Агродайджест: умные тракторы, агроботы и ГлоНАШ

Весна – горячая пора для работников аграрной отрасли. Именно в это время года закладывается успех будущих урожаев. Сельское хозяйство в нашей стране уже довольно давно считается сложной отраслью, консервативной и закрытой для инноваций в силу множества причин. Экономические “антисанкции” привели к тому, что государство развернулось лицом к аграриям. Это должно было придать импульс к развитию, мотивировать участников отрасли к использованию передовых разработок. Мы решили изучить публикации в СМИ и понять, произошло ли это на самом деле

Цифровизация сельского хозяйства: прогнозы и проблемы

По оценке J’son & Partners Consulting, интернет вещей в сельском хозяйстве – самый запоздалый в мире рынок. Поэтому, несмотря на сильное отставание по производительности от развитых стран, у России есть возможность наращивать потенциал сельского хозяйства за счет внедрения перспективных цифровых агротехнологий, обеспечивая внутренний рынок и экспортный потенциал.

Конференция “Точное земледелие”. Источник – json.tv
Конференция “Точное земледелие”. Источник – json.tv

На конференции «Точное земледелие», прошедшей в марте 2017 года в Сколково, компании, эксперты и институты, занятые в сфере сельского хозяйства, обсудили перспективы цифровизации агроотрасли в России.

Алиса Конюховская, вице-президент Национальной Ассоциации Участников рынка робототехники отметила, что рынок робототехники в сельском хозяйстве растет, особенно активно последние 2 года. В 2015 году он вырос в 2,5 раза по сравнению с 2014 годом. Быстрее развиваются роботы-погрузчики, а к 2024 году 50% тракторов будут беспилотными. “Использование мобильных платформ, беспилотных тракторов и технологий точного земледелия будут определять конкурентоспособность компаний агросектора в ближайшие 5-10 лет”, – считает она.

К 2024 году 50% тракторов будут беспилотными
К 2024 году 50% тракторов будут беспилотными

Среди выступавших были и те, кто отметил, что развитие отрасли тормозит ряд факторов. Патрик Гидирим, управляющий директор NCH Capital (ГК Агротерра): “Инновации – долгий процесс, а в сельском хозяйстве особенно, кроме того существуют два разрыва (gaps) во внедрении инноваций: венчурные инвесторы не заинтересованы в финансировании научных разработок (1-й gap), а фермеры не заинтересованы в экспериментах со стартапами во время скоротечной посевной (2-й gap), за которые они должны еще и платить”. По мнению Патрика Гидирима, с учетом небольшой маржи в отрасли, необходимы технологии, которые быстро масштабируются: “Это скорее всего софт. Внедрение новых технологий – это единственный путь повышения эффективности». Для повышения производительности российского сельскохозяйственного сектора необходимо обеспечение отечественным конкурентоспособным оборудованием (которое сейчас практически не производится), более дешевым по сравнению с импортными аналогами.

Современная модель управления сельхозпроизводством. Слайд из презентации НИИ Агрофизики
Современная модель управления сельхозпроизводством. Слайд из презентации НИИ Агрофизики

Комплексные информационные системы, обеспечивающие сквозную автоматизацию и интеграцию производственных процессов с возможностью прогнозирования результата смогли бы значительно облегчить процессы планирования, управления и принятия решений для сельхозпроизводителя. Однако здесь необходимы информирование о существующих технологических решениях, сроках окупаемости, экономическом эффекте от внедрения, готовность к обучению и экспериментам с новыми способами автоматизации и цифровизации хозяйства.

Государственная поддержка и субсидии с одной стороны, а при ее отсутствии объединение малых хозяйств в более крупные кооперации и сообщества с другой стороны, взаимодействие с отраслевыми НИИ, ИТ-интеграторами и стартапами для тестирования новых исследовательских проектов и экспериментов, будут способствовать ускоренному внедрению современных средств автоматизации в агропредприятиях и росту производительности российского агросектора.

Агроинжиниринг будущего

В основе принципа точного земледелия лежит идея о том, что возделываемое пространство неоднородно, а каждый отдельный участок требует уникального ухода. На практике это оборачивается минимизацией расходов: благодаря использованию наземных датчиков, а также спутниковой и аэрофотосъёмки, можно тратить удобрения только на те места, которые этого требуют. В ходе все той же конференции Сколтеха «Точное земледелие» был представлен опыт реализации инженерных решений в России именно в области оборудования для точного земледелия: от аэросъемки с помощью беспилотных летательных аппаратов до технологий автоматического отбора и анализа почвы.

В основе принципа точного земледелия лежит идея о том, что возделываемое пространство неоднородно, а каждый отдельный участок требует уникального ухода
В основе принципа точного земледелия лежит идея о том, что возделываемое пространство неоднородно, а каждый отдельный участок требует уникального ухода

Представитель “Тимирязевки” Егор Березовский рассказал про разработки Центра точного земледелия Тимирязевской академии, созданного в 2007 году. На опытном поле университета демонстрируются 2 технологии возделывания культур: традиционная и система, основанная на принципах точного земледелия с применением GPS. Ученые составляют карты биомассы и урожайности, на которых выделяют проблемные зоны, затем отбирают пробы почв и анализируют их в лаборатории.

Максим Васильев, региональный представитель компании Geoscan, поделился опытом разработки беспилотных летательных аппаратов, которые обеспечивают автоматическую аэрофотосъемку с последующей обработкой, визуализацией и анализом данных. По результатам съемки видны реальные границы поля, необрабатываемые участки пашни, засоренность сорняками и эрозия почв. Снимки позволяют планировать агротехнические работы с учетом рельефа, водотоков, определять почвозащитные мероприятия и мероприятия гидромелиорации. Получаемые данные используются для контроля за процессом уборки, измерения площади покосов, культированных земель. Также компания создает карты вегетационных индексов (NDVI). С помощью снимков возможно также осуществлять фитосанитарный контроль, определяя колонии грызунов и обеспечивая точное внесение удобрений.

Конкурентами съемки с беспилотников являются космические снимки и наземная съемка с помощью сельхозтехники. Преимуществом перед космическими снимками является более высокое разрешение, оперативность получения информации, меньшая зависимость от погодных условий (нет облачности на снимках). Преимущество перед тракторной съемкой – не требуется дорогое оборудование и специальная настройка.

ГлоНАШ Пилот
ГлоНАШ Пилот

Александр Сорокин, исполнительный директор компании «АГРОштурман», описал проект «ГлоНАШ». Приемник Глонаш – это система параллельного вождения техники при выполнении опрыскивания, почвообработки, внесения удобрений и других агроопераций, которые не требуют высокой точности позиционирования. Программное обеспечение ГлоНАШ позволяет в автоматическом режиме рассчитывать площадь обработанных участков, обеспечивая экономию за счет снижения расхода материалов. Александр подчеркнул, что основным трендом в ближайшем будущем в области точного земледелия будут являться системы дифференцированного посева и «умные» тракторы, подключенные к системам анализа данных и поддержки решений.

Александр Труфанов, генеральный директор компании «ГамаюнАэро», представил 40-канальную камеру с двумя модулями, снимающими в инфракрасном и видимом спектре. Гиперспектральные снимки позволяют анализировать состояния полей и урожая. Общий экономический эффект достигает 5000 руб на гектар, доход фермера увеличивается на 5-25%. Василий Фартуков, гендиректор «Адаптивных инновационно-интеллектуальных технологий», рассказал о дифференциальном поливе сельхозугодий. Система устанавливается на дождевальные машины в виде дополнительного оборудования с обратной связью в виде выносных радиодатичков, отслеживающих влажность и температуру почвы.

Почвенные обследования для технологий точного земледелия были описаны Владимиром Елисеевым из научно-технического центра «РобоПроб». Это автоматический пробоотборник, который устанавливается на гусеничную платформу или на автомобильный прицеп и перемещается по заранее выбранному маршруту.

“Агробот” от Avrora Robotics
“Агробот” от Avrora Robotics

Владимир Грошев из Avrora Robotics рассказал про российский проект «Агробот». Система управления, лежащая в его основе, может быть установлена практически на любую спецтехнику или трактор, при этом на все органы управления монтируются специальные приводы, которыми управляет центральный компьютер. Во время автономной работы «Агробот» ориентируется благодаря датчикам, сканерам и встроенным картам местности, а за решения отвечает компьютер с искусственным интеллектом, размещенный в задней части трактора. Важным преимуществом является возможность работы в оффлайн режиме, без стабильного соединения с центром. При наличии соединения управление роботом может быть перехвачено диспетчерским центром или оператором, находящимся поблизости.

Срок окупаемости «Агробота» по словам разработчиков составляет 3 года, стоимость системы для переоборудования трактора – 1,6 млн руб. при условии оборудования 10 единиц техники. В будущем компания планирует создать Мобильный робототехнический комплекс, состоящий из нескольких автопилотируемых тракторов, которые доставляет на поле и забирает погрузчик.

Российские ученые предлагают альтернативу ГМО

Генно-модифицированные продукты объявлены вне закона, несмотря на то, что многие считают эту технологию ключевой в вопросе решения продуктовой проблемы. Есть ли у нее альтернатива? Оказывается, да. Российские ученые решили пойти путем, который нашла природа. Она создала бактерии, которые способны бороться с вредителями растений. Значит, необходимо создать биопрепарат, где концентрация полезных бактерий во много раз больше, чем в природе. Такие вещества уже применяются в ведущих странах мира, но в России либо давно устарели, либо неэффективны. И вот учеными из Краснодара создан новый эффективный препарат, который выиграл в конкурсе GenerationS грант размером в пять миллионов рублей.

Рост населения на Земле всегда стимулировал науку находить ­достойный ответ. Фото: Сергей Михеев, rg.ru
Рост населения на Земле всегда стимулировал науку находить ­достойный ответ. Фото: Сергей Михеев, rg.ru

Созданы биопрепараты, которые эффективно способны бороться с вредителями яблони, винограда, картофеля, зерновых и некоторых ягодных культур. Каждой культуре подобран “индивидуальный” препарат, а иногда нужна их комбинация. “Такие биопрепараты в 2-3 раза дешевле химии, – говорит кандидат биологических наук Анджела Асатурова. – Еще одно преимущество в том, что к ним у вредителей не вырабатывается устойчивость, в то время как к химическим веществам она появляется уже через 3-5 лет. Здесь ситуация как с антибиотиками. То есть по мере адаптации вредителей к химии надо увеличивать ее использование. И, наконец, биопрепараты не только защищают растение, но и повышают урожайность”.

В оформлении использована иллюстрация: Julie Dillon, “Urban Agriculture”