В некоторых сельских районах провинции Фуцзянь в Китае традиционное применение пестицидов в основном основано на ручном труде. Такой подход не только неэффективен, но и приводит к неравномерному опрыскиванию, растрате пестицидов и высоким затратам на рабочую силу. При крупномасштабном выращивании риса ручное опрыскивание часто требует длительных циклов операций, что затрудняет своевременное завершение борьбы с вредителями и болезнями. Кроме того, отсутствует мониторинг питательных веществ в почве и условий роста культур в режиме реального времени.

Для повышения эффективности сельскохозяйственного производства, снижения затрат на обработку почвы и содействия развитию интеллектуального сельского хозяйства местное фермерское хозяйство внедрило сельскохозяйственные дроны, оснащенные мультиспектральными датчиками, создав систему точного опрыскивания и цифрового управления полями.

Проблемы проекта

До начала реализации проекта ферма столкнулась с рядом ключевых проблем:

• Ручное опрыскивание было неэффективным и отнимало много времени.
• Распределение пестицидов было неравномерным, что привело к низкой эффективности их использования.
• Управление крупными сельскохозяйственными угодьями было сложным и трудоемким процессом.
• Отсутствовала возможность мониторинга состояния посевов в режиме реального времени.
• Точно оценить содержание питательных веществ в почве не представлялось возможным.
• Рост затрат на рабочую силу оказывал все большее давление на традиционные модели ведения сельского хозяйства.

Для обработки примерно 300 му (единиц площади, пригодной для выращивания риса в семенных культурах) традиционным ручным опрыскиванием обычно требовалось около 10 дней.

Решение

В разработке этого проекта использовался комплексный подход, включающий применение сельскохозяйственных дронов и многоспектральных технологий дистанционного зондирования, что позволило осуществлять точное опрыскивание и мониторинг урожая. Благодаря сочетанию этих технологий стало возможным точное опрыскивание и мониторинг фермы в режиме реального времени.

Основные технологии

Для достижения цели проекта была разработана интеллектуальная сельскохозяйственная система на основе использования дронов. Она включает в себя низковысотные автономные дроны для сельскохозяйственного применения, позволяющие автоматизировать распыление пестицидов, а также эффективно следовать по маршрутам. Для сбора спектральных данных о состоянии посевов и почвы была применена технология мониторинга с использованием мультиспектральных датчиков.

Кроме того, он был оснащен возможностями мониторинга и анализа питательных веществ в почве. Функция мониторинга состояния урожая позволяет выявлять участки, требующие особого внимания из-за проблем с ростом. Наконец, модуль цифрового картирования сельскохозяйственных угодий используется для визуализации собранной информации.

Процесс реализации

Они совершали самостоятельные полеты по заранее запрограммированным траекториям, контролируя высоту полета, скорость и параметры распыления, чтобы обеспечить равномерное распределение пестицидов и повысить эффективность.

В процессе работы датчики собирали важные данные о состоянии питательных веществ в почве, особенностях роста сельскохозяйственных культур, состоянии здоровья растений и участках, подверженных заражению вредителями, создавая многомерные наборы данных.

На основе анализа таких наборов данных были созданы карты сельскохозяйственных угодий, призванные помочь фермерам оценить состояние земель и принять обоснованные решения о внесении удобрений и мерах по борьбе с вредителями.

Результаты проекта

После реализации проекта были достигнуты значительные улучшения в сельскохозяйственной производительности, контроле затрат и экологической устойчивости.

Значительное повышение эффективности

Время опрыскивания пестицидами 300 му посевных рисовых полей сократилось с 10 до 3 дней, что значительно повысило эффективность работы. Трудоемкость существенно снизилась, уменьшилась зависимость от сезонных рабочих, а эффективность управления крупным фермерским хозяйством повысилась.

Снижение цены

Общие операционные издержки сократились примерно на 30%. Более точное применение пестицидов уменьшило количество отходов и улучшило использование ресурсов. Сезонные затраты на рабочую силу также значительно снизились, что оптимизировало структуру сельскохозяйственного производства.

Экологические преимущества

Точное опрыскивание позволило эффективно сократить чрезмерное использование пестицидов и минимизировать их снос ветром, тем самым снизив риски загрязнения окружающей среды и способствуя более устойчивым методам ведения сельского хозяйства.

Расширенные возможности цифрового управления

Благодаря систематическому сбору и анализу данных удалось обеспечить мониторинг состояния сельскохозяйственных угодий в режиме реального времени и динамическое обновление информации, что повысило общую эффективность принятия решений. Фермеры также смогли выявлять потенциальные риски на ранних стадиях, снижая неопределенность и потенциальные потери в урожае.

Краткое описание проекта

Интеграция сельскохозяйственных дронов, многоспектральных технологий дистанционного зондирования и цифровых технологий управления земельными ресурсами делает возможным успешный переход от ручного опрыскивания пестицидами к интеллектуальному точному земледелию.

Этот пример не только очень эффективен для повышения эффективности сельского хозяйства, но и предлагает жизнеспособную модель для цифровизации и интеллектуального развития сельского хозяйства.