Точное земледелие: особенности и сложности внедрения

Такие факторы, как изменение климата, рост себестоимости стимулируют эту отрасль к поиску инновационных подходов к защите и повышению урожайности сельскохозяйственных культур.

Инновации и, в частности, точное земледелие, создают новый экономический сектор, который имеет потенциал для полного изменения агробизнеса, резко повышая производительность системы сельского хозяйства при сокращении экологических, материальных и социальных расходов на текущую практику производства агропродукции.

Сегодня фактический рост и распространение точного земледелия приобретают устойчивое развитие. Но этот сектор сталкивается с рядом ключевых сложностей:

Зоны управления

Традиционно агрономы малых и крупных компаний рассматривали все свои поля как одно хозяйство. Сейчас многие технологи продолжают использовать унифицированное применение удобрений и других ресурсов для всего хозяйства или большого массива полей, что приводит к неоптимальному результату. И такой подход далек от эффективности применения элементов точного земледелия в сельском хозяйстве. Агрономы/технологи должны разделять свои земли/поля в нескольких меньших «зонах управления» — и существует достаточно много путаницы относительно «правильного» понимания этих зон. Зоны должны быть разделены в соответствии с системным анализом данных: требованиями по отбору проб почвы (различные зоны имеют разные качества почвы и потенциал), особенностями полей, топографическими данными, влагообеспечением и требованиями к использованию удобрений, семян и др. «Зона управления» — это часть поля, которая отражает относительно однородную комбинацию факторов ограничения доходности для конкретной культуры или севооборота.

Пространственная информация, которая наиболее полезна при определении зон управления, должна быть количественной (численной), плотно или непрерывно отобранной, стабильной с течением времени и непосредственно связанной с урожайностью.

Сбор данных

В последние годы разрабатываются и появляются на рынке технологии сбора данных — анализ почвы, беспилотники, спутниковые снимки, картографирование EC и урожайности, метеостанции, различные датчики и сенсоры для измерения свойств в почве и растениях и др. Эти технологии способны собирать большое количество данных, которые могут быть дополнительно проанализированы и использованы для лучшего принятия решений. Также многие компании разрабатывают отдельные программные приложения для накопления информации и поддержки принятия решений. Но существуют сложности со сбором данных, поскольку компании, особенно малые и средние, не имеют технологической инфраструктуры и достаточной экспертизы для консолидации и анализа данных.

Разные стандарты

Все больше разработчиков выпускают новые инструменты, отдельные программные приложения и платформы, и оперативная совместимость быстро становится проблемой. Различные доступные инструменты и технологии зачастую не соответствуют одинаковым технологическим стандартам, в результате чего в окончательном анализе конечных пользователей нуждаются в разъяснении. Точное земледелие хотя и быстро развивается, но все еще в значительной степени является раздробленным. Задача состоит в преобразовании интеллектуальных автономных устройств и шлюзов в цельные, фермерские платформы.

Интернет на полях

Во многих отдаленных сельских населенных пунктах и полях недоступно надежное подключение к Интернету. Это, в свою очередь, препятствует попыткам качественно применять системы точного земледелия. Если производительность сети и скорость пропускной способности значительно не улучшится, внедрение цифрового земледелия будет оставаться проблематичным. Более того, в сельскохозяйственных угодьях, имеющих высокие, плотные деревья и/или волнистый рельеф местности с существенными перепадами высот, прием сигналов GPS становится большой проблемой.

Понимание больших данных

Цифровое сельское хозяйство становится все более глобальным подходом к использованию данных, но эта технология полезна только тогда, когда пользователи могут «понять» имеющуюся информацию и использовать ее.

Прогрессивные аграрии, которые используют современные инструменты для сбора данных, имеют сотни тысяч точек данных на полях. Однако невозможно контролировать и управлять каждой точкой данных и их просмотром ежедневно/еженедельно, в течение всего периода выращивания. Проблема особенно остра в больших, многолетних сельскохозяйственных наблюдениях, когда существует потребность мониторинга по нескольким годам выращивания культур на полях. Важность для агронома заключается в том, чтобы выяснить, какие данные «слои» они могут позволить себе игнорировать, а какие им надо отслеживать регулярно и как на основе этих данных принимать решение. Приложения, которые просто предоставляют информацию о неоднородных зонах или общем состоянии развития растений на полях, не слишком полезны — существует потребность в более системных инструментах «анализа и прогноза», которые смогут предусмотреть и помочь агрономам избежать убытков. Анализ исторических данных, таких как урожайность, погода, тенденции в почве, входные ресурсы и т.д., вместе с анализом фактических данных в реальном времени могут дать агроному мощные инструменты для принятия обоснованных решений и управления рисками.

Обучение

Точное земледелие предусматривает внедрение новейших технологий и инструментов для повышения эффективности производства продукции растениеводства. Для инженеров и агрономов, особенно в небольших агрокомпаниях, настройки и использование необходимого программного обеспечения, сети датчиков для его полей, специальной техники и других систем точного земледелия могут быть большой сложностью. Необходимо иметь в виду, что допуск для ошибок в техническом повышенном «умном хозяйстве» является минимальным — некачественное управление может быть катастрофическим. Например, при неправильном запуске технологии локально-ленточного внесения удобрений с последующим посевом семян кукурузы в соответствующие ряды с существенным отклонением от точной линии (координаты линии по RTK предварительного внесения удобрений) внесение приведет к обратному (отрицательному) результату. Глубокое ознакомление аграриев с концепцией «умного земледелия» и инструментами/устройствами, участвующими в нем, является чрезвычайно важной предпосылкой ее реализации. Отсутствие знаний и качественного сопровождения на этом пути может быть опасным.

Потеря рабочих мест

Поскольку инноваций в сельском хозяйстве становится все больше, а отдельные процессы становятся автоматизированными, потребность в ручном, механическом и неквалифицированном сельскохозяйственном труде постепенно будет исчезать. В то же время возникает необходимость в новых специальностях, специалистах, которые могут работать и обслуживать системы точного/умного земледелия.

Отсутствие экономического анализа у технологов и агрономов

Углубленный экономический анализ должен дополнять применение инструментов или элементов точного земледелия, чтобы обеспечить урожайность с оптимальным использованием ресурсов и высоким уровнем рентабельности на поле. Ведь точное сельское хозяйство — это оптимизация технологии выращивания в пределах поля и культуры с максимально эффективным использованием доступных входных материальных и природных ресурсов для увеличения производства качественной продукции с низкой себестоимостью.

Ярослав Бойко, СЕО компании AgriLab, официальный представитель Международной организации по точному земледелию (ISPA) в Украине