Науковці з Бразилії виявили, що витрати на внесення пестицидів за допомогою системи точного обприскування в режимі реального часу на посівах сої та кукурудзи в 2,3 раза нижчі, ніж на внесення пестицидів за допомогою звичайного обприскувача. Дослідження проводилося у 2022 році, а його результати були опубліковані в кінці 2023 року
Дослідники з Державного університету Гросу в Бразилії та Федерального університету Мату-Гросу-ду-Сул у своєму дослідженні «Зменшення застосування пестицидів за допомогою точного обприскування в режимі реального часу» проаналізували дані застосування пестицидів (гербіцидів, інсектицидів та фунгіцидів) на сої та кукурудзі у двох господарствах протягом двох виробничих сезонів у Бразилії. Обидва господарства працюють за системою нульового обробітку ґрунту. Середньорічна кількість опадів у регіоні становить 1600 мм. Дані були зібрані з 22 полів обох господарств.
John Deere 4730
Під час експерименту обприскування проводилося по всьому полю. У кожному господарстві використовувався самохідний обприскувач John Deere 4730. Обприскувач був оснащений штангою довжиною 36 м і гідравлічними пласкими форсунками з нержавіючої сталі з вентилятором (Teejet 4003).
Відстань між розпилювачами становила 0,3 м. Ця конкретна форсунка може забезпечити витрату 1,1 л/хв при гідравлічному робочому тиску 2,8 бар (280 кПа). Для точного обприскування на обприскувачі була встановлена система обприскування Weed-it (Smart Sensing) з датчиками для виявлення рослин в режимі реального часу.
Використання пестицидів на сої
Система Weed-it мала 36 датчиків, встановлених на відстані 1 м один від одного на штанзі. Кожен датчик мав п'ять незалежних каналів виявлення бурянів, які керували п'ятьма незалежними розпилювачами. Датчики працювали на висоті 0,60-0,80 м від поверхні культури.
Датчики в режимі реального часу полегшували роботу системи, виявляючи рослину, після чого відбувалося миттєве обприскування шляхом відкриття і закриття клапанів з широтно-імпульсною модуляцією (ШІМ). Один ШІМ-клапан керував однією форсункою на штанзі обприскувача.
Дослідники виявили, що знищення бур’янів у міжсезоння та передпосівна обробка показали найвищі середні показники зменшення кількості пестицидів
Експеримент включав 721 обприскування на площі 3 702 га протягом двох років. Обприскування були класифіковані на чотири типи операцій для кожної культури. Для сої це: знищення (десикація) бур'янів у міжсезоння, передпосівна обробка, перше післясходове обприскування та дефоліація посівів (перед збиранням урожаю). Для кукурудзи це: перше, друге, третє та четверте внесення післясходових гербіцидів.
Дослідники виявили, що внесення гербіцидів на бур’янах у міжсезоння та передпосівне обприскування показали найвищі середні показники зменшення кількості пестицидів: приблизно на 76,0% та 72,1%, відповідно. Ці обприскування відбувалися до посіву сої. Обприскування після посіву показало нижчий середній показник зменшення кількості пестицидів, із середнім зменшенням на 51%. Це можна пояснити тим, що обприскування проводилися тоді, коли міжряддя були майже закриті листям рослин.
На сої середні показники зменшення кількості пестицидів становили від 51 до 76,0%
Використання пестицидів на кукурудзі
Скорочення обсягу пестицидів, внесених на кукурудзі, становило від 53,7% до 36,6%. Результати першого, другого та третього обприскувань суттєво не відрізнялися один від одного. Результати четвертого обприскування показали скорочення обсягу застосування пестицидів у середньому на 37%. На той час культура розвинулася і наростила масу листя, вкриваючи ґрунт у міжряддях.
Аналогічні результати демонстрували кілька інших досліджень, які оцінювали системи точного обприскування в режимі реального часу для боротьби з бур'янами на кукурудзі. Там скорочення рівня використання гербіцидів становило приблизно 30-40%.
Щоб визначити, якою мірою ці результати можуть бути поширені на інші культури, сорти й типи застосування, необхідні подальші дослідження. Зокрема, дослідження показало, що внесення інсектицидів на зернових культурах проти попелиць і жуків-сонечок шляхом обприскування на конкретних ділянках за допомогою сенсорної технології може зменшити використання інсектицидів в середньому на 13%.
Скорочення обсягу пестицидів, внесених на кукурудзі, становило від 53,7% до 36,6%
Довгострокова перспектива
Після підсумування витрат з’ясувалося, що традиційне обприскування загальної площі мало вартість на гектар 418,71 доларів США, тоді як використання спеціального (точкового) обприскування мало загальну вартість 183,50 доларів США на гектар. Отже, експеримент призвів до скорочення витрат на 56,16% (у 2,3 раза). У ці розрахунки витрат також були включені постійні витрати (амортизація та відсотки за кредитом).
В умовах експерименту не було виявлено відмінностей у врожайності сої та кукурудзи, отриманих за допомогою технології точного обприскування, порівняно з історичною врожайністю сої та кукурудзи на досліджуваних полях.
Потенційна прибутковість
Дослідники зазначають, що потенційна прибутковість технологій точного обприскування залежить від багатьох факторів, таких як розмір господарства та поля, культура, тип ґрунту, ступінь спеціалізації, витрати на робочу силу та доступ до фінансування. У будь-якому разі, впровадження точного обприскування потребує капітальних інвестицій, тож це варто враховувати.