CC BY
222УДК 330.123
ПРИМЕНЕНИЕ ДРОНОВ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ
Бочаров Кирилл Олегович, магистрант;
ФГБОУ ВО РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, Москва, Российская Федерация
Аннотация: Беспилотные летательные аппараты используются практически во всех отраслях сельского хозяйства: выполняют необходимые анализы и сканирование для выявления бактерий, грибков, проблемных зон, нуждающихся в орошении, и многое другое. В статье рассмотрена проблема использования дронов в сельском хозяйстве и виды ресурсов, которые удается сэкономить при внедрении системы мониторинга с помощью них в производственный процесс. Сельскохозяйственная отрасль развитых стран мира, таких как США и Европейского союза, пожалуй, самый известный потребитель беспилотных технологий. В них всесторонне внедряются продукты с беспилотными двигателями, что, по сути, произвело революцию в аграрной сфере. Дроны играют важную роль в современном сельскохозяйственном производстве благодаря их трехмерному и сверхточному анализу в реальном времени, который измеряет общее состояние почвы, схемы посадки и, в конечном итоге, предоставляет важные данные для оптимального орошения и потребностей в азоте.
Ключевые слова: сельское хозяйство; дроны; мониторинг; орошение; экономия ресурсов.
THE USE OF DRONES IN AGRICULTURE
Bocharov Kirill Olegovich, Master's student;
Timiryazev Russian State Agrarian University, Moscow, Russia
Abstract: Unmanned aerial vehicles are used in almost all branches of agriculture, from performing the necessary tests and scans to identify bacteria, fungi, problem areas in need of irrigation, and more. The article discusses the problem of using drones in agriculture, and the types of resources that can be saved when introducing a monitoring system with their help in the production process. The agricultural industry in developed countries such as the United States and the European Union is perhaps the most famous consumer of unmanned technology. They are comprehensively introducing products with unmanned engines, which, in fact, has revolutionized the agricultural sector. Drones play an important role in modern agricultural production thanks to their 3D and highly accurate real-time analysis that measures general soil conditions, planting patterns and ultimately provides critical data for optimal irrigation and nitrogen requirements. Keywords: Agriculture; drones; monitoring; irrigation; saving resources.
Для цитирования: Бочаров, К. О. Применение дронов в сельском хозяйстве / К. О. Бочаров. - Текст : электронный // Наука без границ. - 2021. - № 6 (58). - С. 88-94. - URL: https://nauka-bez-granic.ru/N-6-58-2021/5-58-2021/
For citation: Bocharov K.O. The use of drones in agriculture // Scince without borders, 2021, no. 6 (58), pp. 88-94.
Сельское хозяйство является важ- ное сырье для производства продуктов нейшей сферой экономики страны, так питания, а также загрузки мощностей как в ней создается сельскохозяйствен- многих видов промышленных произ-
водства [1]. Развитый агарный сектор может не только обеспечивать потребности населения страны, но и часть продукции поставлять на экспорт [2]. Тем самым он выступает источником валютной выручки как для отдельных сельскохозяйственных организаций России, так и государства в целом, что в реалиях современного финансового мироустройства очень актуальный момент [3]. Одним из видов сельскохозяйственной продукции, по которому наша страна нарастила экспортные поставки в последнее время, является зерно. Повышение эффективности этой отрасли, развитие ее экспортного потенциала будет актуальной задачей и в будущем, так как в мире очищается нехватка зерна в связи ростом численности населения, увеличения их потребностей и изменениями природно-климатических условий в связи с потеплением [4].
Эффективность сельскохозяйственного производства характеризуется системой натуральных и стоимостных показателей и зависит от многих факторов [5]. Использование передовых, инновационных технологий позволяет повысить эффективность отрасли и ее отдельных подотраслей. Сейчас ряд отраслей в условиях импортозамеще-ния переживают интенсивное развитие. Например, в условиях контрсанкций, объявленных Россией в ответ на санкции западных государств, увеличиваются объемы производства в садоводстве [6]. В результате, не только вырос валовой сбор свежей плодово-ягодной продукции, но и потребление фруктов и ягод среднестатистическим россиянином, а также населением некоторых стран СНГ [7]. Однако, как показывает практика, пока еще эти объемы не в полной степени соответствуют
обозначенным в действующей Доктрине продовольственной безопасности Российской Федерации параметрам ее обеспечения за счет собственного производства [8]. По оценкам некоторых исследователей, численность населения нашей страны составляло 146,8 млн чел. Принимая во внимание данный факт, можно сказать, что потребность жителей России в плодово-ягодной продукции исходя из оптимальной нормы в 100 кг на душу населения, которую рекомендуют медицинские организации, должна быть 14,68 млн т в год [9]. Для того чтобы обеспечивать требования указанной выше Доктрины, мы должны производить примерно 8,8 млн т. То есть потенциал производства для плодово-ягодной продукции в нашей стране еще есть. Однако пока еще большая часть потребности населения России, в том числе мегаполисов, обеспечивается за счет импортных поставок [10].
Для развития в России отраслей аграрной сферы и насыщения рынка сельскохозяйственной продукции собственного производства следует изучать положительный опыт стран Европейского союза, в том числе относительно организации соответствующих национальных рынков [11].
Ключевая проблема, с которой сталкиваются фермеры в сельскохозяйственном менеджменте, - это качество почвы, которое может отличаться от указанного в документации. Это зависит от того, использовались ли ранее интенсивные технологии, вызывающие деградацию почвы. Поэтому при оценке осуществимости инвестиций необходимо принимать во внимание ряд других факторов: расположение участка, продуктивность участка в предыдущие годы, а также топографию и
коммуникацию. Все эти особенности влияют на рыночную стоимость и доходность земли. Такую информацию не всегда легко получить. Часто она устарела или вообще отсутствует.
Сегодня ни агрохолдинги, ни инвесторы не могут позволить себе роскошь слепо выбирать земельный участок. Такие вложения сопряжены с высокими рисками, поэтому крайне важно понимать, насколько перспективна земля. И вот тогда приходит применение мониторинга при помощи беспи-лотников, предоставляющего множество решений для анализа состояния сельскохозяйственных полей. Ручная полевая оценка требует времени, денег и усилий. Электронная кадастровая карта - не выход. В основном она не учитывает облесение, кустарники, заболоченные земли, солончаки, линии электропередач и другие коммуникации. Эти данные крайне необходимы для инвесторов, землевладельцев и всех участников агрорынка, которые хотят быть в авангарде сельскохозяйственных технологий. Им необходимо понимать, какие площади обрабатываются и какова точная сумма потерь земельного банка из-за плохого управления. Ответы на эти вопросы помогут четко определить продуктивность полей, эффективность их использования и определить доходность на единицу земли. Чтобы ответить на эти вопросы, агрохолдинги и инвесторы проводят общий аудит отдельного участка или земельного банка и используют его для оценки привлекательности сельскохозяйственных земель.
Помимо кропотливой работы, при опрыскивании сельскохозяйственных культур используется множество химикатов, которые представляют опасность для здоровья человека при про-
должительном воздействии.
Технологии дронов предлагают огромную помощь фермерам за счет точного опрыскивания сельскохозяйственных культур, которое в пять раз быстрее, чем традиционное опрыскивание. Используя современное топографическое сканирование, сельскохозяйственные дроны распределяют оптимальное количество жидкости, чтобы обеспечить равномерный охват для правильного роста сельскохозяйственных культур без ненужных отходов.
Орошение необходимо для предотвращения засушливых условий, которые неизбежно приводят к гибели посевов. Усовершенствованные технологии дронов используют множество датчиков, включая тепловые, мульти-спектральные и гиперспектральные, для анализа и определения конкретных культур, которые обезвожены, в дополнение к измерению плотности, тепловой сигнатуры и общего состояния поля в целом [12].
Мониторинг посевов - это постоянное мероприятие, которое имеет решающее значение для успеха. В прошлом для фермеров и производителей наблюдение за посевами было проблематичным делом из-за передвижения по обширным участкам земли пешком. Еще более усугубляют трудности в мониторинге посевов и полей суровые погодные условия, которые могут привести к невозможности проверки посевов. В таблице представлена возможная экономия расхода топлива, средств защиты растений, удобрений, семян и фонда оплаты труда на примере крупного агрохолдинга России АО «Авангард-Агро» при внедрении дронов в производственный процесс [13]. Повышение эффективности дея-
тельности агрохолдингов, увеличение потока выручки и прибыли в них положительным образом сказывается не только на их финансовом состоянии и конкурентоспособности на внутрен-
Сегодняшняя технология беспилотных летательных аппаратов предлагает сельскохозяйственным производителям возможность отслеживать посевы эффективным способом с низким уровнем риска, с точными изображениями, доступными 24 часа в сутки, 7 дней в неделю, легко отображая любые проблемные посевные площади или области, нуждающиеся в улучшении. Оценка общего состояния сельскохозяйственных культур и полей является фундаментальным компонентом сельскохозяйственных работ. При оценке состояния здоровья будут не только отмечены засохшие, мертвые посевы, но и будут проводиться важные анализы грибков и бактерий на деревьях, посевах, полях и так далее. Сельскохозяйственные дроны используют источники света, включая видимое и инфракрасное освещение, для идентификации растений, которые отражают типы света, указываю-
нем и внешнем рынке, но и повышает их рыночную стоимость [14], что также является важным моментом с точки зрения иностранных инвестиций в сельское хозяйство России.
щие на болезнь или любое ухудшение здоровья. В результате производители используют беспилотные летательные аппараты в сельском хозяйстве, чтобы в реальном времени снимать свои поля, чтобы предотвратить дорогостоящие потери и обеспечить общий рост и успех своих культур [15].
Посадка сельскохозяйственных культур - это дорогостоящее и обременительное занятие, которое традиционно требует использования рабочей силы. Современные технологии беспилотного земледелия высшего класса предлагают методы посадки с помощью дронов, которые сокращают затраты на посадку. Анализ почвы и полей является обязательным условием для успешного выращивания сельскохозяйственных культур и должен выполняться в самом начале посадки, во время роста и ближе к концу сбора урожая. Дроны играют важную роль в современном сельскохозяйственном
Таблица
Экономия ресурсов на примере АО «Авангард-Агро»
Показатели ГСМ СЗР Удобрения Семена ФОТ Всего, тыс. руб.
Расход, руб/га 1959 2846 5133 2639 1023 -
Всего, тыс. га 320 320 320 320 320 -
Итого расходов, тыс. руб. 627140 910862 1643061 844799 327360 -
Экономия с 1 % расходов 6271 9109 16431 8448 3274 43532
производстве благодаря их трехмерному и сверхточному анализу в реальном времени, который измеряет общее состояние почвы, схемы посадки и, в конечном итоге, предоставляет важные данные для оптимального орошения и потребностей в азоте.
Сельскохозяйственная отрасль развитых стран мира, таких как США и Европейского союза, пожалуй, самый известный потребитель беспилотных технологий. В них всесторонне внедряются продукты с беспилотными двигателями, что, по сути, произвело революцию в аграрной сфере. Беспилотные летательные аппараты используются практически во всех отраслях сельского хозяйства: выполняют необходимые анализы и сканирование для выявления бактерий, грибков, проблемных зон, нуждающихся в орошении, и многое другое.
Важно отметить, что дроны так-
же значительно облегчают работу в сельском хозяйстве, сокращая ручное опрыскивание сельскохозяйственных культур, посев и мониторинг полей, а также повышая безопасность и общее состояние здоровья рабочих. За счет значительного повышения производительности, эффективности и точности в сельском хозяйстве, одновременно снижая затраты на рабочую силу и рабочую нагрузку на человека, дроны приносят пользу крупнотоварным производителям и фермерам множеством способов, таких как гарантия здоровья и роста урожая, но, что наиболее важно, обеспечение процветающего населения мира продуктами питания и устойчивости, которые необходимы ему для процветания. Использование дронов в сельском хозяйстве нашей страны позволит повысить эффективность сельскохозяйственного производства.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Коваленко, Н. Я. Экономика сельского хозяйства: учебник для среднего профессионального образования / Н. Я. Коваленко [и др.] под ред. Н. Я. Коваленко. - М. : Издательство Юрайт, 2018. - 406 с. - Текст : непосредственный.
2. Боцула, Л. И. Становление и развитие продовольственного рынка / Л. И. Боцула, О. Н. Мухаметзянова, М. Е. Герасимов, С. В. Котеев. - М. : Рооссийская инженерная академия менеджмента и агробизнеаса, 2002. - 87 с. - Текст : непосредственный.
3. Гончаров, В. Д. Валютная выручка от экспорта продовольствия / В. Д. Гончаров, С. В. Котеев. - Текст : непосредственный // Экономика сельскохозяйственных и перерабатывающих предприятий. - 2016. - № 12. - С. 59-65.
4. Ибиев, Г. З. Эффективность развития зерновой отрасли в регионе / Г. З. Ибиев. -Текст : непосредственный // Управление рисками в АПК. - 2016. - № 2. - С. 23-32.
5. Агирбов, Ю. И. Экономика АПК: учебное пособие для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 110201.65 - Агрономия. / Ю. И. Агир-бов, Р. Р. Мухаметзянов, О. А. Моисеева. - М-во сельского хозяйства Российской Федерации, Российский гос. аграрный ун-т - МСХА им. К. А. Тимирязева. - Москва : Изд-во РГАУ - МСХА им. К. А. Тимирязева, 2009. - 179 с. - Текст : непосредственный.
6. Ибиев, Г. З. Современное состояние и перспективы развития отрасли плодоводства на инновационной основе / Г. З. Ибиев, А. В. Гришин. - Текст : непосредственный // Экономика сельскохозяйственных и перерабатывающих предприятий. - 2020. -№ 7. - С. 71-74.
7. Агирбов, Ю. И. Производство и потребление плодово-ягодной продукции в странах СНГ в условиях глобализации и региональной интеграции / Ю. И. Агирбов,
Р. Р. Мухаметзянов, Г. К. Джанчарова. - Текст : непосредственный // Экономика сельскохозяйственных и перерабатывающих предприятий. - 2020. - № 12. - С. 63-71.
8. Mukhametzyanov, R. R. Development trends of the russian fruit and berry market / R. R. Mukhametzyanov, Y. I. Agirbov, A. S. Zaretskaya, G. Z. Ibiev, D. V. Storozhev // В сборнике: Advances in Economics, Business and Management Research (AEBMR). Proceedings of International Scientific and Practical Conference «Russia 2020 - a new reality: economy and society». - 2021. - С. 287-292.
9. Коваленко, Н. Я. Производство и эффективность плодово-ягодной продукции в регионе / Н. Я. Коваленко, Г. З. Ибиев. - Текст : непосредственный // Экономика сельского хозяйства России. - 2019. - № 3. - С.67-70.
10. Коваленко, Н. Я. Пути решения проблемы обеспечения московского региона плодово-ягодной продукцией отечественного производства / Н. Я. Коваленко, Г. З. Ибиев - Текст : непосредственный // Экономика сельскохозяйственных и перерабатывающих предприятий. - 2018. - № 11. - С. 36-38.
11. Леснов, А. П. Сельскохозяйственные рынки ЕС и России: теоретические и практические аспекты (на примере плодоовощной продукции). Монография. / Р. Р. Мухаметзянов, А. П. Леснов, О. Н. Мухаметзянова. - М. : МГУП, 2005. - 243 с. - Текст : непосредственный.
12. Агродроны. - Текст : электронный // ГЕОМИР : [сайт]. - URL: https://www.geomir. ru/publikatsii/agrodrony/ (дата обращения: 05.06.21)
13. Оперативная информация о ситуации на полях. - Текст : электронный // АВАН-ГАРД-АГРО : [сайт]. - URL: http://avangard-agro.ru/live/ (дата обращения: 04.06.21)
14. Зарук, Н. Ф. Оценка стоимости агропромышленной группы: учебное пособие / Н. Ф. Зарук, Р. В. Костина, Р. Р. Мухаметзянов. - М. : ФГБНУ «Росинформагротех», 2017. - 184 с. - Текст : непосредственный.
15. Agriculture 4.0: Agriculture and Environment Monitoring. - Текст : электронный // electronicsforu : [сайт]. - URL: https://www.electronicsforu.com/technology-trends/tech-focus/agriculture-4-environment-monitoring (дата обращения: 05.06.21)
REFERENCES
1. Kovalenko N.Ya. and others Ekonomika sel'skogo hozyajstva: uchebnik dlya srednego professional'nogo obrazovaniya [Agricultural economics: textbook for secondary vocational education]. Ed. N.Ya. Kovalenko. Moscow, Izdatel'stvo Yurajt, 2018, 406 p.
2. Bocula L.I., Muhametzyanova O.N., Gerasimov M.E., Koteev S.V. Stanovlenie i razvitie prodovol'stvennogo rynka [Formation and development of the food market]. Moscow, Roossijskaya inzhenernaya akademiya menedzhmenta i agrobizneasa, 2002, 87 p.
3. Goncharov V.D., Koteev S.V. Valyutnaya vyruchka ot eksporta prodovol'stviya [Foreign exchange earnings from food exports]. Ekonomika sel'skohozyajstvennyh i pererabatyvayushchih predpriyatij, 2016, no. 12, pp. 59-65.
4. Ibiev G.Z. Effektivnost' razvitiya zernovoj otrasli v regione [Efficiency of grain industry development in the region]. Upravlenie riskami v APK, 2016, no. 2, pp.. 23-32.
5. Agirbov Yu. I., Muhametzyanov R.R., Moiseeva O.A. Ekonomika APK: uchebnoe posobie dlya studentov vysshih uchebnyh zavedenij, obuchayushchihsya po special'nosti 110201.65 - Agronomiya. [Agribusiness economics: a textbook for students of higher educational institutions studying in the specialty 110201.65-Agronomy.]. M-vo sel'skogo hozyajstva Rossijskoj Federacii, Rossijskij gos. agrarnyj un-t - MSkHA im. K. A. Timiryazeva, Moscow, Izd-vo RGAU - MSkHA im. K. A. Timiryazeva, 2009, 179 p.
6.IbievG.Z., GrishinA.V. Sovremennoesostoyaniei perspektivy razvitiyaotrasli plodovodstva na innovacionnoj osnove [The current state and prospects for the development of the
fruit growing industry on an innovative basis]. Ekonomika sel'skohozyajstvennyh i pererabatyvayushchih predpriyatij, 2020, no. 7, pp. 71-74.
7. Agirbov, Yu.I., Muhametzyanov R.R., Dzhancharova G.K. Proizvodstvo i potreblenie plodovo-yagodnoj produkcii v stranah SNG v usloviyah globalizacii i regional'noj integracii [Production and consumption of fruit and berry products in the CIS countries in the context of globalization and regional integration]. Ekonomika sel'skohozyajstvennyh i pererabatyvayushchih predpriyatij, 2020, no. 12, pp. 63-71.
8. Mukhametzyanov R.R., Agirbov Y.I., Zaretskaya A.S., Ibiev G.Z., Storozhev D.V. Development trends of the russian fruit and berry market. Advances in Economics, Business and Management Research (AEBMR). Proceedings of International Scientific and Practical Conference «Russia 2020 - a new reality: economy and society», 2021, pp. 287-292.
9. Kovalenko N.Ya., G.Z. Ibiev Proizvodstvo i effektivnost' plodovo-yagodnoj produkcii v regione [Production and efficiency of fruit and berry products in the region]. Ekonomika sel'skogo hozyajstva Rossii, 2019, no. 3, pp.67-70.
10. Kovalenko N.Ya., Ibiev G.Z. Puti resheniya problemy obespecheniya moskovskogo regiona plodovo-yagodnoj produkciej otechestvennogo proizvodstva [Ways to solve the problem of providing the Moscow region with fruit and berry products of domestic production]. Ekonomika sel'skohozyajstvennyh i pererabatyvayushchih predpriyatij, 2018, no. 11, pp. 36-38.
11. Lesnov A.P., Muhametzyanov R.R., Muhametzyanova O.N. Sel'skohozyajstvennye rynki ES i Rossii: teoreticheskie i prakticheskie aspekty (na primere plodoovoshchnoj produkcii). Monografiya [Agricultural markets of the EU and Russia: theoretical and practical aspects (on the example of fruit and vegetable products). Monograph]. Moscow, MGUP, 2005, 243 p.
12. Agrodrony [Agrodrons]. Available at: https://www.geomir.ru/publikatsii/agrodrony/ (accessed by 05 June 2021).
13. Operativnaya informaciya o situacii na polyah [Operational information about the situation in the fields]. Available at: http://avangard-agro.ru/live/ (accessed by 04 June 2021).
14. Zaruk N.F., Kostina R.V., Muhametzyanov R.R. Ocenka stoimosti agropromyshlennoj gruppy: uchebnoe posobie [Evaluation of the value of an agro-industrial group: a textbook]. Moscow, FGBNU "Rosinformagrotekh", 2017, 184 p.
15. Agriculture 4.0: Agriculture and Environment Monitoring. Available at: https:// www.electronicsforu.com/technology-trends/tech-focus/agriculture-4-environment-monitoring (accessed by 05 June 2021).
Материал поступил в редакцию 16.06.2021
© Бочаров К.О., 2021
