Сельскохозяйственные дроны. Мы должны пройти шагом, перед тем как бежать

Беспилотные летательные аппараты находят все более широкое применение в сельском хозяйстве. Если прежде такая техника использовалась для задач картографии, то в настоящее время функции значительно расширились. Наступило время постепенного перехода на выполнение новых видов работ дронами, там, где бесспорны преимущества использования беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Так, на юге России беспилотные летательные аппараты работают по защите растений от вредителей и болезней, при внесении удобрений, посеве риса, мониторинге всходов и вегетирующих культур, где применение наземных машин затруднено или дорого.

Сравним показатели работ воздушными и наземными средствами по опрыскиванию растений. Норма внесения рабочего раствора дроном DJI Agras T30 составляет 7-10 л/га; при использовании наземного опрыскивателя - 200-300 л/га. При обработке дроном раствор более равномерно наносится на растения микро распылением и вихревым потоком воздуха, создаваемого пропеллерами. Поток воздуха распределяет раствор по листьям сначала сверху, а затем и снизу. За 8 - часовую рабочую смену описываемая модель дрона обрабатывает от 65 га до 170 га. Это значит, что дрон вполне успешно может заменить некоторые модели прицепных опрыскивателей и при этом не уплотняет почву и не оставляет после прохода технологическую колею, что безусловно является преимуществом. Ведь на сплошных посевах рапса, зерновых колосовых культур и кормовых трав, технологическая колея влечет за собой потерю урожая до 8 процентов. Дроны имеют значительное преимущество при слишком влажной почве, когда применение наземных опрыскивателей нецелесообразно или вообще невозможно.

Среди других преимуществ БПЛА, специалисты отмечают точность опрыскивания посевов. Детальное предварительное картографирование территории и работа дрона на высоте около 3 метров исключает риск повреждения соседних посевов и экономит раствор. Компактные размеры дрона и необходимого оборудования позволяют оператору и рабочему персоналу перемещаться к месту работы в небольшом автомобиле. При больших объемах работ целесообразно организовать передвижные службы обеспечения работы БПЛА. Дроны на законодательном уровне не относятся к сельскохозяйственной авиации, что освобождает аграриев от необходимости закупать специальные химические средства, разрешенные для самолетов и вертолетов, а использовать препараты, рекомендуемые для наземных опрыскивателей. Техническое обслуживание дронов несложно и заключается в ежедневной промывке установленного оборудования от раствора, очистке бункера от семян или удобрений; замене масла в помпах, после обработки 400 га. Прочная конструкция аппарата позволяет избежать серьезных поломок при случайном падении.

Приводим тактико-технические характеристики наиболее распространенных БПЛА, применяемых в сельском хозяйстве.

Таблица. Основные характеристики БПЛА



Рассмотрим некоторые сезонные этапы применения аппаратов в полевых условиях. Перед началом весенних полевых работ и в процессе роста растений агроном регулярно обследует поля. Если занимаемая ими площадь большая, то без помощи дрона требуется много времени.

При определенном навыке специалист с помощью БПЛА оценит состояние полей, будь то зябь или посев озимых и многолетних трав, состояние лесных полос и границ землепользования. Особенно важно проследить за появлением мышевидных грызунов на озимых колосовых культурах и многолетних травах.

Отметит состояние дамб водоемов и укреплений берегов, затопление паводковыми водами и в последующем примет меры по отводу её из полей. Если почва в зимнее время подвергалась дефляции и водной эрозии, потребуется очаговое внесение дополнительного количества удобрений с целью восстановления плодородия.

Особенно важно осуществлять контроль качества работ при подготовке почвы к посеву, выполняемых в ночную смену, когда визуальная разница между обработанной и необработанной почвой заметна слабо. В это же время ведется подкормка озимых культур азотными удобрениями, а затем сев яровых культур. С помощью дрона легко и быстро контролируется объем выполненных работ и, частично, их качество.

С началом вегетации озимых и появлением всходов пропашных культур на БЛПА устанавливается оборудование для внесения удобрений. Оно может послужить дополнением к основному объему, выполняемому машинами наземного использования, а также на опытных участках.

В рисосеющих хозяйствах Северного Кавказа и Нижнего Поволжья нашло практическое применение БПЛА с соответствующим оборудованием при посеве семян риса в воду.

В ГУП "Кубанские продукты", Темрюкского района Краснодарского края в 2022 году при помощи дронов засевали до 150 га за сутки, непосредственно в затопленный водой чек. Это позволило значительно сэкономить время и ресурсы по заполнению чека водой. Ведь при традиционном способе посева семена сначала высевают с помощью тракторной сеялки в сухую почву, а уже затем чек затопляется. При этом, урожайность зерна риса традиционном посеве и при помощи дрона непосредственно в воду существенно не отличаются.

Для подкормки растений дронами эффективно использовать не только растворы микроэлементов, но и гранулированные удобрения, например, выборочное внесение аммиачной селитру ранней весной на посевы озимых колосовых культур на участках с влажной почвой. На больших площадях рекомендуется провести предварительный анализ поля для построения карт дифференцированного внесения. При сплошном внесении из-за большой нормы удобрений на единицу площади, использовать дроны нецелесообразно. Для эффективной работы в дронах предусмотрены оптимальные режимы построения маршрута и разнообразные системы опрыскивания. Дроны могут автоматически записывать точки остановок, возвращаться к месту старта и продолжать внесение средств защиты растений, удобрений или семян с того участка, где ранее закончили работу.

Управлять БПЛА в состоянии любой подготовленный и прошедший обучение оператор независимо от возраста и пола. Обучение в данной ситуации согласно действующего Воздушного кодекса РФ от 19 марта 1997 г. N 60-ФЗ обязательно.
Как показывает опыт, при применении прицепных опрыскивателей возможно при подходящих погодных условиях обрабатывать посевы в пределах 200–300 га за смену. При этом не стоит забывать про технологическую колею, затраты, связанные с ГСМ, закупкой запчастей, расходом воды. И если из расчёта обработки 300 га за смену, иметь четыре БПЛА, которые с поставленной задачей справятся намного эффективней. БПЛА успешно решает проблемы связанные с обработкой таких сельхоз культур как кукуруза, рапс, подсолнечник.

БПЛА также можно использовать и в случае возникновения опасности замора в интенсивно эксплуатируемых прудах с обильным кормлением рыбы. Рекомендуется внесение извести по воде в летнее время. Известь по воде вносить 1–2 раза в месяц из расчета 2–3 ц/ га при каждом внесении.

В каких количествах и как вносить известь по воде? Существует несколько способов, реализующих разные подходы к решению этого вопроса. Первый способ предусматривает еженедельное внесение извести, преимущественно негашеной, в количестве от 12 до 6% от массы рыбы, находящейся в пруду. С началом кормления рыбы начинают вносить известь. Первая доза — 12% от массы рыбы, каждая последующая снижается на 0,5%, достигая к концу сезона 6%.

При известковании другим способом, внесение минерала проводят ежедневно в дозах, равных 16 — 24%, от массы внесенного накануне корма. Ежедневное известкование по сравнению с еженедельным (50 — 150 кг/га ) не приводит к снижению численности и биомассы фитопланктона. Более «мягкое» ежедневное известкование в значительно меньших дозах дает возможность фитопланктону привыкнуть к постоянному, но не слишком большому прессу извести и не снижать первичную продукцию. Этот способ, хотя, возможно, и более логичен и обоснован, так же, как и приведенный выше, имеет ряд недостатков.

Доза вносимой извести в почву зависит от кислотности почвы, её механического состава, а также от состава известкового материала. Так, на сильнокислых (рН 4,1–4,5) легких суглинках на 1 кв. м поверхности почвы нужно вносить 300–400 г известкового материала, а на среднекислых (рН 4,6–5) тяжелых суглинках — 500–600 г. БПЛА отлично справится с этой задачей, с наименьшими затратами в тихую погоду, и с максимальной скоростью.

Наиболее часто используются БПЛА со специальным оборудованием для опрыскивания посевов сельскохозяйственных культур. Это и защита растений от вредителей и болезней, а также внесение гербицидов для борьбы с сорняками. Дроны эффективны уничтожения очагов борщевика и амброзии.

Обработка полей средствами защиты от болезней, сорняков и вредителей, а также внекорневой подкормки растворами микроэлементов. На обработке посевов дроны имеют преимущество, как перед наземными машинами, так и перед авиацией. Как уже отмечалось, норма внесения растворов составляет 5-10 л/га, в то время как при наземном 200-300 л/га. На практике для борьбы с сорняками снижают норму внесения гербицидов на 10-30%. По исследованиям ученых, количество препарата на растениях незначительно отличается от качества обработки другими видами техники. В сырую погоду можно работать ночью до выпадения росы, не дожидаясь высыхания поверхности почвы после дождя по заранее подготовленным картам. Дронами проводится десикация семенных и обычных посевов.

Возможны и другие сферы применения. Как известно, в ближайшие годы отечественные семеноводы сахарной свёклы должны обеспечить производство семенами российских гибридов, поскольку иностранные фирмы, поставлявшие около 70% потребности семян в страну, прекращают поставки. При семеноводстве следует учитывать биологические особенности свёклы. Свёкла – ветроопыляемый перекрёстник. При её цветении в течение дня наблюдается два периода: первый - с 7-9 часов утра; второй – с 14-16 часов. Если в это время устанавливается тихая погода, то пыльца не переносится ветром, т.е. опыления не происходит. Отсутствие перекрестного опыления отрицательно сказывается на величине урожая семян и их качестве. Проведенное в отмеченное время дополнительное опыление свеклы с помощью летательных аппаратов существенно улучшает опыление, что способствует повышению урожая гибридных семян.

Семеноводческий процесс гибридов кукурузы включает посев родительских форм чередующимися рядами (с различной схемой) с целью наиболее высокого сбора гибридных семян. Родительские линии подбирают по комбинационной способности и одновременности цветения. Мужские цветки (сосредоточены в метелках) зацветают на 2-3 дня раньше материнских (образующих початки). В практическом семеноводстве в силу погодных условий и организационных причин часто наблюдается разновременность (до 10 дней) цветения родительских форм, вызывающая череззерность и снижение урожайности гибридных семян. Продуманный режим работы летательных аппаратов, вплоть до сбора пыльцы одноименной отцовской формы кукурузы с других семеноводческих участков, к примеру, орошаемых, с последующим внесением на слабо опыляемом, может удвоить сбор дорогостоящих кондиционных семян. Разумеется, для сбора пыльцы потребуется дополнительное оборудование, которое с лихвой окупит себя.

Как обычно перед предстоящей встречей с чем- то новым, необходимо пройти обучение. Профессию оператора дрона можно получить в нашем АНО ДПО «УАЦ «ЮГ-АВИА» (автономная некоммерческая организация дополнительного профессионального образования). Лица, прошедшие обучение и успешно сдавшие экзамен, получают удостоверение по специальности «Оператор наземных средств управления беспилотным летательным аппаратом». Удостоверение даёт законное право на его управление и выполнение обработок сельскохозяйственных культур и угодий.

Основу преподавательского состава УАЦ представляют офицеры запаса. Лекции читают также доктор сельскохозяйственных наук, два кандидата технических наук, два кандидатами биологических наук.

Слушатели получают знания по аэродинамике, устройству и особенностям конструкции различных марок аппаратов. В процессе подготовки операторов опытные инструкторы передают слушателям все свои знания и практические навыки, позволяющие в совершенстве овладеть практическими навыками управления БПЛА. Оператор должен не только управлять аппаратом, но и хорошо знать и соблюдать существующие требования техники безопасности и правила эксплуатации БПЛА, касающиеся подготовки и безопасного проведения полета. Нормы действующего законодательства, поэтому программа обучения в Автономной некоммерческой организации дополнительного профессионального образования «Учебный авиационный центр «ЮГ-АВИА» предусматривает лекции квалифицированного юриста. Предстоящее управление БПЛА проходит в условиях меняющейся погоды, влияющей на полет и качество предстоящих работ. Преподаватели-метеорологи знакомят слушателей с важными погодными явлениями, закономерностью их возникновения в разное время года, которые необходимо учитывать при работе оператора БПЛА.

Как показывает опыт, курсы операторов посещают лица различного уровня образования и профессий. И многие из них занимаются земледелием и растениеводством. С этой целью программа предусматривает обучение основам агрономии, агрохимии и защиты растений с акцентом на приемы, выполняемые с помощью БПЛА с дополнительным оборудованием.

Научно - технический прогресс даёт нам возможность совершенствовать способы воспроизводства сельскохозяйственных культур с применением прогрессивных приемов их возделывания. Повсеместное применение БПЛА в сельское хозяйство — это существенный технологический прорыв. Опыт применения БПЛА передовыми сельхозпредприятиями доказывает правильность избранного пути.

АНО ДПО «УАЦ «ЮГ-АВИА»

Источник: «АПК Эксперт»