Система позиционирования рабочих органов при дифференцированном опрыскивании растений

Отметили связь увеличения масштабов применения пестицидов и агрохимикатов с их потенциальной опасностью для здоровья людей, загрязнения окружающей среды и продуктов питания. Большинство пестицидов используются путем опрыскивания посевов. Повысить эффективность и качество опрыскивания возможно за счет точного регулирования дозы и снижения потерь препаратов при переходе на дифференцированную обработку сельскохозяйственных угодий. Этому способствует внедрение роботизированных устройств для внесения средств защиты растений. (Цель исследования) Разработать систему позиционирования рабочих органов роботизированного устройства дифференцированного опрыскивания. (Материалы и методы) Посевы обрабатывали препаратами при помощи автономного полевого робота. Оценивали качество опрыскивания с применением форсунки. (Результаты и обсуждение) Установлены зависимости для расчета угла захвата форсункой одного растения и угла поднятия рычага. Создана компьютерная модель опрыскивания, позволяющая задавать различные параметры и сравнивать предлагаемый дифференцированный способ обработки растений с традиционным. Рассчитан коэффициент вариации, который отражает равномерность распределения капель по поверхности растения. Выявлена зависимость коэффициента вариации от скорости и расстояния опрыскивания при разных режимах работы: распыление на отдельное растение и на их ряд. (Выводы) Для традиционного метода опрыскивания коэффициент вариации составил 46 процентов. При дифференцированных методах опрыскивания этот показатель составил для режима обработки отдельного растения 25-28 процентов и 33-40 процентов опрыскивания рядов. В полевых исследованиях при отдельной обработке коэффициент вариации составляет 19-24 процентов против 30-35 процентов в режиме опрыскивания рядов.

1. Абросимова М.С., Иванов Е.А., Кочергина С.Г. Состояние и направления развития сельского хозяйства региона // Российское предпринимательство. 2018. Т. 19. N4. С. 977-990. DOI: 10.18334/rp.19.4.39006. EDN: UQAFGE.

2. Измайлов А.Ю. Точное земледелие: проблемы и пути решения / А.Ю. Измайлов, Г.И. Личман, Н.М. Марченко // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2010. N 5. С. 9-14. EDN: MWLXCJ.

3. Измайлов А.Ю., Лобачевский Я.П., Ценч Ю.С. и др. О синтезе роботизированного сельскохозяйственного мобильного агрегата // Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2019. N4. C. 63-68. DOI: 10.30850/vrsn/2019/4/63-68. EDN: GBEQZI.

4. Mandal A., Sarkar B., Mandal S., Vithanage M. Impact of agrochemicals on soil health. Agrochemicals Detection, Treatment and Remediation. 2020. N7. 161-187. DOI: 10.1016/ B978-0-08-103017-2.00007-6.

5. Козубенко И.С., Савин И.Ю. Спутниковые данные в управлении агропромышленным комплексом региона // Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2017. N5. С. 9-11. EDN: ZWIEXH.

6. Huang S., Tang L., Hupy J.P., Wang Y. A commentary review on the use of normalized difference vegetation index (NDVI) in the era of popular remote sensing. Journal of Forestry Research. 2021. Vol. 32. N1. 1-6. DOI: 10.1007/s11676-020-01155-1.

7. Смирнов И.Г., Курбанов Р.К., Марченко Л.А., Горшков Д.М. Дифференцированная обработка сельхозугодий с помощью БПЛА // Электротехнологии и электрооборудование в АПК. 2019. N4(37). С. 30-35. EDN: LFOUD.

8. Романенкова М.С., Балабанов В.И. Применение цифровых технологий в растениеводстве // Наука в Центральной России. 2020. N2(44). С. 74-82. DOI: 10.35887/2305-2538-2020-2-74-82. EDN: ZSKSNJ.

9. Личман, Г.И., Марченко Н.М. Космический мониторинг в системе точного земледелия // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2010. N1. С. 27-31. EDN: KYUHTT.

10. Шалова С.Х., Загазежева О.З. Обзор рынка сельскохозяйственных роботов и их влияние на экономическое развитие // Известия Южного федерального университета. Технические науки. 2019. N7(209). С. 57-70. DOI: 10.23683/2311-3103-2019-7-57-70.

11. Измайлов А.Ю., Лобачевский Я.П., Ценч Ю.С. и др. О синтезе роботизированного сельскохозяйственного мобильного агрегата // Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2019. N4. С.63-68. https://doi.org/10.30850/vrsn/2019/4/63-68.

12. Шишацкий О.Н. Глобальная индустрия защиты растений // Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Биология. 2021. Т. 14. N4. С. 541-549. DOI: 10.17516/1997-1389-0371.

13. Мирзаев М.А. Проектирование автономного полевого робота для дифференцированного внесения агрохимических средств // Электротехнологии и электрооборудование в АПК. 2021. Т. 68. N4(45). С. 131-136. DOI: 10.22314/2658-4859-2021-68-4-131-136. EDN: NBJZNR.