Стоит ли фермерам поставить на дроны для опрыскивания пестицидами
Передовые технологии, такие как искусственный интеллект, робототехника и беспроводная связь, находятся на пороге революционных изменений в устоявшихся отраслях промышленности. Замечательный пример - «умное сельское хозяйство» в Японии, где резко возросло использование дронов для решения различных задач.
Так, агродроны могут делать аэрофотоснимки поля и посредством последующей обработки изображений выявлять проблемы на определенных участках посевных площадей. Другое применение беспилотных летательных аппаратов, быстро набирающее обороты, - это распыление пестицидов. В Японии количество гектаров, обработанных дронами, увеличилось в 45 раз с 2016 по 2018 год. Точно так же количество зарегистрированных БПЛА для опрыскивания сельскохозяйственных культур увеличилось с 227 до 1552 за эти годы.
Впрочем, еще предстоит доказать, превосходят ли БПЛА традиционные методы опрыскивания.
«После недавних технологических демонстраций и проверок на полевых участках возрастает потребность в исследованиях интеллектуальных сельскохозяйственных технологий в управлении фермами, включая анализ затрат и эффективности. Это важно для внедрения на хозяйствах», - объясняет Юна Со, младший адъюнкт-профессор в Токийском университете науки, Япония.
Со провела исследование, опубликованное в MDPI Sustainability, в котором она вместе со своим учеником Шотаро Умеда сравнила различные технологии распыления пестицидов на основе реалистичных данных. В частности, ученые оценили и сравнили затраты, работоспособность и эффективность управления беспилотных летательных аппаратов по сравнению с дистанционно управляемыми вертолетами и установленными на тракторах штанговыми опрыскивателями для превентивного распыления пестицидов на рисовые поля. Они провели эти сравнения для семи различных площадей рисовых полей, чтобы учесть различия в масштабе для каждого метода.
С точки зрения затрат на борьбу с вредителями, дроны были лишь немного дешевле на единицу площади, чем штанговые опрыскиватели, в основном из-за низкой цены на беспилотники и экономии топлива. В этом плане беспилотные вертолеты намного дороже.
«Хотя стоимость приобретения штанговых опрыскивателей почти вдвое превышает стоимость беспилотных летательных аппаратов, фиксированные затраты на них в конечном итоге схожи из-за высоких затрат на эксплуатацию, обслуживание и ремонт беспилотных летательных аппаратов, которые являются печально известными препятствиями на пути внедрения и внедрения БПЛА», - отмечает Со.
Что касается работоспособности, то вертолеты с дистанционным управлением могли покрывать гораздо большую площадь за час, чем дроны и штанговые опрыскиватели.
Тем не менее, у беспилотных летательных аппаратов есть небольшое преимущество в дневном охвате перед штанговыми опрыскивателями.
Наконец, чтобы изучить эффективность управления каждым методом, ученые использовали «анализ охвата данных», известный как инструмент для оценки производственных и сервисных операций.
Результаты показали, что как штанговые опрыскиватели, так и БПЛА достигли максимальной или почти максимальной эффективности для большинства рисовых полей, в то время как выгода от вертолетов существенно меньше.
Ученые отменили, что сейчас применение дронов в сельском хозяйстве не лишено ограничений: изменение авиационных законов, запрещающих использование дронов с более высокой полезной нагрузкой пестицидов, а также расходы на техническое обслуживание. Эти проблемы требуют решения.
«Общие затраты и эффективность беспилотных летательных аппаратов сопоставимы с расходами на штанговые опрыскиватели, следовательно, в этом планет нет препятствий для фермеров, желающих перейти на беспилотные летательные аппараты. Однако, необходимы технологические достижения и дерегулирование для расширения использования беспилотных летательных аппаратов при соблюдении мер безопасности и обеспечении применимость», - заключила Со.
(Источник: www.eurekalert.org).