21 сентября 2023 года Группа компаний DroneUA совместно с Международной информационно-аналитической платформой East-Fruit.com провела Международный Онлайн-семинар "Дроны, робототехника и беспилотные решения в овощеводстве и садоводстве".
Событие произошло в рамках сотрудничества с Продовольственной и сельскохозяйственной организацией ООН (ФАО), при поддержке Европейского банка реконструкции и развития (ЕБРР) и техническом участии агромедиа-агентства Sapienza.media.
В ходе онлайн-семинара обозначили основные достижения украинских агропроизводителей в применении дронов и робототехники в садах и насаждениях, а также перспективы внедрения беспилотных решений в плодоовощную отрасль.
Применение дронов в плодоовощеводстве и садоводстве началось с визуального мониторинга и контроля состояния насаждений. Экспертка овощной ассоциации Latvijas dārznieks Марите Гайлите отметила уникальную способность дронов оперативно собирать данные по состоянию насаждений. Сбор данных, их обработка и анализ стал основой для анализа ситуации в течение сезона вегетации и последующего принятия оперативных решений, связанных с контролем качества и действенности других технологических операций.
Использование дронов для мониторинга и последующей обработки данных позволяет качественно планировать технологические операции, а также прогнозировать урожайность и корректировать влияющие на нее факторы. К тому же, этот инструмент имеет свое ключевое преимущество перед другими методами (спутниковый, авиационный) благодаря своей оперативности и доступности. Обработка данных позволяет анализировать не просто общий массив данных, а решать локальные проблемы на уровне отдельного куста или дерева.
GIS-специалист и фотограмметрист Группы компаний DroneUA Глеб Лесной, раскрывая методологию проведения мультиспектрального анализа дронами, отмечает, что это позволяет садоводам определять интенсивность цветения плодовых деревьев, предотвращать перегрузку деревьев, определять переросшие деревья и проводить обрезку корней плодовых деревьев.
Мультиспектральные камеры просты и удобны в эксплуатации, ими можно управлять через дрон и обрабатывать до 2 тыс. га в день. Данные, полученные с помощью мультиспектрального анализа, обрабатываются в специальной программе (Pix4D Fields, Pix4D Mapper, ArcGIS Drone2Map, Drone Deploy и т.п.).
Агромониторинг позволяет выполнить:
- визуальную инспекцию садов или полей на основе ортофотоплана;
- учет растений и оценка их состояния;
- обмер полей и паспортизация хозяйств;
- создание карт состояния развития растений на основе вегетационного индекса NDVI, NDRE;
- создание карт дифференциального внесения препаратов.
Методология проведения мультиспектрального анализа предполагает оценку состояния растений на основе индексов NDVI и NDRE:
- NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) – самый универсальный и исторически первый вегетационный индекс для оценки состояния растений. Он характеризует концентрацию хлорофилла и биомассы;
- NDRE(normalized difference red edge index) – похож на NDVI индекс, но вместо красного диапазона использует так называемый "red edge" (красный край) диапазон переходный между красным и NIR.
Таким образом, беспилотные решения позволяют определить конкретное проблемное дерево и его координату и провести необходимую операцию на локальном уровне.
Вместе с тем в последние годы произошли кардинальные изменения в применении дронов в агропроизводстве, касающихся прежде всего внесения СЗР и удобрений. В выращивании зерновых и масличных культур это сравнимо с настоящей революцией.
Агродроны сегодня смело конкурируют с традиционной колесной техникой по производительности работы и в то же время предоставляют немало преимуществ, связанных с экономией ресурсов и увеличенной точностью внесения. Эту тенденцию подтвердили отечественные агропроизводители садоводческой и плодоовощной отрасли на онлайн-семинаре.
О собственном опыте применения наземных роботов в садах и овощных плантациях рассказали в компании Syngenta.
В частности, технический эксперт компании Syngenta Сергей Радчук отметил особенности использования наземной роботизированной платформы XAG R150 2020 Spray Model для опрыскивания растений в садах и насаждениях.
По рекомендациям специалиста, для работы на овощных культурах следует предусматривать посадку с технологической колеей с учетом вегетации культуры для эффективной работы в течение периода вегетации.
Для увеличения производительности работы наземного робота XAG R150 2020 оптимальна интенсивная технология посадки сада с формированием невысоких деревьев и небольшого междурядья.
По опыту компании Syngenta экономия воды при работе наземным роботом составляет 60% по сравнению с классическим опрыскивателем. Наземный агродрон требует 200-250 л/га, тогда как обычный опрыскиватель – 700 л/га. Расход горючего по технологии внесения составлял до 3 л/га, с дроном - до 1,3 л/га. Одновременно с экономией ресурсов существенно улучшается качество внесения.
Роботизированная платформа позволяет быстро и качественно сделать настройки для покрытия тех зон (сад/овощное поле), которые требуют обработки с регулировкой размера капли, согласно продукту.
Среди главных в применении наземной роботизированной платформы в компании отмечают:
- отсутствие выбросов CO2;
- исключение человеческого фактора;
- платформа работает по запрограммированному маршруту с отклонением от траектории не более 1 см.
На основе собственного опыта компания Syngenta отмечает универсальность и эффективность применения наземных роботизированных платформ в садах и плантациях. Сегодня такие платформы способны выполнять не только опрыскивание, но и транспортировку грузов и обкошивание междурядий.
Опытом обработки голубики дронами-опрыскивателями поделился глава СФГ "Виктория Сенс" Александр Евпак. Он опроверг риски возникновения фитотоксичности растений. Проследил лучшую усвояемость веществ с технологией ультрамалообъемного внесения (УМО) дронами, оперативное и качественное внесение без вытаптываний на участках со сложной конфигурацией и своевременность проведения запланированных операций благодаря беспилотным решениям.
Технология, которую наработало хозяйство, включает в среднем 10-12 обработок (фунгицид + инсектицид). Обычно для этого использовать трактор LOVOL мощностью 45 л. и навесной опрыскиватель объемом бака 700 л. Площадь 20 га обрабатывали в течение 1-2 рабочих смен с нормой излива 200-250 л/га. Вместе с тем хозяева обладают ограничивающим фактором: собственная пасека для опыления насаждений позволяет проведение обработок только в ночное время с 22-23 часов до 4-5 часов утра.
Из собственного опыта Александр Евпак выделил следующие недостатки применения классической техники:
- Растянутое по времени внесение на всей площади насаждения. Большие риски ухудшения урожая, особенно если есть ограничения погоды и всплеск популяции вредителей или болезни.
- Вытаптывание кустов и урожая на междурядьях, в случае густой кроны, которая ложится на проход.
- В сезон чрезмерной увлажненности почвы невозможность работать в насаждениях (застаивание воды на неровных участках, впадинах).
Вместе с тем он отмечает важные аспекты технологии, влияющие на качество ягод:
- Равномерное и своевременное внесение препаратов по всей площади насаждений. Важно при внесении химических препаратов с соблюдением сроков выведения вещества из ягоды на момент уборки.
- Минимизация временного интервала между обработками на каждой из плантаций. Важно при болезнях и видах быстро распространяющихся вредителей.
- Однородные погодные условия для внесения и усвоения препаратов.
- Избегание детоксикации препаратом и стресса из-за фитотоксичности.
Ввиду недостатков традиционной колесной техники в выращивании голубики, хозяйство решило заложить эксперимент на собственном поле с задачами:
- Подтвердить достижение биологического эффекта СВР при УМО-внесении агродроном;
- Проверить риски фитотоксичности при работе боковыми смесями с агродроном;
- Наработать и оценить эффективность технических параметров проведения операции агродроном;
- Протестировать техническую возможность сохранения норм действующего вещества по технологии УМО;
- Оценка экономической эффективности за счет экономии ресурсов и целесообразности привлечения сервисных компаний для проведения операции.
В результате, по словам главы хозяйства, биологический эффект СВР был достигнут, фитотоксичности не наблюдалось. В то же время была подтверждена высокая эффективность внесения на участках со сложной конфигурацией и оперативность: для обработки 20 га потребовалось 1,5 – 2 часа, в то время как по классической технологии для проведения этой же операции необходимо было около 7 часов.
Основные преимущества, отмечаемые СФХ "Виктория Смысл" в работе с дронами-опрыскивателями на голубики:
- соблюдение параметров для формирования и сбора ягоды высшего качества;
- своевременное внесение препаратов по всей площади насаждений;
- улучшение покрытия растений препаратом;
- высокая и быстрая усвояемость препарата;
- минимизация временного интервала между обработками на каждой из плантаций.
Кроме применения агродронов на овощных и ягодных плантациях, украинские аграрии уже успешно опробовали беспилотные решения по обработке орехового сада. В частности, главный агроном хозяйства "Галс Агро" Евгений Лайтер и соучредитель сервисной компании Dron Agronom Ярослав Федоришин поделились собственным уникальным кейсом по опылению фундукового сада дронами-опрыскивателями XAG, что позволило с минимальными затратами увеличить количество орехов в завязи и, наконец, урожайность сада.
В хозяйстве "Галс Агро", имеющем земельный банк 2400 га в Киевской области, сейчас площадь сада фундука составляет 400 га. Фундук – многолетняя культура с длительным периодом выращивания. Вступление насаждений в стадию плодоношения происходит не ранее 4-5 лет после высадки. Промышленное плодоношение возможно после 5-го года выращивания. Опыление – это основной способ получения орехов. Впрочем, фундук - опыляемое с помощью ветра растение, также у фундука наблюдается стерильность к пыльце родственных сортов. То есть нужна пыльца из других сортов.
Залог успешного опыления:
- цветение женских цветочков;
- цветение мужских сережек;
- совпадение сроков высвобождения пыльцы и цветения женских цветочков;
- благоприятные климатические условия.
По словам главного агронома хозяйства, сложность выращивания фундука заключается в том, что эффективные способы опыления отсутствуют. Стандартная технология предусматривает опыление благодаря имеющимся посадкам сортов опылителей.
Почему хозяйство решило попробовать услуги дронами-опрыскивателями:
- период опыления – ранняя весна, когда земля еще влажная и традиционная колесная техника не всегда может заехать на участок;
- необходимость высокой скорости проведения операции (большая площадь и потребность в быстром использовании раствора);
- небольшая стоимость сервисных услуг дронами-опрыскивателями;
- удобство проведения операции.
В результате после проведения операции хозяйство отметило минимальные затраты рабочего времени и максимальный эффект от операции:
- увеличение урожайности;
- увеличение количества орехов в завязи;
- экономически обоснованное проведение допыления в молодом возрасте.
Преимущества использования дронов в опылении фундукового сада:
- возможность быстрого использования благодаря мобильности оборудования;
- низкая потребность в трудовых ресурсах;
- повышение урожайности сада;
- ускорение окупаемости проектов.
Валерий Яковенко, соучредитель Группы компаний DroneUA и специалист по дронам в ФАО рассказал о практическом кейсе обработки органической голубики в хозяйстве Family Garden.
На площади 130 га дроном-опрыскивателем внесли биофунгицид с нормой излияния 6 л/га. В то время как раньше для выполнения этой же операции применяли трактор Lovol ft 504 и прицепной опрыскиватель, с чем требовалась норма 400 л/га. Таким образом, экономия воды составила 51 220 л.
Расход горючего с традиционной наземной техникой составил 390 л. 1 батарея используется в среднем 150 – 300 мл топлива). Так, экономия горючего составила 360 л (17 280 грн).
Для выполнения операции на 130 га с традиционной техникой понадобилось бы 13 рабочих смен, с рабочей бригадой с одним дроном-опрыскивателем – 3 смены. Учитывая увеличение производительности работы, затраты на логистику воды, затраты на оплату труда, общая экономия затрат составила 40 288 грн только на проведении одной операции.
Впрочем, в работе с однокомпонентными препаратами в хозяйстве Family Garden за сезон может быть до 22 обработок.
Следовательно, общая экономия при проведении операций дроном может составить 886 336 грн или $23,3 тыс. (40 288*22), учитывая стоимость рабочего комплекта XAG V40 до $24 тыс.
Кроме экономии ресурсов, за счет однородной обработки в короткие сроки увеличивается качество и урожайность ягоды, что обеспечивает дополнительный экономический эффект.
- повышение урожайности +3% до 90 кг/га при средней урожайности 3 т/га;
- дополнительный доход + 1,2 млн грн при средней цене 104 грн/кг в 2022 году.
- повышение закупочной цены (при среднем качестве средняя цена –104 грн/кг; при высоком качестве средняя цена – 117 грн/кг);
- дополнительный доход + 5,1 млн грн (при средней цене – 40,8 млн грн; при средней цене высочайшего качества – 45,9 млн грн).
В таких условиях один рабочий комплект дрона-опрыскивателя ($24 тыс. долл.) окупается в течение одного агросезона.
Так, в ходе онлайн-семинара "Дроны, робототехника и беспилотные решения как инструмент оптимизации затрат в плодоовощеводстве и садоводстве" эксперты и аграрии презентовали свой практический опыт использования агродронов в обработке растений, поделились собственными ошибками и достижениями, чтобы внести вклад в развитие отечественной агрога повышать прибыльность все большего числа хозяйств.
Сегодня дроны в садоводстве и плодоовощеводстве не только осуществляют качественный мониторинг растений на всех фазах вегетации и позволяют своевременно принять наиболее эффективные решения, а становятся незаменимыми инструментами в защите, питании и даже опылении деревьев.
В отличие от уже сложившегося рынка дронов-опрыскивателей для полевых культур, в садоводстве и плодоовощном секторе спрос на внесение СВР дронами только начинает формироваться. Однако передовые агрохимические компании уже активно работают над адаптацией препаратов для внесения дронами-опрыскивателями непосредственно в садоводстве. В частности, львиная доля практических опытов закладывается с использованием наземных дронов-опрыскивателей, что особенно важно для проведения операций в садах под сеткой.
Поэтому в ближайшие годы следует ожидать стремительного роста популярности дронов-опрыскивателей и наземной робототехники в этой области: около 80% всех технологических операций по внесению фунгицидов, инсектицидов, микроудобрений будут выполняться агродронами. Наземные опрыскиватели продолжат усовершенствование, чтобы уход за садами проще и эффективнее. Использование воздушных опрыскивателей будет широко интегрировано в технологическую карту ягодных и овощных культур.
