W ostatnim czasie w rolnictwie krajów UE pojawiła się tendencja do ograniczania stosowania środków ochrony roślin (dalej ŚOR). Równocześnie poszukuje się alternatywnych preparatów na szczególnie niebezpieczne i niebezpieczne pestycydy (klasa I, II) oraz aktywnie promuje się w rolnictwie biologiczne środki zwalczania szkodników, fitopatogenów i chwastów. I tak np. w ramach strategii Od pola do stołu (która jest kluczowym elementem Europejskiego Zielonego Ładu, strategia została opublikowana przez Komisję Europejską w maju 2020 r.) planowane jest ograniczenie stosowania pestycydów chemicznych ( ich aktywnych składników) o 50% do 2030 roku. Według najnowszych opublikowanych danych za luty 2022 r. 934 substancjom czynnym cofnięto zezwolenia na stosowanie w UE, z czego 448 zostało zatwierdzonych, a 67 oczekuje. Podaje się, że w 2022 r. w UE wygasną zezwolenia na 200 substancji czynnych. Jednocześnie istnieje ryzyko cofnięcia zezwoleń, m.in. z powodu komplikacji i wzrostu kosztów procesu rejestracji substancji czynnych w UE dla 34% insektycydów, 23% fungicydów, 35% herbicydy. Ponadto UE sukcesywnie zwiększa obszar zajmowany pod uprawę ekologicznych produktów roślinnych. I tak według statystyk FAOSTAT np. w UE powierzchnia gruntów rolnych zajmowanych pod rolnictwo ekologiczne w 2018 r. wynosiła 13016,254 tys. ha, w 2019 r. – 13905,6276 tys. ha; w 2020 r. - 14737,191 tys. ha. Dla porównania w Federacji Rosyjskiej było to 2018 tys. ha w 606,975 r., 2019 tys. ha w 674,34 r. i 2020 tys. ha w 615,19 r.
W kontekście ograniczania stosowania środków ochrony roślin i upowszechniania się ekologicznego podejścia do uprawy roślin, istotna staje się kwestia stosowania nowoczesnych środków technicznych do ultraniskich oprysków. Jednym z takich narzędzi, które wykazały swoją skuteczność, są bezzałogowe statki powietrzne (dalej zwane dronami), wyposażone w sprzęt do opryskiwania środkami ochrony roślin oraz sadzenia roślin rolniczych i drzewiastych.
Obecnie stosowanie dronów w ochronie roślin nie jest prawnie dozwolone w UE – dyrektywa unijna (2009/128/WE) zakazuje oprysków z powietrza w krajach UE. Zakaz oprysków z powietrza w praktyce ogranicza pełne wykorzystanie dronów w UE jako nowoczesnych środków technicznych do stosowania środków ochrony roślin. Ponadto sztywny zakres obowiązującego zakazu nie sprzyja szerokiemu postępowi w rozwoju technologii w tej dziedzinie ochrony roślin. Z tego powodu wiele zainteresowanych stron w Europie naciska na rewizję i dodanie tej dyrektywy dotyczącej wykorzystania dronów do opryskiwania.
Obecnie największe postępy w rozwoju technologii wykorzystania dronów do opryskiwania ŚOR poczyniły kraje azjatyckie, a zwłaszcza Chiny.
Jeśli chodzi o nasz kraj, w Federacji Rosyjskiej nie wszystkie środki ochrony roślin mają pozwolenie na stosowanie w przetwórstwie lotniczym. Aby wyjaśnić, czy dany produkt ma takie zezwolenie, można zapoznać się z aktualną wersją katalogu dozwolonych pestycydów i agrochemikaliów (pestycydy, które mają takie zezwolenie, są oznaczone literą „A”). Ponadto, zgodnie z przepisami, w Federacji Rosyjskiej drony o masie startowej od 0,25 kg do 30 kg podlegają obowiązkowej rejestracji.
Do precyzyjnego opryskiwania pestycydami drony wyposażone są w system kontroli aplikacji środków ochrony roślin. Jedną z zalet ich stosowania jest możliwość wprowadzenia środków ochrony roślin o drobno rozproszonej wielkości kropel przy niskim zużyciu. Drobno rozproszona kropla zapewnia dobre pokrycie roślin, co pozwala na skuteczne zwalczanie szkodników roślin przy mniejszych dawkach, co ma również znaczenie dla zapobiegania pojawianiu się odpornych populacji szkodników roślin. Niezaprzeczalną zaletą stosowania środków ochrony roślin przy użyciu dronów jest mniejszy wpływ na środowisko, na korzystną makro- i mikroflorę wodną oraz glebową, a także niższy koszt zabiegów i mniejszy nakład pracy rolników. Jednak dużym problemem związanym z użyciem dronów jest ryzyko przeniesienia oprysku na sąsiednie pola, na których może rosnąć uprawa wrażliwa na zastosowany lek. Według badań ryzyko znoszenia aerozolu można zmniejszyć, obniżając wysokość lotu drona. W zależności od wysokości opryskiwanych upraw dron może pracować na różnych wysokościach (zwykle 3–10 m). Ogólnie rzecz biorąc, są one skuteczne w przypadku bardzo niskich oprysków środków ochrony roślin z powietrza na małych wysokościach. Ważnym aspektem jest to, że przy tego typu zabiegach zużycie leku jest mniejsze, ponieważ dron rozpyla pestycyd tylko tam, gdzie jest to konieczne (w ogniskach rozwoju chorób, chwastów i szkodników) z wychwytywaniem niewielkiego obszaru, na którym występują organizmy szkodliwe dla roślin. Jednocześnie dawkę stosowanych leków można dostosować w zależności od stopnia zachwaszczenia/zachwaszczenia upraw (tj. dostosować do zmieniających się warunków).
Wysoka dokładność aplikacji ŚOR przez drony pozwala szybko i skutecznie zwalczać nowe ogniska groźnych szkodników, zwłaszcza w przypadku dodania do roztworu adiuwantów.
Tak więc, zgodnie z praktycznymi testami, skuteczność porannego (o 7:7) i wieczornego (6:XNUMX) zabiegu XNUMX% roztworem pestycydu (ai chlorantraniliprolu + abamektyny) z adiuwantem olejowym Refei (Chiny) przy użyciu dronów (Chiny) przeciwko liściom kukurydzy robak Spodoptera frugiperda wynosiła powyżej 90% 7 dni po pierwszym zabiegu i 7 dni po drugim zabiegu pestycydem. W tym samym czasie drony rozpylały roztwór pestycydu z wysokości 2 m, przy prędkości wiatru 3 m/s. Ponadto odnotowano stosunkowo wysoką skuteczność traktowania upraw kukurydzy preparatem mikrobiologicznym o działaniu owadobójczym na bazie zawiesiny. Metarhizium anisopliae (8 miliardów zarodników/g) - wydajność wahała się od 37,1% przy średniej populacji szkodników wynoszącej 16,6 gąsienic na 100 roślin kukurydzy.
Również w literaturze naukowej opisano, że dodatek zbiornikowej mieszanki adiuwantów SURFOM ADJ 8860; OXITENO (Brazylia) wykazało wysoką skuteczność przeciwko mączniakowi prawdziwemu na pszenicy. I tak przy zużyciu 15 l/ha preparatu dodano 150 ml/ha zbiornikowej mieszanki adiuwantów SURFOM ADJ 8860; OXITENO (Brazylia), ale nawet przy 1/3 redukcji dawki leku z dodatkiem mieszanki adiuwantów SURFOM ADJ 8860; Ochrona OXITENO (Brazylia) przed mączniakiem prawdziwym pszenicy utrzymywała się na wysokim poziomie.
Ponadto drony mogą być wykorzystywane do precyzyjnego uwalniania środków kontroli biologicznej z powietrza. Tak więc, zgodnie z badaniami naukowymi, drony były używane do wypuszczania ryjkowca z powietrza Rhinocomimus latipes przeciwko chwastom Persicaria perfoliata, mający status agrofaga kwarantannowego o ograniczonym zasięgu w krajach europejskich i szeroko rosnący w krajach azjatyckich.
Drony przewoziły kontenery zawierające osiem kontenerów. Każdy pojemnik zawierał 20 dorosłych owadów. Dno pojemników zostało wykonane z cienkiej warstwy gliny, która podczas lotu zapadała się, a owady zostały uwolnione. Wyniki badań terenowych wykazały, że ten sposób wypuszczania ryjkowców nie wpłynął istotnie na przeżywalność i zdolność żerowania ryjkowców R. latipy. Wydajność uwalniania latipes против Persicaria perfoliata wahał się od 68,8 do 88,8%.
Ponadto, zgodnie z badaniami naukowymi, drony mogą być używane do uwalniania sterylnych samców owadów. Jest to metoda biologicznego zwalczania, w której bezpłodne samce tego samego gatunku są wypuszczane w dużych ilościach na teren występowania szkodnika. Bezpłodne samce łączą się w pary z miejscowymi samicami, nie dając zdolnego do życia potomstwa, co prowadzi do zmniejszenia populacji szkodników. W odosobnionych miejscach może nastąpić nawet całkowita eliminacja szkodnika po serii systematycznych uwolnień na całym terytorium. Aby zapewnić skuteczność metody i zminimalizować kojarzenie miejscowych samców z miejscowymi samicami, stosunek samców bezpłodnych do samców miejscowych powinien wynosić co najmniej 1:10. Ponadto zachowania seksualne bezpłodnych samców powinny być podobne do zachowań dzikich samców. Ogromną zaletą tej metody jest minimalny wpływ na środowisko i gatunki niebędące przedmiotem zwalczania, jednak w praktyce wypuszczanie bezpłodnych owadów jest metodą kosztowną, wymagającą również przestrzegania technologii, gdyż w wielu przypadkach owady mogą ulec uszkodzeniu i nawet giną podczas uwalniania bez wpływu na populację.
Podsumowując, można stwierdzić, że wykorzystanie nowych technologii w rolnictwie ma ogromny potencjał zarówno w zastosowaniu chemicznych środków ochrony roślin, jak iw biometodzie. Na chwilę obecną technologie wykorzystania dronów w ochronie roślin nie mają ściśle określonego statusu prawnego w krajach europejskich, co nieco spowalnia postęp technologiczny w tej dziedzinie. W Rosji wykorzystanie dronów w ochronie roślin staje się coraz bardziej popularne, ale należy zauważyć, że zastosowanie zagranicznych doświadczeń w warunkach naszego kraju wymaga szerokiej aprobaty technologii na różnych uprawach, a także rozwoju i wdrożenie domowych adiuwantów. Należy również zauważyć, że rozwój rodzimych technologii bezzałogowych statków powietrznych pozwoli nam osiągnąć suwerenność technologiczną naszego kraju, w tym w zakresie ochrony roślin.
Maria Erokhova, młodszy badacz, VNIIF