Оптимизация производства кукурузы путем применения цифровых и умных технологий

В условиях постоянных глобальных вызовов, таких как рост численности населения, изменение климатических условий и ухудшение состояния почв, все более актуальной становится потребность в повышении урожайности зерновых культур на основе цифровой трансформации отрасли. Большое значение при этом имеет ведение умного земледелия на основе широкого применения цифровых и умных технологий, интеллектуальных робототехнических устройств, беспилотных летательных аппаратов для повышения объемов производства зерновой продукции и рационального управления ресурсами. Одним из основных направлений применения беспилотных летательных аппаратов является мультиспектральная съемка для эффективного мониторинга сельскохозяйственных угодий, предоставляющая производителям растениеводческой продукции подробную информацию о состоянии посевов, что особенно важно для оперативного и своевременного выполнения управленческих задач в области селекции и семеноводства зерновых культур.

Цель исследования - изучение особенностей мониторинга и дифференцированной защиты посевов кукурузы от пузырчатой головни с использованием цифровых и умных технологий.

Материалы и методы исследования. Материал исследования - систематический контроль посевов кукурузы на наличие болезни пузырчатой головни и последующее опрыскивание различными современными техническими средствами: традиционным и с помощью беспилотных летательных аппаратов (далее - БПЛА). Исследования проводили в полевых условиях на экспериментальном участке с.п. Опытное Терского муниципального района Кабардино-Балкарской Республики на посевах кукурузы в 2022-2024 гг. Оперативный мониторинг участков под кукурузу проводили с помощью БПЛА DJI Mavic 3M, а для опрыскивания посевов в различные годы применяли DJI AGRAS MG-1, DJI Agras Т10.

Результаты. В данной статье представлены результаты исследований при варьировании технических параметров БПЛА для проведения мультиспектрального мониторинга и дифференцированного внесения средств защиты растений на посевах кукурузы. Использование БПЛА DJI Mavic 3M на высоте 150 м при автоматической регулировке скорости полета от 5 до 9 м/с позволяет проводить мультиспектральную съемку, обеспечивающую высокопроизводительное и качественное фенотипирование посевов зерновых культур. Дифференцированное внесение фунгицидов с помощью БПЛА DJI Agras Т10 при концентрации рабочего раствора в количестве 75 % от рекомендуемой нормы обеспечивало повышение урожайности на опытных участках по сравнению с контрольным на 10,7-22,6 %.

Выводы. Оптимальная схема внесения препаратов на экспериментальных участках не только обеспечила равномерное покрытие растений и повышение эффективности борьбы с пузырчатой головней, но и способствовала снижению затрат на средства защиты растений, уменьшению химической нагрузки, сохранению экологического состояния почвы и окружающей среды.