Манка небесная: расселение насекомых-хищников с дронов повысит урожаи на 20%
Российские ученые разработали и запатентовали технологию расселения с помощью дронов полезных насекомых, уничтожающих сельскохозяйственных вредителей. В ее основе — специальное устройство с перемешивателем и дозатором, которые позволяют во время полета подготовить рабочую смесь и равномерно распределить ее над целевыми культурами. Смесь состоит из манной крупы, выполняющей роль наполнителя, и полезных насекомых. По оценкам разработчиков, применение такой технологии способно повысить урожайность более чем на 20%. Эксперты отмечают, что разработка особенно перспективна для выращивания овощей, фруктов и других высокомаржинальных культур. При этом для небольших фермерских хозяйств ее внедрение пока может оказаться слишком дорогостоящим.
Как насекомые уничтожают вредителей на полях
Новый способ борьбы с вредителями с помощью дронов и хищных насекомых предложили ученые Казанского национального исследовательского технического университета им. А.Н. Туполева — КАИ (КНИТУ-КАИ). На разработку получен патент.
Метод основан на расселении энтомофагов — естественных врагов вредителей — непосредственно на сельскохозяйственных культурах. Для этого исследователи создали специальный бункер-дозатор с перемешивающим механизмом, который устанавливается на беспилотный летательный аппарат коптерного типа. По расчетам разработчиков, применение новой технологии способно увеличить урожайность сельскохозяйственных культур как минимум на 20%.
— Энтомофаги — это насекомые, которые питаются вредителями. В сельском хозяйстве их целенаправленно используют для биологической защиты растений. Этот метод безопасен для человека и окружающей среды, — пояснил один из авторов изобретения, доцент кафедры конструкции и проектирования летательных аппаратов КНИТУ — КАИ Ильфир Абдуллин.
По его словам, раньше насекомых расселяли вручную или с помощью авиации. В первом случае это трудоемко, во втором — недостаточно точно. С появлением дронов процесс можно сделать гораздо эффективнее. Для этих целей подходят аппараты с полезной нагрузкой до 10 кг.
Например, квадрокоптер может вплотную подлететь к целевым растениям и при необходимости менять высоту и скорость полета. Также объем распыляемых материалов можно регулировать частотой вращения дозатора. Воздушный поток от винтов дополнительно помогает рассеиванию. Всё вместе значительно снижает расход энтомофагов.
— Еще одна особенность технологии — в механизме перемешивания насекомых с носителем — манной крупой. Эта операция производится непосредственно в бункере с помощью встроенного мешающего элемента. Его приводит в движение электродвигатель. Нужное соотношение энтомофагов и крупы подбирают в зависимости от вида биологического агента и условий применения. В среднем оно составляет 1 г насекомых на 3–5 г манки, — сообщил Ильфир Абдуллин.
Крупа обеспечивает равномерное распределение букашек и предотвращает их слипание, объяснил он. Это важно для точности дозирования и равномерности внесения на обрабатываемую площадь. Также манка уберегает их от повреждений.
В процессе исследований ученые проработали сценарии с применением двух видов насекомых. Первый — это златоглазка, всеядный хищник, который активно уничтожает тлю, клещей, червецов и мелких гусениц. Второй — трихограмма, крошечный паразит, который откладывает личинки в яйца бабочек-вредителей. Эти энтомофаги эффективны для защиты посадок капусты, томатов, кукурузы, подсолнечника и многих других культур, а также плодовых деревьев.
Сколько сельхозугодий обработали дроны
— Сейчас агродроны переходят от экспериментов к активному промышленному применению. В 2025-м в нашей стране ими обработали 781 тыс. га сельхозугодий, а в этом году планируют, что показатель превысит миллион гектаров. Особенно беспилотники востребованы для мониторинга сельхозугодий, внесения препаратов, а также для обработки участков, куда сложно доставить наземную технику, — уточнил эксперт рынка Национальной технологической инициативы «Аэронет» Артем Богатырев.
По мнению эксперта, новая технология не заменит традиционных методов, а станет частью комплексной системы биологической борьбы с вредителями. Наиболее быстро она может окупиться в овощеводстве и садоводстве, где выращиваются культуры с высокой добавленной стоимостью. При этом экономическая эффективность будет зависеть не только от стоимости беспилотника, но и от цены расходных материалов, качества агромониторинга, а также возможности использовать одну систему для обработки нескольких хозяйств.
По его мнению, целесообразно дополнить устройства другими решениями. Например, автоматической калибровкой дозатора, датчиками контроля подачи, компьютерным зрением для поиска очагов вредителей и регистрацией фактически обработанных зон.
Развитию агродронов в России способствует реализация соответствующего нацпроекта, специальные правовые режимы, которые упрощают согласование и выполнение полетов. Вместе с тем значимое ограничение для отрасли — это стоимость техники, рассказал руководитель проектов дирекции «Аэромобильность» Московского авиационного института Антон Ляпин. Поэтому имеет смысл упростить разработку, уточнил специалист. Например, подготовку смеси лучше выполнять на земле, а дрон использовать только для дозированного распыления. Это упростит конструкцию, снизит вес и повысит надежность системы.
— Если удастся подтвердить прирост урожайности на 20% — это серьезный аргумент в пользу разработки. Но важно помнить, что успех сильно зависит от правильного подбора видов энтомофагов под конкретных вредителей, а также от условий на поле (влажность, температура), которые напрямую влияют на их активность, — подчеркнула доцент департамента ветеринарной медицины Российского университета дружбы народов имени Патриса Лумумбы Арфеня Карамян.
Технология может оказаться экономически оправданной прежде всего для крупных сельхозпредприятий или участков с высокой степенью заражения вредителями, считает она. Для небольших личных подсобных хозяйств ее внедрение, напротив, потребует значительных затрат на оборудование и подготовку персонала. Кроме того, перед использованием энтомофагов необходимо оценивать их влияние на экосистему, чтобы исключить риск уничтожения не только вредителей, но и полезных видов насекомых.
