Yüz ildən çox əvvəl, 1922-ci ilin yayında Xodinski metropoliten aerodromundan zərərvericilərə və xəstəliklərə qarşı çiləmə üsulu ilə hava-kimyəvi işlərin aparılması üçün avadanlıqları olan bir təyyarə havaya qalxdı. Uğurlu sınaq uçuşları kənd təsərrüfatı aviasiyasının inkişafının başlanğıcını qoydu.
Bu gün bitkilərin mühafizəsi üçün müxtəlif aviasiya vasitələrinin istifadəsi böyük iqtisadi əhəmiyyət kəsb edir, çünki o, aşağıdakı imkanları təmin edir:
— kənd təsərrüfatı bitkilərinin genişmiqyaslı distant monitorinqi;
- qısa aqromüddətlərdə və əlçatmaz yerlərdə xüsusilə təhlükəli zərərvericilərdən (çəyirtkə, çəmən güvəsi, siçanabənzər gəmiricilər, Kolorado kartof böcəyi, zərərli tısbağa) və xəstəliklərdən (qəhvəyi pas, gec zərərverici, alternarioz) mühafizə tədbirləri;
- torpaq texnikası sahəyə daxil ola bilmədikdə, xüsusilə alaq otlarına qarşı mübarizə zamanı güclü torpaq nəmliyi ilə əkin;
– hündür bitkilərin (qarğıdalı, günəbaxan) emalı və toxumluq bitkilərin səpilməsi;
— çəltik sahələrinin emalı;
- qurutmalar;
– yerüstü çiləmə avadanlığının işləmədiyi yerlərdə mailliyi 7 dərəcədən çox olan yamaclarda əkinlərin emalı.
Sovet İttifaqında kənd təsərrüfatı aviasiya donanmasının əsasını AN-2 təşkil edirdi. Hazırda kənd təsərrüfatı aviasiyasının inkişafı ağır təyyarələrdən xeyli ucuz olan ultrayüngül təyyarələrin (ALV) və pilotsuz uçuş aparatlarının (PUA) istifadəsinin əhəmiyyətli dərəcədə genişləndirilməsinə doğru gedir. Federal Aviasiya Qaydalarına və Rusiya Federasiyasının Hava Məcəlləsinə uyğun olaraq, bir aparat (təyyarə) aşağıdakılara sahib olduqda ultra yüngül adlanır:
- maksimum uçuş çəkisi 495 kq-dan çox olmayan (aviasiya xilasetmə avadanlığı istisna olmaqla);
- maksimum kalibrləmə dayanma sürəti (minimum uçuş sürəti) 65 km/saatdan çox olmayan.
Pilotsuz uçuş aparatlarına (PUA) uçuşlarını bortdan kənarda olan pilotlar (xarici pilotlar) idarə edən nəqliyyat vasitələri daxildir.
İHA-nın düzgün istifadə rejiminin xüsusiyyətləri onun maksimum uçuş çəkisi ilə müəyyən edilir:
- 250 q-a qədər - dövlət qeydiyyatına və ya uçota alınmır;
- 250 q-dan 30 kq-a qədər - məcburi dövlət uçotuna alınır;
- 30 kq-dan və daha çox - dövlət qeydiyyatına alınmalıdır.
İHA və ALS-dən istifadənin mühüm üstünlükləri bunlardır:
— təkərlər və ya tramvay xətlərindən istifadə zərurəti (yerüstü avadanlıqlarla müqayisədə);
- istismar xərclərini azaltmaqla yüksək səmərəlilik (ağır təyyarələrlə müqayisədə, çünki bu təyyarələrdə təchiz olunmuş aerodromlara ehtiyac yoxdur).
Pilotsuz uçuş aparatlarının istifadəsi aşağıdakı vəzifələrin həllinə kömək edir:
- kənd təsərrüfatı istehsalının texnoloji proseslərinin planlaşdırılması və nəzarəti üçün kənd təsərrüfatı təyinatlı torpaqların kartoqrafik əsaslarının yaradılması və onların dəqiq koordinatları ilə kənd təsərrüfatı obyektlərinin yerləşdirilməsi haqqında ətraflı məlumatların əldə edilməsi;
– əkin sahələrinin vəziyyətini və inkişafını müəyyən etmək, spektral təsvirin nəticələrinə əsasən vegetasiya indeksinin hesablanması əsasında məhsuldarlığı proqnozlaşdırmaq üçün kənd təsərrüfatı torpaqlarının əsas səthinin multispektral təsviri əsasında distant monitorinqin aparılması və s.;
– yerüstü texnikanın istismarına və aqrotexniki işlərin keyfiyyətinə real vaxt rejimində operativ nəzarət;
– inkişafın ilkin mərhələsində, o cümlədən gizli formada əkinlərin alaq otlarının səviyyəsini, zərərvericilərin və xəstəliklərin təzahürlərinin mövcudluğunu müəyyən etmək üçün kənd təsərrüfatı torpaqlarının geokodlu fitosanitar monitorinqi;
Kənd təsərrüfatı torpaqlarının aerofotoçəkilişi üçün PUA-nın istifadəsi peyk təsvirləri ilə müqayisədə daha yüksək ayırdetmə qabiliyyətinə malik (hər bir nöqtədə bir santimetrə qədər) təsvirlərin əldə edilməsini təmin edir və ən əsası, bu işlərin sıxlıq şəraitində həyata keçirilməsinə şərait yaradır. buludlar (belə dövrlərdə kosmik gəmi ilə çəkiliş mümkün deyil).
Bitkilərin fitosanitar monitorinqi üzərində daha ətraflı dayanaq. Son vaxtlar Rusiyada bitki mühafizə vasitələrinin istifadəsinin həcmi durmadan artır: statistik məlumatlara görə, 2010-cu ildən başlayaraq hər beş ildən bir onlar iki dəfə artıb və 2020-ci ildə 221 min tona çatıb. Bitki mühafizə vasitələrinin istifadəsinin artması ilə təsərrüfatlar kənd təsərrüfatı sahələrinin fitosanitar vəziyyəti haqqında məlumatların operativ şəkildə toplanmasını və işlənməsini təmin etməlidirlər. Bu məlumat olmadan bitki mühafizə vasitələrinin rasional və təhlükəsiz istifadəsi üçün texnoloji təminat problemlərini qısa müddət ərzində kənd təsərrüfatında həll etmək mümkün deyil. Yataqların yerüstü marşrut tədqiqinin mövcud üsulları lazımi məlumatları tez və lazımi həcmdə əldə etməyə imkan vermir. Bununla əlaqədar olaraq xaricdə və ölkəmizdə bitki mühafizəsi tədbirlərinin planlaşdırılması və həyata keçirilməsi üçün məlumatların əldə edilməsi üçün yüksək effektiv distant üsulların işlənib hazırlanması istiqamətində fəal iş aparılır. Operativ distant fitosanitar monitorinq üçün Yerin alt səthinin geokodlanmış video, multispektral və hiperspektral təsvirlərini təmin edən pilotsuz uçuş aparatlarından ən çox istifadə olunur.
Qeyd edək ki, alaq otlarına qarşı mübarizə sahəsində distant məlumat axtarışı üsullarından (tarlada alaq otlarının yerləşdiyi yerin müəyyən edilməsi, məhsul itkisinin qiymətləndirilməsi, zərər zonalarının xəritələşdirilməsi) tətbiqi məsələləri artıq qismən həll olunub. Bu sahədə elmi-texniki əməkdaşlıq haqqında müqavilə çərçivəsində VIZR, Aerokosmik Cihazlar Universiteti (Sankt-Peterburq), Samara Aqrar Akademiyası və “Ptero” MMC-nin (Moskva) mütəxəssislərinin iştirakı ilə tədqiqatlar aparılmışdır. Taxıl və kartof əkinlərinin 20-dən çox növü, o cümlədən Sosnovski kimi zərərli alaq otu üçün yoluxmasını qiymətləndirmək üçün spektrometriyaya əsaslanan məlumat axtarışının uzaq üsulları üçün BVS-dən istifadə etməklə müsbət nəticələr əldə edilmişdir. Məlumatlar 300-1100 nm dalğa uzunluğunda mədəni bitkilərdən və alaq otlarından əks olunmasının spektral xüsusiyyətlərinin təyini və təhlili əsasında əldə edilmişdir.
Belə ki, becərilən və alaq otlarından əks olunan spektral parlaqlığa əsaslanan müəyyənedici xüsusiyyətləri müəyyən etmək məqsədilə aparılan tədqiqatlar zamanı müasir metodlardan istifadə etməklə kənd təsərrüfatı torpaqlarının alt səthinin multispektral təsvirindən istifadə etmək üçün elektromaqnit şüalanma dalğa uzunluqlarının ən informativ spektral alt diapazonları müəyyən edilmişdir. uzaqdan zondlama sistemləri. Alaq otlarının və mədəni bitkilərin spektral təsvirlərinin təhlili göstərir ki, biz dalğa uzunluqlarının yaxın infraqırmızı alt diapazonunda mavi, yaşıl, qırmızı və yaxın infraqırmızı elektromaqnit şüalanmasının alt diapazonlarında əldə edilmiş spektral parlaqlıq əyrilərində xarakterik fərqləri müşahidə edirik.
Kənd təsərrüfatı torpaqlarının məsafədən zondlanması üsullarının geniş tətbiqi üçün daha çətin məsələ bitki xəstəliklərinin və hər şeydən əvvəl gizli formada informativ əlamətlərin müəyyən edilməsidir. Bu, xəstəliklərin bir çox informativ əlamətlərinin spektral parlaqlıqda öyrənilən bitkilərin qeyri-infeksion patologiyasının əlamətlərinə bənzəməsi ilə əlaqədardır.
Kolorado kartof böcəyi tərəfindən kartof xəstəliklərinin və kartof bitkilərinin zədələnməsinin spektroradiometriya üsulu ilə müəyyən edilməsində müsbət nəticələr əldə edilmişdir. Bu üsuldan istifadə edərkən məlum oldu ki, kartof əkərkən gec zərərvericidən təsirlənir (şəkil 1), infeksiyadan sonra üçüncü gündə sağlam bitkilərlə müqayisədə əksin spektral parlaqlığının kəskin azalması müşahidə olunur və infeksiyadan sonra yeddinci gün, spektral parlaqlıq dəyərləri bitkilərin praktiki olaraq öldüyünü göstərir. Bu vəziyyətdə, gec zərərvericidən təsirlənən bitkilərdə spektral parlaqlığın dəyəri torpaqdan əks olunmasının spektral parlaqlığının dəyərlərinə yaxındır.
Kartof Kolorado kartof böcəyi tərəfindən zədələndikdə, zərərvericilər tərəfindən zədələnməmiş bitkilərlə müqayisədə spektral əks parlaqlıq dəyərlərinin iki-üç dəfə azaldığını da müşahidə edirik. Şəkil 2-də kartof bitkilərinin müxtəlif zədə dərəcəsini nəzərə alaraq əks etdirilməsinin spektral parlaqlığı haqqında məlumatlar göstərilir. Əldə edilən məlumatlar Kolorado kartof böcəyi tərəfindən kartof bitkilərinin zədələnməsinin uzaqdan aşkar edilməsi üçün böyük əhəmiyyət kəsb edir.
Hal-hazırda sağlam və xəstə kartof bitkilərinin, eləcə də Kolorado kartof böcəyi tərəfindən zədələnmiş bitkilərin əks olunmasının spektral parlaqlığına əsaslanan informativ xüsusiyyətləri müəyyən etmək üçün aparılan tədqiqatlar əsasında elektromaqnit şüalanma dalğa uzunluqlarının ən informativ spektral alt diapazonları müəyyən edilmişdir. BVS və SLA istifadə edərək kənd təsərrüfatı torpaqlarının əsas səthinin multispektral təsvirindən istifadə etmək üçün yaradılmışdır.
Xəstəlikləri təyin edərkən Aqrofizika İnstitutunun tədqiqatlarının nəticələrini nəzərə almaq lazımdır ki, bu da azot və torpaq rütubətində çatışmazlığı olan bitkilərin əks olunmasının spektral xüsusiyyətlərini müəyyən etməyə imkan verdi.
Alınan nəticələr kənd təsərrüfatı torpaqlarının fitosanitar vəziyyətini deşifrə edərkən, xəstəliklərdən təsirlənən və mineral qidalanma və ya torpaq rütubətinin çatışmazlığından yaranan patologiyaları olan bitkiləri aydın şəkildə ayırd etməyə imkan verən informativ xüsusiyyətlərin müəyyən edilməsi üçün vacibdir.
Müxtəlif bitkilərin xəstəliklərinin spektral təsvirlərinin, eləcə də mineral qidalanma və ya torpağın rütubətində çatışmayan bu bitkilərin spektral təsvirlərinin kitabxanalarının formalaşdırılması məlumatların uzaqdan əldə edilməsinin nəticələrinə əsasən əsaslandırılmış və operativ qərarlar qəbul etməyə imkan verəcəkdir. xəstəliklər olduqda fitosanitar vəziyyəti sabitləşdirmək və ya digər amillərin təsirindən əkinlərdə yaranmış stress vəziyyətlərini aradan qaldırmaq üçün aqrotexniki tədbirlər kompleksini həyata keçirmək.
BVS-nin istifadəsində növbəti mühüm istiqamət onların bitki mühafizəsi tədbirlərinə tətbiqidir. İlk dəfə olaraq pilotsuz uzaqdan idarə olunan helikopterlər formasında PUA-lar çəltik tarlalarının pestisidlərlə müalicəsi üçün 90-cı illərin əvvəllərində Yaponiyada istifadə olunmağa başladı. Hazırda kənd təsərrüfatı dronlarının istehsalında lider olan Çində UA-nın becərildiyi ərazilər artıq bir neçə milyon hektardan artıqdır. İHA bazarı da bütün dünyada dinamik inkişaf edir, bu təyyarələrdən istifadənin həcmi hər il 400-500% artır. Mütəxəssislərin fikrincə, dünyada kənd təsərrüfatında UA texnologiyalarından istifadə 5,7 milyard dollar bazar dəyərinə çatacaq.
Kənd təsərrüfatı dronlarından bazarda Çin şirkəti DJI üstünlük təşkil edir və ən çox yayılmış model DJI Agras T16-dır.
Bu modelin İHA hissələrinin əksəriyyəti kompozit materiallardan hazırlandığından cihazın çəkisi 18,5 kq-dan çox deyil (batareyasız). Bitki mühafizəsi avadanlığı ilə çəni işçi maye ilə doldurarkən maşının uçuş çəkisi 41 kq-a çatır. Bum səkkiz nozzle ilə təchiz edildikdə işçi maye üçün rezervuarın tutumu 16 litrdir. Bu dron modelinin üstünlüyü ondan ibarətdir ki, o, radarlarla təchiz olunub ki, bu da maneələrlə toqquşma riskini kəskin şəkildə azaldır, həmçinin gecə saatlarında projektorlardan istifadə etməklə işləmək imkanı verir. Pilotsuz təyyarənin meydançanın üstündəki optimal uçuş hündürlüyü 2,5-3 metrdir və lazım gələrsə, cihaz 30 metrə (maksimum üfüqi uçuş hündürlüyü) qədər qalxa bilər. Bu hündürlük çoxillik plantasiyaların, botanika bağlarında bitkilərin və meşələrin zərərvericilərdən və xəstəliklərdən müalicəsi üçün lazımdır.
Rusiya Federasiyasında siçan gəmiricilərinə qarşı mübarizə üçün BVS-nin istifadəsi ilə bağlı müsbət nəticələr əldə edilmişdir (tədqiqatlar VIZR və Ginus şirkətinin iştirakı ilə aparılmışdır). Uzaqdan monitorinqin istehsal sınaqları və siçanabənzər gəmiricilərin yuvalarına rodentisidlərin geokodlu tətbiqi göstərdi ki, əl tətbiqi ilə müqayisədə yeni texnologiyanın dəqiqliyi 91%-ə qarşı 97% təşkil edir.
BVS-dən Sosnovski çəyirtkəsinin yayılma ərazilərinin uzaqdan monitorinqi, həmçinin bu zərərli növə qarşı herbisid çiləmə texnologiyasının tətbiqi üzrə praktiki təcrübə toplanmışdır.
UA-nın kənd təsərrüfatında istifadəsinin müsbət nəticələrinə və perspektivlərinə baxmayaraq, onların məsafədən monitorinq və bitki mühafizəsi üçün səmərəli və təhlükəsiz istifadəsinə dair qanunvericilik və normativ sənədlər sahəsində çatışmazlıqlar, habelə həll edilməmiş problemlər mövcuddur, yəni:
- işin icrası zamanı aparatı itirmək riski ilə PUA-nın yüksək qiyməti;
- istifadəyə dair qanuni məhdudiyyətlər: dünyanın əksər ölkələrində işin icrası zamanı PUA operatorun görmə qabiliyyəti daxilində olmalıdır (məsafə 500 metrdən çox deyil);
- cihazın qeydiyyatı, qeydiyyatı (əgər onun kütləsi 25 kq-dan çox olarsa, əksər ölkələrdə) və İHA-dan kommersiya məqsədləri üçün istifadə etmək üçün lisenziya almaq zərurəti;
- əlavə bahalı avadanlıqlara və ixtisaslı kadrlara ehtiyac: PUA-nın fasiləsiz və səmərəli işləməsi üçün ən azı üç əlavə batareya, onları doldurmaq üçün generator lazımdır; bir avtomobilə xidmət göstərməklə ən azı üç nəfər məşğul olur;
- meteoroloji şəraitdən böyük asılılıq. Küləkli havalarda, xüsusilə güclü yan küləklə aparatın idarə edilməsi çox çətindir;
- "Pestisidlər və aqrokimyəvi maddələrlə təhlükəsiz işləmə haqqında" 109 saylı Federal Qanunun tələblərinə uyğun olaraq BVS-dən istifadə edərək bitki mühafizəsi vasitələrinin istifadəsi üçün qanuniləşdirilmiş qaydaların olmaması;
- kənd təsərrüfatında PUA-ların təhlükəsiz istismarı üçün normativ sənədlərin olmaması;
- BVS-nin köməyi ilə bitki mühafizə vasitələrindən istifadə zamanı hüquqi və fiziki şəxslər üçün sığorta riski standartlarının olmaması;
- zərərliliyin iqtisadi hədləri nəzərə alınmaqla alaq otlarının, zərərvericilərin və xəstəliklərin uzaqdan fitosanitar monitorinqi, habelə onların nəticələrinin avtomatik dekodlanması problemlərinin həlli üçün yüksək qiymət və proqram məhsullarının çatışmazlığı.
Operatorların hazırlanması və zavodların monitorinqi və mühafizəsi üçün UAS-dan istifadə üçün texnoloji prosedurların istehsalat aprobasiyası üçün regional mərkəzlərin yaradılmasına təcili ehtiyac var.
Kənd təsərrüfatı proqramlarının rəqəmsallaşdırılması çərçivəsində əsas bitkilərə zərərvericilərin ziyan vurmasının xarakterik informativ əlamətləri olan herbisidlərin və istinad nümunələrinin istifadəsi üçün inkişafın ən həssas mərhələsində olan alaq otlarının istinad nümunələrinin böyük məlumat bazalarının hazırlanmasını sürətləndirmək lazımdır. Mineral qidalanma səviyyəsinin və aqroiqlim parametrlərinin təsirini nəzərə alaraq sağlam və xəstə bitkilərin spektral təsvirlərinin kitabxanalarının formalaşdırılmasını başa çatdırmaq eyni dərəcədə vacibdir.
Anatoli Lısov, VIZR-nin İnteqrasiya edilmiş Bitki Mühafizəsi Laboratoriyasının rəhbəri, e-poçt: lysov4949@yandex.ru