Цифровая мозаика: урожай планируют с помощью ИИ и спутниковых технологий

Красноярские ученые создают эффективные технологии точного земледелия. Уникальные карты цифровых полей, созданные на основе спутниковых данных, помогут получить максимальный урожай на каждом участке почвы.

Максимальная точность удобрения

Проблема современного растениеводства – в том, что традиционно применяемые сельскохозяйственные практики предполагают анализ поля целиком, а значит, и внесение равного количества удобрений на всю его площадь. Такие агротехнологии не учитывают сложность и неоднородность почвы, тогда как даже на её небольшом участке существует множество отдельных зон с разными характеристиками. Это приводит либо к недостаточной подкормке всходов, либо к чрезмерному использованию удобрений, что негативно сказывается как на экологии, так и на растениях.

Эту сложную проблему решили учёные федерального исследовательского центра «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук» (СО РАН). Они разработали методику создания специальных карт плодородия, позволяющих разделить территорию поля на участки разной продуктивности. Точечное внесение по "картам плодородия" решает практически все проблемы. У аграриев появляется возможность вносить удобрения максимально точно, буквально каждый сантиметр почвы получит свою индивидуальную порцию.

Так анализировать землю можно только на основе цифровых данных, полученных со спутников и дронов. Разработанная методика включает создание специальных точных карт плодородия, цифровых мозаик, на которых территория поля разделена на участки разной продуктивности. С помощью специальной программы с использованием ИИ оценивается каждая зона, рассчитывается необходимое количество удобрений и создаются инструкции для автоматического внесения необходимого количества минералов.

Применение спутниковых и беспилотных технологий в земледелии — это реальный шаг к устойчивому сельскому хозяйству. Они дают агрономам взгляд сверху. Мы учимся видеть поле не как равномерную плоскость, а как сложную мозаику, где каждый квадратный метр требует индивидуального подхода. Новые методы позволяют получить не только экономическую, но и экологическую отдачу буквально с первого года применения. Использование спутниковых данных помогает эффективно и в полном объёме проводить мониторинг состояния посевов, вносить удобрения и пестициды, производить прогноз урожайности сельскохозяйственных культур

Анатолий Шевырногов

главный научный сотрудник Института биофизики СО РАН, доктор технических наук, профессор

Снижение затрат и увеличение качества зерна

Экспериментально доказано, что такая система способствует повышению урожайности зерновых культур и улучшению характеристик выращиваемого зерновых культур. Новая методика успешно испытана на территории опытно-производственного хозяйства «Курагинское».

«На участках с посевами пшеницы, задействованными в эксперименте, удалось достичь более равномерного созревания урожая и улучшения качества зерна. Поле стало более однородным, по сравнению с участком, где удобрения были внесены сплошным методом. Однородное созревание посева является крайне важным. Оно позволяет проводить уборку в более оптимальные сроки, тем самым снижается риск потери урожая из-за дождя или других неблагоприятных условий. Зерно убирается в одинаковой степени зрелости, что влияет на его качество и важно при его дальнейшей переработке. При этом затраты на удобрение могут быть снижены на 30% для отдельных полей, а также существенно снижается загрязнение окружающей среды избыточным количеством минеральных удобрений», — подчеркнула преимущества новой системы Ирина Ботвич, заведующая лабораторией Института биофизики СО РАН.

Развитие бизнеса

Новая технология дает не только снижение затрат при выращивании растений. Стабильное качество зерна напрямую влияет на его рыночную стоимость, синхронное созревание значительно сокращает потери при уборке, а более точное прогнозирование сроков сбора оптимизирует логистику и хранение.

Разработка сибирских ученых идеально вписывается в рамки государственного проекта «Цифровое сельское хозяйство». Технологию можно воспроизводить и адаптировать к различным почвенно-климатическим условиям. Это делает ее универсальным инструментом для цифровой трансформации российского АПК.

В ближайшие 2–3 года она будет развиваться как часть технологии точного земледелия. При этом есть возможность ее масштабирования в других регионах страны. Прогнозируется, что до 2027 года технологии точного земледелия станут общедоступным российским стандартом. Это позволит оптимизировать процессы в аграрном секторе и увеличить доходы фермеров.

При этом красноярская разработка – это готовое, апробированное решение, которое Россия уже может предложить мировому рынку, особенно государствам СНГ и развивающимся странам. Эти регионы сталкиваются с аналогичными проблемами в сельском хозяйстве, что делает сибирские разработки особенно актуальными.