Точное земледелие повышает надежность планирования, эффективность и продуктивность сельскохозяйственных предприятий. Рынок развивается стремительно: новые технические концепции предлагают еще больше преимуществ – для растений, фермеров, потребителей.
Высокие технологии в сельском хозяйстве
С восхищением и концентрацией д-р Йёрн Зельбек, инженер-исследователь из Института агроинженерии и биоэкономики им. Лейбница (АТВ), наблюдает за 4‑килограммовым дроном с шестью пропеллерами (коптером), поднимающимся в воздух над опытным полем площадью 27 га. Коптер быстро достигает 50‑метровой высоты и начинает передавать снимки полей: кукуруза, пшеница, озимый рапс, сорго, яблони и вишни. Находясь на земле, Зельбек рассматривает эту панораму на мониторе.
Он воодушевлен: «Такие коптеры в будущем принесут невероятную пользу сельскому хозяйству, – поясняет он. – На снимках можно обнаружить сорняки и прицельно использовать средства защиты только там, где обнаружены нежелательные растения».
Технология точного земледелия обещает экономические выгоды. Зельбек уверен: «Фермеры не только сэкономят деньги на гербицидах – подавление сорняков на ранних стадиях приведет к росту урожая».
Летающее око
Коптер оснащен как обычной камерой, различающей красный, зеленый и синий цвета, так и специальной камерой высокого разрешения с тепловизионным сенсором. Поэтому он способен точно фиксировать параметры, необходимые для аграрных исследований. Легкоуправляемый коптер дает команде исследователей из АТВ преимущества. «На основе снимков мы сможем составлять карты полей и в течение всего вегетационного периода оценивать потребности растений в воде, удобрениях, СЗР в режиме реального времени. Это позволяет экономно расходовать ресурсы и бережно относиться к окружающей среде».
В отличие от спутников или самолетов, которые также делают снимки высокого разрешения, коптеры более мобильны. Зельбек утверждает: «Коптеры можно применять очень гибко, получая от них детальную информацию, например, о состоянии конкретного поля в определенный момент».
Американские фермеры, выращивающие цитрусовые во Флориде, уже используют коптеры для контроля за состоянием созревающих апельсинов и грейпфрутов. В Германии же коптеры применяют для борьбы с вредителями, такими как европейская кукурузная огневка (Ostrinia nubilalis): коптер распределяет на пораженных участках кукурузных полей яйца естественных врагов вредителя – например, трихограмм-наездников.
В ближайшем будущем сверхточные помощники будут доступны фермерам всего мира. Зельбек рекомендует сотрудничать с квалифицированными специалистами: «Цены на коптеры начинаются от 500 евро и могут достигать 80 тысяч евро. В перспективе эта техника станет доступнее, но ее приобретение потребует серьезных вложений. К тому же на обучение работе с коптером потребуется время. Воспользовавшись предложениями поставщиков подобных услуг, можно сэкономить время и деньги».
Поддержать фермера
Несмотря на преимущества коптеров, бразды правления должны оставаться в руках фермеров. Зельбек убежден: «Цифровизация сельского хозяйства и точное земледелие способны поддержать сельхозпроизводителей, но не заменить их. Земледелие не обойдется без передаваемых из поколения в поколение знаний фермеров, и последние лишь выиграют от индивидуальной технической поддержки при принятии решений».
Преимущества цифрового сельского хозяйства все более очевидны. Цифровые технологии открывают фермерам широкие перспективы, а компании-производители помогают реализовать на практике агрономические решения, обеспечивая точность и эффективность, не доступные ранее.
Во внедрении цифровых технологий есть новый шанс. Прогнозные модели помогают принимать более обоснованные решения, чем опирающиеся только на накопленный местными фермерами опыт. Цифровое сельское хозяйство не заменяет ни тяжелую работу, ни передачу знаний из поколения в поколение. Оно только снижает риски принятия неоптимальных решений и поддерживает фермеров в работе – от посева до уборки.
Рой роботов в поле
Летающие помощники, конечно, впечатляют! Но и на земле инновационные агророботы могут быть чрезвычайно полезными. Робот-прототип «Просперо», пересекающий поле на шести коротеньких алюминиевых ножках, способен делать в почве углубления и закладывать в них семена. На его примере инженер Дэвид Дорхаут из Айовы демонстрирует идею «свормфарминга» – «роевого» земледелия: «Мы словно разделили огромный автономный трактор на множество мелких частей, создав рой автономных роботов, – поясняет Дорхаут. – Фермер же играет роль пастуха, управляющего стадом. Роботы выполняют его поручения, обмениваясь информацией с помощью инфракрасных сигналов. Они способны принимать высокоточные решения по планированию, обрабатывая землю сантиметр за сантиметром. Роботы могут уведомлять друг друга об обнаружении сорняков и о потребности того или иного участка в гербицидной обработке. Это позволяет применять средства защиты растений только на строго определенных участках. «Эта методика не только сохраняет деньги фермера, но и не позволяет формироваться опасной резистентности сорняков к гербицидам», – поясняет Дорхаут».
На одной из сельскохозяйственных конференций Дорхаут представил эволюцию машин от больших до малых: «Я встречал 80‑летнего фермера, который обрабатывал свои поля на лошадях. Потом он применил трактор… Теперь он приехал на выставку, чтобы увидеть на экспозиции «Просперо», поскольку интересуется будущим сельского хозяйства».
Овощевод Мэт Худ из Квинсленда (Австралия) согласен с оценкой Дорхаута: «В будущем маленькие машины будут делать то, что человек выполнял на тракторе». Чтобы оставаться на плаву в долгосрочной перспективе, он уже вложил большие средства в технологии, позволяющие автоматизировать сложные и требующие больших затрат времени сельскохозяйственные работы.
Но Дорхаут встречал также фермеров, сомневающихся в новой технологии. «Многие опасаются, что мои роботы сделают фермеров ненужными, – вспоминает Дорхаут. – Как будто это возможно! Даже самое инновационное изобретение в мире не сможет заменить фермеров! Я лишь предлагаю им более эффективные инструменты, позволяющие применить на практике их знания и трудом заработанный опыт».
Дорхаут проводит историческую параллель: «Трактор изменил отношение крестьян к своим помощникам: конезаводчики и наездники превратились в механиков и трактористов. В будущем фермер будет играть роль системного эксперта, приказы которого будут исполнять роботы».
По мнению изобретателя из Айовы, в перспективе аграрные роботы помогут существенно экономить время: «Они освободят фермера от физического труда, так что он сможет сконцентрироваться на экономических аспектах деятельности».
Drag & Drop для приусадебных участков
Но роботы могут найти применение и в частной жизни. Взять, к примеру, фармбот – роботизированную систему, которую можно применять на небольших грядках. По словам изобретателя Рори Аронсона, инженера из Северной Калифорнии, «фармбот сажает семена по заданной схеме, эффективно увлажняет растения с учетом их возраста,вида, состава почвы и погодных условий».
Садовый робот оснащен почвенным сенсором, регистрирующим изменения обстановки, а камера обнаруживает сорняки. «Фармбот способен распознавать болезни и закапывать нежелательные растения». Фармбот помогает возделывать овощи, салаты, картофель, брокколи и паприку даже на одной грядке. «Наша веб-платформа поддерживает возделывание 33 распространенных видов культурных растений, – рассказывает Аронсон. – На компьютере, пользуясь функцией drag and drop, вы перетаскиваете выбранную культуру на карту. Один клик мыши, и после синхронизации фармбот начинает высаживать семена». Программный продукт позволяет адаптировать план посадки и контролировать его исполнение.
«Чтобы накормить растущее население Земли, нужно все больше продовольствия, и наша технология вносит свой вклад в достижение этой цели», – поясняет Аронсон. Высокотехнологичные изобретения демонстрируют динамичную цифровизацию сельского хозяйства. Скоро эти суперсовременные инструменты помогут возделывать культуры эффективно, экономично и безопасно, внося свой вклад в увеличение производства продовольствия и становясь новой вехой хайтек-революции в сельском хозяйстве.