КАПСУЛИРОВАННОЕ ВНЕСЕНИЕ ЭНТОМОФАГОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БПЛА: ПОДХОД К БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЕ РАСТЕНИЙ
DOI:
https://doi.org/10.37884/3-2025/15Ключевые слова:
энтомофаги, биологическая защита растений, беспилотные летательные аппараты, PLA‑капсулы, прецизионное внесение, аппаратно-программный комплекс, биологический контроль, устройство, программное обеспечение, BioDropАннотация
Современное сельское хозяйство переживает переход к устойчивым технологиям, подразумевающим сокращение применения химических пестицидов. Биологический контроль с использованием энтомофагов — экологичная альтернатива, однако его широкое внедрение ограничивается трудоёмкостью ручного распределения и труднодоступностью ряда угодий. В работе представлен разработанный аппаратно‑программный комплекс BioDrop — навесное устройство для беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), обеспечивающее точное распространение энтомофагов в биоразлагаемых PLA‑капсулах. Описаны методология быстрого прототипирования (3D‑моделирование, FDM‑печать), архитектура управления на базе Raspberry Pi →ESP32 с GPS/ГЛОНАСС‑навигацией и Android‑приложением, а также лабораторные и полевые испытания. Получены 100 % выход имаго Trichogramma spp. В датчике при температуре +30 °C за 6 ч и <1 м погрешности выброса капсул при ветре до 8 м/с на высоте 3 м. Себестоимость капсулы — 36 тг/шт. Результаты подтверждают эффективность автоматизированного распространения энтомофагов в полевых условиях.
Таким образом, разработанный аппаратно-программный комплекс BioDrop продемонстрировал высокую эффективность и практическую применимость для автоматизированного распространения энтомофагов в полевых условиях. Использование PLA-капсул, точная навигация и стабильная работа устройства при различных погодных условиях подтверждают его потенциал как устойчивой и экономически выгодной альтернативы химическим методам защиты растений. Полученные результаты — 100 % выход имаго Trichogramma spp., минимальная погрешность выброса и низкая себестоимость капсул — свидетельствуют о перспективности технологии для масштабного внедрения в системы биологического земледелия.
Ключевые слова: энтомофаги, биологическая защита растений, беспилотные летательные аппараты, PLA‑капсулы, прецизионное внесение, аппаратно-программный комплекс
Библиографические ссылки
Kamala, I., & Devanand, I. (2021). Impact of climate change on insects and their sustainable management. In Sustainable intensification for agroecosystem services and management (779-815). Springer. https://doi.org/10.1007/978-981-16-3207-5_21
Каштаспб А. (2022). Зиянкестермен әртүрлі күресу жүйесінде күтіп-бапталған алма бағындағы пайдалы және зиянды энтомофауна. Ізденістер, нәтижелер – Исследования, результаты. №2 (94) 2022, ISSN 2304-3334. https://doi.org/10.37884/2-2022/10
Tiwari, A. (2024). Insect pests in agriculture: Identifying and overcoming challenges through IPM. Archives of Current Research International, 24(3651). https://doi.org/10.9734/acri/2024/v24i3651
Kenenbayev, S., Yessenbayeva, G., Zhanbyrbayev, Y., & Tabynbayeva, I. (2024). Green agriculture with negation of chemicals in Kazakhstan. SABRAO Journal of Breeding and Genetics, 56(4), 1534–1542. https://doi.org/10.54910/sabrao2024.56.4.19
Food and Agriculture Organization of the United Nations. (2024). Тренинги для фермеров по снижению использования пестицидов. FAO. https://www.fao.org/countryprofiles/news-archive/detail-news/en/c/1708704/
Мухамадиев Н.С., Курмангалиева Н.Д., Чадинова А.М., Меңдібаева Г.Ж., Жүзбаев М.Ж. (2025). Эффективность применения энтомофагов на посадках томата против хлопковой совки (Helicoverpa armigera HB.). Ізденістер, нәтижелер –Исследования, результаты. №2(106) 2025, ISSN 2304-3334, 190-198. https://doi.org/10.37884/2-2025/19
Schellhorn, N., Bianchi, F., & Hsu, C. (2014). Movement of entomophagous arthropods in agricultural landscapes: Links to pest suppression. Annual Review of Entomology, 59, 559–581. https://doi.org/10.1146/annurev-ento-011613-161952
Мухамадиев Н.С., Чадинова А.М., Меңдібаева Г.Ж., Курмангалиева Н.Д., Тайшиков М.А. (2025). Биологическая защита сои от туркестанского паутинного клеща (Tetranychus Turkestani Ug. et Nik) в условиях Алматинской области. Ізденістер, нәтижелер – Исследования, результаты. №2 (106) 2025, ISSN 2304-3334, 253-262. https://doi.org/10.37884/2-2025/25
Grinberg, Sh. M. (1990). The use of Trichogramma for controlling a range of pests in field crops. Moscow: Agropromizdat.
Cross, N. (2008). Engineering design methods: Strategies for product design (p. 221). Chichester: John Wiley & Sons. https://www.scribd.com/presentation/249436520/Engineering-Design-Methods-ppt
Autodesk. (2023). Fusion 360. Autodesk. https://www.autodesk.com/products/fusion-360
Blender Foundation. (2023). Blender: Open source 3D creation suite. https://www.blender.org
Basso, M., Stocchero, D., Henriques, R., Vian, A., Bredemeier, C., Konzen, A., & Freitas, E. (2019). Proposal for an Embedded System Architecture Using a GNDVI Algorithm to Support UAV-Based Agrochemical Spraying. Sensors (Basel, Switzerland), 19. https://doi.org/10.3390/s19245397
National Marine Electronics Association. (2019). NMEA 0183 interface standard. Severna Park, MD: NMEA. https://www.nmea.org/content/STANDARDS/NMEA_0183/NMEA_0183.aspx
Irshad, R., Yousuf, M., & Ikram, M. (2025). Role of Trichogramma in biological control of pests in India: A concise review. Journal of Biological Control. https://doi.org/10.18311/jbc/2025/45962
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2025 Izdenister natigeler

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.