Цифровизация полей: как технологии меняют сельское хозяйство

Еще в 2021 году Витебский зональный институт сельского хозяйства НАН Беларуси одним из первых в респуб­лике приступил к оцифровке полей.

Александр ­Лукашенко:

— Сельскохозяйственный сектор давно пора повсеместно переводить на новый технологический уровень, внедрять точное земледелие. Оно позволяет сформировать благоприятную среду любой культуре для роста, а значит, снизить материальные затраты, повысить объемы и качество продукции. Ключевые элементы для создания такой системы мы сегодня имеем, и это стратегия на перспективу.

На совещании о развитии села и повышении эффективности аграрной отрасли, 16 апреля 2024 года.

Начинается цифровизация сельхозпроизводства со сбора и накопления информации, говорит заведующий отделом зерновых, зернобобовых и крупяных культур зонального института Иван Чекалов:

— Сельскохозяйственный производственный цикл длится год. Чем больше этих циклов будет оцифровано, тем точнее рекомендацию выдаст искусственный интеллект.

Для накопления данных Иван Анатольевич использует открытую бесплатную геоинформационную систему QGIS, которая работает офлайн. За сохранность сведений не переживает, так как они лежат непосредственно на компьютере:

— Из-за санкций программа может перестать обновляться, но установленная на ПК версия будет функционировать постоянно, данные не потеряем. У нас хранится информация о каждом кусочке институтских полей с 2021 года.

Специалисты станции химизации на каждом участке поля берут 30 почвенных проб, анализируют в своей лаборатории и результаты присылают в зональный институт. Полученные данные по pH каждого участка, содержанию питательных элементов (гумус, фосфор, калий, кальций, магний, бор, медь, цинк) также загружают в программу и добавляют информацию о проделанных работах в НИИ — вспашке, подготовке почвы, севе культур, известковании, внесении средств защиты растений.

— Собранные сведения используем для планирования посевов, обработки почвы, внесения удобрений и прочего, — отмечает Иван Чекалов. — Смотрим, что на каком поле сеять, так как некоторые культуры можно возвращать на участок не раньше чем через два-три года. Обращаем внимание на кислотность почвы, влажность, что растет по соседству и так далее. В этом году, например, электронная карта полей помогла определить участок для посева пайзы. Ведем мониторинг внесения глифосатсодержащих препаратов для борьбы с многолетними сорняками.

Точная оцифровка контуров полей дала возможность построить цифровую модель рельефа каждого участка (низменности, холмы, крутизна склонов). Это помогает предугадать, в каком месте ожидать подтопление, где может смываться плодородный слой. Соответственно планируют направление и вид обработки почвы.

Построена также карта экспозиции склона: показывает, на какую сторону света наклон. Так легче выбрать поля с южным уклоном для теплолюбивых кукурузы, проса, пайзы. Для озимых, наоборот, предпочтительны северные склоны, на которых больше снега и он дольше задерживается.

Создана и карта движения водных потоков, чтобы понимать, откуда с поля уходит влага и где накапливается. Это задел на дифференцированное внесение минеральных удобрений, чтобы получить больший урожай. Карта вероятных вымочек помогает рассчитать, где весной может быть затопление, чтобы не сеять там озимые культуры.

В этой же программе накапливаются и сохраненные спутниковые снимки полей, по которым рассчитывается индекс NDVI — показатель качества и количества растительности на участке. Чем зеленее, тем растений больше, они выше, здоровее. Желтые пятна указывают на их болезни, вымочки, гибель. По спутниковым снимкам можно наблюдать, как сходит снег весной, соответственно, на каком поле можно работать, а где еще рано начинать, рассказывает Иван Чекалов:

— Спутник над нами пролетает раз в два-три дня. Скачиваю снимок и обрезаю по контурам своих полей. Вот, например, участок, где растет яровой ячмень. Эта часть хорошая, а тут что-то не то: или не взошло, или всходы изрежены. Можем подкормить исключительно этот кусочек, чтобы лучше росло. Все поля видны прямо из кабинета.

Выручают в работе и дроны. У Ивана Анатольевича два беспилотника. Маленьким летательным аппаратом с камерой обследует поля, смотрит, как обрабатываются, где есть проблемы, камни. Большой использует для внесения средств защиты растений и удобрений.

— Пусти на колосящееся поле трактор, так он повредит половину. Дрон помогает и на переувлажненных участках, когда техника не может туда войти, как это было нынешней весной, — доволен специалист. — Взлетел, обработал, в сроки уложились — это способствует увеличению урожайности.

Для полетов агродрона также используется информация, полученная при оцифровке полей. Нанесены на карту границы, столбы, деревья, обозначены водоемы, чтобы беспилотник мог их облетать. Иван Анатольевич убежден: когда техника будет работать на автопилоте, эти же карты можно использовать и в тракторах, чтобы в канаву не съехал, например:

— В нынешнем году летательным аппаратом проводили обработку садов. С земли опрыскать дерево сложно, а агродрон прекрасно справился с задачей. С ним удобно и экономически выгодно обрабатывать маленькие участки: не надо гнать трактор, меньше расход топлива.

Есть компании, сервисы, которые занимаются хранением, обработкой и предоставлением аграриям данных с полей. Конечно, за деньги. Иван Чекалов все сделал сам, разработал с нуля. Уверен, такую оцифровку может провести любое хозяйство для себя, в этом нет ничего сложного, но надо немного потрудиться:

— Центр компетенций IT-академграда Академии наук планирует создать цифровую платформу. Туда загрузят многолетние данные, чтобы искусственный интеллект грамотно руководил технологиями, подсказывал, что где внести и посеять, где глубже вспахать, а где мельче. Это повысит эффективность земледелия и станет реальным помощником агронома.

По материалам издания “Беларусь сегодня ^[1]“