В некоторых странах дроны широко используются в сельском хозяйстве. Среди них — США, Китай, Япония. В России возможности беспилотных машин пока только изучают. Беспилотники применяются как самостоятельно, так и в комплексах оборудования для точного земледелия — способа ведения хозяйства, при котором все параметры поля регулярно отслеживают с помощью специальных датчиков и затем анализируют в программных продуктах.
"В Алтайском крае есть люди, которых можно считать экспертами по беспилотникам. Они работают с коптерами несколько лет, применяют их для фото- и видеосъемки с воздуха. В основном это художественная съемка для частных клиентов, например свадебная, — рассказывает руководитель проекта Overbirds Андрей Цимбалюк. — В промышленных целях дроны в регионе используют редко".
Цимбалюк говорит, что большинство алтайских фермеров ведут хозяйство интуитивными методами. Элементы точного земледелия внедрили не более 1% из них. У некоторых есть и коптеры.
В первую очередь их применяют для так называемого агроскаутинга — сбора данных о состоянии почв и развитии сельхозкультур на всех этапах. Агроскаутинг позволяет вовремя реагировать на неблагоприятные ситуации: появление сорняков, болезней и вредителей, ухудшение состояния растений из-за стресса или недостатка минеральных веществ в почве.
Собирать информацию о состоянии полей можно разными способами: ходить по ним пешком и фотографировать, заказывать снимки со спутников, вести съемку с вертолетов или самолетов. У каждого варианта — свои недостатки.
Понятно, что обойти все поля пешком невозможно, потому точность данных при таком способе сбора будет низкой. Возможности спутниковой съемки ограничены погодными условиями: когда облачно, вести ее нельзя.
82 млрд долларов составит общая экономическая эффективность дронов в сельском хозяйстве к 2025 году, по данным Всемирной организации беспилотных систем
Снимки фермер получит только через несколько дней — информация уже устареет. Со спутника также не сделаешь макросъемку, а она бывает необходима. Заказывать вертолет для исследования полей несколько раз в год — удовольствие не из дешевых.
Так что беспилотники обладают большим потенциалом в сфере агроскаутинга, считает Цимбалюк. Именно им и будут заниматься специалисты проекта Overbirds, пока что в тестовом режиме.
Партнером проекта стал центр точного земледелия "Гелиос". Около восьми лет он продает фермерам Сибири оборудование для точного земледелия, средства защиты растений и консультирует их по вопросам, связанным с современными технологиями выращивания сельхозкультур.Испытания будут проводиться в Калманском районе на поле площадью 500 га, там "Гелиос" посеет яровой рапс.
"Мы хотим воссоздать полный цикл точного земледелия. Сейчас в некоторых хозяйствах есть только отдельные его элементы, — объясняет Цимбалюк. — Главная задача — сформировать целостную систему управления полем, чтобы ее можно было тиражировать и использовать в разных хозяйствах. Беспилотники станут одним из элементов этой системы".
Тестирование возможностей коптера будет проходить в пять этапов. На каждом из них специалисты создадут карты поля с разными наборами данных.
"В итоге мы получим пять карт поля, попробуем проанализировать их визуально и с помощью программного обеспечения. Но самое важное — сохраним статистические данные для следующего года", — говорит Андрей Цимбалюк.
Специалисты "СиСорта" также планируют разработать собственный программный продукт для дронов. Он, в частности, позволит отличать культуру от сорняка, различать разные виды сорной травы, определять больные растения в общей массе. Это поможет снизить количество удобрений и гербицидов, которые вносятся на поле, а значит, сэкономить средства для агрохозяйства.
"Для этого нужно будет делать много вылетов с камерой высокого разрешения, мультиспектральной камерой, копить большой объем данных, — говорит Цимбалюк. — До этого, я думаю, мы сможем предложить фермерам услугу агроскаутинга с помощью квадрокоптера — фотографирование поля в течение сезона, компьютерный анализ снимков и консультации специалистов".
Как будут тестировать беспилотники
I этап: оценка снежного покрова и планировка выравнивания почвы
Вылет беспилотника состоится в марте, когда лежит снег. Будет проведена визуальная оценка состояния поля. После съемки можно будет спрогнозировать, на каких участках воды ожидать больше, на каких — меньше, и скорректировать план отвода лишней влаги.
Эксперты также проведут электросканирование почвы для определения ее плотности и неоднородности. Карта с дрона будет наложена на карту электропроводности.
II этап: оценка качества посевов
Рапс посеют с помощью оборудования для точного земледелия. Снимки с дрона помогут увидеть, как отработал механизатор, эффективно ли он использовал машину (есть ли загущения, перекрытия, нарушения нормы высева). Также по снимкам можно оценить всходы рапса.
III этап: оценка эффективности удобрений и количества сорняков
Съемку проведут до подкормки рапса азотными удобрениями и через пару недель после нее.
На снимках будет видно, насколько эффективно механизатор исполнил план по внесению удобрений. Кроме того, можно будет оценить стадию вегетации на отдельных участках и сравнить ее со средним показателем всего поля.
IV этап: оценка эффективности мероприятий по защите от сорняков и вредителей
Мониторинг поля будет проведен обычной камерой, а также более информативной мультиспектральной. Съемку проведут дважды: до применения средств защиты растений и после. Снимки с дрона помогут оценить результаты борьбы с вредителями и сорняками.
V этап: оценка урожая
Будет составлена карта урожайности с помощью датчиков на комбайнах. На ней будет видно, какой урожай получен в каждой точке поля. Ее сравнят со снимками с дрона, которые сделают в поле до сбора урожая.
Сколько стоит точное земледелие
"Точное земледелие стоит дорого, — говорит Андрей Цимбалюк. — Цена нового современного трактора составляет 10–15 млн рублей, комбайна — 20–25 млн, “умного” GPS-оборудования к нему — порядка 1–1,5 млн. Срок окупаемости — один-два сезона".
Квадрокоптеры DJI стоят около 150 тыс. рублей, мультиспектральная камера — порядка 400 тыс. Кроме этого, требуется программное обеспечение для анализа полученных данных.
Андрей Цимбалюк говорит, что стоимость услуги агроскаутинга будет зависеть от обрабатываемой площади, удаленности поля, набора дополнительных услуг — консультаций, применения специальных программных продуктов. Она может колебаться в пределах 50–200 рублей за гектар.
Для чего еще используют беспилотники в сельском хозяйстве
1. Доставка веществ на поле.
2. В некоторых странах дроны доставляют на поля удобрения, гербициды и распыляют их.
3. Контроль за ходом сельхозработ. Беспилотник может в режиме реального времени следить за тем, как проходит, например, посадка и передавать картинку на компьютер агронома.
4. Контроль за выпасом скота. Дрон может летать над стадом и передавать видео.
Цифра
Около 80% рынка беспилотных машин будет занято в сельском хозяйстве США к 2025 году, по данным Международной ассоциации беспилотных систем.
Мнение фермера
Андрей Кожанов,
глава крестьянского хозяйства "Партнер" (Михайловский район):
— Когда меня выбрали председателем колхоза, мне не было еще и 30 лет. Поэтому более опытные коллеги постоянно учили меня чему-то новому. Однажды мне сказали, что в старые времена председатели колхозов на "Волгах" не ездили, а все на лошадках. Ведь с лошади поле лучше видно. А еще лучше — пешком пройтись.
Так что, я думаю, возможно, беспилотники и могут быть полезны. Но увидеть просто фотографии или видео с них неинтересно. У нас есть бытовой дрон, мы отправляли его фотографировать поля. Когда идешь по полю пешком, видно не все. Но и на снимках с беспилотника — тоже.
На основе того, что мне сейчас известно о дронах в сельском хозяйстве, сложно делать какие-то выводы. Нужно посмотреть, что предложат разработчики решений. Будет ли их продукт интересен в соотношении "цена и качество".
Самый главный вопрос, на который здесь нужно ответить: зачем? Это не должно быть так: "вот есть дроны, они популярны, давайте использовать". Нет. Нужно в первую очередь понимать зачем.
Самое важное - в нашем Telegram-канале
