Aktar minn mitt sena ilu, fis-sajf tal-1922, inġenju tal-ajru b'tagħmir għat-twettiq ta 'xogħlijiet kimiċi mill-ajru bi bexx kontra pesti u mard telaq mill-ajruport metropolitan ta' Khodynsky. Titjiriet tat-test b'suċċess immarkaw il-bidu tal-iżvilupp tal-avjazzjoni agrikola.
Illum, l-użu ta’ diversi mezzi tal-avjazzjoni għall-protezzjoni tal-pjanti huwa ta’ importanza ekonomika kbira, peress li jipprovdi l-possibbiltà li:
— monitoraġġ mill-bogħod fuq skala kbira ta' uċuħ tar-raba' agrikoli;
- miżuri protettivi f'termini agrikoli qosra u f'postijiet diffiċli biex jintlaħqu kontra pesti speċjalment perikolużi (ħarrub, kamla tal-mergħat, annimali gerriema bħal ġrieden, ħanfusa tal-patata Colorado, fekruna ta 'ħsara) u mard (sadid kannella, seħta tard, alternarjożi);
- ħdim b'umdità qawwija tal-ħamrija, meta t-tagħmir tal-art ma jistax jidħol fl-għalqa, speċjalment fil-ġlieda kontra l-ħaxix ħażin;
– l-ipproċessar ta' uċuħ tar-raba' għoljin (qamħirrum, ġirasol) u żriegħ ta' għelejjel taż-żerriegħa;
— l-ipproċessar ta' għelieqi tar-ross;
- tnixxif;
– ipproċessar ta 'uċuħ tar-raba' fuq għoljiet b'inklinazzjoni ta' aktar minn 7 gradi, fejn it-tagħmir tal-bexx tal-art ma jistax jaħdem.
Fl-Unjoni Sovjetika, il-bażi tal-flotta tal-avjazzjoni agrikola kienet l-AN-2. Fil-preżent, l-iżvilupp tal-avjazzjoni agrikola qed jimxi lejn espansjoni sinifikanti tal-użu ta 'inġenji tal-ajru ultraħfief (ALVs) u vetturi tal-ajru bla ekwipaġġ (UAVs), li huma ħafna orħos minn inġenji tal-ajru tqal. Skont ir-Regoli Federali tal-Avjazzjoni u l-Kodiċi tal-Ajru tal-Federazzjoni Russa, apparat (inġenju tal-ajru) jissejjaħ ultralight jekk ikollu:
- il-piż massimu tat-tlugħ mhux aktar minn 495 kg (eskluż it-tagħmir tas-salvataġġ tal-avjazzjoni);
- veloċità massima ta' stall tal-kalibrazzjoni (veloċità minima tat-titjira) mhux aktar minn 65 km/h.
Vetturi tal-ajru bla ekwipaġġ (UAVs) jinkludu vetturi li t-titjiriet tagħhom huma kkontrollati minn bdoti li jkunu barra l-bord (bdoti esterni).
Il-karatteristiċi tal-mod korrett ta' użu tal-UAV huma ddeterminati mill-piż massimu tat-tluq tiegħu:
- sa 250 g - mhumiex soġġetti għal reġistrazzjoni jew kontabilità statali;
- minn 250 g sa 30 kg - huma soġġetti għal kontabilità obbligatorja tal-istat;
- minn 30 kg u aktar - huma soġġetti għal reġistrazzjoni statali.
Vantaġġi importanti tal-użu tal-UAV u l-ALS huma:
— l-ebda telf minn ħsara lill-uċuħ tar-roti jew il-ħtieġa li jintużaw tramlines (meta mqabbla ma' tagħmir ta' l-art);
- effiċjenza għolja filwaqt li jitnaqqsu l-ispejjeż operattivi (meta mqabbla ma' inġenji tal-ajru tqal, peress li dawn l-ajruplani m'għandhomx għalfejn ikollhom ajruporti mgħammra).
L-użu ta 'vetturi tal-ajru bla ekwipaġġ jgħin biex issolvi l-kompiti li ġejjin:
- il-kisba ta 'informazzjoni dettaljata dwar il-ħolqien ta' bażi kartografika ta 'art agrikola u t-tqegħid ta' oġġetti agrikoli bil-koordinati eżatti tagħhom għall-ippjanar u l-kontroll tal-proċessi teknoloġiċi tal-produzzjoni agrikola;
– it-twettiq ta’ monitoraġġ mill-bogħod ibbażat fuq immaġini multispettrali tal-wiċċ sottostanti tal-art agrikola biex jiġi ddeterminat il-kundizzjoni u l-iżvilupp tal-uċuħ tar-raba’, ibassar ir-rendimenti bbażati fuq il-kalkolu tal-indiċi tal-veġetazzjoni abbażi tar-riżultati tal-immaġini spettrali, eċċ.;
– kontroll operattiv f'ħin reali fuq it-tħaddim tat-tagħmir ta' l-art u l-kwalità tax-xogħol agrotekniku;
– monitoraġġ fitosanitarju ġeokodifikat ta' artijiet agrikoli biex jiġi ddeterminat il-livell ta' weediness tal-uċuħ tar-raba', il-preżenza ta' pesti u manifestazzjonijiet ta' mard fi stadju bikri tal-iżvilupp, inkluż f'forma moħbija;
L-użu ta 'UAV għall-fotografija mill-ajru ta' art agrikola jipprovdi, meta mqabbel ma 'immaġini bis-satellita, il-kisba ta' stampi b'riżoluzzjoni ogħla (sa ċentimetru għal kull punt) u, l-aktar importanti, jagħmilha possibbli li jitwettqu dawn ix-xogħlijiet fil-preżenza ta 'densità. sħab (isparar bl-użu ta 'vetturi spazjali matul perjodi bħal dawn huwa impossibbli).
Ejjew noqogħdu f'aktar dettall fuq il-monitoraġġ fitosanitarju tal-uċuħ tar-raba'. Riċentement, il-volum ta 'użu ta' prodotti għall-protezzjoni tal-pjanti fir-Russja ilu jikber b'mod kostanti: skont l-istatistika, kull ħames snin, li jibdew mill-2010, irduppjaw u fl-2020 laħqu 221 elf tunnellata. Bit-tkabbir fl-użu ta 'prodotti għall-protezzjoni tal-pjanti, l-irziezet jeħtieġ li jiżguraw il-ġbir fil-pront u l-ipproċessar ta' informazzjoni dwar il-kundizzjoni fitosanitarja tal-għelieqi agrikoli. Mingħajr din l-informazzjoni, huwa impossibbli li jissolvew il-problemi ta 'appoġġ teknoloġiku għall-użu razzjonali u sikur ta' prodotti għall-protezzjoni tal-pjanti f'qafas ta 'żmien agrikolu qasir. Metodi eżistenti ta 'spezzjoni tar-rotta fuq l-art ta' l-għelieqi ma jippermettux li tinkiseb l-informazzjoni meħtieġa malajr u fil-volum xieraq. F’dan ir-rigward, qed issir ħidma attiva barra minn Malta u f’pajjiżna biex jiġu żviluppati metodi remoti ta’ prestazzjoni għolja biex tinkiseb informazzjoni għall-ippjanar u t-twettiq ta’ miżuri ta’ protezzjoni tal-pjanti. Għal monitoraġġ fitosanitarju remot operattiv, vetturi tal-ajru bla ekwipaġġ huma l-aktar użati, li jipprovdu vidjow ġeokodifikati, immaġini multispettrali u iperspettrali tal-wiċċ sottostanti tad-Dinja.
Għandu jiġi nnutat li l-kwistjonijiet tal-użu ta 'metodi remoti ta' rkupru ta 'informazzjoni fil-qasam tal-kontroll tal-ħaxix ħażin (id-determinazzjoni tal-post tal-ħaxix ħażin fl-għalqa, il-valutazzjoni tat-telf tal-għelejjel, l-immappjar taż-żoni ta' ħsara) diġà ġew parzjalment solvuti. F'dan il-qasam, fil-qafas ta 'ftehim dwar il-kooperazzjoni xjentifika u teknika, saret riċerka bil-parteċipazzjoni ta' speċjalisti minn VIZR, l-Università ta 'Istrumentazzjoni Aerospazjali (San Pietruburgu), l-Akkademja Agrarja Samara u Ptero LLC (Moska). Inkisbu riżultati pożittivi mill-użu ta 'BVS għal metodi remoti ta' rkupru ta 'informazzjoni bbażati fuq spettrometrija biex tiġi vvalutata l-infestazzjoni ta' uċuħ tar-raba 'tal-qamħ u tħawwil tal-patata għal aktar minn 20 tip ta' ħaxix ħażin, inkluż wieħed ta 'ħsara bħal Hogweed ta' Sosnowsky. Id-dejta nkisbet ibbażata fuq id-determinazzjoni u l-analiżi tal-karatteristiċi spettrali ta 'rifless minn pjanti kkultivati u ħaxix ħażin fil-medda ta' wavelength ta '300-1100 nm.
Għalhekk, fil-kors tal-istudji mwettqa biex jiġu identifikati karatteristiċi li jiddefinixxu bbażati fuq il-luminożità spettrali ta 'rifless minn pjanti kkultivati u ħaxix ħażin, l-aktar submeded spettrali informattivi ta' wavelengths ta 'radjazzjoni elettromanjetika ġew stabbiliti għall-użu ta' immaġini multispettrali tal-wiċċ sottostanti ta 'art agrikola bl-użu modern. sistemi ta' telerilevament. Analiżi ta 'l-immaġini spettrali ta' ħaxix ħażin u pjanti kkultivati turi li aħna nosservaw differenzi karatteristiċi fil-kurvi tal-luminożità spettrali miksuba fis-subranges ta 'radjazzjoni elettromanjetika blu, aħdar, aħmar u infrared qrib fis-subrange infrared qrib ta' wavelengths.
Kompitu aktar diffiċli għall-użu mifrux ta 'metodi ta' telerilevament ta 'artijiet agrikoli huwa d-determinazzjoni ta' sinjali informattivi ta 'mard tal-pjanti, u fuq kollox, f'forma moħbija. Dan huwa dovut għall-fatt li ħafna sinjali informattivi ta 'mard huma simili fil-luminożità spettrali għal sinjali ta' patoloġija mhux infettiva tal-pjanti studjati.
Inkisbu riżultati pożittivi għad-determinazzjoni tal-mard tal-patata u l-ħsara lill-pjanti tal-patata mill-ħanfusa tal-patata ta 'Colorado bl-użu tal-ispettroradjometrija. Meta tuża dan il-metodu, instab li meta tħawwil patata tiġi affettwata minn seħta tard (Fig. 1), fit-tielet jum wara l-infezzjoni, aħna nosservaw tnaqqis qawwi fil-luminożità spettrali tar-rifless meta mqabbla ma 'pjanti b'saħħithom, u fuq is-seba 'jum wara l-infezzjoni, il-valuri tal-luminożità spettrali juru li l-pjanti prattikament mietu. F'dan il-każ, il-valur tal-luminożità spettrali fil-pjanti affettwati minn seħta tard huwa qrib il-valuri tal-luminożità spettrali tar-rifless mill-ħamrija.
Meta l-patata ssirilha ħsara mill-ħanfusa tal-patata ta 'Colorado, aħna nosservaw ukoll tnaqqis fil-valuri tal-luminożità ta' riflessjoni spettrali b'darbtejn sa tliet darbiet meta mqabbla ma 'pjanti mingħajr ħsara mill-pesti. Il-Figura 2 turi data dwar il-luminożità spettrali tar-riflessjoni tal-pjanti tal-patata, b'kont meħud tal-grad differenti tal-ħsara tagħhom. Id-dejta miksuba hija ta 'importanza kbira għall-metodu remot ta' skoperta ta 'leżjonijiet ta' pjanti tal-patata mill-ħanfusa tal-patata ta 'Colorado.
Fil-preżent, ibbażata fuq l-istudji mwettqa biex jiġu ddeterminati karatteristiċi informattivi bbażati fuq il-luminożità spettrali tar-rifless minn pjanti tal-patata b'saħħithom u morda, kif ukoll dawk bil-ħsara mill-ħanfusa tal-patata ta 'Colorado, l-aktar submeded spettrali informattivi ta' wavelengths ta 'radjazzjoni elettromanjetika ġew stabbilit għall-użu ta’ immaġini multispettrali tal-wiċċ sottostanti ta’ art agrikola bl-użu ta’ BVS u SLA.
Meta jiġi ddeterminat il-mard, huwa meħtieġ li jitqiesu r-riżultati tar-riċerka mill-Istitut Agrofiżiku, li għamilha possibbli li jiġu ddeterminati l-karatteristiċi spettrali tar-riflessjoni tal-pjanti li huma defiċjenti fin-nitroġenu u l-umdità tal-ħamrija.
Ir-riżultati miksuba huma importanti biex jiġu identifikati karatteristiċi informattivi li jagħmluha possibbli li ssir distinzjoni ċara, meta jiġi deċifrat l-istat fitosanitarju ta 'art agrikola, pjanti affettwati minn mard u dawk b'patoloġiji kkawżati minn defiċjenza ta' nutrizzjoni minerali jew umdità tal-ħamrija.
Il-formazzjoni ta’ libreriji ta’ immaġini spettrali ta’ mard ta’ diversi uċuħ tar-raba’, kif ukoll immaġini spettrali ta’ dawn l-uċuħ tar-raba’ li huma defiċjenti fin-nutrizzjoni minerali jew l-umdità tal-ħamrija, se jippermettu, abbażi tar-riżultati tal-irkupru mill-bogħod ta’ informazzjoni, li jittieħdu deċiżjonijiet raġonevoli u fil-pront. biex tistabbilizza s-sitwazzjoni fitosanitarja fil-preżenza ta 'mard jew biex twettaq sett ta' miżuri agrotekniċi biex ittaffi s-sitwazzjonijiet ta 'stress fuq l-uċuħ ikkawżati minn fatturi oħra.
Id-direzzjoni importanti li jmiss fl-użu tal-BVS hija l-applikazzjoni tagħhom għal miżuri ta 'protezzjoni tal-pjanti. Għall-ewwel darba, UAVs fil-forma ta 'ħelikopters mingħajr ekwipaġġ kkontrollati mill-bogħod bdew jintużaw fil-Ġappun fil-bidu tas-snin 90 għat-trattament tal-għelieqi tar-ross bil-pestiċidi. Fil-preżent, fiċ-Ċina, li hija l-mexxejja fil-produzzjoni ta 'drones agrikoli, iż-żona taħt kultivazzjoni UA diġà taqbeż bosta miljuni ta' ettaru. Is-suq tal-UAV qed jiżviluppa wkoll b'mod dinamiku mad-dinja kollha, il-volum tal-użu ta 'dawn l-inġenji tal-ajru jiżdied b'400-500%. Skont l-esperti, l-użu tat-teknoloġiji UA fl-agrikoltura fid-dinja se jilħaq valur tas-suq ta '$ 5,7 biljun.
Minn drones agrikoli, is-suq huwa ddominat mill-kumpanija Ċiniża DJI, u l-aktar mudell komuni huwa d-DJI Agras T16.
Minħabba l-fatt li ħafna mill-partijiet UAV ta 'dan il-mudell huma magħmula minn materjali komposti, il-piż tal-apparat ma jaqbiżx 18,5 kg (mingħajr batterija). B'tagħmir għall-protezzjoni tal-pjanti, meta timla t-tank bil-fluwidu tax-xogħol, il-piż tat-tluq tal-magna jilħaq 41 kg. Il-kapaċità tal-ġibjun għall-fluwidu tax-xogħol hija ta '16-il litru meta l-boom tkun mgħammra bi tmien żennuni. Il-vantaġġ ta 'dan il-mudell ta' drone huwa li huwa mgħammar b'radars, li jnaqqas drastikament ir-riskju ta 'ħabta ma' ostakli, u jipprovdi wkoll il-kapaċità li jaħdem bil-lejl, bl-użu ta 'serċlajts. L-għoli tat-titjir ottimali tad-drone 'l fuq mill-għalqa huwa 2,5-3 metri, u jekk meħtieġ, l-apparat jista' jitla 'għal 30 metru (għoli massimu ta' titjira orizzontali). Dan l-għoli huwa meħtieġ għat-trattament ta 'pjantaġġuni perenni, pjanti fil-ġonna botaniċi u foresti minn pesti u mard.
Fil-Federazzjoni Russa, inkisbu riżultati pożittivi dwar l-użu ta 'BVS għall-kontroll ta' annimali gerriema murini (l-istudji saru bil-parteċipazzjoni ta 'VIZR u l-kumpanija Ginus). Testijiet ta 'produzzjoni ta' monitoraġġ mill-bogħod u applikazzjoni ġeokodifikata ta 'rodentiċidi fil-ħofor ta' annimali gerriema bħal ġurdien urew li l-eżattezza tat-teknoloġija l-ġdida meta mqabbla ma 'applikazzjoni manwali hija ta' 91% kontra 97%.
Ġiet akkumulata esperjenza prattika dwar l-użu ta 'BVS għal monitoraġġ mill-bogħod taż-żoni tad-distribuzzjoni tal-hogweed ta' Sosnowsky, kif ukoll l-użu ta 'teknoloġija tal-bexx ta' erbiċida kontra din l-ispeċi ta 'ħsara.
Minkejja r-riżultati pożittivi u l-prospetti tal-użu tal-UA fl-agrikoltura, hemm nuqqasijiet, kif ukoll kwistjonijiet mhux solvuti fil-qasam tal-leġiżlazzjoni u d-dokumenti regolatorji dwar l-użu effettiv u sigur tagħhom għall-monitoraġġ mill-bogħod u l-protezzjoni tal-pjanti, jiġifieri:
- spiża għolja ta 'UAV bir-riskju li jintilef l-apparat waqt l-eżekuzzjoni tax-xogħol;
- restrizzjonijiet legali fuq l-użu: fil-biċċa l-kbira tal-pajjiżi tad-dinja, l-UAV waqt it-twettiq tax-xogħol għandu jkun fil-linja tal-vista tal-operatur (il-bogħod ma jkunx aktar minn 500 metru);
- il-ħtieġa li tirreġistra, tirreġistra l-apparat (f'ħafna pajjiżi, jekk il-massa tiegħu taqbeż il-25 kg) u tikseb liċenzja biex tuża l-UAV għal skopijiet kummerċjali;
- il-ħtieġa għal tagħmir addizzjonali għali u persunal kwalifikat: għat-tħaddim bla interruzzjoni u effiċjenti tal-UAV, huwa meħtieġ li jkun hemm mill-inqas tliet batteriji addizzjonali, ġeneratur biex jiċċarġjahom; mill-inqas tliet persuni huma impenjati biex jagħmlu manutenzjoni ta’ karozza waħda;
- dipendenza kbira fuq kundizzjonijiet meteoroloġiċi. F'temp irjiħat, il-kontroll tal-apparat huwa diffiċli ħafna, speċjalment b'riħ qawwi tal-ġenb;
- nuqqas ta 'regolamenti legalizzati għall-użu ta' prodotti għall-protezzjoni tal-pjanti li jużaw BVS skont ir-rekwiżiti tal-Liġi Federali Nru 109 "Dwar l-immaniġġjar sikur ta 'pestiċidi u agrokimiċi";
- nuqqas ta' dokumenti regolatorji għat-tħaddim sikur tal-UAVs fl-agrikoltura;
- nuqqas ta 'standards ta' riskju ta 'assigurazzjoni għal entitajiet legali u individwi meta jużaw prodotti għall-protezzjoni tal-pjanti bl-għajnuna ta' BVS;
- prezz għoli u nuqqas ta 'prodotti ta' softwer għas-soluzzjoni tal-problemi ta 'monitoraġġ fitosanitarju remot ta' ħaxix ħażin, pesti u mard, b'kont meħud tal-limiti ekonomiċi ta 'ħsara, kif ukoll dekodifikazzjoni awtomatika tar-riżultati tagħhom.
Hemm ħtieġa urġenti li jinħolqu ċentri reġjonali għat-taħriġ tal-operaturi u l-approvazzjoni tal-produzzjoni tal-proċeduri teknoloġiċi għall-użu tal-UAS għall-monitoraġġ u l-protezzjoni tal-pjanti.
Bħala parti mid-diġitalizzazzjoni tal-programmi agrikoli, huwa meħtieġ li jiġi aċċellerat l-iżvilupp ta 'databases kbar ta' kampjuni ta 'referenza ta' ħaxix ħażin fil-fażi l-aktar vulnerabbli ta 'żvilupp għall-użu ta' erbiċidi u kampjuni ta 'referenza b'sinjali informattivi karatteristiċi ta' ħsara ta 'pesti għall-uċuħ tar-raba' ewlenin. Huwa ugwalment importanti li titlesta l-formazzjoni ta 'libreriji ta' immaġini spettrali ta 'pjanti b'saħħithom u morda, filwaqt li titqies l-influwenza tal-livell ta' nutrizzjoni minerali u parametri agroklimatiċi.
Anatoly Lysov, Kap tal-Laboratorju tal-Protezzjoni Integrata tal-Pjanti, VIZR, e-mail: lysov4949@yandex.ru