Войти в систему | Регистрация
Казахский национальный аграрный исследовательский университет ISSN 2304-3334 (Print)  ·  ISSN 2304-3334 (Online)
Подать статью
Меню
Подать статью
ЗЕМЛЕДЕЛИЕ, АГРОХИМИЯ, КОРМОПРОИЗВОДСТВО, АГРОЭКОЛОГИЯ

КАПСУЛИРОВАННОЕ ВНЕСЕНИЕ ЭНТОМОФАГОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БПЛА: ПОДХОД К БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЕ РАСТЕНИЙ

Алуа Рысбекова 1 , Зибаш Бекназарова 1 , Ринат Фазылбеков 1 , Марат Болтаев 1 , Алексей Никоноров 1

1 ТОО «Казахский научно-исследовательский институт защиты и карантина растений имени Ж.Жиембаева»

doi.org/10.37884/3-2025/15 Стр. 165-176 Поступила 11.07.2025 Опубликовано 30.09.2025

Аннотация

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

энтомофаги биологическая защита растений беспилотные летательные аппараты PLA‑капсулы прецизионное внесение аппаратно-программный комплекс биологический контроль устройство программное обеспечение BioDrop

01 Введение

Полный текст статьи доступен для скачивания в формате PDF на панели справа.

02 Список литературы

  1. 1. 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
  2. 2. 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
  3. 3. 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
  4. 4. 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
  5. 5. 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/
  6. 6. 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
  7. 7. 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
  8. 8. 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
  9. 9. Grinberg, Sh. M. (1990). The use of Trichogramma for controlling a range of pests in field crops. Moscow: Agropromizdat.
  10. 10. 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
  11. 11. Autodesk. (2023). Fusion 360. Autodesk. https://www.autodesk.com/products/fusion-360
  12. 12. Blender Foundation. (2023). Blender: Open source 3D creation suite. https://www.blender.org
  13. 13. 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
  14. 14. National Marine Electronics Association. (2019). NMEA 0183 interface standard. Severna Park, MD: NMEA. https://www.nmea.org/content/STANDARDS/NMEA_0183/NMEA_0183.aspx
  15. 15. 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

Ссылки для цитирования

[1]2025. КАПСУЛИРОВАННОЕ ВНЕСЕНИЕ ЭНТОМОФАГОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БПЛА: ПОДХОД К БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЕ РАСТЕНИЙ. Izdenister natigeler. 3 (107) (Sep. 2025), 165–176. DOI:https://doi.org/10.37884/3-2025/15.
(1)КАПСУЛИРОВАННОЕ ВНЕСЕНИЕ ЭНТОМОФАГОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БПЛА: ПОДХОД К БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЕ РАСТЕНИЙ. Izdenister natigeler 2025, No. 3 (107), 165-176. https://doi.org/10.37884/3-2025/15.
КАПСУЛИРОВАННОЕ ВНЕСЕНИЕ ЭНТОМОФАГОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БПЛА: ПОДХОД К БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЕ РАСТЕНИЙ. (2025). Izdenister Natigeler, 3 (107), 165-176. https://doi.org/10.37884/3-2025/15
КАПСУЛИРОВАННОЕ ВНЕСЕНИЕ ЭНТОМОФАГОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БПЛА: ПОДХОД К БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЕ РАСТЕНИЙ. Izdenister natigeler, [S. l.], n. 3 (107), p. 165–176, 2025. DOI: 10.37884/3-2025/15. Disponível em: https://agrosoil.kaznaru.edu.kz/index.php/research/article/view/982. Acesso em: 15 sep. 2026.
“КАПСУЛИРОВАННОЕ ВНЕСЕНИЕ ЭНТОМОФАГОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БПЛА: ПОДХОД К БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЕ РАСТЕНИЙ”. 2025. Izdenister Natigeler, no. 3 (107) (September): 165-76. https://doi.org/10.37884/3-2025/15.
“КАПСУЛИРОВАННОЕ ВНЕСЕНИЕ ЭНТОМОФАГОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БПЛА: ПОДХОД К БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЕ РАСТЕНИЙ” (2025) Izdenister natigeler, (3 (107), pp. 165–176. doi:10.37884/3-2025/15.
[1]“КАПСУЛИРОВАННОЕ ВНЕСЕНИЕ ЭНТОМОФАГОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БПЛА: ПОДХОД К БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЕ РАСТЕНИЙ”, Izdenister natigeler, no. 3 (107), pp. 165–176, Sep. 2025, doi: 10.37884/3-2025/15.
“КАПСУЛИРОВАННОЕ ВНЕСЕНИЕ ЭНТОМОФАГОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БПЛА: ПОДХОД К БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЕ РАСТЕНИЙ”. Izdenister Natigeler, no. 3 (107), Sept. 2025, pp. 165-76, https://doi.org/10.37884/3-2025/15.
“КАПСУЛИРОВАННОЕ ВНЕСЕНИЕ ЭНТОМОФАГОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БПЛА: ПОДХОД К БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЕ РАСТЕНИЙ”. Izdenister natigeler, no. 3 (107) (September 30, 2025): 165–176. Accessed September 15, 2026. https://agrosoil.kaznaru.edu.kz/index.php/research/article/view/982.
1.КАПСУЛИРОВАННОЕ ВНЕСЕНИЕ ЭНТОМОФАГОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БПЛА: ПОДХОД К БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЕ РАСТЕНИЙ. Izdenister natigeler [Internet]. 2025 Sep. 30 [cited 2026 Sep. 15];(3 (107):165-76. Available from: https://agrosoil.kaznaru.edu.kz/index.php/research/article/view/982
1.КАПСУЛИРОВАННОЕ ВНЕСЕНИЕ ЭНТОМОФАГОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БПЛА: ПОДХОД К БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЕ РАСТЕНИЙ. Izdenister natigeler. 2025;(3 (107):165-176. doi:10.37884/3-2025/15