Умный пульверизатор для агронома

Пока аграрии всех масштабов готовятся к новому сезону, проращивая рассаду, поговорим о вредителях и методах борьбы с ними, начиная с древнейших времен и до светлого аграрного будущего.

Уже в самом начале развития земледелия люди столкнулись с необходимостью защитить культивируемые растения от вредителей. В литературных источниках древних цивилизаций содержатся сведения о вредных насекомых, а их останки находили и смогли идентифицировать в различных гробницах и захоронениях. Интересно, что уже тогда на государственном уровне пытались бороться с вредителями: так, в Китае были специальные чиновники, которые руководили оборонными мероприятиями, например, организовывали службы для наблюдений за вредителями, их миграциями и размножением. Было ли это эффективным, история умалчивает, но зато говорит о важности данного направления деятельности.

В трудах Аристотеля содержатся некоторые сведения о насекомых, однако нет почти никакой информации о вредителях. Его ученик Теофраст занимался этой областью активнее: путем наблюдений, он описал насекомых, повреждающих растения. Ему были известны садовые вредители, а также те, кто причинял значительный ущерб сельскохозяйственной культуре бобовых, однако это было только описание, без конкретных советов по защите урожая.

В первые века нашей эры появляется больше научной информации: римляне передали сведения о строении и жизни насекомых, создали описание вредителей зерна и даже рекомендации по обеспечению его сохранности. Так, для защиты культуры предполагалось покрывать пол зернохранилищ перед засыпкой смесью глины с растительным маслом.

Были и более оригинальные методы: подвесить сердце совы, окружить сад кольцом из пепла или мела, прибить к деревьям в разных местах лангустов. Утверждалось даже, что прогнать вредителей может женщина, если, развязав пояс и распустив волосы, она оббежит босиком вокруг сада. А для защиты виноградников от гусениц рекомендовалось собрать их на участке соседа, сварить и разбросать на своем винограднике. Как минимум участок соседа с этим методом был бы в полном порядке.

Нельзя назвать научно обоснованными и такие предложения, как сжигание в саду стеблей чеснока или нанесение на стволы деревьев колец из охры, смешанной с уксусом, но, что называется, что могли, то и делали.

Средневековые теологические концепции в естествознании несколько затормозили развитие технологий борьбы с вредителями, нашествие которых часто приписывалось действию демонических сил. В таких исходных данных эффективной мерой защиты урожая были усердные молитвы и религиозные ритуалы.

Существуют даже свидетельства случаев, когда вредные насекомые отлучались от церкви, предавались анафеме и выступали в качестве ответчиков на духовных и светских заседаниях. Подобная практика применялась в разных странах почти до XVII века.

Когда научное познание превзошло религиозные догмы, в сельскохозяйственной энтомологии постепенно начали формироваться два основных направления защиты растений от вредителей: химическая и биологическая.

В конце XVII — начале XVIII века появляются первые рекомендации по использованию для борьбы с вредителями средств, обладающих инсектицидными свойствами. В первой половине XVIII века уже было известно протравливание семян препаратами мышьяка и ртути. К этому же периоду можно отнести прорыв итальянских ученых: естествоиспытатель Антонио Валлиснери изучил и описал явление паразитизма у насекомых, следствием чего стала кампания по сохранению популяции насекомоядных птиц и муравьев. На правительственном уровне в странах запрещался и налагался штраф за отлов птиц в лесах и разрушение муравейников. Помимо этого, стали использовать привлекающее действие света на некоторых насекомых — начали распространяться светоловушки.

Промышленное производство инсектицидов началось лишь в XIXвеке после успешного применения в США«парижской зелени» против колорадского жука. В России того периода также использовали инсектициды, однако все препараты и аппаратура для этих работ поставлялись из-за границы, поэтому основным методом оставался ручной сбор вредителей. Отечественное производство химических средств для защиты растений началось уже в ХХ веке.

Первые четыре десятилетия XX столетия являются этапом углубленного изучения экологии, физиологии, биохимии насекомых, в это же время была создана научная база для прогнозов размножения вредителей, совершенствовались организационные формы службы защиты растений.

В начале девятисотых годов появились моторные опрыскиватели и опыливатели, а с 1921 года в США для обработки хлопковых плантаций начали применять авиацию.

В 1950-х годах в Австралии использовался старинный ороситель, разработанный компанией Nomad, под названием «тракторный разбрызгиватель», который под давлением воды медленно двигался по газону.

Первые разбрызгиватели представляли собой системы с углубленными трубами и неподвижными головками. Они нередко мешали выращиванию растений и были дорогостоящими в обслуживании. В 1950-х годах фирма из Орегона (США) «Стаут-Висса» разработала систему орошения с вращающейся трубой. Она по праву завоевала сердца фермеров, работавших на крупных полях. С помощью этой системы большие колеса, прикрепленные к трубам с оросительными головками, медленно перемещались по полю.

Современные научные достижения дали возможность усовершенствовать процесс борьбы с насекомыми как химически, так и технологически.

Так например, GUSS Automation, калифорнийский производитель робототехники для сельского хозяйства на протяжении нескольких десятков лет совершенствует устройства для опрыскивания растений. Компания начала свою деятельность в 1982 году под названием Crinklaw Farm Services (CFS). Это был семейный бизнес: отец и сын, вооруженные двумя тракторами, приверженностью к исключительному сервису и готовностью работать, начали опрыскивать в среднем 40 акров в день (сопоставимо с небольшим поселком, где расположено 270 участков традиционного размера по 6 соток). Работа шла ударными темпами, компания начала расти и вскоре объемы обработки выросли до 5000 акров в день в пик сезона. Для сравнения, площадь такого участка сопоставима по размерам с такими городами как Зарайск Московской области или Кронштадт в Ленинградской. На территории такой площади может проживать более 10 000 человек.

С ростом мощностей приходило желание развиваться технологически: придумывать инновационные решения, которые позволят решать проблемы аграриев. Тогда же в компании были разработаны первые в отрасли трех- и четырехрядные опрыскиватели для виноградников, механические секаторы для виноградников и опрыскиватель для сада с деревьями.

В череде инноваций последним и самым актуальным изобретением является GUSS — беспилотный распылитель. Идея его создания появилась еще в 2007 году, но только к 2014 году, по сообщению компании, технологии управления транспортными средствами развились настолько, что стало возможным приступить к созданию и тестированию прототипов. Первые устройства приступили к работе в конце 2019 года. Тогда же была создана компания GUSS Automation, которая видит свою миссию в создании инструментов для эффективного ведения аграрного бизнеса.

Один сотрудник может управлять до восьми опрыскивателями GUSS одновременно, используя портативный компьютер и настраивая скорость распыления и другие параметры. Компания декларирует, что управлять роботами сотрудник сможет после специального обучения, таким образом, расширяются его компетенции и он становится более востребованным на современном технологичном рынке труда в агросекторе. При этом благодаря значительному сокращению контакта с химикатами обеспечивается безопасность оператора и экономия на закупке средств защиты. Беспилотный опрыскиватель, по данным компании, в целом позволяет эффективнее использовать ресурсы и обеспечивает быструю окупаемость на горизонте от одного до трех лет.

В 2021 году компания уже поставила около 100 роботов GUSS для клиентов по всему миру: пишут, что даже в Австралии, однако нет данных про использование таких роботов в России. Следующим шагом в компании называют разработку машин для опрыскивания гербицидами: предполагается, что на устройстве будут установлены датчики, которые позволят обнаружить сорняк и опрыскать его. С таким точечным опрыскиванием получится неплохо сэкономить.

Первая модель GUSS имеет достаточно внушительные размеры, из-за чего робот не всегда возможно было использовать для опрыскивания густых виноградников или яблоневых садов, у которых ветви клонятся к земле. Для этой задачи был разработан mini GUSS, который примерно на 30% меньше своего старшего «брата». Mini GUSS имеет ширину 6 футов, высоту 5 футов 4 дюйма и длину 20 футов, оснащен 400-галлонным баком и 3,8-литровым дизельным двигателем Cummins для работы на самой труднопроходимой местности.

Покупатели могут выбрать из двух вариантов башен: для виноградников или для яблонь. Компания принимает заказы на новый mini GUSS и начнет выполнять эти заказы уже весной. Ожидается, что они будут распроданы в 2022 году довольно быстро.

Если этот умный аппарат будет доступен для продажи в России, думаем, аграрии смогут его заказать на площадке «Свое Фермерство» — крупнейшем маркете сельскохозяйственных товаров и техники.