Точний (специфічний для місця) захист рослин Застосування нових методів на практиці має великі економічні та екологічні вигоди, і, виходячи з багаторічного досвіду за кордоном, кількість застосовуваних засобів захисту рослин може бути зменшена до 40%. Впровадження точних методів відіграє важливу роль насамперед у тих місцях, де поширеність шкідливих організмів у полі неоднорідна або невелика.

Питання розробки точних методів все ще є пасинком угорського захисту рослин. За останні півтора десятиліття представники професійного менеджменту та досліджень та розробок, незважаючи на безліч результатів, які були розроблені, доведені та опубліковані на практиці, не “налаштувались” на теоретичну та матеріальну підтримку точних методів. Як слабкий промінь надії ми зіткнулися з кількома реченнями в нещодавно опублікованому Національному плані дій із захисту рослин, що згадують про майбутнє, бажане використання точних методів.

Технічні умови для здійснення специфічного для захисту рослин рослин вже давно існують. Доступний широкий спектр ГІС-інструментів та інструментів, а також інструментів для нанесення, які підходять для точного нанесення засобів захисту рослин.

Ми значно відстаємо у розробці методологій збору вхідних даних та розробці алгоритмів, які вирішують управління процесом з логічних взаємозв’язків даних та взаємозв’язків.

З трьох основних областей захисту рослин - патології рослин, зоології рослин та боротьби з бур’янами - лише остання демонструє відчутні та перевірені результати на практиці. Ми не мали б рації забувати про дослідницькі групи, які й донині діють як одиночні острови, які досягли результатів в інших сферах захисту рослин, перш за все у розробці підзадач точного контролю проти шкідників, що мешкають у ґрунті.

Точний контроль бур’янів можна здійснювати за допомогою он-лайн та офлайн-контролю процесу, є вітчизняні приклади обох. За допомогою онлайн-рішення збір даних, обробка даних та застосування пестицидів відбувається за один раз. Слідуючи розвитку в цій галузі за кордоном, ми можемо стверджувати, що дослідження он-лайн методів має пріоритет над іншими рішеннями щодо організації процесів. Перевагою он-лайн моделі управління є те, що збір вхідних даних охоплює все поле, методологічної проблеми вибірки немає, але недоліком є ​​тривала обробка даних, що пов’язано з низькою продуктивністю поля в польовій програмі. Особливий випадок онлайн-методів - це націлювання на різні види бур’янів за допомогою камер та програмного забезпечення для розпізнавання видів. Розробка методів обробки зображень та розпізнавання видів є дорогим, трудомістким і сьогодні ще не безпечним.

Ця методологічна проблема привела нас до розробки офлайн-методу, особливо в точності боротьби з бур’янами зернових культур, на відміну від іноземних рішень. Суть нашого методу полягає у проведенні відбору зразків бур’янів за дні до хімічного прополювання зерна, а потім обробці даних та створенні контролю додатків за допомогою відповідних алгоритмів. Ми знаємо, що репрезентативний відбір проб є більш неточним, ніж загальна поверхнева оптична реєстрація даних, але завдяки чотирьом рокам методологічних розробок нам вдалося надійно адаптувати відомий метод відбору зразків бур’янів Балаза-Уйвароша до цієї цільової задачі. Зараз ми можемо сказати, що захист даних цього методу достатній, потрібен лише папір і пристрій для запису. Наша мета - вирішити найближчим часом дані та ідентифікатори місцеположень обстежень бур’янів, а також передати дані до т.зв. Використання “смартфонів”.

Розроблена версія спеціального для боротьби з бур'янами пшениці описана нижче. GPS, підключений до портативного комп'ютера AgLeader на основі останніх розробок, є найбільш підходящим для цього завдання (рис. 1).

Використовується без корекції сигналу його точність повернення становить 1-2 метри, що все ще відповідає нашим цілям. Сесія досліджень бур'янів у поєднанні з ГІС починається з визначення граничної лінії поля. Згідно з нашими попередніми дослідженнями, щільність вибірки на 0,5 га представляє бур'янову рослинність поля з високою впевненістю, але в той же час вона вимагає найменших витрат часу та праці. Маючи граничну лінію дошки, пристрій розділяє дошку на комірки площею 0,5 га за допомогою растрової сітки. Ми розмістили наші зразки площею 2х2 метри в центрі квадратів сітки. Розташування зразків, розміщених у центрі матриці, нумерують, а потім визначали початкову точку, необхідну для відбору зразків бур'янів, та напрямок руху у полі.

Потім пристрій поміщається в навігаційну функцію, і на першому місці відбору проб починається відбір бур’янів. Забір зразків бур'янів зазвичай починали з видів бур'янів з найвищим покривом, а потім продовжували, поки не було визначено покриття всіх видів бур'янів на ділянці зразка. Записавши відсоток покриття видів бур’янів на папері, ми записуємо дані обстеження бур’янів у електронну таблицю Excel на комп’ютері, розміщеному в офісному середовищі, і призначаємо їм ГІС-характеристики x та y згенерованого GPS зразка. Розумним способом збирання бур’янів є робота двох людей. Один фахівець здійснює навігацію до точок відбору проб на відстані 71 метрів за допомогою приладу AgLeader, а другий виконує вибірку бур’янів поточної площі зразків. Суть розподілу праці полягає в тому, що збірник бур’янів проходить відстань між місцями відбору проб і фіксує 0,1% видів бур’янів, які не були включені до площі вибірки, а в зону між двома зонами вибірки. При цьому розглянута площа на 0,5 га може досягати 100 м 2.

Найбільшою проблемою при проведенні обстежень бур’янів може бути оцінка поверхневого покриву бур’янових видів Apera spica-venti. На момент обстеження цей вид бур’янів має лише кілька прямостоячих листків, що має дуже мало значення у вигляді зверху з точки зору покриву. Підрахунок бур'янів на квадратний метр не буде сумісним з методом збирання бур'янів Балаз-Уйварозі на основі поверхневого покриву, з іншого боку, підрахунок бур'янів є трудомістким процесом. Для вирішення цієї проблеми ми виконали наступне перетворення масштабу (таблиця 1).

рослин

Слід зазначити, що для швидкого завершення вищезазначеної конверсії потрібна велика практика збирання бур’янів. Для аналізу ГІС ми готуємо бази даних за допомогою програм MS Excel та MS Access. Ми згрупували координати точок, виміряні в полі, а також набори даних місць відбору проб, і нарешті ми зберегли таблиці даних у таблицях dBase. Для аналізу ГІС ми використовуємо основне програмне забезпечення ESRI ArcView 8.3, а також доповнення ArcGIS Spatial Analyst та ArcGIS 2D Analyst. Ми використовуємо метод інтерполяції IDW (зважування зворотного відстані) для створення карт покриву бур'янів. На основі алгоритму ми підготували інструкцію з розпилення, яка генерується на електронному носії даних за допомогою програмного забезпечення AgLeader SMS і завантажується на бортовий комп'ютер AgLeader Inside бортового обприскувача. Під час експерименту трактором керувала станція Trimble RTK з точністю повернення 2 см.

На польовому обприскувачі ми встановлюємо 2 резервуари об’ємом 70-70 літрів, які оснащені насосами, керованими GPS (рис. 2). В одному з контейнерів напр. однодольні гербіциди та дводольні гербіциди від бур’янів в іншому контейнері в заздалегідь розрахованих кількостях. Великий резервуар обприскувача (2500-3000 літрів) містить розпилювальну рідину, що містить затверджувач стебла.

Дозувальні баки контролюються GPS їх дозуючий насос можна запрограмувати не лише для введення постійної дози, але і для зміни дози від 1 до 40 разів. Ємність «А» заповнили гербіцидом проти однодольних (Apera spica-venti), а бак «В» - загальним дводольним пестицидом. Обприскувач був запрограмований на розпилення 300 літрів води на гектар. Трактор безперервно видає розпилювальну рідину, що містить затверджувач стовбура, і коли він доходить до клітини, де йому доводиться працювати за алгоритмом, він включає та розподіляє заздалегідь розроблені гербіциди у заздалегідь визначеній дозі.

Обприскувач проводить такі види обробки:

- він видає лише розпилювач, що містить міцність стебла,

- виділяє затверджувач стебла та однодольні гербіциди,

- виділяє затверджувач стебла та дводольний гербіцид,

- застосування зміцнювачів стебла та однодольних + дводольних гербіцидів.

Додаткові резервуари для розчину можна встановити на обприскувачі за потреби, щоб обробки можна було вдосконалити відповідно до флори бур'янів на полі. На основі досліджень останніх 5 років нам вдалося досягти значної економії у галузі витрат на гербіциди пшениці (табл. 2).

Розроблений нами точний хімічний метод боротьби з бур'янами дав кращі результати у пшениці, ніж методи, що застосовуються за кордоном. Крім того, його розробка не була дорогою, і щоденні результати хімічного контролю бур’янів не обмежувались. Окрім значної економії коштів, ми різко зменшили навантаження гербіцидів на навколишнє середовище.

Широке впровадження цього методу вимагає підготовки техніків та інженерів, які можуть застосовувати метод відбору зразків бур’янів та організацію процесів, оскільки робота відбувається одночасно в масштабах всієї країни, і це завдання має вирішувати кожне господарство самостійно. Існує також потреба у підготовці машиністів тракторів, які можуть регулярно застосовувати цю найсучаснішу технологію. Зараз ці умови все ще здаються дивними, але незабаром стануть справжньою потребою.

Ми повідомляємо про цю статтю про наші он-лайн розробки в галузі точного контролю бур’янів. Ми розробили різноманітний метод в режимі он-лайн, який не базується на розпізнаванні видів бур’янів, а лише враховує зелений колір рослини за допомогою відповідного датчика. Ми знаємо, що в деяких випадках зелена рослина - це те саме, що бур’ян. Таким специфічним випадком є ​​рослинність, вирощена на стерні, оскільки в цьому випадку всі рослини можна вважати бур’янами. Боротьба зі стернею є важливою частиною практики захисту рослин, оскільки це поверхня, придатна для знищення неглибоко вкорінених, так званих видів бур’янів G1, а також інших видів бур’янів. Також відомо, що стерні бур’яни мають неоднорідний розподіл, є великі поля без бур’янів, на яких можна застосовувати непотрібний гербіцид. Для цього ми адаптували розтрубну насадку для розпилювача Weed Seeker, розроблену за кордоном (рис. 3).

Прилади «Шукач бур’янів» освітлюють землю інфрачервоним світлом протягом приблизно З висоти 50 см. Оптична система в них аналізує довжину хвилі відбитого світла. Довжина хвилі світла, відбитого рослинами, що містять хлорофіл, приводить в дію електромагнітний клапан, який відключає розпилювальну насадку, яка відкриває та розпорошує рослину внизу. Процес займає десять секунд.

Однак нам довелося вирішити це перед лікуванням миттєве застосування гербіциду, оскільки споживання рідини для розпилення неможливо розрахувати заздалегідь через періодичну та випадкову роботу форсунок Weed Seeker. У резервуар обприскувача заливали чисту воду, а потім використовували дозуючий пристрій, щоб забезпечити пропорційну обсягу доставку гербіциду від комерційного складу агента до системи подачі чистої води. За допомогою цього розчину в резервуарі після закінчення обприскування не залишилось рідини для розпилення, тому видалення його з навколишнього середовища не було вирішеним завданням (рис. 4).

Малюнок 4: Дозатор гербіцидів

Зібраним таким чином обладнанням та гербіцидом, що містить активний інгредієнт гліфосат, борт обробляли таким чином, що GPS на тракторі забезпечував точність підключення.

Обробку оцінювали після розвитку ефекту, і було встановлено, що ефективність боротьби з бур'янами становила майже 100%, однак було використано гербіциду на 40% менше порівняно з обприскуванням на всій площі.

Подяки

Дякуємо Ласло Фаркаш, магістр сільськогосподарський економіст, що він надав землю та техніку для нашого експерименту та надав нам корисну пораду.

Рейзінгер Петер - Боршицький Іштван