Дрони в захисті рослин: ультрамалооб’ємне обприскування

Агродрон виконує ультрамалооб’ємне обприскування поля пшениці

У багатьох країнах – включаючи Україну – безпілотники вже перестали бути «екзотикою» і стали робочим інструментом на фермі. Сьогодні передові господарства застосовують промислові агродрони для найрізноманітніших завдань: спостерігають за посівами на всіх стадіях розвитку, виявляють осередки хвороб і шкідників, оцінюють стан рослин та оперативно проводять обробку. Завдяки швидкому прогресу ПЗ безпілотники стають доступнішими та самостійнішими: частина операцій автоматизується, а потреба у пілотах високої кваліфікації помітно знижується.

Одна з ключових робіт, де БПЛА приносять відчутну користь, – ультрамалооб’ємне обприскування (УМО). Обробка з повітря може проводитися двома способами:

  • «Класична авіаційна» схема – розпилення по всій площі поля.
  • «Точкова» обробка – внесення препарату лише там, де виявлено проблему (бур’яни, шкідники, хвороби, нерівномірність розвитку тощо).

На практиці технологія часто включає підготовчий етап: огляд ділянки, побудову 3D-моделі, формування карти рельєфу та точне позначення меж обробки. Порівняно з пілотованою авіацією та наземними самохідними обприскувачами дрони є компактнішими та маневренішими; при цьому за робочу зміну (умовно – до 12 годин) вони здатні обробити близько 100-150 га.

Що таке УМО і чим воно відрізняється від «звичайного» внесення

Ультрамалооб’ємне обприскування (УМО) – це внесення добрив, пестицидів та біологічних засобів захисту у вигляді висококонцентрованого робочого розчину (або іншої робочої рідини), готового до застосування. Сам підхід використовується десятиліттями: УМО як технологія внесення засобів захисту рослин (ЗЗР) відома вже понад пів століття.

Склад робочої рідини залежить від препарату та рецептури. Зустрічаються:

  • розчини;
  • суспензії (з дрібними твердими частинками);
  • емульсії (насичені склади різних препаративних форм).

Саме обприскування – це нанесення робочої рідини на поверхню культури за допомогою розпилювачів. Ключова відмінність УМО від традиційних методів – менший об’єм робочої рідини на гектар, а отже, змінюються й параметри розпилення, насамперед розмір крапель.

Від чого залежить ефективність обприскування

На результат обробки найбільше впливають кілька груп факторів.

1) Терміни внесення

Своєчасність – фундамент точного землеробства. І підживлення, і заходи проти бур’янів чи шкідників дають ефект лише тоді, коли вони виконані в потрібну фазу розвитку культури та у правильне «вікно» за погодними умовами.

2) Рівномірність розподілу

Під рівномірністю зазвичай розуміють:

  • якість нанесення по горизонталі та вертикалі (включаючи нижні яруси рослин);
  • відповідність об’єму внесення заданій нормі;
  • стабільність факела розпилення та тиску;
  • справність системи (шланги, форсунки, фільтри) та коректну висоту встановлення.

3) Покриття та дозування

Ці параметри залежать від:

  • типу препарату та робочої рідини;
  • розміру крапель;
  • кількості крапель на одиницю площі.

Для різних груп засобів захисту рослин (ЗЗР) вимоги до покриття відрізняються. Приклад орієнтовних діапазонів:

Група препаратівНорма витрати (орієнтовний діапазон покриття)
Гербіциди0,5-1,0%
Інсектициди та фунгіциди2,0-3,0%
Акарициди0,4-0,75%

Чому «класика» не завжди влаштовує: слабкі місця традиційних методів

Зазвичай господарства в Україні обирають між:

  • навісними/причіпними та самохідними обприскувачами;
  • малою авіацією (літаки/гвинтокрили).

Ці рішення дійсно можуть бути продуктивними, особливо на великих масивах. Але вони мають помітні обмеження:

  • Висока ціна самохідної техніки та її утримання – важкий фінансовий тягар для невеликих господарств (наприклад, сімейних ферм чи малих ТОВ).
  • Великі витрати води і, як наслідок, складна логістика підвезення та приготування робочих розчинів.
  • Простої через погоду, особливо під час затяжних дощів, коли важка техніка просто не може заїхати в поле.
  • Втрата частини врожаю на технологічних коліях (іноді до кількох відсотків від загальної площі поля).
  • Ущільнення ґрунту та додаткове навантаження на родючий шар від важких машин.
  • Високі витрати на персонал, обслуговування та ремонт.

Мала авіація: продуктивність є, точності та безпеки – менше

Літак здатний закривати великі площі дуже швидко (десятки й сотні гектарів за годину), але ціна цієї швидкості – менша точність і вищі ризики. Велика крапля та висота розпилення часто призводять до того, що частина препарату:

  • випаровується у спеку, взагалі не долітаючи до листка;
  • зноситься вітром і розподіляється нерівномірно по краях поля, особливо якщо ділянка обмежена лісосмугою (літаку потрібен простір для розвороту та набору висоти).

Окрема проблема – ймовірність потрапляння розчину на сусідні поля, що в умовах українського законодавства та сусідства різних агрофірм може призвести до пошкодження чужої культури, загибелі бджіл на пасіках та подальших судових позовів чи виплат компенсацій.

Гвинтокрили забезпечують точнішу роботу, але їхнє застосування часто обмежується вартістю палива, доступністю справної техніки та неможливістю повноцінно працювати вночі. Доповнює картину дефіцит досвідчених пілотів агроавіації та висока вартість ремонту літальних апаратів.

Чому дрони часто виграють

Порівняно з великою авіацією та наземними обприскувачами, БПЛА в умовах українських господарств забезпечують такі переваги:

  • Низький і повільний політ – дозволяє точніше «дотягуватися» до складних зон, працювати на полях зі складним рельєфом та обробляти осередки хвороб чи бур’янів точково.
  • Нічні обробки – у нічний час випаровування розчину мінімальне, а також з’являється вищий шанс ефективно спрацювати проти шкідників, які активні саме в темний час доби.
  • Вища безпека – контакт людини з концентрованими пестицидами та хімікатами зводиться до мінімуму.
  • Менше людей на завдання – як правило, для роботи комплексу достатньо лише одного оператора (пілота) та помічника для заправки.
  • Колосальна економія води – орієнтовно 5-10 л/га проти 200-300 л/га у самохідних обприскувачів та 50-100 л/га у малої авіації. Це знімає потребу в постійному підвезенні тон води водовозами.
  • Більш повне покриття рослин – завдяки дрібнодисперсній краплі та потужним потокам повітря від гвинтів (низхідний потік), які буквально «продувають» рослину й доставляють робочий розчин не лише на верхнє листя, а й у нижні яруси та на зворотний бік листків.
Низхідний потік від гвинтів дрона доставляє розчин на нижні яруси та зворотний бік листків

Як будують маршрут на DJI Agras T50: два підходи

Схеми планування завдання для дрона-обприскувача DJI Agras T50 в українських господарствах зазвичай виглядають так:

Оператор планує маршрут агродрона на пульті, над полем працює дрон-розвідник

1) Обліт по периметру агродроном

Оператор здійснює обліт поля дроном та за допомогою пульта керування фіксує контрольні точки меж ділянки, де необхідно виконати обробку.

2) Попередня розвідка та фотограмметрія (найбільш технологічний та зручний варіант)

Спочатку поле знімають легким дроном-«розвідником» (наприклад, Mavic 3 Enterprise/Multispectral або Phantom 4 RTK), потім у спеціалізованому ПЗ (наприклад, DJI Terra) будують точний ортофотоплан та цифрову модель рельєфу.

Після цього готову карту з усіма межами, перешкодами (стовпи ЛЕП, дерева, яри) та параметрами польоту завантажують на пульт – і великий обприскувач летить строго за автоматичним завданням. Використання RTK-позиціонування забезпечує сантиметрову точність, що повністю виключає пропуски або повторні перекриття під час внесення ЗЗР.

Зведене порівняння підходів

Нижче – коротко про мінуси традиційних рішень та сильні сторони БПЛА, актуальні для українських агропідприємств.

Самохідні обприскувачі (мінуси)Мала авіація (мінуси)Безпілотні рішення (плюси)
Висока вартість купівлі та сервісного обслуговуванняЗалежність від вітру/спеки/опадів, суттєві обмеження щодо точностіВисока точність, мобільність та оперативність виїзду в поле
Велика витрата води та, як наслідок, складніша логістикаЗнесення препаратів на сусідні поля, ризик пошкодити чужі посівиМаксимальна автоматизація процесів (мінімум людського фактора)
Переущільнення ґрунту важкою технікоюНерівномірність обробки по краях поля та у складних зонахRTK-позиціонування з сантиметровою точністю внесення
Втрати врожаю через технологічні коліїДефіцит справної техніки та досвідчених пілотів агроавіаціїМалі норми води та препарату завдяки дрібнодисперсній краплі
Вимушені простої через погоду (якщо ґрунт надто вологий)Зазвичай неможливо повноцінно працювати вночіМінімальний контакт персоналу з концентрованими пестицидами
Високі витрати на кваліфікований персонал та ремонтиВисокі експлуатаційні витрати (дороге авіапаливо)Низька висота польоту – мінімальний ризик «залетіти» на чужу територію
Можливість нічних обробок та ефективна робота в тандемі з розвіддронами

Бажаєте впровадити технологію ультрамалооб’ємного обприскування у своєму господарстві?

Наша команда допоможе підібрати обладнання, налаштувати маршрути та навчити персонал для роботи з БПЛА. Захистіть свій врожай ефективно та без зайвих витрат води!

Родіон Сорока

Автор статті

Родіон Сорока

Керівник комерційного відділу Agroflot