Новые технологии, перспективные отрасли, опыт → Точное земледелие: будущее наступает сегодня. Клуб агрознатоков [+ВИДЕО]

Компьютерные технологии позволяют оптимизировать затраты в растениеводстве и планировать урожайность

Привычное уху выражение «отсталая аграрная страна», где эпитеты по сути являются синонимами (раз аграрная, значит, отсталая), потеряло свою актуальность. Сегодня сельское хозяйство – динамично развивающаяся отрасль, в которой нашли применение высокие технологии. Спутниковая навигация, дробное внесение удобрений и малая беспилотная авиация вовсю используются в нём для сокращения затрат и повышения производительности бизнеса. О том, к каким результатам это приводит и какие тенденции попутно отмечают аграрии, шла речь на круглом столе «Точный гектар - эффективный гектар. Опыт внедрения элементов точного земледелия в хозяйствах юга России», который ИД «Крестьянин» провёл совместно с «ДонЭкспоцентр» в рамках XXIV Агропромышленного форума юга России.

Когда ты владеешь информацией...

Точное земледелие – сложный, местами роботизированный процесс, полностью основанный на компьютерных технологиях, требующий соответствующей техники, поэтому справедливо считается, что удовольствие это дорогое. А значит, по карману только холдингам. Но отдельные элементы «АПК будущего» с успехом используют уже и не столь крупные землевладельцы.

– Наше хозяйство небольшое – 2 600 га земли, в этом году ему исполняется 20 лет, – рассказывает Владимир Ганжула, замдиректора ООО «Агросоюз», которое находится в Староминском районе Краснодарского края. – Ещё в 2007 году у нас были трактора, которые работали на автопилоте. Одночастотную станцию РТК переносили с поля на поле. Следили просто за расходом дизтоплива. Но захотелось иметь больше информации, аккумулировать её, наблюдать, анализировать. В 2013 году мы с помощью компании «Агро-Софт» оцифровали свои поля, регулярно проводим тотальное агрохимобследование. А с прошлого года мы стали применять программу Cropio. На её основе мы можем составлять карты дифференцированного внесения удобрений. Также с этой программой можно проводить мониторинг, то есть можно выйти в поле, посмотреть какой-то участок, который поражён болезнями или вредителями, сфотографировать. Это всё будет оставаться в истории поля. Естественно, что сама история поля сохраняется: севооборот, какая культура, какая урожайность. Есть такая функция, как прогноз урожайности. В прошлом году мы первый раз ею пользовались, процент погрешности не более пяти единиц. Например, получили по пшенице 55 ц/га, а показывало 52 ц/га. То есть не выходя из кабинета можно делать и такие операции.

Хорошим подспорьем система дистанционного контроля Cropio стала при проведении опытов. Испытательный участок занял половину поля и показал разницу с необработанной частью в 5 ц/га. Получалось, что сработал внесённый микроэлемент. 

Владимир Ганжула

Но когда посмотрели спутниковые снимки, оказалось, что под опыт попал участок, который изначально находился в лучшем состоянии.

Цифровизацию в ООО «Агросоюз» проводили не один год. Сначала подготовили часть техники. Но всё же, по мнению Владимира Ганжулы, лучше сразу всё доводить до конца. По поводу окупаемости спикер заметил, что здесь главное, когда ты владеешь информацией. Она облегчает работу не только агрономов, всех специалистов. Например, инженер по снимкам видит, какое орудие цепляется на трактор, какая наработка идёт на каждый агрегат за сезон или за два, автоматически фиксируется пробег машин, что позволяет вовремя отследить, когда менять масло или проводить ремонт. Можно завести в облако программу 1С, что упростит бухгалтерский учёт.

На автопилотах всё не заканчивается

Становиться на новые рельсы аграриям помогают такие фирмы, как ООО «Калина Агро» Vantage Trimble. Её главный инженер Роман Габак отметил, что «Калина Агро» является самым крупным и опытным дилером Trimble не только в России, но и во всей Евразии. И предоставляет решения комплексно, сотрудничая с партнёрами, занимающимися профессиональным оборудованием для отбора почв, с фирмами, предлагающими системы для оптимизации, модернизации сеялок.

– В принципе самое, наверное, простое решение для точного земледелия – это внедрение автопилотов. Но на этом всё не заканчивается, есть концепция точного земледелия, – подчеркнул Роман Габак. – И в первую очередь она начинается с того, что можно установить датчики урожайности на комбайны, чтобы понимать, на каком поле она больше, на каком меньше. После этого, чтобы иметь более полноценную картину, конечно же, лучше всего провести отбор почв, сделать агрохимобследование. На основании всех полученных данных и их анализа можно сделать карту дифвнесения удобрений, а также последующую карту дифвнесения семян. И в первую очередь просчитать в принципе экономическую эффективность всего проекта. Вот те решения, которые предоставляет непосредственно сам Trimble. Это какие-то датчики для распознавания сорняков или, наоборот, – для распознавания индекса зелёной массы, чтобы рассчитать объёмы вносимых реагентов.

На примере Брянской области, где компания работала на картофельных полях, Роман Габак продемонстрировал, как можно управлять орудиями на полях с перепадами в 30 м. Несмотря на такой рельеф, сразу несколько тракторов могут ездить по одним и тем же следам. На овощах эти возможности не заканчиваются. Технологии применимы на закладке садов и питомников. А в дальнейшем решение на базе Trimble позволяет проводить автоматизированно междурядные обработки, а также контролировать внесение средств защиты растений. Причём работает это всё и на старых посадках.

За цифровое земледелие – 91% аграриев

Без науки сельское хозяйство двигаться вперёд не может. Показательной в этом плане является компания «Агроноут», основал которую выпускник, а в дальнейшем и преподаватель Тимирязевской академии, почвовед, к. б. н.

Алексей Трубников. Концепция, разработанная под его началом, приносит российским клиентам «Агроноута» дополнительную маржинальность с каждого гектара четыре тысячи рублей. За счёт чего, на встрече рассказал представитель компании Денис Поваляев.

– Мне очень понравилась мысль Владимира Ганжулы насчёт точного земледелия – что это система выращивания данных. При оценке результатов очень важно не забывать этот аспект. Финансовая выгода, безусловно, должна быть, но это ещё и система данных, на основе которой мы принимаем технические решения не только выращивания, но и аккумулирования, хранения, чтобы можно было из них делать выводы вдолгую, – предварил основную часть своего выступления Денис Валерьевич.

Хачерес Бабиян

Также неизбежность перехода на точное земледелие он подтвердил результатами опроса, который провёл один из кубанских вузов. У аграриев спросили, будут ли отставать компании, которые не применяют цифровое земледелие? «Да» ответил 91% респондентов. Так что же предлагает «Агроноут»?

– Мы считаем, что в основе должно быть глубокое обследование полей. То есть точное земледелие основано на точных данных, которые нужно по максимуму собрать о конкретной земле в конкретном хозяйстве. Имея такое обследование, такой базис, можно уже внедрять дифференцированное внесение. Мы изучаем все-все доступные спутниковые снимки, у нас есть своя технология создания базовых зон плодородия поля: красная – похуже плодородие, зелёная – получше. Соответственно есть некий тезис о полях. Мы проверяем его ещё в кабинете изучением разных карт – почвенная карта, топографический рельеф. Считаем, очень большое влияние на урожайность оказывает именно рельеф и распространение влаги по полю. Что-то становится понятно уже камерально, что-то необходимо выяснять в поле. Выезжаем и обязательно копаем почвенные разрезы (за год порядка 2,5 тысячи), по которым серьёзно анализируем подстилающую породу, послойность, глубину залегания грунтовых вод. Чтобы сделать выводы, нужны и кое-какие лабораторные исследования. На основе комплексной аналитики появляется уже карта-задание.

Карта-задание отражает неоднородность полей и позволяет вносить удобрения не единой нормой, так сказать «не размазывая масло по бутерброду», а дифференцированно. Современная техника при пересечении границы зоны автоматически переключает норму подачи, положим, с 250 до 200 кг/га. Интересно, что корреляция между зонами плодородия поля совпадает с картами урожайности. И динамика эта почти не меняется.
У многих участников круглого стола возникли вопросы, возможно ли изменить границы зон, насколько они перетекают друг в друга, влияет ли и как на это климат.

Знание зон плодородия – основа опытов

Кому ж и знать эти ответы, как не практикам. Компания РЗ «Агро» темой точного земледелия заинтересовалась с 2015 года. Первое тестирование проходило на площади 900 га, однако значимых результатов не показало. Они пришли, когда в 2017 году сельхозпредприятие стратегическим партнёром выбрало «Агроноут». Пилотный проект был запущен на пяти тысячах гектаров в Зерноградском районе.

– Мы оценили итог. Цель-то у нас в основном была такая: мы хотели контролировать свои затраты, зряче вносить их туда, куда надо, – поясняет директор по производству РЗ «Агро» Хачерес Бабиян. – Для этого, естественно, нужны инструменты. Инструменты – это вот то, что предлагают наши партнёры – компания Trimble. Конечно, это очень недешёвые технологии, техника очень дорогая, но даже это не самое главное. Самое сложное запустить процесс, чтобы весь функционал заработал в полном объёме. Это стоит больших нервов. Наши люди иногда сутками не выходили с полей. Но без этого дальше не пойдёшь. И те 5 тыс. га нам подтвердили, что технология правильная, с тех пор мы развиваемся в эту сторону.

Сегодня у предприятия отзонировано 60% пашни, 27 комбайнов оснащены необходимым оборудованием. Функционал дифференцированного внесения имеется на разбрасывателях, опрыскивателях, посевных комплексах.

Что касается выравнивания плодородия по полю, то тут, по мнению специалистов РЗ «Агро», есть два подхода: можно затрачиваться и вносить повышенные нормы удобрения в плохие участки, а можно сосредоточить внимание на изначально плодородных. Ошибкой не является ни один подход, однако стоит учитывать особенности конкретной зоны. Зачастую лимитирующим фактором являются запасы влаги. Этот показатель очень сильно коррелируется рельефом почвы. Поэтому высокое содержание, например, фосфора ещё не означает, что это зона высокой продуктивности.

Зоны, конечно, подвижны, считает Хачерес Бабиян, но неизменчивы в корне. В хороший по увлажнению год часть жёлтой зоны может занять зелёную, но происходит и обратный процесс. Так что тратить деньги там, где они не окупятся, вряд ли целесообразно.

Особое внимание директор по производству обратил на закладку демонстрационных опытов. Делать их без знания плодородия почвы значит заведомо получить недостоверные результаты, и, соответственно выводы по сортам и гибридам будут некорректными.

Людмила Воробьёва
Фото Алины Минаковой

Мнения партнёров

ООО «Агроноут»: опыт, практика и результаты точного внесения удобрений

25 февраля в рамках Агропромышленного форума юга России состоялся круглый стол, организованный Клубом агрознатоков издательского дома «Крестьянин», на котором обсуждались актуальные проблемы и вопросы точного земледелия, практические наработки в данной области. Опытом внедрения и применения дифференцированного внесения удобрений поделился директор по маркетингу компании ООО «Агроноут» Денис Поваляев, который выступил с сообщением на тему «Точное внесение удобрений: опыт, практика, результаты».

Компания ООО «Агроноут» — один из лидеров по развитию точного земледелия в России. Основной костяк компании составляют специалисты, в том числе учёные, с большим опытом работы в сфере сельского хозяйства, в частности агропочвоведения. Основатель и руководитель компании — Алексей Трубников — является признанным экспертом в точном земледелии и спикером многих профильных конференций. В результате деятельности компании, реализующей 17-летний опыт работы её сотрудников в сельском хозяйстве, технологию точного внесения удобрений успешно применяют более чем на 250 000 га в России и Северном Казахстане, получая средний прирост маржи 4 000 руб./га, или плюс 20%.

В основе концепции точного земледелия лежит понимание о существовании устойчивой почвенной внутриполевой неоднородности. Неоднородные полевые участки имеют разную отзывчивость на удобрения: наиболее плодородные участки сильнее отзываются на удобрения и могут «перевести в урожай» большее их количество, а менее плодородные участки реагируют на удобрения хуже, эффективно «переводя в урожай» относительно небольшое их количество, а излишки «сбрасывая» в окружающую среду. То есть оптимальные нормы удобрений для неоднородных по плодородию участков будут разные. Поэтому когда удобрения вносят, словно масло по хлебу размазывая, — единой нормой без учёта внутриполевой неоднородности, экономическая эффективность производства оказывается сниженной на 2-10 тыс. руб./га по сравнению с той, что возможна при перераспределении и оптимизации норм удобрений в соответствии с фактической неоднородностью полей.

В ходе круглого стола между участниками возникла дискуссия о том, действительно ли лучшим участкам стоит давать больше удобрений, а худшим — меньше, или правильнее пытаться выровнять плодородие. Точку зрения компании «Агроноут» о том, что выравнивание плодородия невозможно и неэффективно, поддержали другие участники круглого стола — представители группы компаний «РЗ Агро»: директор по производству Хачерес Эдуардович Бабиян и руководитель лаборатории точного земледелия Производственного Департамента Станислав Шаронов. Они рассказали о положительном опыте дифференцированного внесения удобрений по технологии «Агроноута», основанной на выделении зон плодородия и понимании положительной корреляции между уровнем плодородия и отзывчивостью на удобрения. 

В «РЗ Агро» технология внедряется уже более трёх лет на площади более 50 тыс. га, в планах — распространение технологии на оставшуюся территорию.

Об эффективности внедрения дифференцированного внесения удобрений свидетельствует и опыт других хозяйств: например, АХ «Кубань» получает дополнительный доход с гектара в размере 4 500 руб., КФХ «Байгора» — 4 200 руб., КубНИИТиМ — 3 100 руб. Одна из задач «Агроноута» — путём закладки полевого опыта в условиях конкретного хозяйства «докрутить» технологию точного внесения, определив для каждой зоны плодородия оптимальные нормы внесения и максимально детализировав карты-задания. Карты-задания — цифровое выражение внутриполевой неоднородности, «дорожная карта» для систем точного земледелия: меняя настройки в соответствии с картой-заданием, «умная» техника вносит заданные дозы удобрений. Для эффективной работы точных технологий необходимо, чтобы карты-задания достоверно отражали почвенную неоднородность.

Компания «Агроноут» формирует карты-задания на основе своей собственной разработки — ASF-индекса (Agronote soil fertility index, или индекса почвенного плодородия), получаемого в результате обработки космических снимков. Карта ASF-индекса является среднемноголетним вегетационным индексом и отражает зоны устойчивого плодородия. После прохождения верификации — анализа картографических материалов и комплексного почвенно-ландшафтного обследования, включающего полевой и лабораторный этапы, ASF-индекс становится картой-заданием.

Точные технологии, и в частности дифференцированное внесение удобрений, — залог развития и новых возможностей в будущем. О себестоимости производимой тонны пшеницы и конкурентоспособности стоит задумываться всегда.

Раскрытие потенциала каждой зоны поля

Аккумулируя 30-летний немецкий опыт работы с проблемными зонами на полях, компания Агро-Софт помогает хозяйствам максимально раскрыть потенциал полей. Для возможности получения максимального урожая используются оптические сенсоры GreenSeeker, актуальные и архивный за последние 3-5 лет космоснимки, анализируется в динамике вегетация развития каждого поля, выявляются стабильные зоны плодородия на основании архивных композитов, выполняется координатный зональный отбор автоматическими пробоотборниками, почвенные образцы анализируются в лабораториях европейского уровня, выполняется расчёт доз удобрений под тре­буемую урожайность в специализированной программе NextFarming и готовятся электронные карты для загрузки в терминал разбрасывателя удобрений, который в каждой точке поля вносить требуемую норму удобрений. Настоящий хозяин, работающий на своей земле, всегда нацелен на получение максимального урожая, стремится использовать новейшую технику и весь комплекс элементов интеллектуального земледелия, предлагаемый от Агро-Софт.

Зональное проведение АХО

Спутниковый мониторинг сельхозугодий помогает определить проблемные зоны на полях. Важно определить причину зональности, поэтому специалисты Агро-Софт выполняют зональное агрохимическое обследование почвы строго внутри зон с привязкой к координатам. Такое обследование позволяет точно установить в почве содержание доступных питательных элементов, необходимых для полноценного роста и развития растения, а также определить вид и норму вносимых удобрений. Поскольку в основном сельхозпроизводители могут влиять на урожайность внесением зонально удобрений, поэтому выявить причину плодородия является первостепенной задачей для дальнейшей работы с полем.

Предварительно каждое поле рассматривается как на рентгене – с помощью подробных цифровых карт, составленных на основе спутниковых изображений. Специалисты Агро-Софт выявляют неоднородность и классифицируют её по отдельным зонам. В программе NextFarming прорисовываются треки движения пробоотборника, который берёт пробы почвы согласно зональности. И уже внутри каждой зоны, для определения причины неоднородности отбирается проба с точной привязкой к координатам. Пробоотборник оборудован компьютером и в день может обследовать зонально с привязкой к координатам до 2000 гектаров.
После отбора пробы передаются на анализ в лабораторию для получения истинных результатов по каждой пробе. Лаборатории, с которыми сотрудничает Агро-Софт, оснащены по последнему слову техники: процесс анализа автоматизирован, и результаты измерений получаются максимально точными.

Точное внесение по зонам

Для каждого участка поля рассчитываются индивидуальные потребности в удобрениях. Владелец сельхозпредприятия получает подробные зональные карты, где чётко видно, какие элементы питания и в каких количествах нужно вносить в почву для получения запланированного урожая. Специалисты Агро-Софт по согласованию с агрономами хозяйств создают в электронном виде карту дифференцированного внесения удобрений на поля. Механизатору остаётся только вставить полностью подготовленную карту в терминал разбрасывателя, и умная техника станет автоматически вносить удобрения в каждой зоне – согласно потребностям почвы.

Bнесение сенсорами

Для определения требуемых норм внесения азота при весенней подкормке всё большее практическое применение приобретают сенсорные датчики GreenSeeker, которые работают в инфракрасном диапазоне в любую погоду вне зависимости от времени суток, наличия облачности или тумана. Сенсор определяет индекс NDVI в режиме реального времени по содержанию хлорофилла в растениях и регулирует подачу азотных удобрений через разбрасыватель, с которым он интегрируется как единое целое. Цель применения сенсоров понятна: создать как можно более однородную урожайность растений на поле. При этом применение сенсоров, как показывают исследования на полях Кубанского ГАУ, позволяют привести к экономии удобрений и получить урожай лучшего качества по протеину и клейковине.
Специалисты Агро-Софт выявляют причины зональности на полях и предлагают решения для раскрытия потенциала полей с применением дифференцированного внесения удобрений.

Система мониторинга урожайности от Trimble 

Специальным гостем круглого стола на тему «Точный гектар – эффективный гектар. Опыт внедрения элементов точного земледелия в хозяйствах юга России» стала компания Калина Агро – дилер премиум-класса Vantage Trimblе. Главный инженер Роман Габак и менеджер проекта Виктор Лошкарёв презентовали проекты, внедрённые в 2020 году на территории ЮФО и СКФО: систему активного управления сельскохозяйственными орудиями ТrueТracker от Trimble на крутых склонах и в различных почвенных условиях и решения Trimble для закладки садовых питомников.

– Начнём со второго проекта – по закладке питомников. Это какое-то новое слово в садоводстве?

В. Л.: – Разметка линий и обработка саженцев в питомнике производится сейчас ручным способом, что влечёт за собой неровные линии посадки, отсутствие возможности использовать сельхозагрегаты для междурядной культивации и опрыскивания. Результат – потеря агросроков, привлечение дополнительного персонала, увеличенный расход ГСМ и СЗР.

– Этот проект уже где-то реализован?

В. Л.: – Проект внедрён впервые в России нашей компанией осенью прошлого года в сельхозкооперативе «Де-Густо», в Республике Северная Осетия. С помощью программного обеспечения Trimble мы разработали навигационные линии и провели точную разметку для высадки нового питомника, загрузили данные в дисплей GFX-750 и с помощью гидравлического Autopilot, установленного на трактор, провели нарезку траншей для высадки саженцев с точностью до 2,5 см. Такое решение позволит «Де-Густо» работать с высокой скоростью и качественно обрабатывать деревья, не опасаясь их повреждения.

– В чём особенности второй вашей фишки – системы мониторинга урожайности от Trimble?

Р. Г.: – Эти системы ООО «Калина Агро» устанавливала и тестировала на различных моделях комбайнов одной из первых в России. Дело в том, что нарушения водно-воздушного цикла в почве приводят к снижению урожайности на проблемных участках поля до 50%. Компания Trimble предлагает инструменты для сбора и анализа данных о поле для дифференцированной работы, расчёта экономической эффективности и выявления проблемных зон.

– Есть ли в нашем регионе хозяйства, использующие систему урожайности?

Р. Г.: – Мы установили системы автопилота и мониторинга урожайности на 27 зерноуборочных комбайнов холдинга РЗ «Агро». Оборудование позволяет увеличить производительность комбайнов во время уборки и получать подробные данные об урожайности поля. При работе с такой системой агропредприятие снижает издержки, увеличивает маржинальный доход.
Технология автопилота Trimble обеспечивает уборку без перекрытий и автоматическое движение техники по максимально точной траектории. Оператору не нужно концентрироваться на процессе вождения: благодаря этому ресурсы механизатора направлены на контроль скорости движения комбайна, минимальной потери зерна и его чистоты. При этом система позволяет выгружать зерно на ходу с помощью трактора с бункером-перегрузчиком. При работе автопилота комбайн и трактор двигаются параллельно с одной скоростью, а также обмениваются информацией о маршруте движения.

– Как работает такая система?

Р. Г.: – Для точного картирования урожайности специальные датчики, установленные на технику, собирают информацию об урожайности и влажности в каждом заданном поле в режиме реального времени, после чего она поступает в облачный сервис и доступна на дисплее в кабине машины. Для обработки данных не требуется постоянное подключение к интернету. Благодаря датчикам урожайности точность собранных данных достигает 2-3%.

– Поясните термин «картирование урожайности»?

Р. Г.: – Система картирования Trimble собирает информацию об урожайности поля во время уборки группой комбайнов. Технология в автоматическом режиме объединяет полученные данные, фильтрует их и визуализирует на экране как в разрезе поля, так по и каждой отдельной машине. Система совместима с техникой любых сельскохозяйственных брендов и сглаживает погрешности при различиях в калибровке датчиков и неточностях местоположения.

На основании отфильтрованных данных система мониторинга урожайности строит зональные карты в одно нажатие кнопки, выделяет зоны с повышенной или пониженной урожайностью и разбивает поле на участки. В результате пользователь может применять данные для дифференцированной работы: внесения удобрений, посева и других операций. Кроме того, полученные данные позволяют агропредприятию проводить анализ каждого участка поля и выявлять зоны с недостаточной или избыточной влажностью, отслеживать и сравнивать характеристики различных сортов семян и оценивать качество собранных культур.

– Как можно использовать эти данные?

Р. Г.: – Оценка урожайности помогает предприятию разработать план действий на следующий сезон, стратегию подготовки почвы и ведения посевной, спланировать бюджет расходов на семена, удобрения и СЗР, а также сформировать оптимальный план управления водными ресурсами.

Данные урожайности – это индикатор того, что происходит в поле. Дальше клиент уже решает, что же с этими данными делать и как исправить ситуацию на поле. То есть это такая система мониторинга фактического состояния результатов работы.