environmentПриродообустройствоPrirodoobustrojstvo1997-6011РГАУ-МСХА10.26897/1997-6011-2026-3-55-61environment-1034Research ArticleМЕЛИОРАЦИЯ, ВОДНОЕ ХОЗЯЙСТВО И АГРОФИЗИКАLAND RECLAMATION, WATER ECONOMY AND AGROPHYSICSАвтономный многофункциональный комплекс для удаления и утилизации борщевика СосновскогоAn autonomous multifunctional complex for the removal and utilization of Sosnovsky hogweedhttps://orcid.org/0000-0002-3494-1437СеврюгинаН. С.SevryuginaN. S.

Надежда Савельевна Севрюгина, д-р техн. наук, доцент

AuthorID: 144506

Москва

Nadezhda S. Sevryugina, DSs (Tech), Associate Professor

AuthorID: 144506

Moscow

2sachafomin@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8333-9015ФоминА. Ю.FominA. Y.

Александр Юрьевич Фомин, канд. техн. наук, доцент

AuthorID: 804021

Москва

Alexander Yu. Fomin, CSs (Tech), Associate Professor

AuthorID: 804021

Moscow

3a.apatenko@rgau-msha.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2492-9274АпатенкоА. С.ApatenkoA. S.

Алексей Сергеевич Апатенко, д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой

AuthorID: 261571

Москва

Alexey S. Apatenko, DSs (Tech), Professor, Head of Department

AuthorID: 261571

Moscow

3a.apatenko@rgau-msha.ruРоссийский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. Тимирязева; Институт механики и энергетики имени В.П. ГорячкинаРоссияRussian State Agrarian University – Moscow Timiryazev Agricultural Academy; Goryachkin Institute of Mechanics and Power EngineeringRussian Federation202621082026035561Copyright © Севрюгина Н.С., Фомин А.Ю., Апатенко А.С., 20262026Севрюгина Н.С., Фомин А.Ю., Апатенко А.С.Sevryugina N.S., Fomin A.Y., Apatenko A.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://environment.timacad.ru/jour/article/view/1034

Выявлена проблема неконтролируемого нарушения агроэкосистемы через засорение территорий инвазивными растениями, в частности борщевиком Сосновского. Предложена концепция контроля территорий от засорения инвазивными растениями на длительном временном периоде с привлечением автономных средств малой механизации. Цель исследований – разработка концепции управления агрофизическими процессами неконтролируемого нарушения экосистемы территорий от засорения инвазивными растениями (на примере борщевика Сосновского) на длительном временном периоде, путем создания многофункционального комплекса автономного действия. Разработана конструкция колоборативного робота с встроенной автономной системой удаления инвазивных растений (кобота АКИР). Технологическая комплектность рабочего оборудования по удалению борщевика Сосновского и автономность управления исключает опасные контактные воздействия человека с листвой растения. Цифровой модуль с банком данных в режиме реального времени позволяет контролировать разрастание борщевика Сосновского и составлять план по удалению на всех этапах его роста. Дано обоснование пятилетнего периода сбора данных и картирования местности для управления положительной динамикой очистка зоны от инвазивного воздействия. Дополнительно рассмотрены биохимические характеристики борщевика Сосновского для получения из зеленой массы различных продуктов – в частности, биотоплива.

The problem of uncontrolled disruption of the agroecosystem through the contamination of territories with invasive plants has been identified. The assessment of agrophysical processes of agroecosystem management is given in terms of the feasibility of innovative technologies and their provision with technical support facilities. To implement the objectives of the strategic programs for the development of the agro-industrial complex, the concept of controlling territories from infestation by invasive plants for a long time period with the involvement of a technical multifunctional complex of autonomous action is proposed. A collaborative robot design with an integrated autonomous system for removing invasive plants (AKIR kobot) has been developed. The technological completeness of the working equipment for removing Sosnovsky hogweed and the autonomy of control eliminate dangerous human contact with the plant’s foliage. A digital module with a real-time data bank allows for monitoring the growth of Sosnovsky hogweed and creating a removal plan at all stages of its growth. A five-year data collection and mapping period has been justified to manage the positive dynamics of clearing the area from invasive effects. Additionally, the biochemical characteristics of hogweed are considered for obtaining various products from the green mass, in particular, biofuels.

борщевикСосновкогоинвазивностьрискиудалениетехнологияколоборативный роботавтономностьрегулированиеSosnovsky’s hogweedinvasivenessrisksremovaltechnologycollaborative robotautonomyregulationReferencesГолубев И.Г., Апатенко А.С., Севрюгина Н.С. Состояние и перспективы вовлечения залежных земель в оборот // Мелиорация. 2021. № 3 (97). С. 67-74. EDN: SYYRHEGolubev I.G., Apatenko A.S., Sevryugina N.S. The state and prospects of the fallow lands involvement in the circulation // Melioration. 2021. No. 3(97). P. 67-74. EDN: SYYRHEГолубев И.Г., Мишуров Н.П., Голубев В.В. и др. Передовые практики введения залежных земель в оборот. Москва: Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению агропромышленного комплекса, 2021. 80 с. EDN: PFVVELGolubev I.G., Mishurov N.P., Golubev V.V. [et al.] Best practices for introducing fallow lands into circulation. – Moscow: Russian Research Institute of Information and Technical and Economic Research on Engineering and Technical Support for the Agro-Industrial Complex, 2021. 80 p. EDN: PFVVELСеврюгина Н.С., Фомин А.Ю., Ахилбеков М.Н. Согласованность технологий содержания защитных лесополос и мелиоративных каналов // Природообустройство. 2025. № 3. С. 101-107. DOI: 10.26897/1997-6011-2025-3-101-107. EDN: CMSIJWSevryugina N.S., Fomin A.Yu., and Akhilbekov M.N. Coordination of Technologies for Maintaining Protective Forest belts and Reclamation Canals // Prirodoobustroystvo. 2025. No. 3. P. 101-107. DOI: 10.26897/1997-6011-2025-3-101-107. EDN: CMSIJWСеврюгина Н.С., Загородний Н.А., Модина М.А. и др. Моделирование устойчивого управления ресурсами окружающей среды на основе принципов экологической кибернетики // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2025. № 2. С. 37-42. EDN: HQUTPNSevryugina N.S., Zagorodny N.A., Modina M.A. [et al.] Modeling Sustainable Environmental Resource Management Based on the Principles of Environmental Cybernetics // Izvestiya of Tula State University. Earth Sciences. 2025. No. 2. P. 37-42. EDN: HQUTPNЛунева Н.Н. Борщевик Сосновского heracleum sosnowskyi (apiaceae): уничтожение или рациональное использование растительного сырья? // Растительные ресурсы. 2024. Т. 60, № 1. С. 54-68. DOI: 10.31857/S0033994624010031. EDN: HGMWIILuneva N.N. Heracleum sosnowskyi (Apiaceae): Destruction or Rational Use of Plant Raw Materials? // Plant Resources. 2024. Vol. 60, No. 1. P. 54-68. DOI: 10.31857/S0033994624010031. EDN: HGMWIIШемякина А.В. Борщевик – медоносное растение Дальнего Востока // Пчеловодство. 2021. № 7. С. 27-28. EDN: MVCAUSShemyakina A.V. Cow parsnip is a honey plant of the Far East // Beekeeping. 2021. No. 7. P. 27-28. EDN: MVCAUSФадеев Н.Б., Симонов Д.А. Использование дистанционных методов для дешифрирования площадей, занятых опасным инвазивным видом – борщевик Сосновского (Heracleum sosnowskyi Manden., Apiaceae // Доклады ТСХА, Москва, 3-5 декабря 2019 г. Вып. 292, Ч. II. Москва: Российский государственный аграрный университет МСХА им. К.А. Тимирязева, 2020. С. 559-563. EDN: QFIYXOFadeev N.B., Simonov D.A. Use of remote methods for the interpretation of areas occupied by a dangerous invasive species – hogweed (Heracleum sosnowskyi Manden., Apiaceae // Reports of the TSSA, Moscow, December 03-05, 2019. Volume Issue 292, Part II. – Moscow: Russian State Agrarian University – Moscow Agricultural Academy named after K.A. Timiryazev, 2020. P. 559-563. EDN: QFIYXOМедведева А. БПЛА в Новгородской области ищут борщевик Сосновского и осматривают посевы // Сельскохозяйственная техника: обслуживание и ремонт. 2025. № 2. С. 62-63. EDN: ZRKXOLMedvedeva A. UAVs in the Novgorod Region Search for Sosnowsky’s Cow parsnip and Inspect Crops // Agricultural Machinery: Maintenance and Repair. – 2025. No. 2. P. 62-63. EDN: ZRKXOLШулятьева Г.М. Обоснование технологии контроля ареала распространения борщевика Сосновского в аспекте управления земельными ресурсами // Экономика сельскохозяйственных и перерабатывающих предприятий. 2024. № 2. С. 55-61. DOI: 10.31442/0235-2494-2024-0-2-55-61. EDN: EWKGJZShulyatyeva G.M. Justification of the technology for controlling the spread of Sosnowsky’s hogweed in the aspect of land resource management // Economics of Agricultural and Processing Enterprises. 2024. No. 2. P. 55-61. DOI: 10.31442/0235-2494-2024-0-2-55-61. EDN: EWKGJZРодичева Т.В., Ивахнова О.Ф. Физические свойства дерново-слабоподзолистых почв разного гранулометрического состава под борщевиком Сосновского // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. 2025. № 4 (82). С. 56-68. DOI: 10.24411/2078-1318-2025-4-56-68. EDN: OKFHQNRodicheva T.V., Ivakhnova O.F. Physical Properties of Sod-Weakly Podzolic Soils of Different Granulometric Composition under Sosnovsky’s Cow parsnip // Izvestiya of the St. Petersburg State Agrarian University. – 2025. – No. 4(82). P. 56-68. DOI: 10.24411/2078-1318-2025-4-56-68. EDN: OKFHQNИпатов Д.Д. Беспилотные летательные аппараты в сельском хозяйстве, эффективность работы и ограничения // Научный форум:Экономика, управление и цифровые технологии в АПК-2024: Сборник трудов, приуроченных к Международной научно-практической студенческой конференции, Москва, 20 ноября 2024 г. М.: РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 2024. С. 255-259. EDN: INJWNSIpatov D.D. Unmanned aerial vehicles in agriculture, work efficiency and limitations // Scientific Forum: Economics, Management and Digital Technologies in the Agro-industrial complex-2024: A COLLECTION of PAPERS dedicated to the International Scientific and Practical Student Conference, Moscow,November 20, 2024. – Moscow: Russian State Agrarian University, 2024. P. 255-259. EDN: INJWNSМусорина Т.А., Наумова Е.А., Шонина Е.В. и др. Теплотехнические свойства энергоэффективного материала на основе растительной добавки (сухой борщевик) // Вестник МГСУ. 2019. Т. 14, № 12. С. 1555-1571. DOI: 10.22227/1997-0-935.2019.12.1555-1571. EDN: JWTJIZMusorina T.A., Naumova E.A., Shonina E.V. [et al.] Thermal properties of an energy-efficient material based on a plant additive (dry hogweed) // Vestnik MGSU. 2019. Vol. 14, No. 12. P. 1555-1571. DOI: 10.22227/1997-0935.2019.12.1555-1571. EDN: JWTJIZSevryugina N.S., Dragulenko V.V., Sukhanov D.S. et al. Biogas as a solution to the problem of waste utilisation in agriculture // BIO Web of Conferences: International Scientific and Practical Conference «Agriculture and Food Security: Technology, Innovation, Markets, Human Resources» (FIES2024), Kazan, 28-29 ноября 2024 г. Kazan: EDP Sciences, 2025. P. 00009. DOI: 10.1051/bioconf/202516100009. EDN: JKQVJASevryugina N.S., Dragulenko V.V., Sukhanov D.S. [et al.] Biogas as a solution to the problem of waste utilization in agriculture // BIO Web of Conferences: International Scientific and Practical Conference “Agriculture and Food Security: Technology, Innovation, Markets, Human Resources” (FIES2024), Kazan, 28-29 ноября 2024 года. – Kazan: EDP Sciences, 2025. P. 00009. DOI: 10.1051/bioconf/202516100009. EDN: JKQVJAУстройство для очистки водных и прибрежных объектов от загрязнений: Патент № 2820689 C1 Российская Федерация, МПК E02B15/00, E02B3/02, B60F 3/00; № 2023107234; заявл. 27.03.2023; Опубл. 07.06.2024 / А.Ю. Фомин, Н.С. Севрюгина, А.С. Апатенко и др.; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. Тимирязева». EDN: KESIPFFomin A.Yu., Sevryugina N.S., Apatenko A.S. [et al.] Patent No. 2820689 C1, Russian Federation, IPC E02B15/00, E02B3/02, B60F 3/00. Device for cleaning water and coastal objects from pollution: No. 2023107234: filed on March 27, 2023: published on June 7, 2024; applicant: Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education “Russian State Agrarian University – Moscow Agricultural Academy named after C.A. Timiryazev”. EDN: KESIPF

The authors declare that there are no conflicts of interest present.