллийг 300-1100 нм долгионы урттай таримал ургамал, хогийн ургамлаас тусгах спектрийн шинж чанарыг тодорхойлж, дүн шинжилгээ хийсний үндсэн дээр олж авсан.
Иймд таримал болон хогийн ургамлын тусгалын спектрийн тод байдал дээр үндэслэн тодорхойлох шинж чанарыг тодорхойлох судалгааны ажлын явцад орчин үеийн технологи ашиглан хөдөө аж ахуйн газрын гүний гадаргуугийн олон спектрийн дүрслэлийг ашиглахын тулд цахилгаан соронзон цацрагийн долгионы уртын хамгийн мэдээлэл сайтай спектрийн дэд мужуудыг бий болгосон. алсын зайнаас тандан судлах систем. Хогийн ургамал, таримал ургамлын спектрийн дүрслэлд хийсэн дүн шинжилгээ нь долгионы уртын хэт улаан туяаны дэд муж дахь цэнхэр, ногоон, улаан, ойрын хэт улаан туяаны цахилгаан соронзон цацрагийн дэд муж дахь спектрийн тод байдлын муруйнуудын онцлог ялгааг ажиглаж байгааг харуулж байна.
Газар тариалангийн газрыг зайнаас тандан судлах аргыг өргөнөөр ашиглахад илүү хэцүү ажил бол ургамлын өвчний мэдээллийн шинж тэмдгийг тодорхойлох, юуны түрүүнд далд хэлбэрээр тодорхойлох явдал юм. Энэ нь өвчний мэдээллийн олон шинж тэмдгүүд нь судлагдсан ургамлын халдварт бус эмгэгийн шинж тэмдгүүдийн спектрийн тод байдалтай төстэй байдагтай холбоотой юм.
Спектрорадиометрийн аргаар Колорадогийн төмсний цохын төмсний өвчин, төмсний ургамлыг гэмтээж байгааг тодорхойлоход эерэг үр дүн гарсан. Энэ аргыг хэрэглэх үед төмс тарих үед хожуу хорхойт өвчинд нэрвэгддэг (Зураг 1), халдвар авснаас хойш гурав дахь өдөр бид эрүүл ургамалтай харьцуулахад тусгалын спектрийн тод байдал огцом буурч байгааг олж мэдсэн. Халдвар авснаас хойш долоо дахь өдөр спектрийн гэрлийн утга нь ургамал бараг үхсэн болохыг харуулж байна. Энэ тохиолдолд хоцрогдолд өртсөн ургамлын спектрийн тод байдлын утга нь хөрсний тусгалын спектрийн гэрлийн утгатай ойролцоо байна.
Төмс Колорадогийн төмсний цохоор гэмтэх үед бид хортон шавьжаар гэмтээгүй ургамлуудтай харьцуулахад спектрийн тусгалын гэрлийн утга 2-XNUMX дахин буурч байгааг ажиглаж байна. Зураг XNUMX-т төмсний ургамлын тусгалын спектрийн тод байдлын талаархи мэдээллийг тэдгээрийн гэмтлийн янз бүрийн түвшинг харгалзан үзүүлэв. Хүлээн авсан мэдээлэл нь Колорадогийн төмсний цохын төмсний ургамлын гэмтэлийг илрүүлэх алсын зайн аргад чухал ач холбогдолтой юм.
Одоогийн байдлаар эрүүл, өвчтэй төмсний ургамал, түүнчлэн Колорадогийн төмсний цохоор гэмтсэн ургамлын тусгалын спектрийн гэрэлтэлт дээр үндэслэн мэдээллийн шинж чанарыг тодорхойлох судалгаанд үндэслэн цахилгаан соронзон цацрагийн долгионы уртын хамгийн мэдээлэл сайтай спектрийн дэд мужууд гарч ирэв. BVS болон SLA ашиглан газар тариалангийн газрын гадаргуугийн олон спектрийн дүрслэлийг ашиглах зорилгоор байгуулагдсан.
Өвчин эмгэгийг тодорхойлохдоо Агрофизикийн хүрээлэнгийн судалгааны үр дүнг харгалзан үзэх шаардлагатай бөгөөд энэ нь азот, хөрсний чийгийн дутагдалтай ургамлын тусгалын спектрийн шинж чанарыг тодорхойлох боломжтой болсон.
Хүлээн авсан үр дүн нь газар тариалангийн талбайн ургамлын эрүүл ахуйн байдал, өвчинд нэрвэгдсэн ургамал, эрдэс тэжээл, хөрсний чийгийн дутагдлаас үүдэлтэй эмгэг бүхий ургамал зэргийг тодорхой ялгах боломжийг олгодог мэдээллийн шинж чанарыг тодорхойлоход чухал ач холбогдолтой юм.
Төрөл бүрийн таримал ургамлын өвчний спектрийн зураг, түүнчлэн эрдэс тэжээл, хөрсний чийгийн дутагдалтай эдгээр ургацын спектрийн зургийг бий болгох нь мэдээллийг алсаас олж авах үр дүнд үндэслэн үндэслэлтэй, шуурхай шийдвэр гаргах боломжийг олгоно. өвчин гарсан тохиолдолд ургамлын эрүүл ахуйн байдлыг тогтворжуулах, эсвэл бусад хүчин зүйлээс үүдэлтэй үр тарианы стрессийг арилгах агротехникийн цогц арга хэмжээ авах.
BVS-ийг ашиглах дараагийн чухал чиглэл бол тэдгээрийг ургамал хамгааллын арга хэмжээнд ашиглах явдал юм. 90-ээд оны эхээр Японд анх удаа нисгэгчгүй алсын удирдлагатай нисдэг тэрэг хэлбэртэй UAV-уудыг цагаан будааны тариалангийн талбайг пестицидээр эмчлэхэд ашиглаж эхэлсэн. Одоогийн байдлаар хөдөө аж ахуйн нисгэгчгүй онгоц үйлдвэрлэлээрээ тэргүүлэгч Хятадад УА тариалалтын талбай аль хэдийн хэдэн сая га-гаас давсан байна. UAV зах зээл дэлхий даяар эрчимтэй хөгжиж байгаа бөгөөд эдгээр онгоцны ашиглалтын хэмжээ жил бүр 400-500% -иар нэмэгддэг. Мэргэжилтнүүдийн үзэж байгаагаар UA технологийг дэлхийн хэмжээнд хөдөө аж ахуйд ашигласнаар зах зээлийн үнэлгээ 5,7 тэрбум ам.долларт хүрнэ.
Хөдөө аж ахуйн дронуудаас Хятадын DJI компани зах зээлд ноёрхож байгаа бөгөөд хамгийн түгээмэл загвар нь DJI Agras T16 юм.
Энэхүү загварын UAV эд ангиудын ихэнх хэсэг нь нийлмэл материалаар хийгдсэн байдаг тул төхөөрөмжийн жин 18,5 кг-аас хэтрэхгүй (батарейгүй). Ургамал хамгаалах төхөөрөмжөөр савыг ажлын шингэнээр дүүргэх үед машины хөөрөх жин 41 кг хүрдэг. Ажлын шингэний савны багтаамж нь найман хошуугаар тоноглогдсон үед 16 литр байна. Энэхүү нисгэгчгүй онгоцны загварын давуу тал нь радараар тоноглогдсон бөгөөд энэ нь саадтай мөргөлдөх эрсдлийг эрс багасгаж, шөнийн цагаар хайс ашиглан ажиллах боломжийг олгодог. Талбай дээрх нисгэгчгүй онгоцны оновчтой нислэгийн өндөр нь 2,5-3 метр бөгөөд шаардлагатай бол төхөөрөмж нь 30 метр (хэвтээ нислэгийн хамгийн дээд өндөр) хүртэл өсөх боломжтой. Энэ өндөр нь олон наст таримал ургамал, ботаникийн цэцэрлэгт ургамал, ой модыг хортон шавьж, өвчнөөс эмчлэхэд зайлшгүй шаардлагатай.
ОХУ-д хулганы мэрэгч амьтдыг хянах зорилгоор BVS-ийг ашиглах талаар эерэг үр дүн гарсан (судалгааг VIZR болон Ginus компанийн оролцоотойгоор хийсэн). Хулгана маягийн мэрэгч амьтдын нүхэнд мэрэгч устгах бодисыг зайнаас хянах, геокодлох үйлдвэрлэлийн туршилтууд гар аргаар хэрэглэхтэй харьцуулахад шинэ технологийн нарийвчлал 91%, 97% байна.
Сосновскийн гахайн өвсний тархалтын талбайг алсаас хянах зорилгоор BVS-ийг ашиглах, түүнчлэн энэхүү хортой зүйлийн эсрэг гербицид цацах технологийг ашиглах практик туршлага хуримтлуулсан.
ХАА-г хөдөө аж ахуйд ашиглах эерэг үр дүн, хэтийн төлөвийг үл харгалзан алсын зайн хяналт, ургамал хамгаалалд үр дүнтэй, аюулгүй ашиглах тухай хууль тогтоомж, зохицуулалтын баримт бичгийн хүрээнд дутагдалтай талууд, шийдэгдээгүй асуудлууд байна.
- ажил гүйцэтгэх явцад төхөөрөмжөө алдах эрсдэлтэй UAV-ийн өндөр өртөг;
- ашиглалтын хууль эрх зүйн хязгаарлалт: дэлхийн ихэнх оронд ажил гүйцэтгэх явцад UAV нь операторын харааны хүрээнд байх ёстой (алсын зай нь 500 метрээс ихгүй);
- төхөөрөмжийг бүртгүүлэх, бүртгэх (ихэнх улс оронд жин нь 25 кг-аас их бол), UAV-ийг арилжааны зорилгоор ашиглах зөвшөөрөл авах хэрэгцээ;
- нэмэлт үнэтэй тоног төхөөрөмж, мэргэшсэн боловсон хүчний хэрэгцээ: UAV-ийг тасралтгүй, үр ашигтай ажиллуулахын тулд дор хаяж гурван нэмэлт батерей, тэдгээрийг цэнэглэх генератор байх шаардлагатай; нэг машинд дор хаяж гурван хүн үйлчилгээ үзүүлдэг;
- цаг уурын нөхцөл байдлаас ихээхэн хамааралтай. Салхитай цаг агаарт, ялангуяа хүчтэй хажуугийн салхитай үед төхөөрөмжийг хянах нь маш хэцүү байдаг;
- Холбооны хуулийн 109 тоот "Пестицид, агрохимийн бодистой аюулгүй харьцах тухай" хуулийн шаардлагын дагуу BVS ашиглан ургамал хамгааллын бүтээгдэхүүнийг ашиглах хууль ёсны зохицуулалт байхгүй;
- хөдөө аж ахуйд нисэгчгүй нисэх онгоцыг аюулгүй ажиллуулах зохицуулалтын баримт бичиг дутмаг;
- BVS-ийн тусламжтайгаар ургамал хамгааллын бүтээгдэхүүнийг ашиглахдаа хуулийн этгээд, хувь хүний даатгалын эрсдэлийн стандарт байхгүй;
- өндөр үнэ, хогийн ургамал, хортон шавж, өвчин эмгэгийн хор хөнөөлийн эдийн засгийн босго хэмжээг харгалзан фитосанитарийн алсын зайнаас хянах, тэдгээрийн үр дүнг автоматаар тайлах програм хангамжийн бүтээгдэхүүн дутагдалтай байна.
Ургамлыг хянах, хамгаалахад UAS ашиглах технологийн горимын үйлдвэрлэлийн туршилт, операторуудыг сургах бүс нутгийн төвүүдийг яаралтай байгуулах шаардлагатай байна.
Газар тариалангийн хөтөлбөрийг цахимжуулах ажлын хүрээнд гол үр тарианы хортон шавьж гэмтсэн шинж тэмдэг бүхий гербицид, лавлагаа дээжийг ашиглах хөгжлийн хамгийн эмзэг үе шатанд байгаа хогийн ургамлын лавлагаа дээжийн томоохон мэдээллийн санг боловсруулах ажлыг эрчимжүүлэх шаардлагатай байна. Ашигт малтмалын тэжээлийн түвшин, хөдөө аж ахуйн цаг уурын үзүүлэлтүүдийн нөлөөллийг харгалзан эрүүл, өвчтэй ургамлын спектрийн зургийн санг бүрдүүлэх ажлыг дуусгах нь адил чухал юм.
Анатолий Лысов, VIZR-ийн Ургамал хамгааллын нэгдсэн лабораторийн эрхлэгч, цахим шуудан: lysov4949@yandex.ru