Способ авиационной лазерной обработки растений в период вегетации

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано для обработки сельскохозяйственных и лесных насаждений лазерным излучением. При осуществлении способа авиационной лазерной обработки растений используют беспилотный летательный аппарат с закрепленным блоком лазера. Заносят в память аппарата траектории и параметры полета. Производят привязку аппарата к местности в месте обработки. Осуществляют лазерную обработку поля сканирующим кадровым лазерным излучением. Обеспечивают возвращение аппарата в точку взлета после осуществления обработки. Повышается эффективность обработки. 1 ил.

 

Изобретение относится к малой сельскохозяйственной авиации, а именно к беспилотным летательным аппаратам (БПЛА), и может быть использовано для обработки сельскохозяйственных и лесных насаждений лазерным излучением. Изобретение повышает эффективность обработки и позволяет повысить урожайность при снижении затрат на химическую обработку.

Проведенные исследования научной сельскохозяйственной и патентной литературы выявили различные способы обработки сельхоз культур.

Так в патенте №1326226 говорится о создании мобильного агрегата, способного перемещаться по полям и облучать десятки гектар в автономном режиме. Такой технологический прием использовали австралийские исследователи еще в начале семидесятых годов (Patent specification №1326226. A method of controlling plant growth by means of a laser / Potts, Kerr and Co. - Published by the Patent Office, 25. - London. WCZAIAY, 1973).

В Токийском сельскохозяйственном университете разработали самопередвигающийся робот с лазерной установкой (Kobayashi, Т. A study for robot application in agriculture / T. Kobayashi, K. Tamaki, R. Tajima // J. agr. Sc. TokioNoguoDaigaku. - 1990. - Vol. 35, №1. - P. 80-87). С его помощью проводят различные технологические операции как в теплице, так и в поле.

В Казахстане на базе УНПО «Биофизика» (Алма-Ата) разработана специализированная установка лазерной активации посевов сельскохозяйственных культур (Умаров Х.Т. Биофизические и физиологические показатели роста сельскохозяйственных культур под действием гелий-неонового лазера / Х.Т. Умаров, В.М. Инюшин, Н.Н. Федорова, Т.В. Дергач. - Ташкент: ФАН, 1991. - 152 с.). Ее основные элементы - гелий-неоновый лазер (ЛГ-75 или ЛГН-104) и сканирующее устройство, закрепленное на вертикальной подъемной стойке. Вся конструкция, собранная на стальной раме, размещается в кузове транспортного средства, например колесного трактора. Перемещаясь вдоль поля со скоростью 10-15 км/час, лазерная установка облучает значительную поверхность, сканируя лучом с частотой 24-280 Гц перпендикулярно направлению движения трактора. Для различных культур были определены технологические режимы обработки вегетирующих растений.

В патенте №240663 РФ при помощи специальной рамки лазерную установку навешивают на транспортное средство (трактор), от бортовой сети которого (аккумулятор 12 B) осуществляют питание. Облучение посевов производится при движении трактора по периметру поля или технологической колее (диаметр действия лазерного луча до 800 м). (Пат. №240663 РФ. Способ промышленного возделывания сельскохозяйственных культур с использованием лазерного облучения / П.С. Журба, Т.П. Журба, Е.П. Журба. Опубл. 11.03.2003).

Основным недостатком вышеперечисленных способов обработки сельскохозяйственных культур являются их высокозатратность, громоздкость и трудоемкость.

Наиболее близким по своей сущности и взятым в качестве прототипа является способ авиационной обработки растений, включающий в себя подготовку жидких ядохимикатов или биопрепаратов, заправку в бак дельталета и распыление жидких биопрепаратов или ядохимикатов над обрабатываемыми растениями с помощью дельталета (см. RU №2190562, Способ авиационной обработки растений / Карасев В.В., Карасева А.Г. Опубл. 10.10.2002).

Основными недостатками прототипа являются: высокозатратность и трудоемкость подготовки дельталета к обработке растений и перемещение его с одного обрабатываемого поля на другое, участие как минимум пяти человек для обработки растений (2-х пилотов и 3-х человек обслуживающего персонала).

Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков за счет применение БПЛА, снабженного блоком с полупроводниковым лазером для лазерной обработки вегетирующих растений.

В результате решения этой задачи достигаются такие технические результаты, как:

- снижение времени на авиационную обработку растений за счет уменьшения времени на обслуживание и подготовку БПЛА к работе;

- участие одного человека (оператора) для транспортировки, подготовки, обработки растений;

- уменьшение затрат на транспортировку БПЛА к месту работы за счет использования обычного автомобиля. Транспортируется БПЛА в кабине, салоне или кузове автомобиля.

Поставленная задача достигается тем, что в качестве БПЛА использовался квадрокоптер модели «DJI Phantom 4», время полета с одним аккумулятором 28 минут, взлетный вес 3400 грамм. На БПЛА к интегрированному подвесу крепится блок с двухкоординатным сканирующим лазерным устройством. В блоке лазера формируется сканирующая кадровая развертка лазерного излучения в виде прямоугольного светового пятна размером 50×1 метров. Лазерная обработка осуществляется с высоты полета 15 метров.

Место нахождения поля, его конфигурация и площадь определяется заранее. На основании этих данных оператор с клавиатуры блока управления заносит в память БПЛА траекторию и параметры полета (скорость полета, высота и конечная точка маршрута).

Затем оператор на автомобиле осуществляет доставку БПЛА вместе с блоком лазера к месту обработки растений. По прибытии к месту обработки оператор с клавиатуры блока управления заносит в память БПЛА координаты привязки к местности (начальной точке обработки поля). Полет БПЛА проходит полностью в автономном режиме. После входа в начальную точку и набора нужной высоты по команде программы полета включается лазер и БПЛА начинает движение по заранее записанному в памяти маршруту, выполняя лазерную обработку.

Выполнив обработку, программа отключает лазер и возвращает БПЛА в точку, взлетел.

На фиг. 1 схематично показан способ авиационной обработки моркови на поле площадью в 1 гектар. При движении БПЛА со скоростью 0,25 м/с среднее время обработки поля длинною в 200 метров и шириной 50 метров составит 14 минут. Скорость перемещения светового пучка составляла 0,25 м/с при плотности мощности 0,5 Вт/м2.

Пример

В качестве исходного материала для опытов была взята морковь сорта Анастасия F1, как одна из основных овощных культур, районированных в Северо-Западном регионе. Обработка моркови производилась в вечернее время дважды в период вегетации в фазу роста розетки листьев и корней.

Результаты опыта показали существенное превышение по урожайности в опытном варианте по отношению к контролю. Так, урожай корнеплодов в контрольном варианте составил 2,5 кг/м2, а в вариантах с лазерной обработкой урожай составил 3,30-5,35 кг/м2, что выше контроля на 32-114%.

Анализ элементов структуры урожайности корнеплодов моркови дает основание судить о том, что урожай был сформирован за счет более высокой густотой стояния растений перед уборкой 43,7 шт./м2, что выше контроля на 105%. А также некоторым повышением массы корнеплода относительно контроля на 4%, длины на 20% и массы листьев (ботвы) на 140%.

Биологической особенностью моркови является то, что наиболее быстрый рост подземной части (корня) происходит в начальный период вегетации. Следовательно, лазерная обработка в период вегетации способствовала интенсификации процесса роста корня, так длина корня в среднем увеличилась на 20% и составила 18,2 см. Другой особенностью является то, что урожай моркови создается фактически в последний период вегетации, когда корнеплоды интенсивно растут за счет оттока питательных веществ из листьев. В опытном варианте эта особенность выражена в более высокой массе листьев перед уборкой на 114% относительно контроля.

Данный способ способствует стимулированию развития растений на начальных этапах вегетации и как следствие в более поздних этапах роста. Вместе с тем такой способ обработки дает значительное повышение сохранности корнеплодов без дополнительных капиталовложений в овощехранилище.

Данный способ опробован в 2015 г. на овощном опытном участке фермерского хозяйства «Городок» совхоза «Ташкентский» Новгородской области.

Способ авиационной лазерной обработки растений в период вегетации, включающий доставку летательного аппарата к месту обработки растений, отличающийся тем, что используют беспилотный летательный аппарат с закрепленным на нем блоком лазера, с блока управления в память беспилотного летательного аппарата заносят данные о траектории и параметрах полета, производят привязку беспилотного летательного аппарата к местности в месте обработки поля и осуществляют лазерную обработку выбранного поля сканирующим кадровым лазерным излучением в виде прямоугольного светового пятна размером 50×1 метров с высоты полета 15 метров, после осуществления обработки беспилотный летательный аппарат возвращается в точку взлета.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к садоводству. Способ включает закладку плантации, подбор культур к посадке и посадку ягодной культуры с заветренной стороны в местах с повышенным накоплением снежного покрова.

Изобретения относятся к сельскому хозяйству. Способ получения экочернозема состоит в том, что собирают и смешивают отходы животноводства и растениеводства, измельчают их, добавляют к ним измельченные сорбирующие добавки до устранения избыточной влажности смеси, вносят культуру перерабатывающих микроорганизмов, перемешивают и выдерживают при стабильной температуре до окончания переработки, причем в качестве отходов животноводства используют навоз, удаленный гидросмывом, измельчение отходов и сорбирующих добавок производят до размера частиц не более 5 мм, из смеси отходов отбирают 1…3% объема, помещают в дренируемую терморегулируемую емкость слоем 3…6 см поверх слоя экочернозема, содержащего черноземообразующие организмы, выдерживают при температуре 20…30°C до окончания переработки слоя смеси в экочернозем, затем укладывают новый слой смеси, выдерживают до окончания переработки и повторяют эти операции, пока длительность переработки очередного слоя не станет менее одних суток, после чего проливают ее водой в количестве не более 50% массы экочернозема в терморегулируемой емкости и собирают дренаж.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к виноградарству. Способ включает заготовку черенков подвоя и привоя, калибровку подвоя и привоя, удаление глазков на подвое, освежение срезов на базальной части черенка подвоя, нарезку привоя на одноглазковые черенки, замачивание черенков привоя и подвоя в воде, протравливание черенков в растворе фунгицида, машинную прививку, парафинирование, стратификацию, высадку в школку.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к садоводству. Способ включает подбор сорта маточного растения, срока черенкования, типа черенка и посадку зеленого черенка с последующим укоренением.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к растениеводству. Способ включает посев гороха среднеспелых сортов с нормой высева 0,7 млн.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к грибоводству. Способ включает приготовление питательной среды путем введения в рецептурную смесь соевого компонента.

Группа изобретений относится к области выращивания растений на гидропонных системах. Система включает в себя: по меньшей мере один беспроводной детектор; и центральное средство обработки данных детектора; причем один или каждый детектор выполнен с возможностью измерения по меньшей мере одного из температуры, содержания воды и содержания питательных веществ в гидропонном субстрате для выращивания растения.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к растениеводству. Устройство содержит понтонное средство с полыми поплавками и установленный на нем контейнер с размещенным внутри питательным субстратом с семенами растений, дно которого выполнено с возможностью пропускания влаги, причем наружная поверхность дна размещена выше водной поверхности.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к луговодству. Способ включает посев клевера ползучего и фестулолиума в соотношении 1:2.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к виноградарству. Способ включает использование семян ячменя высокой всхожести в количестве 200-300 г и минеральных удобрений.

Группа изобретений относится к области растениеводства. Способ включает определение параметра окружающей среды, в которой расположен цветочный горшок. При этом параметр окружающей среды, в которой расположен цветочный горшок, включает по меньшей мере одно из: индекс загрязнения окружающей среды, в которой расположен цветочный горшок; показатель вентиляции окружающей среды, в которой расположен цветочный горшок; и параметр качества воды в цветочном горшке; и предоставление для цветочного горшка рекомендации по сорту растения, подходящему для параметра окружающей среды. Устройство для выращивания сорта растения с учетом параметра окружающей среды содержит датчик, сконфигурированный для определения параметра окружающей среды цветочного горшка; и модуль рекомендации, сконфигурированный для предоставления для цветочного горшка рекомендации по сорту растения, соответствующему параметру окружающей среды, определяемому первым модулем определения. Устройство дополнительно содержит модуль определения, сконфигурированный для определения географического положения цветочного горшка и для определения графика изменения температуры, соответствующего географическому положению; а модуль рекомендации также сконфигурирован для предоставления для цветочного горшка рекомендации по сорту растения, соответствующему графику изменения температуры, определяемому модулем определения. Устройство для использования при предоставлении рекомендации по сорту растения содержит процессор и запоминающее устройство для хранения команд, выполняемых процессором; причем процессор сконфигурирован для выполнения способа по п. 1. Изобретения позволяют продлить жизненный цикл растений. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к льноводству. Способ включает предпосевную обработку семян льна-долгунца ризобактериями фунгистатического и ростостимулирующего действия. Для предпосевной обработки семян льна-долгунца используют штамм Pseudomonas sp. или фосфатмобилизующие бактерии, выделенные из копролитов дождевых червей Eisenia fetida с концентрацией 107-108 кл/мл из расчета 5 л/т семян. Дополнительно бактериями обрабатывают вегетирующие растения в фазе «елочки» с концентрацией 1010-1011 кл/мл в дозе 100 л/га. Изобретение позволяет увеличить урожайность семян и соломы льна-долгунца за счет уменьшения количества заболеваний корневыми гнилями. 2 з.п. ф-лы, 4 табл., 4 пр.

Изобретение относится к области селекции и первичного семеноводства, в частности к способам размножения посадочного материала. Способ включает стимуляцию роста этиолированных ростков посредством надрезов апикальной части и обработки раствором тиомочевины, проращивание клубней в темноте при температуре 14-16°С и относительной влажности воздуха 90-95%, отчуждение апексов у базовых этиолированных ростков первого порядка в момент формирования на базовых этиолированных ростках первого порядка 3-4 узлов, высаживание клубней в почву при формировании на базовых этиолированных ростках первого порядка 3-5 боковых этиолированных ростков второго порядка и побегов каллюсового происхождения, присыпание клубней после посадки перегнойной землей слоем 10 см, а по достижении высоты побегов 21-25 см над уровнем перегнойной земли присыпание побегов питательным субстратом разной плотности, повторение подсыпки несколько раз по мере достижения высоты побегов 21-25 см над уровнем субстрата, оставление при подсыпке свободными над поверхностью субстрата вершины побегов длиной 1-5 см, уменьшение плотности субстрата с каждой подсыпкой. Посадку клубней проводят блоками с формированием расстояния между гребнями и междурядьями по схеме: [(2g1+g2)_(m2+m1+m2)], где g1 - расстояние между гребнями в 40 см; g2 - расстояние между гребнями в 50 см; m1 - расстояние между междурядьями в 40 см; m2 - расстояние между междурядьями в 50 см, а блоковую плантацию формируют по схеме: (m2+m1+m2)⋅n, где m1 - расстояние между междурядьями в 40 см; m2 - расстояние между междурядьями в 50 см; n - количество блоков в плантации. Способ обеспечивает снижение доли ручного труда и возможность использовать технику в технологическом процессе выращивания картофеля. 1 ил., 1 пр.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к растениеводству. В способе возделывание чечевицы проводят в смешанном посеве с поддерживающей культурой рыжиком яровым рядовым способом в разные рядки без предварительного смешивания семян. Норма высева чечевицы – 2,2 млн всхожих семян на 1 га, а рыжика ярового – 6 млн всхожих семян на 1 га. Способ позволяет повысить семенную продуктивность чечевицы и стабильно получать полноценный урожай обеих культур. 2 табл., 1 пр.
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Отдельные 20-метровые ряды огурцов сорта Феникс на вертикальной шпалере размещают вокруг посевов томатов или на межклеточных пространствах на расстоянии не более 70-80 м от самых удаленных растений томата, добиваясь перманентного прироста огурцов. Минирующих мух на листьях огурца уничтожают опрыскиванием растений инсектицидами по мере накопления вредителя. Томаты против томатного листового минера не опрыскивают. Обеспечивается уменьшение пестицидной нагрузки на окружающую среду.

Изобретение относится к области ландшафтного дизайна в городских парках и на загородных территориях. При осуществлении способа создания системы культурного газона со светящейся деталью выращивают травяной покров из предварительно сформированных, имеющих основу газонных полос. Выращивание осуществляют на подготовленной площадке. Выполняют поливную систему из подключенных к источнику воды секций. Источник воды снабжен автоматической системой управления. Секции поливной системы размещают между двумя слоями геотекстиля. На поверхность геотекстиля укладывают плодородную почву и засевают семена. Под корневой системой газона размещен анод источника энергии. На поверхности травостоя размещен катод из графита. В качестве потребителя вводят светящуюся строительную деталь. Деталь выполнена из прозрачного полимера на основе эпоксидной или полиэфирной смолы. Деталь содержит наружный слой, промежуточный слой с наполнителем и нижний защитный слой. В качестве наполнителя промежуточного слоя используют стеклянную крошку и люминофор. Внутри детали на уровне промежуточного слоя закреплена светодиодная лента. Лента соединена с источником энергии проводом. Обеспечиваются возможность подсветки ландшафта, формирование сильной корневой системы газонной дернины, высокие эксплуатационные свойства газона. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к биотехнологии. Способ включает высадку микрорастений на пластиковые поддоны, покрытые лутрасилом с предварительно выполненными в нем посадочными отверстиями, путем погружения корневой системы растений в водный антисептический раствор с последующим обеспечением проточной циркуляции воды в поддоне и верхнего мелкодисперсного увлажнения растений. В качестве водного антисептического раствора используют 0,01% раствор перманганата калия. Способ позволяет сократить ресурсоемкость процесса адаптации растений. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, в частности к оценке земель, и может найти применение при бонитировке лугов. Способ включает оценку территории по наличию злаковых компонентов. При этом в течение вегетации на лугах измеряют распространение многолетних злаковых трав, таких как тимофеевка луговая (Phleum pratense L.), овсяница луговая (Festuca pratensis Huds.) и райграс высокий (Arrhenatherum elatius М. et K.) на площади 1 м2. При наличии количества многолетних злаковых трав более 15% и количестве стеблей на одном растении более 10 штук участок находится в благоприятном экологическом состоянии. При количестве многолетних злаковых трав менее 15% и количестве стеблей на одном растении менее 6 штук на такой же площади участок относится к зоне экологического неблагополучия. Способ позволяет повысить точность определения экологического состояния территории, упростить и повысить его информативность. 3 табл., 2 пр.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть применено в мелиорации. Способ возделывания корнеплодов при комбинированном орошении включает подготовку почвы, раскладку поливных водоводов с капельницами, предпосевной полив, высаживание растений, вегетационные поливы, периодические внесения жидких удобрений и проведение междурядной обработки. Рядки растений формируют посредством по крайней мере двух пар поливных водоводов. Центры соседних капельниц вдоль поливных водоводов размещают в вершинах правильных шестиугольников. В центре шестиугольников располагают оросители для мелкодисперсного дождевания. Растения внешних сторон рядков высаживают с внутренней стороны внешних поливных водоводов. Растения внутренних сторон рядков высаживают с внешней стороны внутренних поливных водоводов. Капельный полив осуществляют до частичного смыкания контуров увлажнения на поверхности поля. При превышении температуры окружающего воздуха выше биологически оптимальной для возделываемого сорта осуществляют импульсное мелкодисперсное дождевание. Устройство для комбинированного орошения корнеплодов содержит водоводы с капельницами, оросители мелкодисперсного дождевания и сопряженные с водоводами рядки с растениями. Водоводы размещены парами симметрично оси рядков растений. Центры капельниц каждого из водоводов пары смещены между собой в продольном направлении. Смещение центров капельниц равно половине шага между капельницами. Оросители мелкодисперсного дождевания расположены на оси симметрии рядков. Обеспечивается повышение эффективности использования поливной воды при возделывании корнеплодов на комбинированном орошении. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к выращиванию растений, а именно к добавкам в субстрат. Субстрат для выращивания растений содержит почву и/или другую природную среду для выращивания растений и пенополиуретановые хлопья в качестве добавки. Пенополиуретан имеет плотность от 25 до 100 кг/м3, прогиб под действием сжимающей нагрузки (CLD) при 40% от 5 до 50 кПа, увеличение объема при насыщении водой не более чем 25% и водно-буферную емкость, составляющую от 35 до 80%. Хлопья пенополиуретана имеют размеры в интервале от 0,1 до 100 мм. При использовании в анаэробных условиях количество почвы и/или другого природного субстрата и хлопьев пеноматериала в субстрате для выращивания растений таково, что объёмное соотношение пенополиуретановых хлопьев в субстрате для выращивания растений находится в интервале от 10:90 до 90:10 (об.%), причем объемный % вычисляется в расчете на объем хлопьев по отношению к полному объему субстрата для выращивания растений, содержащего хлопья. При использовании в аэробных условиях количество пенополиуретановых хлопьев в субстрате для выращивания растений составляет от 15 до 60 об.% полиуретановых хлопьев, при вычислении в расчете на объем хлопьев по отношению к полному объему субстрата для выращивания растений. Субстрат используют в целях уменьшения выделения метана и других парниковых газов. Субстрат используют для выращивания риса. Субстрат используют для выращивания растений в аэробных условиях, в которых повышается водоудержание. Обеспечивается повышение водопоглощения и водоудержания в субстрате. 4 н. и 8 з.п. ф-лы, 4 табл., 4 ил.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано для обработки сельскохозяйственных и лесных насаждений лазерным излучением. При осуществлении способа авиационной лазерной обработки растений используют беспилотный летательный аппарат с закрепленным блоком лазера. Заносят в память аппарата траектории и параметры полета. Производят привязку аппарата к местности в месте обработки. Осуществляют лазерную обработку поля сканирующим кадровым лазерным излучением. Обеспечивают возвращение аппарата в точку взлета после осуществления обработки. Повышается эффективность обработки. 1 ил.

Наверх