Комплекс для обработки картофеля от вредителей с помощью дронов разработали в СПб ФИЦ РАН
Специалисты Санкт-Петербургского федерального исследовательского центра РАН (СПб ФИЦ РАН) создали комплекс для обработки полей сельскохозяйственного назначения препаратами от вредителей, которые доставляются с помощью беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Практическое применение разработки позволило повысить урожайность картофеля на 9% по сравнению с традиционными способами обработки растений (наземной техникой), снизить расход топлива и сохранить плодородную структуру почв.
Картофель является одной из наиболее значимых сельскохозяйственных культур: огромное количество сортов и гибридов возделывается в более чем 150 странах мира. Его клубни содержат значительное количество уникальных по качеству питательных веществ. Так, картофельный белок (накапливается в клубне до 4,6%) содержит все восемь необходимых человеку незаменимых аминокислот, а потребление всего лишь 600 г картофеля в день полностью удовлетворяет потребность человека в витаминах.
«Точное земледелие является одной из немногих гражданских отраслей, где использование БПЛА приносит очевидную прибыль. В этом году нами проведены эксперименты на полном технологическом цикле выращивания картофеля с применением дронов на трех этапах для мониторинга почвы и растений, их защиты и десикации ботвы. Выпадение до 200% среднемесячной нормы осадков не стало препятствием к вылету дронов, и все необходимые виды химической обработки проведены четко по графику», — отмечает Андрей Ронжин, руководитель проекта, директор СПБ ФИЦ РАН.
Россия является одним из крупнейших производителей картофеля в мире со сбором около 20 млн тонн урожая ежегодно. Как правило, для обработки картофельных полей средствами против болезней и паразитов используется наземная техника, применение которой в регионах с переувлажненной почвой и высоким уровнем осадков ограничивается погодными условиями. Кроме того, транспорт может нарушить плодородие почвы.
«В качестве альтернативы мы разработали специальный комплекс, состоящий из беспилотника для аэрофотосъемки местности, агродрона, распыляющего препараты для борьбы с паразитами, и нашего программного обеспечения для обеспечения автономной работы БПЛА», — рассказывает руководитель Лаборатории автономных робототехнических систем СПб ФИЦ РАН Антон Савельев.
В качестве полигона для отработки навыков по применению комплекса на базе Новгородского НИИ сельского хозяйства (филиал СПб ФИЦ РАН) создано Новгородское опытное поле (НОП) с соответствующими условиями и инфраструктурой. Аэрофотосьемка поля проводилась при помощи небольшого дрона, действующего в автономном режиме. На основе полученных материалов составили карту местности с учетом особенностей рельефа.
На опытном поле был посажен сорт картофеля «Родрига», распространенный в центральном, волго-вятском, северо-кавказском, средневолжском и дальневосточном районах России. НОП разделили на две части: первый (контрольный) участок традиционно обрабатывался наземной техникой, второй (экспериментальный) — с помощью специального большого БПЛА, который в автономном режиме по составленным картам перемещался по местности и распылял препараты для защиты урожая. Этот дрон тоже действовал автономно, оператор регулировал лишь подачу раствора и позиционирование вдоль борозд.
По итогам серии обработок растения на экспериментальном участке в целом оставались здоровыми, болезнь поразила растения небольшими очагами. В то время как кусты, обработанные традиционным способом, полностью почернели. Это во многом связано с тем, что в ходе экспериментов выпала двукратная норма осадков. Наземная техника даже не смогла добраться до поля и собрать сгнившие кусты.
«В результате применения нашего комплекса нам удалось повысить урожайность картофеля на экспериментальном участке на 9% по сравнению с контрольным. Это подтверждает экономическую обоснованность применения беспилотников для подобных задач в сельском хозяйстве, а также снижение расхода топлива и сохранение структуры почвы», — отмечает Антон Савельев.
Ученые СПб ФИЦ РАН продолжают свои исследования, развивая методы группового управления БПЛА, а также автоматизации наземной инфраструктуры сервисного обслуживания БПЛА сельскохозяйственного назначения, создают модульный дронопорт конвейерного типа для смены аккумулятора и заправки рабочего раствора в бак БПЛА.
Информация предоставлена СПб ФИЦ РАН
Источник фото: Marko Paakkanen / Pixabay
Разместила: Ирина Усик