Сельское хозяйство Украины существенно уступает по эффективности сельскому хозяйству развитых стран мира.

Эта ситуация остается неизменной не один десяток лет, и лучше всего ее характеризует один из основных показателей рентабельности сельскохозяйственного производства — урожайность. И дело здесь вовсе не в климатических условиях — урожайность аналогичных культур в Скандинавии или Канаде, где природные условия более суровые, выше, чем в нашей стране.

В Украине, стране с обширной территорией и большими посевными площадями, мониторинг сельхозугодий зачастую является трудной задачей. Наблюдение за урожаем производится путем выезда на поля, что занимает немало времени и не всегда эффективно. Использование БПЛА для мониторинга сельскохозяйственных площадей имеет ряд преимуществ и способно дать больше информации об их состоянии.

Новые информационные технологии в сельском хозяйстве, волна которых дошла до Украины в последние десять лет, стали называть «точным земледелием». Точное земледелие ещё называют топоориентированным земледелием, земледелием по предписанию, точным сельским хозяйством, аккуратным сельским хозяйством.

Точное земледелие — это стратегия управления, которая использует информационные технологии, извлекая данные из множественных источников с тем, чтобы принимать правильные решения по управлению сельскохозяйственным предприятием.

Основная разница между традиционным и точным земледелием находится в применении современных информационных технологий для сбора данных (беспилотного летательного аппарата или спутника). Эти данные впоследствии можно обработать и проанализировать. На основе полученных результатов в дальнейшем можно принимать решения по выполнению сельскохозяйственных операций.

Беспилотные летательные аппараты (БПЛА) используются при изучении местности, для решения сельскохозяйственных задач и создания карт в электронном формате. Аэросъемка позволяет более эффективно и качественно проводить инвентаризацию сельскохозяйственных земель, контролировать посевы и выявлять износ или деградацию ресурсов, минимизировать угрозы, связанные с истощением земли. Это хороший инструмент анализа и определения ресурсности сельского хозяйства.

БПЛА в сельском хозяйстве можно использовать при:

  • установлении границ посевных территорий и расчете их площадей;
  • инвентаризации земли для посевов и других сельскохозяйственных нужд;
  • составлении планов и карт сельскохозяйственной земли;
  • мониторинге структуры площадей для посевов и контроле за использованием угодий;
  • анализе заростания сельскохозяйственных угодий деревьями и кустарниками;
  • определении участков заболоченности местности, эрозии почвы, избытка влаги или засыхания территории;
  • изучении изменений почв и составлении планов и карт изменений почвы;
  • мониторинге случаев незаконного использования земли и ресурсов.

Электронная карта

В качестве дистанционного метода обследования посевных площадей мы используем беспилотный летательный аппарат. Полученные фотоснимки обрабатываются профессионалами с помощью специализированного программного обеспечения. После детального анализа создается электронная карта.

 

Что позволяет показать электронная карта?

  • Электронные контуры полей.
  • Карту качества грунта на основе данных заказчика.
  • Ортофотоплан.
  • Карту вегетационного индекса NDVI.


Электронные контуры полей позволяют:

  • Инвентаризировать сельхозугодия.
  • Создавать кадастры земель.
  • Межевать участки.

Карта качества грунта определяют:

  • Содержание основных элементов (N, P, K).
  • Подтопление территорий.
  • Образование оврагов и оползней.
  • Снежный покров.

С помощью ортофотоплана можно:

 

  • Получить точные контуры сельскохозяйственных угодий.
  • Произвести точный просчёт полезной площади.
  • Спрогнозировать расход топлива.

Карта вегетационного индекса NDVI позволяет:

  • Прогнозировать и оценивать урожайность и качество плодов.
  • Выявлять болезни и вредителей на ранних стадиях развития растений.
  • Рассчитывать точечное внесение микродоз удобрений и необходимых препаратов.
  • Планировать комплекс агротехнологических работ для достижения максимального урожая.

Вегетационный индекс (NDVI)

Использование мультиспектральной съемки в сельском хозяйстве – это новый шаг в развитии сельского хозяйства. Данная технология предоставляет фермерам почти мгновенную максимально детальную информацию о том, как себя чувствуют посевы.

С ее помощью можно определить индекс NDVI:

NDVI = (NIR – RED)/(NIR + RED)

где, NIR – отражение в ближней инфракрасной области спектра,

RED – отражение в красной области спектра.

В основе формулы NDVI лежит тот факт, что высокая фотосинтетическая активность, как правило, связанная с наличием густой растительности. Благодаря этому, появляется возможность проводить картографирование растительного покрова на основе воздушных съемок и выявлять площади, покрытые и непокрытые растительностью.

Зная спектральные характеристики естественных (снег, лед, вода и т. д.) и искусственных материалов, а также характерные для них значения NDVI, можно распознавать и классифицировать их на спектрозональных снимках.

Трихограмма

Современные комплексы БПЛС могут использоваться не только для сбора информации, но и для высокоэффективной и экономичной борьбы с вредителями урожая с помощью расселения трихограммы. 

Трихограмма — мелкое насекомое, которое будучи личинкой, питается яйцами паразитов. Та происходит природный и биологически безопасный процесс по обезвреживанию паразитов, что, в свою очередь, помогает максимально сохранить урожай. Для расселения трихограммы подходят сравнительно небольшие БПЛС, что позволяет снизить расходы на их использование.

Трихограмму можно расселять для защиты от комплекса совок, кукурузного мотылька, лугового мотылька и других чешуекрылых вредителей. Она паразитирует на яйцах более 60 видов вредителей.

Она используется на широком диапазоне сельскохозяйственных (пшеница, ячмень, кукуруза, подсолнечник, горох, плодовый сад и пр.) и декоративно-цветочных культур в условиях открытого и закрытого грунта.

Преимущества применения яйцееда Trichogramma evanescens для биозащиты растений:

  • Низкая стоимость по сравнению с расходами на химическую обработку растений.
  • Данный способ биозащиты растений является экологичным.
  • Низкие затраты на внесение трихограммы.
  • Высокая эффективность, снижение потерь урожайности в результате обработки с/х культур более чем на 20%.
  • Широкий спектр действия  — двукратное внесение позволяет уничтожать несколько поколений вредителей и избежать до 40% потерь от формирующего урожая.
  • Уничтожает вредителей в «недоступных» для химии местах.
  • Авиавнесение (исключается потребность в применении специальных опрыскивателей).
  • Специально установленные дозаторы позволяют варьировать необходимое количество биоматериала в зависимости от культуры, сезонности и погодных факторов.
  • Распыление с БПЛС гарантирует внедрение особей трихограммы равномерно на всех участках поля.
  • Средство длительного действия.

За один полет БПЛС обрабатывает до 40 га, время обработки 40 га составляет около 20 минут.

Наиболее эффективная высота полета: 10-15 м над культурой. Одна бригада может за день обработать до 500 га.

Эффективность уничтожения вредителя трихограммой :

  • Кукуруза и подсолнечник — 65-70% (сохраняет урожай на 5-7 ц/га).
  • Сахарные и кормовые корнеплоды — 75% (сохранение урожая на 35-40 ц/га).
  • Пшеница — 75% (сохранение урожая на 8 ц/га).

Охрана сельскохозяйственных угодий

Использование дронов и БПЛС в системе обеспечения безопасности агропромышленных холдингов открывает новые возможности, которые были недоступны ранее. Тактико-технические характеристики дронов позволяют осуществлять оперативный мониторинг сельскохозяйственных угодий и объектов инфраструктуры, находящиеся на удалении до нескольких километров. Это позволяет своевременно отреагировать на экстренную ситуацию, пресечь противоправную деятельность.

Дроны и БПЛА могут использоваться как в дневное, так и в ночное время суток. Для выполнения задач в ночное время на аппарат устанавливают тепловизор.