В том, что будущее у сельского хозяйства цифровое, уже никто не сомневается. АПК – один из самых динамично развивающихся в этом направлении секторов, где новые разработки внедряются семимильными шагами. Их основная цель – экономия ресурсов при растущей продуктивности. Какие новшества смарт-технологий планируют применять в ближайшем сезоне в Алтайском крае и какую выгоду от этого смогут получить рядовые хозяйства, «АН» рассказал профессор АГАУ Владимир БЕЛЯЕВ.

Обезвредить, но не навредить

Применение химических средств защиты растений в сельском хозяйстве сегодня – вопрос злободневный. Причем не только для высокопродуктивных пашен центральной черноземной России, но и для Алтайского края. Увеличение спектра сельхозкультур, расширение клина технических культур – подсолнечник, рапс, соя – привело к появлению и размножению новых болезней, вредителей и сорняков. Разнообразие патогенов, в свою очередь, влечет увеличение объема и ассортимента используемых химикатов, что пагубно сказывается на состоянии окружающей среды. Гибель насекомых, птиц, мелких животных, загрязнение сточных вод – эти проблемы уже стали реальностью. Химическую нагрузку на окружающую среду необходимо сокращать, но как это сделать без ущерба для продуктивности культурных растений?
Использовать систему точного опрыскивания, отвечают ученые и поставщики «умной» техники. Этот инструмент не нов для Алтайского края: впервые систему точного внесения СЗР на опрыскивателе Amazone применили в хозяйстве Андрея и Сергея Кожановых Михайловского района. Андрей Анатольевич уверял: опрыскиватель окупил себя очень быстро, экономия средств защиты была колоссальная.
Увы, не все агропредприятия могли позволить себе крупные стартовые вложения на первоначальном этапе, поэтому долгое время система точного опрыскивания оставалась невостребованной. Но сейчас есть шанс, что ею заинтересуются массово, так как аналогичные технологии появились у ряда производителей, включая алтайское предприятие, а значит, стали дешевле.
Как это работает: на опрыскиватель с системой навигации устанавливаются датчики с фотоэлементами. При обнаружении в поле сорняка датчик дает команду и происходит точный вылив ядохимиката на сорное растение. Подобную гербицидную обработку можно провести после уборки или перед посевом культуры, экономия на СЗР составляет до 50% в зависимости от засоренности полей (при нынешнем росте цены на средства защиты – внушительные деньги!), значительно снижается химическая нагрузка на почву.
В этом году компания «Комплекс Агро» изготовила и испытала подобные датчики в ООО «Вирт» Целинного района, результатами остались довольны. Как утверждает Владимир Беляев, в следующем сезоне аналогичные опыты будут заложены еще в ряде хозяйств края. Работа будет вестись в рамках совместного российско-германского проекта «Разработка методов своевременного выявления болезней, вредителей и сорных растений на полях с применением технического зрения и интеллектуальных систем для перехода к внесению пестицидов в дифференцированных дозах». Ранее пресс-служба АГАУ сообщала, что университет стал победителем конкурсного отбора на предоставление грантов на проведение научных исследований учеными России и Германии в области промышленных и агробиотехнологий. В состав научного консорциума с российской стороны вошли Всероссийский научно-исследовательский институт фитопатологии и Алтайский государственный аграрный университет, со стороны Германии - Институт агроинженерии и биоэкономики имени Лейбница. Ученыедвух стран в течение трех лет разработают «методы и технологии наземного и дистанционного выявления вредителей, болезней и сорных растений в посевах с применением цифровых мультиспектральных и гиперспектральных камер и алгоритмов искусственного интеллекта».Группу ученых алтайского ГАУ возглавил Владимир Беляев.

Максимальная отдача

Еще одна технология «умного» поля, которой пока в Алтайском крае нет, но которая уже подобралась к его границам, - дифференцированный высев и внесение удобрений. Причина отсутствия этого инструмента та же – слишком дорогое оборудование для его использования. Во-первых, необходим комбайн, умеющий составлять карту урожайности – с этим у многих хозяйств уже все хорошо. Во-вторых, нужна специальная сеялка, которая поддерживает функцию дифференцированного внесения семян и удобрений. Пока подобные комплексы выпускает только компания Amazone, и в крае таких нет.
А вот соседи из Новосибирской области уже располагают подобной техникой, говорит профессор Беляев. Именно на их демополях ученые АГАУ планируют заложить опыты, чтобы применить полученные результаты на пашнях родного региона. В том, что технология появится в хозяйствах края, в университете не сомневаются. «Мы уже провели переговоры с двумя руководителями хозяйств, которые подтвердили приобретение данной опции. Планируем с ними также сотрудничать по технологии дифференцированного посева и внесения удобрений, - говорит Владимир Иванович. - Надеемся в следующем году появятся первые результаты».
Смысл технологии заключается в том, что на основе анализа почвы, карты урожайности предшествующего года и влагонакопления в текущий весенний период выявляется потенциал отдельных участков полей. На них, согласно карты задания, при посеве и вносится соответствующее количество семян и удобрений. Предполагается, что менее урожайные участки поля, с дефицитом плодородия почвы, не способны дать максимальную отдачу. По данным хозяйств, где уже применяли дифвысев и внесение удобрений, технология дает около 3-5% экономии посевного материала (при работе с элитными семенами и гибридами это существенно) и примерно такой же рост урожайности.

Начало глобальных изменений

А вот эту главку обязательно прочитать даже тем, кто считает себя далеким от цифровых трансформаций в АПК. Сколько раз вы слышали о том, что климат меняется и советские рекомендации и календари агронома уже не работают? Или что новая для зоны культура (например, рапс) вводится методом проб и ошибок? Так вот, 2021 год можно считать годом начала больших перемен, начала сбора метеоданных, которые будут положены в основу новых зональных рекомендаций для возделывания ряда сельхозкультур.
Кто еще не понял, о чем речь, поясним: в этом году в четырех районах края компаний «Эр-Телеком» установила четыре метеостанции для сбора метеорологических данных. Следующий этап – установка сорока-пятидесяти метеостанций во всех агроклиматических зонах края. Проект поддержан Правительством края и будет субсидироваться. Что это даст земледельцам в практическом плане, объясняет Владимир Беляев:
- Автономные метеостанции – это лишь центр сбора данных. В нее входят датчики контроля метеопараметров, таких как температура и влажность воздуха, скорость и направление ветра, температура и влажность почвы, фотофиксация развития растений и присутствия вредителей. Радиус приема сигнала – 25 км. Мы предполагаем, что также будут дополнительно установлены почвенные датчики на полях с различными культурами. Это позволит удаленно осуществлять контроль за ситуацией на полях, планировать текущие полевые работы и делать прогнозы. Все данные будут стекаться в центр обработки, анализироваться и на их основе будут разрабатываться математические модели технологий возделывания культур с учетом всего разнообразия факторов. Что, в свою очередь, послужит основой для зональных рекомендаций по возделыванию широкого спектра культур.
Конечно, не стоит думать, что эти рекомендации появятся уже сегодня. Ссылаясь на опыт зарубежных ученых, Владимир Беляев говорит о 7-8 годах, которые охватят полный цикл метеоявлений и позволят составить алгоритмы действий. Но промежуточные данные будут озвучиваться ежегодно на агроконференциях и помогут скорректировать технологии работы с культурами.
«Мы занимаемся анализом технологий в рамках сотрудничества с ведущими агропредприятиями края почти 20 лет. За сезон анализируем до 200 полей, оцениваем и ранжируем по значимости факторы, влияющие на урожайность. Но в основном работали по яровой пшенице, - уточняет Владимир Иванович. – Сейчас, как я предполагаю, ассортимент культур, по которым будут вестись наблюдения, существенно расширится. В него попадут такие востребованные сегодня культуры, как рапс, подсолнечник, лен, соя, гречиха и др.».
Сбор и первичный анализ данных будет вестись на базе Алтайского ГАУ. Доступ хозяйствам края к полученным результатам будет через платформу «РЕСПАК». К проекту должны подключиться и ученые классического университета, а также новосибирские физики и математики, переговоры с ними уже ведутся.
«Это огромная работа по сбору и анализу метеоданных. В результате мы ожидаем некий цифровой продукт, который позволит создавать новейшие агротехнологии с учетом динамики изменения климата, агроклиматических особенностей зон края и требований культур. Методом проб и ошибок эту работу можно вести бесконечно, а благодаря цифровой платформе, мы получаем возможность прийти к результату гораздо быстрее», - делает вывод Владимир Беляев.