Un científico del CSP ARC participó en el proyecto "Novbiotech", financiado por la Fundación de Promoción de Innovaciones; en el marco del proyecto, se ha desarrollado un prototipo de módulo para la irradiación láser de terrenos agrícolas instalado en un vehículo aéreo no tripulado (desarrollado en el CSP ARC). Los experimentos sobre el uso de este sistema en el tratamiento de hierbas perennes utilizados como alimento para animales han demostrado un aumento sustancial de la productividad de algunos cultivos agrícolas.
"Hemos completado con éxito el proyecto de estimulación por láser de los cultivos agrícolas con el fin de aumentar su productividad. Para ello, se creó un complejo especial, que consiste en un vehículo aéreo no tripulado (UAV) con un sistema láser que hemos desarrollado.El complejo de software y hardware creado en nuestro laboratorio permite al dron establecer todos los parámetros necesarios para confeccionar la ruta, ajustar los parámetros de irradiación para que pueda procesar un terreno agrícola de forma autónoma", afirma el jefe de laboratorio de sistemas robóticos autónomos del CSP ARC Anton Savelyev.
Cabe señalar que el dispositivo de estimulación láser de los cultivos, montado en el dron creado por CSP ARC, fue desarrollado por Novbiotech. "Por sí misma, la radiación láser no aumenta directamente la productividad de los cultivos. Sin embargo, por la noche los fotorreceptores de las partes vegetativas de las plantas son capaces de percibir la luz del espectro rojo; la transforman y transmiten una señal dentro de la célula, desencadenando un mecanismo en cascada para la síntesis de clorofila. Al mismo tiempo, se activa la síntesis de glucosa, la principal fuente de energía, lo que en última instancia conduce a un aumento de los procesos de síntesis de las sustancias", afirma Natalia Sevostyanova, doctora en Ciencias, fundadora de Novbiotech.
"Gracias a ello, conseguimos cambios en las características de los cultivos: en su biomasa, así como en los elementos finales contenidos. Estos son principalmente proteínas y carbohidratos. Además, la cantidad de proteínas puede aumentar hasta un 5-7%, y la de hidratos de carbono hasta el 100%. El aumento de la biomasa es del 8 al 10%", aclara el investigador.
Los experimentos se llevaron a cabo en un área de hasta 1 hectárea (sin embargo, si es necesario, el dron puede manejar los campos de varias zonas y paisajes). El campo se plantó con hierbas perennes de selección doméstica utilizadas para alimentar a los animales de granja. El dron irradió los cultivos desde una altura de unos 10 metros con un trazo láser de 0,5 x 0,5 metros: tardó cuatro segundos por cada parcela.
"A partir del mapa del terreno y de nuestros algoritmos, se forma una ruta para llevar a cabo la tarea de irradiar la zona especificada. Además, hemos desarrollado una fórmula que relaciona los parámetros del láser, el tiempo de irradiación y la altitud de vuelo del UAV", explica Anton Savelyev.
En el futuro, los investigadores planean aplicar su tecnología a otras especies vegetales. En concreto, ya se han realizado experimentos con patatas, pero los resultados aún se están procesando.
Este proyecto fue creado y se desarrolla con el apoyo de la Fundación de Promoción de Innovaciones; fue incluido entre los 100 mejores proyectos del Proyecto Intensivo Archipiélago 2121 y recibió la aprobación del Gobernador de la región de Nóvgorod.