सय वर्षअघि, सन् १९२२ को गर्मीमा, कीरा र रोगहरू विरुद्ध स्प्रे गरेर हवाई रसायनिक कार्यहरू गर्ने उपकरणसहितको विमान खोडिन्स्की महानगरीय हवाई क्षेत्रबाट उडेको थियो। सफल परीक्षण उडानहरू कृषि उड्डयनको विकासको सुरुवात हो।
आज, बिरुवा संरक्षणको लागि विभिन्न उड्डयन साधनहरूको प्रयोग ठूलो आर्थिक महत्त्वको छ, किनकि यसले निम्न सम्भावनाहरू प्रदान गर्दछ:
- कृषि बालीको ठूलो मात्रामा टाढाको अनुगमन;
- छोटो कृषि सर्तहरूमा र विशेष गरी खतरनाक कीराहरू (सलह, घाँस कीरा, मुसा-जस्तो मुसा, कोलोराडो आलु बीटल, हानिकारक कछुवा) र रोगहरू (खैरो खिया, ढिलो ब्लाइट, अल्टरनेरोसिस) विरुद्ध सुरक्षात्मक उपायहरू;
- बलियो माटोको ओसिलो भएको जोत, जब जमिनमा उपकरणहरू खेतमा प्रवेश गर्न सक्दैनन्, विशेष गरी झार विरुद्धको लडाईमा;
- अग्लो बाली (मकै, सूर्यमुखी) को प्रशोधन र बीउ बाली को रोपण;
- धान खेत को प्रशोधन;
- desiccations;
- 7 डिग्री भन्दा बढी ढलान भएका ढलानहरूमा बाली प्रशोधन गर्ने, जहाँ जमिन स्प्रे गर्ने उपकरणले काम गर्न सक्दैन।
सोभियत संघ मा, कृषि उड्डयन फ्लीट को आधार AN-2 थियो। हाल, कृषि उड्डयनको विकासले अल्ट्रालाइट एयरक्राफ्ट (ALVs) र मानवरहित हवाई सवारी (UAVs) को प्रयोगको उल्लेखनीय विस्तार तर्फ गइरहेको छ, जुन भारी विमान भन्दा धेरै सस्तो छ। संघीय उड्डयन नियम र रूसी संघ को एयर कोड को अनुसार, एक उपकरण (विमान) लाई अल्ट्रालाइट भनिन्छ यदि यसमा छ:
- अधिकतम टेकअफ वजन 495 kg भन्दा बढी (उडन उद्धार उपकरण बाहेक);
- अधिकतम क्यालिब्रेसन स्टल गति (न्यूनतम उडान गति) 65 किमी/घन्टा भन्दा बढी छैन।
मानवरहित हवाई सवारी (UAVs) मा सवारीहरू समावेश हुन्छन् जसको उडानहरू बोर्ड बाहिरका पाइलटहरू (बाह्य पाइलटहरू) द्वारा नियन्त्रित हुन्छन्।
UAV को प्रयोग को सही मोड को विशेषताहरु यसको अधिकतम टेकअफ वजन द्वारा निर्धारण गरिन्छ:
- 250 ग्राम सम्म - राज्य दर्ता वा लेखाको अधीनमा छैन;
- 250 ग्राम देखि 30 किलोग्राम सम्म - अनिवार्य राज्य लेखाको अधीनमा छन्;
- 30 किलोग्राम र अधिक देखि - राज्य दर्ता को अधीनमा छन्।
UAV र ALS प्रयोग गर्ने महत्त्वपूर्ण फाइदाहरू हुन्:
- पाङ्ग्राहरूद्वारा बालीहरूमा क्षति वा ट्रामलाइनहरू प्रयोग गर्नु पर्ने आवश्यकताबाट कुनै हानि छैन (जमिन उपकरणको तुलनामा);
- सञ्चालन लागत घटाउँदा उच्च दक्षता (भारी विमानको तुलनामा, किनकि यी विमानहरूमा सुसज्जित एयरफिल्डहरू हुनु आवश्यक छैन)।
मानवरहित हवाई सवारीको प्रयोगले निम्न कार्यहरू समाधान गर्न मद्दत गर्दछ:
- कृषि भूमिको कार्टोग्राफिक आधारको निर्माण र कृषि उत्पादनको प्राविधिक प्रक्रियाहरूको योजना र नियन्त्रणको लागि तिनीहरूको सटीक समन्वयका साथ कृषि वस्तुहरूको प्लेसमेन्टमा विस्तृत जानकारी प्राप्त गर्दै;
- बालीको अवस्था र विकास निर्धारण गर्न कृषि भूमिको अन्तर्निहित सतहको बहुस्पेक्ट्रल इमेजिङमा आधारित रिमोट अनुगमन गर्ने, वर्णक्रमीय इमेजिङको नतिजाको आधारमा वनस्पति सूचकांकको गणनामा आधारित उत्पादनको भविष्यवाणी गर्ने, आदि।
- जग्गा उपकरणको सञ्चालन र कृषि प्राविधिक कार्यको गुणस्तरमा वास्तविक-समय परिचालन नियन्त्रण;
- अव्यक्त रूप सहित विकासको प्रारम्भिक चरणमा बालीहरूको झारपातको स्तर, कीटहरूको उपस्थिति र रोगहरूको अभिव्यक्ति निर्धारण गर्न कृषि भूमिहरूको जियोकोड गरिएको फाइटोसेनेटरी अनुगमन;
कृषि भूमिको हवाई फोटोग्राफीको लागि UAV को प्रयोगले उपग्रह छविहरूको तुलनामा, उच्च रिजोल्युसन (प्रति बिन्दु एक सेन्टिमिटर सम्म) छविहरू प्राप्त गर्न र सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण कुरा, घनाको उपस्थितिमा यी कार्यहरू गर्न सम्भव बनाउँदछ। बादलहरू (यस्ता अवधिहरूमा अन्तरिक्ष यान प्रयोग गरेर शूटिंग असम्भव छ)।
हामी फसलहरूको फाइटोसेनिटरी अनुगमनमा थप विस्तारमा विचार गरौं। हालै, रूस मा बिरुवा संरक्षण उत्पादन को उपयोग को मात्रा लगातार बढ्दै गएको छ: तथ्याङ्क अनुसार, हरेक पाँच वर्ष, 2010 देखि सुरु, तिनीहरू दोब्बर छन् र 2020 मा 221 हजार टन पुग्यो। बिरुवा संरक्षण उत्पादनहरु को उपयोग मा वृद्धि संग, खेतहरु को कृषि क्षेत्र को फाइटोसेनेटरी अवस्था मा जानकारी को शीघ्र संग्रह र प्रक्रिया को सुनिश्चित गर्न को लागी आवश्यक छ। यो जानकारी बिना, छोटो कृषि समय फ्रेममा बोटबिरुवा संरक्षण उत्पादनहरूको तर्कसंगत र सुरक्षित प्रयोगको लागि प्राविधिक समर्थनको समस्याहरू समाधान गर्न असम्भव छ। क्षेत्रहरूको भूमि मार्ग सर्वेक्षणको अवस्थित विधिहरूले आवश्यक जानकारी छिटो र उचित मात्रामा प्राप्त गर्न अनुमति दिँदैन। यस सम्बन्धमा, बिरुवा संरक्षण उपायहरू योजना र कार्यान्वयनको लागि जानकारी पुन: प्राप्त गर्न उच्च-सम्पादन रिमोट विधिहरू विकास गर्न विदेश र हाम्रो देशमा सक्रिय रूपमा काम भइरहेको छ। अपरेशनल रिमोट फाइटोसेनिटरी निगरानीको लागि, मानवरहित हवाई सवारीहरू सबैभन्दा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ, जियोकोड गरिएको भिडियो, बहुस्पेक्ट्रल र पृथ्वीको अन्तर्निहित सतहको हाइपरस्पेक्ट्रल छविहरू प्रदान गर्दछ।
यो ध्यान दिनुपर्छ कि झार नियन्त्रणको क्षेत्रमा सूचना पुन: प्राप्तिको रिमोट विधिहरू प्रयोग गर्ने समस्याहरू (खेतमा झारको स्थान निर्धारण, बाली नोक्सानको मूल्याङ्कन, क्षतिको क्षेत्र म्यापिङ) पहिले नै आंशिक रूपमा समाधान गरिएको छ। यस क्षेत्रमा, वैज्ञानिक र प्राविधिक सहयोगमा सम्झौताको ढाँचा भित्र, VIZR, एयरोस्पेस इन्स्ट्रुमेन्टेसन विश्वविद्यालय (सेन्ट पीटर्सबर्ग), समारा एग्रेरियन एकेडेमी र Ptero LLC (मस्को) का विशेषज्ञहरूको सहभागितामा अनुसन्धान गरिएको थियो। Sosnowsky's hogweed लगायत २० भन्दा बढी प्रकारका झारपातहरूका लागि अन्नबाली र आलु रोपाइँको प्रकोप मूल्याङ्कन गर्न स्पेक्ट्रोमेट्रीमा आधारित सूचना पुन: प्राप्तिको दूरस्थ विधिहरूको लागि BVS को प्रयोगबाट सकारात्मक परिणामहरू प्राप्त भएका छन्। तथ्याङ्कहरू 20-300 एनएमको तरंग लम्बाइको दायरामा खेती गरिएका बोटबिरुवा र झारबाट परावर्तनको वर्णक्रमीय विशेषताहरूको निर्धारण र विश्लेषणको आधारमा प्राप्त गरिएको थियो।
यसरी, खेती गरिएको र झार बिरुवाहरूबाट परावर्तनको वर्णक्रमीय चमकको आधारमा परिभाषित विशेषताहरू पहिचान गर्न सञ्चालन गरिएको अध्ययनको क्रममा, आधुनिक प्रयोग गरी कृषि भूमिको अन्तर्निहित सतहको बहुस्पेक्ट्रल इमेजिङ प्रयोग गर्न विद्युत चुम्बकीय विकिरण तरंग लम्बाइको सबैभन्दा जानकारीपूर्ण वर्णक्रमीय उपश्रेणीहरू स्थापना गरियो। रिमोट सेन्सिङ सिस्टम। झार र खेती गरिएको बोटबिरुवाको वर्णक्रमीय छविहरूको विश्लेषणले देखाउँछ कि हामीले तरंगदैर्ध्यको नजिकको इन्फ्रारेड सबरेन्जमा नीलो, हरियो, रातो र नजिकको इन्फ्रारेड विद्युत चुम्बकीय विकिरणको सबरेन्जहरूमा प्राप्त वर्णक्रमीय चमक वक्रहरूमा विशेषता भिन्नताहरू देख्छौं।
कृषि भूमिको रिमोट सेन्सिङ विधिहरूको व्यापक प्रयोगको लागि अझ कठिन कार्य भनेको बिरुवा रोगहरूको सूचनात्मक संकेतहरूको निर्धारण हो, र सबै भन्दा माथि, अव्यक्त रूपमा। यो तथ्यको कारण हो कि रोगहरु को धेरै सूचनात्मक संकेतहरु अध्ययन बिरुवाहरु को गैर-संक्रामक रोगविज्ञान को संकेत को वर्णक्रमीय चमक मा समान छन्।
स्पेक्ट्रोरेडियोमेट्री प्रयोग गरेर कोलोराडो आलु बीटल द्वारा आलु रोग र आलु बिरुवाहरु को क्षति को निर्धारण को लागी सकारात्मक परिणाम प्राप्त गरियो। यो विधि प्रयोग गर्दा, यो फेला पर्यो कि आलु रोप्दा लेट ब्लाइट (चित्र 1) द्वारा प्रभावित हुन्छ, संक्रमण पछि तेस्रो दिन, हामीले स्वस्थ बिरुवाहरूको तुलनामा प्रतिबिम्बको वर्णक्रमीय चमकमा तीव्र कमी देख्छौं, र संक्रमण पछि सातौं दिन, वर्णक्रमीय चमक को मानहरूले देखाउँछ कि बिरुवाहरू व्यावहारिक रूपमा मरेका छन्। यस अवस्थामा, ढिलो ब्लाइटबाट प्रभावित बिरुवाहरूमा वर्णक्रमीय चमकको मूल्य माटोबाट प्रतिबिम्बको वर्णक्रमीय चमकको मानको नजिक छ।
जब आलु कोलोराडो आलु बीटल द्वारा क्षतिग्रस्त हुन्छ, हामी पनि कीट द्वारा क्षति बिना बिरुवाहरु को तुलना मा स्पेक्ट्रल प्रतिबिम्ब चमक को मान मा दुई देखि तीन गुणा को कमी देख्छौं। चित्र 2 ले आलु बिरुवाहरूको प्रतिबिम्बको वर्णक्रमीय चमकमा डेटा देखाउँदछ, तिनीहरूको क्षतिको विभिन्न डिग्रीलाई ध्यानमा राख्दै। प्राप्त डाटा कोलोराडो आलु बीटल द्वारा आलु बिरुवाहरु को घाव पत्ता लगाउन को रिमोट विधि को लागी धेरै महत्त्वपूर्ण छ।
वर्तमानमा, स्वस्थ र रोगी आलु बिरुवाहरूबाट प्रतिबिम्बको वर्णक्रमीय चमकको आधारमा जानकारीमूलक सुविधाहरू निर्धारण गर्न गरिएको अध्ययनको आधारमा, साथै कोलोराडो आलु बीटलले क्षतिग्रस्तहरूलाई, विद्युत चुम्बकीय विकिरण तरंग लम्बाइको सबैभन्दा जानकारीपूर्ण वर्णक्रमीय उपश्रेणीहरू भएको छ। BVS र SLA प्रयोग गरी कृषि भूमिको अन्तर्निहित सतहको मल्टिस्पेक्ट्रल इमेजिङ प्रयोग गर्नका लागि स्थापित।
रोगहरू निर्धारण गर्दा, एग्रोफिजिकल इन्स्टिच्युटको अनुसन्धानको नतिजालाई ध्यानमा राख्न आवश्यक छ, जसले नाइट्रोजन र माटोको नमीमा कमी भएका बिरुवाहरूको प्रतिबिम्बको वर्णक्रमीय विशेषताहरू निर्धारण गर्न सम्भव बनायो।
प्राप्त परिणामहरू सूचनात्मक विशेषताहरू पहिचान गर्न महत्त्वपूर्ण छन् जसले यसलाई स्पष्ट रूपमा छुट्याउन सम्भव बनाउँदछ, जब कृषि भूमिको फाइटोसेनिटरी अवस्था, रोगहरूबाट प्रभावित बोटबिरुवाहरू र खनिज पोषण वा माटोको नमीको कमीको कारणले गर्दा रोगविज्ञान भएकाहरू।
विभिन्न बालीका रोगहरूको स्पेक्ट्रल छविहरूको पुस्तकालयहरूको गठन, साथै यी बालीहरूको वर्णक्रमीय छविहरू जुन खनिज पोषण वा माटोको नमीमा कमी छ, सूचनाको टाढाको पुन: प्राप्तिको नतिजाको आधारमा, उचित र द्रुत निर्णयहरू गर्न अनुमति दिनेछ। रोगहरूको उपस्थितिमा फाइटोसेनिटरी अवस्थालाई स्थिर बनाउन वा अन्य कारकहरूको कारणले गर्दा बालीहरूमा तनावपूर्ण अवस्थाहरू कम गर्न कृषि प्राविधिक उपायहरूको एक सेट पूरा गर्न।
BVS को प्रयोगमा अर्को महत्त्वपूर्ण दिशा भनेको बिरुवा संरक्षण उपायहरूको लागि तिनीहरूको आवेदन हो। पहिलो पटक, मानवरहित रिमोट-नियन्त्रित हेलिकप्टरको रूपमा UAVs 90 को दशकको प्रारम्भमा जापानमा कीटनाशकहरूसँग धान खेतहरूको उपचारको लागि प्रयोग गर्न थालियो। वर्तमानमा, चीनमा, जुन कृषि ड्रोनको उत्पादनमा अग्रणी छ, UAVs को सहयोगमा खेती अन्तर्गत क्षेत्र पहिले नै लाखौं हेक्टर नाघेको छ। UAV बजार पनि संसारभर गतिशील रूपमा विकास हुँदैछ, यी विमानहरूको प्रयोगको मात्रा वार्षिक रूपमा 400-500% बढ्छ। विज्ञहरूका अनुसार विश्वमा कृषिमा युए प्रविधिको प्रयोगले बजार मूल्य ५.७ बिलियन डलर पुग्ने छ ।
कृषि ड्रोनबाट, चिनियाँ कम्पनी DJI बजारमा हावी छ, र सबैभन्दा सामान्य मोडेल DJI Agras T16 हो।
यस मोडेलको अधिकांश UAV भागहरू मिश्रित सामग्रीबाट बनेको तथ्यको कारणले गर्दा, उपकरणको वजन 18,5 किलोग्राम (ब्याट्री बिना) भन्दा बढी हुँदैन। बोट संरक्षण उपकरणको साथ, काम गर्ने तरल पदार्थले ट्याङ्की भर्दा, मेसिनको टेक-अफ वजन 41 किलोग्राम पुग्छ। काम गर्ने तरल पदार्थको लागि जलाशयको क्षमता 16 लिटर छ जब बूम आठ नोजलहरूसँग सुसज्जित छ। यस ड्रोन मोडेलको फाइदा यो हो कि यो रडारहरूसँग सुसज्जित छ, जसले अवरोधहरूसँग टक्करको जोखिमलाई एकदमै कम गर्छ, र सर्चलाइटहरू प्रयोग गरेर रातमा काम गर्ने क्षमता पनि प्रदान गर्दछ। फिल्ड माथि ड्रोन को इष्टतम उडान उचाइ 2,5-3 मिटर छ, र यदि आवश्यक छ भने, उपकरण 30 मिटर (अधिकतम तेर्सो उडान उचाइ) बढ्न सक्छ। यो उचाइ बारहमासी वृक्षारोपण, वनस्पति बगैंचामा बिरुवाहरू र कीट र रोगहरूबाट वनहरूको उपचारको लागि आवश्यक छ।
रूसी संघ मा, murine rodents को नियन्त्रण को लागी BVS को प्रयोग मा सकारात्मक परिणाम प्राप्त भएको छ (अध्ययनहरु VIZR र Ginus कम्पनी को सहभागिता संग गरिएको थियो)। रिमोट मोनिटरिङको उत्पादन परीक्षण र मुसा-जस्तो मुसाको बुरोमा रोडेन्टिसाइड्सको जियोकोड गरिएको अनुप्रयोगले देखाएको छ कि म्यानुअल अनुप्रयोगको तुलनामा नयाँ प्रविधिको शुद्धता 91% बनाम 97% छ।
Sosnowsky's hogweed को वितरण क्षेत्रहरु को टाढाको निगरानी को लागी BVS को उपयोग को लागी व्यावहारिक अनुभव, साथै यस हानिकारक प्रजातिहरु को बिरूद्ध जडिबुटी स्प्रे टेक्नोलोजी को उपयोग मा संचित गरिएको छ।
सकारात्मक नतिजाहरू र कृषिमा UA प्रयोग गर्ने सम्भावनाहरूको बावजुद, त्यहाँ कमजोरीहरू छन्, साथै कानून र नियामक कागजातहरूको क्षेत्रमा तिनीहरूको प्रभावकारी र सुरक्षित प्रयोगमा टाढाको निगरानी र बिरुवा संरक्षणको लागि अनसुलझे समस्याहरू छन्, जस्तै:
- UAV को उच्च लागत काम को कार्यान्वयन को समयमा उपकरण गुमाउने जोखिम संग;
- प्रयोगमा कानुनी प्रतिबन्धहरू: विश्वका धेरै देशहरूमा, कामको प्रदर्शनको क्रममा UAV अपरेटरको दृष्टिको रेखा भित्र हुनुपर्छ (रिमोटनेस 500 मिटर भन्दा बढी छैन);
- दर्ता गर्न, उपकरण दर्ता गर्न आवश्यक छ (धेरै देशहरूमा, यदि यसको वजन 25 किलोग्राम भन्दा बढी छ) र व्यावसायिक उद्देश्यका लागि UAV प्रयोग गर्न इजाजतपत्र प्राप्त गर्नुहोस्;
- अतिरिक्त महँगो उपकरण र योग्य कर्मचारीहरूको आवश्यकता: UAV को निर्बाध र कुशल सञ्चालनको लागि, कम्तिमा तीन अतिरिक्त ब्याट्रीहरू, तिनीहरूलाई चार्ज गर्न एक जनरेटर हुनु आवश्यक छ; कम्तिमा तीन व्यक्ति एक कार सेवामा संलग्न छन्;
- मौसमी अवस्थाहरूमा ठूलो निर्भरता। हावाको मौसममा, उपकरणको नियन्त्रण धेरै गाह्रो हुन्छ, विशेष गरी बलियो साइड हावाको साथ;
- संघीय कानून नम्बर 109 "कीटनाशक र कृषि रसायनहरूको सुरक्षित ह्यान्डलिङमा" को आवश्यकताहरू अनुसार BVS प्रयोग गरेर बिरुवा संरक्षण उत्पादनहरूको प्रयोगको लागि वैधानिक नियमहरूको अभाव;
- कृषिमा UAVs को सुरक्षित सञ्चालनको लागि नियामक कागजातहरूको अभाव;
- BVS को सहयोगमा बिरुवा संरक्षण उत्पादनहरू प्रयोग गर्दा कानूनी संस्थाहरू र व्यक्तिहरूको लागि बीमा जोखिम मापदण्डहरूको अभाव;
- उच्च मूल्य र सामा, कीट र रोगहरूको टाढाको फाइटोसेनिटरी अनुगमनको समस्याहरू समाधान गर्न सफ्टवेयर उत्पादनहरूको अभाव, हानिकारकताको आर्थिक थ्रेसहोल्डलाई ध्यानमा राख्दै, साथै तिनीहरूको परिणामहरूको स्वचालित डिकोडिङ।
बिरुवाहरूको अनुगमन र संरक्षणको लागि UAS को प्रयोगको लागि प्राविधिक प्रक्रियाहरूको उत्पादन अनुमोदन र प्रशिक्षण अपरेटरहरूको लागि क्षेत्रीय केन्द्रहरू सिर्जना गर्न तत्काल आवश्यकता छ।
कृषि कार्यक्रमहरूको डिजिटलाइजेशनको एक भागको रूपमा, जडीबुटीको प्रयोगको लागि विकासको सबैभन्दा कमजोर चरणमा झारका सन्दर्भ नमूनाहरूको ठूलो डाटाबेसको विकासलाई गति दिन आवश्यक छ र प्रमुख बालीहरूमा कीराको क्षतिको विशेषता सूचनात्मक संकेतहरूको साथ सन्दर्भ नमूनाहरू। खनिज पोषण र कृषि जलवायु मापदण्डहरूको स्तरको प्रभावलाई ध्यानमा राख्दै स्वस्थ र रोगग्रस्त बिरुवाहरूको वर्णक्रमीय छविहरूको पुस्तकालयहरूको गठन पूरा गर्न पनि उत्तिकै महत्त्वपूर्ण छ।
Anatoly Lysov, एकीकृत बिरुवा संरक्षण प्रयोगशाला, VIZR को प्रमुख, इ-मेल: lysov4949@yandex.ru