سو سال سے زیادہ پہلے، 1922 کے موسم گرما میں، کیڑوں اور بیماریوں کے خلاف چھڑکاؤ کے طریقہ کار کا استعمال کرتے ہوئے فضائی کیمیائی کام انجام دینے کے لیے ایک ہوائی جہاز نے کھوڈینکا کیپٹل ایئر فیلڈ سے اڑان بھری۔ کامیاب آزمائشی پروازوں نے زرعی ہوا بازی کی ترقی کا آغاز کیا۔
آج، پودوں کے تحفظ کے لیے ہوا بازی کے مختلف ذرائع کا استعمال بہت زیادہ اقتصادی اہمیت کا حامل ہے، کیونکہ یہ یہ مواقع فراہم کرتا ہے:
- زرعی فصلوں کی بڑے پیمانے پر دور دراز سے نگرانی؛
- مختصر زرعی ادوار میں اور خاص طور پر خطرناک کیڑوں (ٹڈیوں، گھاس کا میدان، چوہے نما چوہا، کولوراڈو آلو برنگ، نقصان دہ کچھوے) اور بیماریوں (پتے کا زنگ، دیر سے جھلسنے، الٹرنریا) کے خلاف حفاظتی اقدامات۔
- علاج جب مٹی بہت زیادہ گیلی ہو، جب زمینی سامان کھیت میں داخل نہ ہو سکے، خاص طور پر جب ماتمی لباس سے لڑ رہے ہوں۔
- لمبی فصلوں (مکئی، سورج مکھی) اور بیج کی فصلوں کی پروسیسنگ؛
- چاول کے دھان کی پروسیسنگ؛
- خشک کرنا؛
- 7 ڈگری سے زیادہ کی ڈھلوان کے ساتھ ڈھلوان پر فصلوں کی پروسیسنگ، جہاں زمینی چھڑکاو کا سامان کام نہیں کر سکتا۔
سوویت یونین میں، زرعی ہوا بازی کے بیڑے کی بنیاد AN-2 تھی۔ فی الحال، زرعی ہوابازی کی ترقی الٹرا لائٹ ہوائی جہاز (ULA) اور بغیر پائلٹ کے فضائی گاڑیاں (UAV) کے استعمال میں نمایاں توسیع کی طرف بڑھ رہی ہے، جو ہیوی ڈیوٹی طیاروں سے بہت سستی ہیں۔ فیڈرل ایوی ایشن ریگولیشنز اور روسی فیڈریشن کے ایئر کوڈ کے مطابق، الٹرا لائٹ ہوائی جہاز ایک طیارہ (ہوائی جہاز) ہے جس میں:
- زیادہ سے زیادہ ٹیک آف وزن 495 کلوگرام سے زیادہ نہیں (ہوائی جہاز سے بچاؤ کے سامان کو چھوڑ کر)؛
- زیادہ سے زیادہ کیلیبریٹڈ اسٹال کی رفتار (کم از کم پرواز کی رفتار) 65 کلومیٹر فی گھنٹہ سے زیادہ نہیں۔
بغیر پائلٹ کے طیارے (UAV) میں وہ گاڑیاں شامل ہوتی ہیں جن کی پروازوں کو ہوائی جہاز کے باہر موجود پائلٹ (ریموٹ پائلٹ) کے ذریعے کنٹرول کیا جاتا ہے۔
UAV استعمال کے صحیح موڈ کی خصوصیات کا تعین اس کے زیادہ سے زیادہ ٹیک آف وزن سے کیا جاتا ہے:
- 250 جی تک - ریاستی رجسٹریشن یا اکاؤنٹنگ کے تابع نہیں ہیں؛
- 250 گرام سے 30 کلو گرام تک - لازمی ریاستی رجسٹریشن کے تابع؛
- 30 کلوگرام اور اس سے زیادہ - ریاستی رجسٹریشن کے تابع ہیں۔
UAVs اور SLAs کے استعمال کے اہم فوائد یہ ہیں:
- پہیوں سے فصلوں کو پہنچنے والے نقصان یا ٹرام لائنز استعمال کرنے کی ضرورت سے کوئی نقصان نہیں (زمینی سامان کے مقابلے میں)؛
- کم آپریٹنگ اخراجات کے ساتھ اعلی کارکردگی (ہیوی ڈیوٹی طیاروں کے مقابلے میں، کیونکہ ان طیاروں کو لیس ایئر فیلڈز کی ضرورت نہیں ہے)۔
بغیر پائلٹ کے ہوائی جہاز کے استعمال سے درج ذیل مسائل کو حل کرنے میں مدد ملتی ہے۔
- زرعی زمین کے لیے نقشہ نگاری کی بنیاد کی تخلیق اور زرعی پیداوار کے تکنیکی عمل کی منصوبہ بندی اور نگرانی کے لیے ان کے درست نقاط کے ساتھ زرعی اشیاء کی جگہ کے بارے میں تفصیلی معلومات حاصل کرنا؛
- فصلوں کی حالت اور نشوونما کا تعین کرنے کے لیے زرعی زمین کی زیریں سطح کی ملٹی اسپیکٹرل فوٹوگرافی پر مبنی ریموٹ مانیٹرنگ کرنا، سپیکٹرل فوٹو گرافی کے نتائج کی بنیاد پر پودوں کے اشاریہ کی گنتی کی بنیاد پر پیداوار کی پیش گوئی کرنا، وغیرہ۔
- زمینی سامان کے آپریشن اور زرعی کام کے معیار پر حقیقی وقت میں آپریشنل کنٹرول؛
- فصلوں کی گھاس پن کی سطح، کیڑوں کی موجودگی اور نشوونما کے ابتدائی مرحلے میں بیماریوں کی ظاہری شکل کا تعین کرنے کے لیے زرعی زمین کی جیو کوڈڈ فائٹو سینیٹری نگرانی، بشمول اویکت شکل میں؛
زرعی زمین کی فضائی فوٹو گرافی کے لیے UAVs کا استعمال سیٹلائٹ امیجز کے مقابلے میں، زیادہ ریزولوشن (ایک سینٹی میٹر فی پوائنٹ تک) کے ساتھ تصاویر حاصل کرنے کے لیے فراہم کرتا ہے اور سب سے اہم بات یہ ہے کہ گھنے کی موجودگی میں اس کام کو انجام دینا ممکن بناتا ہے۔ بادل (اس طرح کے ادوار کے دوران خلائی جہاز کا استعمال کرتے ہوئے ریکارڈنگ ناممکن ہے)۔
آئیے ہم فصلوں کی phytosanitary مانیٹرنگ پر مزید تفصیل سے غور کریں۔ حال ہی میں، روس میں پودوں کے تحفظ کی مصنوعات کے استعمال کا حجم مسلسل بڑھ رہا ہے: اعداد و شمار کے مطابق، 2010 سے ہر پانچ سال بعد، وہ دوگنا ہو چکے ہیں اور 2020 میں 221 ہزار ٹن تک پہنچ گئے ہیں۔ پودوں کے تحفظ کی مصنوعات کے استعمال کے بڑھتے ہوئے حجم کے ساتھ، کھیتوں کو زرعی کھیتوں کی فائٹو سینیٹری حالت کے بارے میں معلومات کے فوری جمع اور پروسیسنگ کو یقینی بنانے کی ضرورت ہے۔ اس معلومات کے بغیر، ایک مختصر زرعی وقت کے فریم میں پودوں کے تحفظ کی مصنوعات کے عقلی اور محفوظ استعمال کے لیے تکنیکی مدد کے مسائل کو حل کرنا ناممکن ہے۔ فیلڈز کے زمینی بنیاد پر روٹ سروے کے موجودہ طریقے ضروری معلومات کو جلدی اور مطلوبہ حجم میں حاصل کرنے کی اجازت نہیں دیتے ہیں۔ اس سلسلے میں، بیرون ملک اور ہمارے ملک میں پلانٹ کے تحفظ کے اقدامات اور منصوبہ بندی کے لیے معلومات اکٹھا کرنے کے لیے اعلیٰ کارکردگی کے ریموٹ طریقے تیار کرنے کے لیے کام جاری ہے۔ آپریشنل ریموٹ فائٹو سینیٹری مانیٹرنگ کے لیے، سب سے زیادہ استعمال ہونے والی بغیر پائلٹ کی فضائی گاڑیاں ہیں جو زمین کی زیریں سطح کی جیو کوڈڈ ویڈیو، ملٹی اسپیکٹرل اور ہائپر اسپیکٹرل امیجز فراہم کرتی ہیں۔
واضح رہے کہ جڑی بوٹیوں پر قابو پانے کے میدان میں معلومات اکٹھا کرنے کے لیے دور دراز کے طریقوں کے استعمال سے متعلق مسائل (کھیتوں کے علاقوں میں جڑی بوٹیوں کی جگہ کا تعین، فصل کے نقصانات کا اندازہ لگانا، نقصان دہ زونز کی نقشہ سازی) سے متعلق معاملات پہلے ہی جزوی طور پر حل ہو چکے ہیں۔ اس علاقے میں، سائنسی اور تکنیکی تعاون کے معاہدے کے فریم ورک کے اندر، تحقیق VIZR، یونیورسٹی آف ایرو اسپیس انسٹرومینٹیشن (سینٹ پیٹرزبرگ)، سمارا زرعی اکیڈمی اور پیٹرو ایل ایل سی (ماسکو) کے ماہرین کی شرکت سے کی گئی۔ 20 سے زائد اقسام کے جڑی بوٹیوں کے لیے اناج کی فصلوں اور آلو کے پودے لگانے کے لیے اسپیکٹومیٹری کی بنیاد پر معلومات جمع کرنے کے دور دراز طریقوں کے لیے UAVs کا استعمال کرتے ہوئے مثبت نتائج حاصل کیے گئے ہیں، جن میں سوسنوسکی کی ہوگ ویڈ جیسی نقصان دہ اقسام بھی شامل ہیں۔ اعداد و شمار 300-1100 nm طول موج کی حد میں کاشت شدہ پودوں اور ماتمی لباس سے عکاسی کے طیفیاتی خصوصیات کے تعین اور تجزیہ کی بنیاد پر حاصل کیے گئے تھے۔
اس طرح، فصلوں اور جڑی بوٹیوں سے عکاسی کی طیفیاتی چمک کی بنیاد پر وضاحتی خصوصیات کی نشاندہی کرنے کے لیے کیے گئے مطالعات کے دوران، برقی مقناطیسی تابکاری کی طول موج کے سب سے زیادہ معلوماتی اسپیکٹرل ذیلی رینجز کو زرعی زمین کی بنیادی سطح کی ملٹی اسپیکٹرل امیجنگ کے استعمال کے لیے قائم کیا گیا تھا۔ جدید ریموٹ سینسنگ سسٹم کا استعمال۔ جڑی بوٹیوں اور کاشت شدہ پودوں کی تپش کی تصویروں کا تجزیہ ظاہر کرتا ہے کہ ہم طول موج کے قریب اورکت ذیلی رینج میں نیلے، سبز، سرخ اور قریب اورکت برقی مقناطیسی تابکاری کے ذیلی رینجز میں حاصل کردہ اسپیکٹرل چمک کے منحنی خطوط میں خصوصیت کے فرق کا مشاہدہ کرتے ہیں۔
زرعی زمین کے ریموٹ سینسنگ طریقوں کے وسیع پیمانے پر استعمال کے لیے ایک زیادہ مشکل کام پودوں کی بیماریوں کی معلوماتی علامات کا تعین کرنا ہے، اور سب سے بڑھ کر یہ کہ پوشیدہ شکل میں۔ یہ اس حقیقت کی وجہ سے ہے کہ بیماریوں کی بہت سی معلوماتی علامتیں زیر مطالعہ پودوں کی غیر متعدی پیتھالوجی کی علامتوں کی طرح چمکدار چمک میں ملتی ہیں۔
آلو کی بیماریوں اور آلو کے پودوں کو پہنچنے والے نقصان کے تعین میں کولوراڈو آلو بیٹل کے ذریعے سپیکٹرو ریڈیومیٹری کے ذریعے مثبت نتائج حاصل کیے گئے۔ اس طریقہ کار کو استعمال کرتے ہوئے یہ معلوم ہوا کہ جب آلو کے پودے دیر سے جھلسنے سے متاثر ہوتے ہیں (تصویر 1)، انفیکشن کے تیسرے دن، ہم صحت مند پودوں کے مقابلے میں عکاسی کے طیف کی چمک میں تیزی سے کمی کا مشاہدہ کرتے ہیں، اور ساتویں دن انفیکشن کے ایک دن بعد، سپیکٹرل چمک کی قدریں ظاہر کرتی ہیں کہ پودے تقریباً مر چکے ہیں۔ اس صورت میں، دیر سے جھلسنے سے متاثر ہونے والے پودوں میں اسپیکٹرل چمک کی قدر مٹی سے انعکاس کی اسپیکٹرل چمک کی قدروں کے قریب ہے۔
جب آلو کو کولوراڈو آلو کی چقندر سے نقصان ہوتا ہے، تو ہم ان پودوں کے مقابلے میں انعکاس کی طیفی چمک میں دو سے تین گنا کمی کا مشاہدہ کرتے ہیں جو کیڑوں سے نقصان نہیں پہنچاتے ہیں۔ شکل 2 آلو کے پودوں کے انعکاس کی ورنکرم چمک پر ڈیٹا پیش کرتا ہے، ان کے نقصان کی مختلف ڈگریوں کو مدنظر رکھتے ہوئے۔ حاصل کردہ اعداد و شمار کولوراڈو آلو بیٹل کے ذریعہ آلو کے پودے کو پہنچنے والے نقصان کی نشاندہی کرنے کے دور دراز طریقہ کار کے لئے بہت اہمیت رکھتے ہیں۔
فی الحال، صحت مند اور بیمار آلو کے پودوں سے عکاسی کی طیفیاتی چمک کے ساتھ ساتھ کولوراڈو آلو بیٹل سے نقصان پہنچانے والے معلوماتی خصوصیات کا تعین کرنے کے لیے کیے گئے مطالعات کی بنیاد پر، برقی مقناطیسی تابکاری کی طول موج کے سب سے زیادہ معلوماتی اسپیکٹرل ذیلی حدود قائم کیے گئے ہیں۔ UAVs اور SLA کا استعمال کرتے ہوئے زرعی زمین کی بنیادی سطح کی ملٹی اسپیکٹرل فوٹو گرافی کا استعمال۔
بیماریوں کا تعین کرتے وقت، ایگرو فزیکل انسٹی ٹیوٹ کی تحقیق کے نتائج کو مدنظر رکھنا ضروری ہے، جس نے نائٹروجن اور مٹی کی نمی کی کمی کا سامنا کرنے والے پودوں کی عکاسی کی ورنکرم خصوصیات کا تعین کرنا ممکن بنایا۔
حاصل کردہ نتائج معلوماتی خصوصیات کی نشاندہی کرنے کے لیے اہم ہیں جو زرعی زمین کی فائیٹو سینیٹری حالت، بیماریوں سے متاثرہ پودے اور معدنی غذائیت یا مٹی کی نمی کی کمی کی وجہ سے پیتھالوجیز کے ساتھ واضح طور پر تمیز کرنا ممکن بناتے ہیں۔
مختلف زرعی فصلوں کی بیماریوں کی تمثیلی تصویروں کی لائبریریوں کی تشکیل کے ساتھ ساتھ ان فصلوں کی تصویری تصاویر جو معدنی غذائیت یا مٹی کی نمی کی کمی کا سامنا کرتی ہیں، دور دراز سے معلومات کے حصول کے نتائج کی بنیاد پر، باخبر اور فوری فیصلے کرنے کی اجازت دے گی۔ بیماریوں کی موجودگی میں phytosanitary صورتحال کو مستحکم کرنا یا دیگر عوامل کی وجہ سے فصلوں پر تناؤ کے حالات کو دور کرنے کے لیے زرعی تکنیکی اقدامات کا ایک سیٹ انجام دینا۔
BVS استعمال کرنے کا اگلا اہم شعبہ پودوں کے تحفظ کے اقدامات کے لیے ان کا استعمال ہے۔ پہلی بار، بغیر پائلٹ کے ریموٹ کنٹرول ہیلی کاپٹروں کی شکل میں UAVs کو جاپان میں 90 کی دہائی کے اوائل میں چاول کے دھانوں کو کیڑے مار ادویات کے ساتھ علاج کرنے کے لیے استعمال کیا جانا شروع ہوا۔ فی الحال، چین میں، جو کہ زرعی ڈرونز کی تیاری میں سرفہرست ہے، UAVs کا استعمال کرتے ہوئے پروسیسنگ کا علاقہ پہلے ہی کئی ملین ہیکٹر سے تجاوز کر چکا ہے۔ UAV مارکیٹ پوری دنیا میں متحرک طور پر ترقی کر رہی ہے، ان طیاروں کے استعمال کا حجم سالانہ 400-500% تک بڑھتا ہے۔ ماہرین کے مطابق دنیا میں زراعت میں UAV ٹیکنالوجی کے استعمال سے مارکیٹ ویلیو 5,7 بلین ڈالر تک پہنچ جائے گی۔
زرعی ڈرونز میں چینی کمپنی DJI کا مارکیٹ پر غلبہ ہے، اور سب سے عام ماڈل DJI Agras T16 ہے۔
اس حقیقت کی وجہ سے کہ اس ماڈل کے UAV کے زیادہ تر حصے جامع مواد سے بنے ہیں، ڈیوائس کا وزن 18,5 کلوگرام (بغیر بیٹری کے) سے زیادہ نہیں ہے۔ پودوں کے تحفظ کے لیے سازوسامان کے ساتھ، جب ٹینک کو کام کرنے والے سیال سے بھرتے ہیں، تو مشین کا ٹیک آف وزن 41 کلوگرام تک پہنچ جاتا ہے۔ جب بوم آٹھ نوزلز سے لیس ہوتا ہے تو ورکنگ فلوڈ ریزروائر کی گنجائش 16 لیٹر ہوتی ہے۔ اس ڈرون ماڈل کا فائدہ یہ ہے کہ یہ ریڈارز سے لیس ہے، جو رکاوٹوں سے ٹکرانے کے خطرے کو ڈرامائی طور پر کم کرتا ہے، اور اسپاٹ لائٹس کا استعمال کرتے ہوئے رات کے وقت کام کرنے کی صلاحیت بھی فراہم کرتا ہے۔ کسی فیلڈ پر ڈرون کی پرواز کی بہترین اونچائی 2,5-3 میٹر ہے، اور اگر ضروری ہو تو، ڈیوائس 30 میٹر (زیادہ سے زیادہ افقی پرواز کی اونچائی) تک بڑھ سکتی ہے۔ یہ اونچائی بارہماسی پودوں، نباتاتی باغات میں پودوں اور کیڑوں اور بیماریوں سے جنگلات کے علاج کے لیے ضروری ہے۔
روسی فیڈریشن میں، ماؤس جیسے چوہوں کا مقابلہ کرنے کے لئے BVS کے استعمال پر مثبت نتائج حاصل کیے گئے ہیں (تحقیق VIZR اور Ginus کمپنی کی شراکت سے کی گئی تھی)۔ ریموٹ مانیٹرنگ کے فیلڈ ٹیسٹ اور چوہوں جیسے چوہوں کے بلوں میں چوہوں کی دوائیوں کی جیو کوڈ شدہ ایپلی کیشن سے پتہ چلتا ہے کہ دستی استعمال کے مقابلے میں نئی ٹیکنالوجی کی درستگی 91% کے مقابلے 97% ہے۔
Sosnovsky کے hogweed کی تقسیم کے علاقوں کی دور دراز نگرانی کے لیے UAVs کے استعمال کے ساتھ ساتھ اس نقصان دہ نسل کے خلاف جڑی بوٹی مار دوا چھڑکنے والی ٹیکنالوجی کے استعمال میں عملی تجربہ حاصل کیا گیا ہے۔
زراعت میں UAVs کے استعمال کے مثبت نتائج اور امکانات کے باوجود، ریموٹ مانیٹرنگ اور پودوں کے تحفظ کے لیے ان کے مؤثر اور محفوظ استعمال کے بارے میں قانون سازی اور ریگولیٹری دستاویزات کے میدان میں کوتاہیوں کے ساتھ ساتھ حل نہ ہونے والے مسائل بھی ہیں، یعنی:
- کام کے دوران آلہ کھونے کے خطرے کے ساتھ UAV کی اعلی قیمت؛
- استعمال پر قانونی پابندیاں: دنیا کے زیادہ تر ممالک میں، UAV کام کرتے وقت آپریٹر کی نظر کے اندر ہونا چاہیے (فاصلہ 500 میٹر سے زیادہ نہیں)؛
- رجسٹر کرنے، ڈیوائس کو رجسٹر کرنے کی ضرورت (زیادہ تر ممالک میں، اگر اس کا وزن 25 کلو سے زیادہ ہے) اور تجارتی مقاصد کے لیے UAV استعمال کرنے کا لائسنس حاصل کرنا؛
- اضافی مہنگے آلات اور اہل عملے کی ضرورت: UAV کے بلاتعطل اور موثر آپریشن کے لیے، ان کو چارج کرنے کے لیے کم از کم تین اضافی بیٹریاں اور ایک جنریٹر کا ہونا ضروری ہے۔ ایک مشین کی خدمت میں کم از کم تین لوگ شامل ہیں۔
- موسمیاتی حالات پر زیادہ انحصار۔ تیز ہوا کے موسم میں، آلہ کو کنٹرول کرنا بہت مشکل ہوتا ہے، خاص طور پر تیز ہوا کے ساتھ۔
- وفاقی قانون نمبر 109 "کیڑے مار ادویات اور زرعی کیمیکلز کی محفوظ ہینڈلنگ پر" کی ضروریات کے مطابق BVS کا استعمال کرتے ہوئے پودوں کے تحفظ کی مصنوعات کے استعمال کے لیے قانونی ضابطوں کی کمی؛
- زراعت میں UAVs کے محفوظ آپریشن پر ریگولیٹری دستاویزات کی کمی؛
- BVS کا استعمال کرتے ہوئے پودوں کے تحفظ کی مصنوعات استعمال کرتے وقت قانونی اداروں اور افراد کے لیے انشورنس کے خطرے کے معیارات کی کمی؛
- جڑی بوٹیوں، کیڑوں اور بیماریوں کی ریموٹ فائٹو سینیٹری مانیٹرنگ کے مسائل کو حل کرنے کے لیے اعلی قیمت اور سافٹ ویئر پروڈکٹس کی کمی، نقصان کی معاشی حدوں کو مدنظر رکھتے ہوئے، نیز ان کے نتائج کی خودکار ڈی کوڈنگ۔
نگرانی اور پودوں کے تحفظ کے لیے UAVs کے استعمال کے لیے آپریٹرز کی تربیت اور تکنیکی ضوابط کی صنعتی جانچ کے لیے علاقائی مراکز بنانے کی فوری ضرورت ہے۔
زراعت کی ڈیجیٹلائزیشن کے پروگراموں کے ایک حصے کے طور پر، جڑی بوٹیوں کے استعمال کے لیے ترقی کے سب سے خطرناک مرحلے میں جڑی بوٹیوں کے حوالے سے نمونوں کے بڑے ڈیٹا بیس کی ترقی کو تیز کرنا ضروری ہے اور بڑی فصلوں کو کیڑوں کے نقصان کی خصوصیت والی معلوماتی علامات کے ساتھ حوالہ جات کے نمونے . معدنی غذائیت کی سطح اور زرعی آب و ہوا کے پیرامیٹرز کے اثر و رسوخ کو مدنظر رکھتے ہوئے صحت مند اور بیمار پودوں کی تصویروں کی لائبریریوں کی تشکیل کو مکمل کرنا بھی اتنا ہی اہم ہے۔
اناتولی لیسوف، انٹیگریٹڈ پلانٹ پروٹیکشن کی لیبارٹری کے سربراہ، فیڈرل اسٹیٹ بجٹی انسٹی ٹیوشن VIZR، ای میل: lysov4949@yandex.ru