Новости

Apr 14, 2024

Мониторинг и анализ рисков остаточных пестицидов, переносимых в результате беспилотного воздушного распыления

Scientific Reports, том 13, номер статьи: 10834 (2023) Цитировать эту статью 315 Доступов 2 Подробности об альтернативных метриках Это исследование было направлено на изучение остаточных характеристик занесенных пестицидов.

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 10834 (2023) Цитировать эту статью

315 Доступов

2 Альтметрика

Подробности о метриках

Это исследование было направлено на изучение остаточных характеристик пестицидов, переносимых беспилотным воздушным распылителем в соответствии с буферной полосой, ветрозащитной полосой и морфологическими характеристиками нецелевых культур, предложение мер по сокращению сноса и, наконец, проведение анализа риска превышения максимального предела остатков пестицидов. (MRL) или единый уровень (0,01 мг/кг) системы положительного списка (PLS). Нецелевые культуры были собраны вокруг зоны распыления с воздуха (рис-сырец) в Порёне, Сочхоне и Пхёнтэке после опрыскивания с помощью БПЛА. Когда пестициды обнаруживались более чем в трех образцах, проводился многодиапазонный тест Дункана. В тех случаях, когда пестициды были обнаружены только в двух образцах, проводился независимый выборочный t-критерий (p < 0,05). Скорость сноса пестицидов имеет тенденцию снижаться до 100% по мере увеличения буферного расстояния от зоны распыления с воздуха или когда между двумя местами имеется ветрозащитная полоса, например, кукуруза. Таким образом, сокращение количества заносов пестицидов могло бы быть эффективным, если бы оба фактора применялись вблизи зоны распыления БПЛА. Кроме того, содержание занесенных пестицидов было самым высоким в листовых овощах, таких как листья периллы, или в листовых и стеблевых овощах, таких как валлийский лук, за которыми следовали фруктовые овощи и тыквенные, что обусловлено морфологическими характеристиками сельскохозяйственных культур. Таким образом, можно рассмотреть возможность выбора бобовых или зерновых, таких как соя или кукуруза, в качестве сельскохозяйственной продукции вблизи зоны распыления БПЛА, чтобы минимизировать снос. Для пестицидов, которые превышают единый уровень MRL или PLS, процент допустимого поступления с пищей составляет 0–0,81% без риска. Кроме того, использование пестицидов, одобренных как для риса-сырца, так и для сельскохозяйственной продукции, при опрыскивании БПЛА может эффективно свести к минимуму случаи превышения MRL или PLS. Таким образом, цель данного исследования – предоставить фермерам эффективные рекомендации по уменьшению заноса. Кроме того, мы стремимся содействовать стабильному и бесперебойному производству продуктов питания, одновременно способствуя использованию сельскохозяйственных технологий, таких как опрыскивание с помощью БПЛА, для решения проблемы нехватки рабочей силы и обеспечения устойчивой продовольственной безопасности.

Применение пестицидов считается необходимой процедурой для защиты сельскохозяйственной продукции от вредных насекомых и болезней1, а общий объем использования пестицидов увеличился примерно на 50% в 2020-х годах по сравнению с 1990-ми годами2. Однако были высказаны опасения по поводу чрезмерного использования пестицидов и рисков, которые они представляют как для здоровья человека, так и для окружающей среды3. Более того, некоторые страны пытаются сократить использование пестицидов для достижения устойчивой интенсификации (SI) в производстве продуктов питания для удовлетворения потребностей растущего населения мира4.

Однако в ответ на эти опасения были приняты Закон о регулировании сельскохозяйственных химикатов5 и оценка рисков6 для безопасного использования пестицидов, как это было сделано в других развитых странах7. Кроме того, СИ можно реализовать с помощью таких технологий, как Интернет вещей (IoT)8, большие данные9, искусственный интеллект (ИИ)10 и беспилотные летательные аппараты (БПЛА)11 в сельском хозяйстве. В частности, БПЛА могут оказаться эффективным альтернативным решением проблемы нехватки рабочей силы в сельском хозяйстве, позволяя осуществлять мониторинг посевов и распыление пестицидов12,13, поскольку в некоторых странах численность фермеров сократилась, а их средний возраст увеличился14,15,16.

Тем не менее, при распылении пестицидов с помощью БПЛА пестициды, переносимые по воздуху, могут попасть в нецелевые районы по воздуху17, что приводит к непреднамеренному загрязнению людей, растений, животных и окружающей среды18. Чтобы уменьшить снос пестицидов, были изучены некоторые факторы, в том числе (1) метеорологические условия19, такие как направление и скорость ветра20, влажность и температура21; (2) условия распыления БПЛА, такие как давление распыления22, высота полета23 и скорость полета24; (3) компоненты БПЛА, такие как ротор25 и сопло26,27; и (4) физические свойства распыляемых растворов в соответствии с адъювантом28 и составом29.