Казахстанские ученые создали систему защиты посевов с помощью дронов
Специалисты Казахского научно-исследовательского института защиты и карантина растений имени Ж. Жиембаева разработали технологию автоматизированного выпуска энтомофагов с использованием беспилотных летательных аппаратов. Новая система получила название BioDrop и предназначена для более быстрой и точной биологической защиты сельскохозяйственных культур.
Энтомофаги - это организмы, которые питаются вредителями растений или паразитируют на них. В сельском хозяйстве их используют как естественную альтернативу химическим препаратам. В разработке казахстанских ученых применяются представители родов *Trichogramma spp.* и *Habrobracon hebetor*, способные уничтожать опасных для урожая насекомых.
Как работает технология BioDrop
Комплекс состоит из трех основных элементов: биоразлагаемых сферических капсул, механизма для их распределения и беспилотного летательного аппарата. Биологический материал помещают внутрь капсул, после чего дрон доставляет их на поле по заранее заданному маршруту.
Во время полета аппарат равномерно распределяет капсулы над посевами. После падения на землю оболочка постепенно разрушается, а энтомофаги выходят наружу и начинают искать вредителей. Такой способ позволяет охватить значительные площади и обеспечить более равномерное размещение полезных организмов.
Автоматизация особенно важна при работе на больших полях, участках со сложным рельефом и территориях, куда затруднен доступ техники или работников. Дрон способен точно следовать установленной схеме движения, что снижает риск пропусков и чрезмерного скопления капсул на отдельных участках.
Результаты полевых испытаний
Испытания показали, что BioDrop обеспечивает более высокую биологическую эффективность по сравнению с традиционным ручным расселением энтомофагов. Через 14 суток после проведения работ показатель при классическом подходе составлял в среднем 70-73%.
При использовании беспилотной системы эффективность достигала 81-83%. Таким образом, новый метод позволил увеличить результат примерно на 10-11 процентных пунктов. Разница может иметь существенное значение для хозяйств, поскольку своевременное сокращение численности вредителей помогает уменьшить потери урожая.
Еще одним преимуществом стала скорость выполнения работ. При ручном распределении энтомофагов обработка исследуемой площади занимала около одного-1,5 часа. Дрон справлялся с аналогичным объемом за 10-15 минут, включая подготовку оборудования к вылету. В результате продолжительность мероприятий сокращалась примерно в четыре-шесть раз.
Экологическая альтернатива химической обработке
Применение энтомофагов относится к биологическим методам защиты растений. В отличие от многих химических средств, такой подход позволяет снизить нагрузку на почву, воду и полезных насекомых. Он также способствует уменьшению риска накопления остатков пестицидов в сельскохозяйственной продукции.
Биологические методы не обязательно полностью заменяют химические препараты, однако могут стать важной частью комплексной системы защиты растений. Их эффективность зависит от правильного выбора энтомофага, сроков выпуска, погодных условий и уровня распространения вредителей.
Использование капсул помогает лучше сохранить биологический материал во время доставки. Оболочка защищает его от механических повреждений и позволяет постепенно высвобождать энтомофагов уже после размещения на поле. Это повышает вероятность их успешной адаптации и распространения в посевах.
Перспективы внедрения
На сегодняшний день технология BioDrop уже применяется в четырех хозяйствах. Практическое использование разработки показывает, что она может быть интегрирована в реальные сельскохозяйственные процессы, а не оставаться только экспериментальным проектом.
В дальнейшем систему планируют связывать с инструментами точного земледелия. Дроны могут получать данные о состоянии посевов, очагах распространения вредителей и необходимости обработки отдельных зон. Это позволит перейти от сплошного расселения энтомофагов к адресному применению, когда биологические агенты доставляются только на проблемные участки.
Дополнительные возможности открывает объединение BioDrop с фитосанитарным мониторингом. Информация со спутников, наземных датчиков и разведывательных беспилотников сможет использоваться для построения карт заражения. На их основе можно заранее формировать маршруты полетов и рассчитывать необходимое количество капсул.
Значение для сельского хозяйства
Автоматизированное расселение энтомофагов может оказаться особенно востребованным в регионах с крупными сельскохозяйственными угодьями и нехваткой сезонных работников. Технология снижает зависимость от ручного труда и позволяет проводить защитные мероприятия в оптимальные сроки.
Важным преимуществом является и возможность работы на труднодоступных территориях. Дрон способен обрабатывать участки с неровным рельефом, влажной почвой или ограниченным подъездом для наземной техники. При этом не требуется повреждать растения колесами тракторов или другой тяжелой техникой.
Для широкого внедрения технологии потребуется подготовка операторов, разработка стандартов применения и учет требований авиационной безопасности. Также хозяйствам необходимо будет адаптировать систему к различным культурам, климатическим условиям и видам вредителей.
Разработка BioDrop демонстрирует, как беспилотные технологии могут использоваться не только для наблюдения за полями, но и для непосредственного выполнения агротехнических задач. Сочетание дронов, биоразлагаемых капсул и энтомофагов создает основу для более точной, быстрой и экологичной защиты урожая.
