Точные прогнозы для точного земледелия

«Агро-Информ» № 2 (256) февраль 2020.

Рубрика: «Нацпроекты»

Сельское хозяйство региона постепенно входит в цифровую эру. В земледелии начали применять цифровые карты, беспилотники мониторят состояние посевов. Ученые Самарского аграрного университета создали систему, которая способна подсказывать аграрию, в чем нуждается возделываемая сельхозкультура.

ПОМОЩНИК ЗЕМЛЕДЕЛЬЦА

Не ждать у моря погоды, а четко планировать график сельскохозяйственных работ предлагают молодые ученые Самарского аграрного университета. В сотрудничестве с компанией Kaipos они создали профессиональную цифровую метеостанцию. Это настоящий электронный помощник земледельца: размеры компактные, но возможности широкие. Система оснащена множеством датчиков, которые передают краткосрочный и долго­срочный прогнозы погоды, информируют о скорости, направлении ветра и подсказывают, когда лучше обработать посевы от вредителей и убирать урожай.

– Наша разработка в этом направлении, конечно, не единственная. Ее отличительной особенностью является программная часть, точнее, ее функционал. Он намного шире, чем у систем других компаний. Здесь мы можем посмотреть вероятность появления вредителей и развитие болезней различных культур, рассчитать оптимальное время применения пестицидов, а также создать дневник агронома. Данные архивируются и хранятся в течение нескольких лет. Можно в любое время, находясь в любой точке земного шара, где есть доступ в Интернет, зайти и посмотреть, что происходит или происходило на полях, – рассказывает Сергей Васильев, начальник отдела практики и трудоустройства, доцент кафедры сельскохозяйственных машин и механизации животноводства СамГАУ.

ЦИФРОВОЕ ЗЕМЛЕДЕЛИЕ

Курс на цифровизацию взят по всей стране. Президент РФ Владимир Путин в послании Федеральному собранию поручил правительству и Госдуме ускорить принятие законодательного пакета в этой сфере. В текущем году экспериментальные площадки должны уже заработать.

Губернатор Самарской области Дмитрий Азаров особое внимание в цифровом развитии отраслей уделяет сельскому хозяйству. В своем обращении он подчеркнул важность внедрения современных технологий: это не просто требование времени – цифровизация обеспечивает дополнительные конкурентные преимущества отрасли, повышая урожайность и сокращая затраты аграриев.

Более 30% земель в регионе обрабатываются с применением технологий точного земледелия. Кроме того, на 20% пашни используется GPS-мониторинг. Применение таких инновационных технологий в сельском хозяйстве берет свое начало в 2009 году, когда в области была разработана и внедрена программа ГИС АПК. Сегодня эта информационно-аналитичес­кая система позволяет оперативно управлять процессом производства сельхозпродукции.

– У нас, одних из немногих субъектов РФ, есть электронная история всех полей наших аграриев, где отмечены границы, культуры, которые обрабатываются. Мы можем посмотреть по спутниковым данным, что происходило на конкретных полях. Сегодня предпринимаются новые шаги по развитию этой системы, чтобы сделать ее более доступной для аграриев. Сейчас она работает по достаточно сложной программе, которая требует специальных знаний, – говорит Денис Герасенков, заместитель министра сельского хозяйства и продовольствия Самарской области.

Ученые самарского университета на базе ГИС АПК создали цифровую программу «Электронный агроном». Их разработка получила грантовую поддержку. Система по данным снимков из космоса оценивает состояние посевов, анализирует показатели температуры, влажности и осадков. Причем информация предоставляется в динамике с учетом времени и пространственных особенностей местности.

В этом году аграрное ведомство планирует заняться разработкой веб-версии, а каждому аграрию обеспечить доступ к спутниковым данным. В перспективе – прийти к своеобразному центру компетенций, который сможет давать научные рекомендации по формированию севооборота. По предварительным расчетам, эта система сможет помочь аграрию повысить урожайность культур на 15%.

«ЦИФРА» ИДЕТ В СЕЛО

Сельскохозяйственная наука сегодняшнего дня уже не довольствуется одними народными приметами. К услугам тружеников села – инновационные технологии. Компактная метеостанция собирает данные, передает их на интеллектуальную платформу. Полная картина в виде таблиц и графиков создается на компьютере, смартфоне или планшете.

– Последняя нижняя строчка рассчитывает оптимальное время применения пестицидов, – расшифровывает данные на компьютере Сергей Васильев. – Учитываются все агротехнические требования, а также прогноз осадков. Если через два часа пойдет дождь, программа это видит. Сейчас метеостанция показывает низкие температуры, естественно, никакого опрыскивания выполнять нельзя: на улице зима. Отличительной особенностью интеллектуальной веб-платформы является сравнение температуры воздуха, прогнозируемой и реальной. Причем прогноз дается краткосрочный и долгосрочный. Чем дальше от реального времени – процент точности снижается. Но мы гарантируем, что прогноз погоды на сутки будет составлять порядка 85% точности. Можно проследить сумму накопленных температур, с помощью которой спрогнозировать, в какие сроки необходимо убирать ту или иную культуру. Данные снимаются метеостанцией каждую минуту и отправляются посредством GSM-связи каждые 15 минут.

ДЕЛО В ДАТЧИКАХ

Глаза и уши метеостанции – датчики, которые входят в ее комплектацию. Датчик влажности листьев используется для контроля воды в растениях. Он устанавливается в кроне растения и фиксирует временной отрезок, в течение которого влага находится в листе. Данные отправляются на интеллектуальную веб-платформу, где анализируется вероятность возникновения грибковых болезней и вредителей.

Датчик влажности почвы – это зонд, который закапывается в землю и подключается кабелем к основному блоку метеостанции. Для разных культур глубина отличается: 10–30 см. Специалисты рекомендуют устанавливать два датчика. Это поможет при орошении: по данным верхнего начинать полив, по данным нижнего – заканчивать.

ДО ПЯТИ СТАНЦИЙ В ДЕНЬ

Внедрять свою разработку в регионе ученые СамГАУ начали два года назад. Больше 30 установок поступили на различные предприятия губернии в прошлом году.

– Такой метеостанцией могут пользоваться как крупные сельхозпредприятия, так и небольшие фермерские хозяйства, – рассказывает ученый. – Гарантия на нее – 1 год. Так как 80% датчиков – наше собственное производство, цена метеостанции конкурентоспособная: в максимальной комплектации стоит не больше 120 тысяч рублей. Сейчас мы приобрели новое оборудование, которое может печатать платы. Буквально за день можем производить до пяти таких метеостанций.

МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЙ ПОРТАЛ ДЛЯ АГРОНОМА

Метеостанцию ученых аграрного вуза приобрел ООО «Скорпион» Безенчукского района, который входит в группу компаний «Самарские овощи». Хозяйство обрабатывает 8 тысяч гектаров. Из них 3 тысячи ежегодно паруются. Зерновых культур немного, зато овощи есть разные. Возделываются картофель, лук, морковь, свекла, капуста. Для полива применяется система «Фрегат».

– Это полив способом дождевания. У него чуть меньше эффективность, чем у капельного полива: затраты слишком высокие. В нашем хозяйстве метеостанция очень хорошо себя зарекомендовала именно по прогнозу полива. Она показывает текущее состояние влажности почвы и дает рекомендации по поливу. Обычно за лето каждое поле поливается 10 раз, а тут обошлись 8, – говорит главный агроном ООО «Скорпион» Александр Статин.

Овощеводы высоко оценили функцию прогнозирования развития болезней у культуры, благодаря ей сэкономили на средствах химической защиты.

– Комплекс состоит из нескольких частей, – продолжает специалист. – Первая часть – сама метеостанция, которая находится в хозяйстве. Она снимает текущие показания метеоусловий и дает прогнозы по испарению влаги с поверхности почвы, по размножению вредителей, развитию болезней. Вторая часть состоит из нескольких датчиков, которые находятся непосредственно в поле: датчики влажности почвы, датчики влажности листа.

Цифровизация в аграрном секторе – большое благо. «Без цифры» некоторые крестьяне уже не представляют своей работы. Другие, напротив, только-только начинают к ней привыкать, понимая, что прежние методы хоть и привычны, но будущее, а также прибыльность предприятия – за цифровыми технологиями. Тем более, что затраты на оборудование можно возместить.

– Второй год действует господдержка, в рамках которой аграрии получают субсидии на возмещение расходов по внедрению в работу элементов точного земледелия и элементов для отслеживания транспортных средств – агронавигаторов. Благодаря господдержке компенсируется около 40% затрат. Так, в 2019 году было просубсидировано приобретение более чем 500 специальных устройств и приборов. Значительная часть аграриев губернии используют элементы точного земледелии, что оптимизирует затраты (например, на ГСМ) до 30%, – сообщил замминистра Денис Герасенков.

Татьяна ДАВЫДОВА

Фото автора