Достижения в области сельскохозяйственных технологий: инновационные интеллектуальные опрыскиватели для эффективного и устойчивого растениеводства

Сельскохозяйственная отрасль сильно изменилась за последние десятилетия. Благодаря современной технике и лучшему оборудованию будущее сельского хозяйства светлое. Несмотря на меняющийся климатический сценарий, развитие сельского хозяйства сумело процветать, демонстрируя устойчивость и адаптируемость перед лицом меняющихся климатических условий. Развивающиеся технологии меняют сельское хозяйство. Технологические достижения в сельском хозяйстве повысили эффективность и доходы фермеров. Каждый фермер сталкивается с трудностями из-за изменения климата и изменения географии. Однако производство продуктов питания — это процесс, который необходимо продолжать, и инновации помогают ему преодолевать трудности.

Сельское хозяйство является основой человечества, и рост спроса на продовольствие потребовал технологического прогресса в сельском хозяйстве. Агрономы нашли способы управлять и оптимизировать сельское хозяйство. Современные технологии не позволяют полностью автоматизировать процесс ведения сельского хозяйства. Это скорее переход от традиционных методов ведения сельского хозяйства к точному земледелию. Новейшие технологии помогают процветанию сельскохозяйственной отрасли. В настоящее время технологии помогают фермерам во многих отношениях. Технологии способствуют росту сельского хозяйства: от снижения затрат на рабочую силу до повышения урожайности.

Введение и предыстория

Сельское хозяйство считается одной из самых замечательных областей среди всех других секторов, которые помогли фермерам выполнить свою задачу по увеличению прибыльности и улучшению уровня жизни. Различные инновационные технологии позволили фермерам расширить свое производство в широком диапазоне. Защита растений является очень важным элементом повышения урожайности сельскохозяйственных культур; следовательно, распыление агрохимикатов и пестицидов в огромных количествах может нанести вред урожаю и потребителям; таким образом, для решения этих проблем в последнее время появляются технологии распыления.

Метод опрыскивания включает смесь агрохимикатов и воды, которая далее распыляется на нежелательную растительность, но это также воздействует и на нецелевые растения и виды. Гербициды — это химические вещества, специально используемые в сельском хозяйстве для уничтожения сорняков, однако они также известны как опасные для здоровья человека и окружающей среды. Число видов гербицидов, их количество и их воздействие на окружающую среду растут с каждым днем.

Интеллектуальная технология опрыскивания представляет собой передовую замену традиционному опрыскивателю, который автоматически распыляет химикаты на посевы в соответствии с рядом правил, гарантируя эффективность и устойчивость процесса. Технология интеллектуального опрыскивания оказалась выгодной для сельскохозяйственных предприятий за счет сокращения сноса опрыскиваний по воздуху до 87%, снижения потерь опрыскивания на земле до 93%, сокращения использования пестицидов более чем на 50%, демонстрируя тот же уровень борьбы с вредителями. как обычный распылитель. Таким образом, с развитием технологий опрыскивания это поможет охватить только отдельные культуры, подлежащие уничтожению.

Технология интеллектуального опрыскивания использует несколько датчиков и детекторов для определения наличия или отсутствия сорняков. Только когда цель присутствует в зоне распыления, они активируют интеллектуальные распылительные форсунки.

Согласно анализу Data Bridge Market Research, рынок сельскохозяйственных опрыскивателей, оценивавшийся в 4 751,10 миллиона долларов США, как ожидается, к 2029 году достигнет стоимости 7 073,20 миллиона долларов США при среднегодовом темпе роста 5,1% в течение прогнозируемого периода. Спрос на сельскохозяйственные опрыскиватели увеличился из-за повышения осведомленности фермеров, перехода к использованию современных сельскохозяйственных технологий и увеличения производства различных типов культур на рынке сельскохозяйственных опрыскивателей.

Чтобы узнать больше об исследовании, посетите: https://www.databridgemarketresearch.com/ru/reports/global-agricultural-sprayers-market

Преимущества использования технологий интеллектуального распыления

Обычные технологии распыления по-прежнему широко используются, но преимущества интеллектуальных технологий распыления решают гораздо больше проблем, чем любые традиционные технологии. Более того, рост населения потребует выращивания гораздо большего количества продуктов питания, а значит, и труда.

Снижение экологических рисков

Гербициды необходимы для обеспечения производства продуктов питания, но их чрезмерное использование серьезно влияет на окружающую среду. Технология интеллектуального опрыскивания должна уменьшить снос гербицидов, что снижает экологические риски, поскольку количество гербицидов, используемых интеллектуальными опрыскивателями, на 70% меньше по сравнению с количеством, вносимым обычными.

Это возможно только потому, что интеллектуальная технология распыления определяет точные области или сорняки, на которые необходимо нанести раствор. Таким образом, фермеры могут сэкономить на производственных затратах, поскольку количество используемых гербицидов строго контролируется.

Нивелирование рисков для здоровья человека

Более того, чрезмерное применение гербицидов не только способствует экологическим рискам, но и вызывает серьезные проблемы для здоровья человека. Таким образом, нецелевое распыление является ключевой проблемой, которую необходимо решить, что также означает борьбу с вытекающими из этого последствиями.

Содействие фермерам в труде

Проблемы, с которыми сталкиваются фермеры при опрыскивании, включают погодные условия, такие как скорость и направление ветра, относительная влажность и температура. Технология распыления направлена ​​на точность в любых возможных погодных условиях для достижения поставленной цели с минимальной угрозой для окружающей среды и здоровья человека.

Кроме того, проблемой, которую обычно упускают из виду, является листва сельскохозяйственных культур и ее плотность. В зависимости от этих факторов равномерность применения гербицидов становится гораздо менее полезной. Следовательно, интеллектуальная технология распыления с интеллектуальными датчиками может облегчить задачу с нулевыми отходами и минимальным воздействием на окружающую среду, а также сэкономить на затратах. Следовательно, использование технологии интеллектуального распыления требует гораздо меньше времени.

Традиционная технология распыления чрезвычайно трудоемка, тогда как технология интеллектуального распыления гораздо удобнее в использовании благодаря улучшенным свойствам.

Легко использовать

Управление умным опрыскивателем всегда под рукой, то есть в мобильном телефоне, ноутбуке или планшете. Любой может освоить управление так же легко, как и научиться пользоваться GPS. Нажатием кнопки есть возможность адаптировать все параметры, а также внести в них некоторые изменения.

Снижение стоимости

Использование технологии интеллектуального опрыскивания снижает чрезмерное применение трав, что приносит пользу экосистеме и здоровью человека. С другой стороны, уменьшение заносов гербицидов также влияет на стоимость гербицида, что дает дополнительную выгоду.

Обнаружение заболеваний

Благодаря использованию технологии интеллектуального опрыскивания можно одновременно выявлять и лечить болезни растений. Благодаря анализу изображений с камер решение принять легко. Затем фермер должен решить, следует ли применять раствор на месте, на участке или на всей площади в целом. Такая точность сохраняет количество урожая и, по сути, экономит затраты.

Технологические инновации для интеллектуальных опрыскивателей

В последние годы технология переменного распыления привлекла исследователей, а также фермеров и продемонстрировала большой прогресс в разработке и использовании технологий опрыскивателей с переменной скоростью с точки зрения технологии обнаружения целей на основе датчиков в реальном времени. Такие датчики, как ультразвуковой датчик, инфракрасный датчик и датчик LiDAR, используются в регулируемых распылителях для определения характеристик целевой области. Блок управления устройством опрыскивания регулирует скорость опрыскивания в режиме реального времени и обеспечивает точное распыление, необходимое для полога.

Сельское хозяйство сталкивается с проблемами, которые усиливают неблагоприятное воздействие на экономику ферм, трудовые ресурсы и окружающую среду. Ожидается, что технологии умного земледелия (SFT) помогут изменить эту ситуацию. В последнее время в интеллектуальных опрыскивателях, таких как регулируемые опрыскиватели и беспилотные опрыскиватели, используются датчики для идентификации зараженного растения и с помощью алгоритмов распыления необходимого количества гербицида на урожай.

Например,

• Садовый опрыскиватель — это еще одна передовая интеллектуальная технология опрыскивания, которая охватывает широкий спектр растений и благодаря дополнительным функциям также помогает снизить потери при опрыскивании, тем самым обеспечивая более высокую производительность.

Опрыскиватели могут действовать как эффективный инструмент борьбы с вредителями, это также эффективный способ борьбы с инвазивной растительностью, кроме того, использование опрыскивателя эффективно предотвращает участки, подверженные эрозии почвы или засушливые территории. Еще одним преимуществом, которое он дает, является охлаждение насекомых и домашнего скота для удовлетворения необходимых сельскохозяйственных нужд. Это очень подходящий инструмент для сельскохозяйственных работ.

• К усовершенствованным опрыскивателям относится серия Fendt-Rogator-900, которая может работать в стандартном режиме на высоте 56-60 дюймов, а с помощью кнопки она может подниматься до 72-76 дюймов для внесения в конце сезона. Hagie STS20 имеет дополнительные функции, имея емкость 2000 галлонов и двигатель John Deere мощностью 400 л.с.
• Другая модель, серия Miller Nitro 7000, использует прецизионную технологию распыления. Он имеет высокую мощность и большую емкость бака и может контролировать размер капель распыления и покрытие в заданный период времени.
• Электростатические опрыскиватели с пневмоприводом также являются новой разработкой в ​​области техники для защиты растений, которая повысила эффективность применения пестицидов на сельскохозяйственных культурах, виноградниках, садах, растениях и деревьях. Метод электростатического распыления снижает отклонение от цели, экологические проблемы и риски для здоровья человека.

Благодаря более инновационным изобретениям опрыскиватели могут помочь обеспечить дополнительные затраты на сельскохозяйственном поле, выполняя множество задач, от распыления гербицидов до полива с эффективной скоростью. Благодаря автоматическим функциям и функции самохода он может легко добиться лучших результатов. Поэтому современные технологии могут сыграть очень важную роль в увеличении производства фермерской продукции и сыграть ключевую роль в обеспечении ею массового потребителя во всем мире.

Автоматизация и Интернет вещей

Искусственный интеллект (ИИ) и автоматизация в сельском хозяйстве заменяют человеческий интеллект для выполнения таких задач, как анализ данных, принятие решений и обучение на основе закономерностей.

Собирая данные с датчиков, спутников, дронов и других источников, алгоритмы искусственного интеллекта, включая машинное и глубокое обучение, анализируют их для выявления закономерностей, корреляций и аномалий. Этот анализ помогает понять состояние урожая, степень заражения вредителями, распространение сорняков и другие факторы, влияющие на процесс опрыскивания.

Алгоритмы искусственного интеллекта обеспечивают автономное управление посевами. В сочетании с датчиками IoT (Интернета вещей), которые отслеживают уровень влажности почвы и погодные условия, алгоритмы могут в режиме реального времени решать, сколько воды подавать посевам. Автономная система орошения сельскохозяйственных культур предназначена для экономии воды и одновременного продвижения устойчивых методов ведения сельского хозяйства.

Сельскохозяйственный сектор может использовать компьютерное зрение и анализ данных, чтобы сократить количество пестицидов и гербицидов, распыляемых на поля, и сделать его более точным. Опрыскиватели с искусственным интеллектом могут обнаруживать сорняки в режиме реального времени и распылять только определенное количество химикатов в точно определенном месте. Такое решение обычно состоит из камеры, которая фотографирует посевы, алгоритма искусственного интеллекта, обнаруживающего сорняки, и насадки, получающей сигнал на опрыскивание. Такой разумный подход улучшает качество урожая, а также экономит деньги.

Еще один вариант использования ИИ в сельском хозяйстве — прогнозная аналитика. ИИ может предоставлять фермерам прогнозы о будущих вспышках вредителей и состоянии урожая или определять схемы орошения и объем урожая на основе прогнозов погоды. Эти модели позволяют прогнозировать потенциальные проблемы, позволяя фермерам уменьшить количество ошибок и минимизировать риск неурожая.

Data Bridge Market Research анализирует, что объем искусственного интеллекта (ИИ) на сельскохозяйственном рынке, который в 2022 году составлял 1,55 миллиарда долларов США, вероятно, достигнет 4,65 миллиарда долларов США к 2030 году, а среднегодовой темп роста составит 16,13% в течение прогнозируемого периода.

Чтобы узнать больше об исследовании, посетите: https://www.databridgemarketresearch.com/ru/reports/global-ai-agricultural-market

Более того, автоматизация уже является важной частью сельскохозяйственного процесса, но в ближайшие годы она станет еще более важной. Фермеры уже используют дроны для наблюдения за посевами, а усовершенствованные датчики могут точно сообщать им, когда им нужно поливать или удобрять поля. Кроме того, технологии Интернета вещей позволяют создавать автоматизированные ирригационные сооружения, позволяющие эффективно управлять водными ресурсами. Собирая данные о культурах, такие как влажность и температура, технологии Интернета вещей могут помочь определить необходимое количество воды для сельскохозяйственных культур каждый сезон.

Дроны

В сельском хозяйстве дроны используются уже около двух десятилетий, и фермеры по всему миру полагаются на такие пионеры, как вертолет с дистанционным управлением RMAX от Yamaha, для помощи в опрыскивании сельскохозяйственных культур. Теперь в этом секторе начинает оказывать влияние следующее поколение дронов, способных быстро и эффективно обследовать посевы и стада на обширных территориях или использовать их в качестве ретрансляционной системы для передачи данных в реальном времени на другое подключенное оборудование и установки. Дроны также могут использовать компьютерное зрение для анализа полевых условий и точного внесения удобрений, питательных веществ и пестицидов там, где сельскохозяйственные культуры больше всего в них нуждаются. Или они могли бы сеять семена в отдаленных местах, снижая затраты на оборудование и рабочую силу.

Беспилотные летательные аппараты или дроны становятся все более полезными в управлении посевами. Фермеры могут использовать дроны, оснащенные датчиками, для мониторинга роста растений, выявления стресса от болезней, контроля температуры в поле и распыления пестицидов или удобрений в нужных местах поля. Неотъемлемые преимущества и рост использования дронов в сельскохозяйственных операциях заключаются в их способности помогать фермерам получать полные данные для принятия своевременных решений.

Точное земледелие

Рост мирового населения привел к увеличению производства продуктов питания на душу населения. Однако это также привело к нехватке воды из-за ирригационных целей. Чтобы решить эти проблемы, фермеры обращаются к точному земледелию, поскольку оно может сэкономить им время и деньги.

Системы искусственного интеллекта помогают улучшить общее качество и точность сбора урожая – это известно как точное земледелие. Технология искусственного интеллекта помогает выявлять болезни растений, вредителей и плохое питание ферм. Датчики искусственного интеллекта могут обнаруживать и нацеливаться на сорняки, а затем решать, какой гербицид применять в регионе. Это помогает сократить использование гербицидов и сэкономить средства. Многие технологические компании разработали роботов, которые используют компьютерное зрение и искусственный интеллект для мониторинга и точного опрыскивания сорняков. Эти роботы способны устранить 80% объема химикатов, обычно распыляемых на посевы, и снизить расход гербицидов на 90%. Эти интеллектуальные опрыскиватели с искусственным интеллектом могут значительно сократить количество химикатов, используемых на полях, и тем самым улучшить качество сельскохозяйственной продукции и повысить экономическую эффективность.

Точное земледелие — это быстро развивающаяся система управления фермой, которая предполагает использование сенсорных технологий, искусственного интеллекта, ГИС и Интернета вещей для сбора и анализа данных о почве, растениях и животных. Это позволяет более целенаправленно использовать такие ресурсы, как вода, удобрения, питательные вещества для растений, пестициды, семена и рабочая сила. Точное земледелие отличается от традиционных методов ведения сельского хозяйства, где единый метод применяется на большой территории независимо от качества почвы или особенностей топографии.

Ожидается, что рынок точного земледелия будет расти в прогнозируемом периоде с 2021 по 2028 год. Исследование рынка Data Bridge анализирует, что рынок будет расти со среднегодовым темпом роста 13,40% в вышеупомянутый прогнозируемый период. Растущая необходимость принятия конкретных фермерских решений для управления сырьем напрямую влияет на рост рынка точного земледелия.

Чтобы узнать больше об исследовании, посетите: https://www.databridgemarketresearch.com/ru/reports/global-precision-agricultural-market

Последние достижения в области защиты растений в сельском хозяйстве включают в себя автоматические роботизированные опрыскиватели с программным обеспечением и электростатические опрыскиватели с пневмоуправлением. Эти технологии все чаще применяются, и они улучшают эффективное распределение химических удобрений и других веществ на сельскохозяйственные культуры, виноградники, сады, растения и деревья. Они обеспечивают надлежащее покрытие и минимизируют потери.

На рынке сельскохозяйственных опрыскивателей произошел значительный прогресс в технологиях опрыскивания, повышающий эффективность применения и сокращающий химические отходы. Производители разрабатывают опрыскиватели с улучшенной конструкцией сопел, например, с воздушными форсунками и технологиями уменьшения сноса, чтобы обеспечить точное и целенаправленное распыление, сводя к минимуму снос и нецелевые эффекты. Кроме того, интеграция алгоритмов искусственного интеллекта и машинного обучения в опрыскиватели позволяет отслеживать и регулировать параметры опрыскивания в режиме реального времени, что приводит к повышению эффективности опрыскивания.

Заключение

Фермеры всегда рассматривали новые технологии как способ снижения затрат. Кроме того, более высокие доходы, большие знания и улучшенные каналы связи побуждают потребителей требовать недорогих продуктов питания более высокого качества, которые во многих странах все чаще производятся органическими методами, с большим разнообразием, постоянством и круглогодичной доступностью. В то же время потребители все чаще требуют, чтобы их продукты питания производились с использованием методов, позволяющих сохранять природные ресурсы, ограничивать нагрузку на окружающую среду и уделять больше внимания жизнеспособности сельских районов и благополучию животных.

Согласно анализу Data Bridge Market Research, мировой рынок интеллектуальных решений для сельского хозяйства оценивался в 14,11 млрд долларов США в 2021 году и, как ожидается, достигнет 42,06 млрд долларов США к 2029 году, а среднегодовой темп роста составит 12,90% в течение прогнозируемого периода 2022-2029 годов.

Чтобы узнать больше об исследовании, посетите: https://www.databridgemarketresearch.com/ru/reports/global-smart-agricultural-solution-market

Практика защиты растений является наиболее важной деятельностью при производстве сельскохозяйственных культур. В последнее время прогресс в технологии распыления увеличился. Больше внимания уделяется совершенствованию робототехники и технологий автоматического распыления, таких как опрыскиватели с регулируемой нормой расхода, опрыскиватели с БПЛА и электростатические опрыскиватели. Эти передовые технологии распыления не только снижают затраты на рабочую силу, но и эффективны в защите окружающей среды. Исследователи проводят экспериментальные исследования по проектированию, разработке и тестированию технологий точного опрыскивания сельскохозяйственных культур и садов. Исследователь также проводит исследования по имитационному моделированию для повышения эффективности опрыскивателя и улучшения конструкции для более эффективного использования.

Более того, в международной индустрии сельскохозяйственных опрыскивателей наблюдается рост сотрудничества и партнерства между различными заинтересованными сторонами. Производители опрыскивателей объединяют усилия с агротехническими компаниями, исследовательскими институтами и фермерскими ассоциациями для совместной разработки инновационных решений, обмена знаниями и улучшения отраслевой практики. Такое сотрудничество способствует взаимному обмену идеями, поощряет технологические достижения и продвигает устойчивые методы ведения сельского хозяйства в глобальном масштабе.