Новые технологии в сельском хозяйстве

05.10.2020

Сельское хозяйство стремительно и неожиданно становится одним из драйверов экономики. К числу компаний, способствующих внедрению передовые технологии, относится ООО «Агентство плодородия». Компания с помощью современных методов помогает осуществлять контроль использования пестицидов и агрохимикатов, оценивает риски и угрозы, которые представляет собой их бесконтрольное использование.

Таких примеров можно привести множество. В России в сельском хозяйстве существует значительный научный и человеческий потенциал, позволяющий снизить себестоимость с/х производства, увеличить количество и повысить качество продукции. Агропромышленный комплекс, наравне с другими отраслями, активно внедряет цифровизацию, автоматизацию, мировые научные достижения и новые технологии.

Основные направления развития новых технологий

Среди множества современных тенденций развития сельского хозяйства уже наметились основные направления. К инновациям, применяемым в этой сфере, относится использование:

  • беспроводных технологий;
  • автоматизации процессов контроля в сельском хозяйстве (за состоянием посевов, машин или животных);
  • радиочастотных датчиков (для идентификации с/х объектов);
  • интернет приложений, помогающих проводить анализ полученных данных;
  • геоинформационных систем для точного земледелия;
  • глобальных систем навигации (GPS) для уточнения карт полей;
  • дронов (беспилотников) для сбора информации;
  • систем автоматизации делопроизводства в сельском хозяйстве;
  • дифференциальных технологий внесения удобрений;
  • систем хранения сельхозпродукции.

Анализ полученных с помощью современных средств данных позволяет с высокой точностью прогнозировать развитие агропромышленного предприятия и вырабатывать наиболее выгодную стратегию управления. В русле основных мировых тенденций происходит внедрение новых технологий в сельском хозяйстве.

Точное земледелие

Технология точного земледелия разрабатывается для управления продуктивностью посевов и включает использование в сельском хозяйстве:

  • систем телеметрии и навигации для картирования урожайности, определения места техники в поле и ее параллельного вождения;
  • аэрофотоснимков и дистанционного зондирования земли со спутников:
  • геоинформационных систем;
  • дифференцированных технологии внесения удобрений.

Технически система позиционирования в сельском хозяйстве России работает так: на агрегат устанавливается антенна-приемник глобальной позиционной системы ГЛОНАСС, на которую поступает сигнал со спутника. Отслеживание положения техники позволяет экономить топливо и рабочее время.

Кроме этого, поступающая информация дает возможность реализовать технологию параллельного вождения, то сеть обработки почвы по заранее созданным рядкам в условиях любой видимости. Российская компания ООО «Ратеос» разработала пульт для навигации «Азимут-1». С его помощью параллельное вождение:

  • предотвращает пропуск необработанных участков, их повторную обработку;
  • позволяет измерять скорость движения агрегата и определять его направление;
  • дает возможность определять площадь обработанных участков.

В России системы параллельного вождения для сельского хозяйства разработаны компаниями «КСМ-Интех («Атлас 730» и COMMANDER) и «ЦТЗ Аэросоюз» («АГРОНАВИГАТОР» со встроенным приемником GPS/ГЛОНАСС).

Картирование урожайности

Систему картирования устанавливают на комбайн для фиксации количества собранной продукции на различных участках поля, что позволяет проанализировать причины неоднородности урожая (влажность и другие факторы). Такие системы замера урожайности пока устанавливаются преимущественно в странах Европы и США.

Телеметрия

Представляют новые технологии в сельском хозяйстве и телеметрические системы. Они предназначены для организации контроля за работой агрегатов, сбора данных для анализа хода выполнения производственных процессов.
В России система дистанционной телеметрии сельхозмашин Agrotronic разработана компанией «Ростсельмаш», а система мониторинга «АвтоГраф» – фирмой «ТЕХНОКОМ». Они позволяют в сельском хозяйстве проводить анализ:

  • расхода топлива, удобрений, времени;
  • объема урожая;
  • логистики;
  • выполнения технологических требований.

Услуги по спутниковому мониторингу для телеметрии оказывает «ГЛОНАСС Телематика».

ГИС

 К числу широко применяемых в сельском хозяйстве новых технологий относятся геоинформационные системы, позволяющие собирать, хранить и интегрировать в реальном времени данные, поступающие от различных датчиков IoT (интернета вещей).
Зарубежные разработки оказались почти недоступными для нашего сельского хозяйства из-за их дороговизны. На отечественном рынке уже разработано более полутора десятков систем ГИС от компаний: «КБ «ПАНОРАМА», «ИЦ Геомир», «ГЕОКАД плюс», «ЦСИ Интегро» и других.

Дифференцированное внесение удобрений

В сельском хозяйстве важно принять правильное решение о внесении нужного количества удобрений. Оно выносится на основе отбора проб на разных участках, которые могут отбираться с помощью роботов или специальных технических устройств. На основе анализа полученных результатов составляется карта поля, ставятся задачи сельскохозяйственным машинам по внесению удобрений. В процессе задействованы телеметрические системы управления техникой и спутниковая навигация. Новыми технологиями по контролю за внесением пестицидов и других химикатов пользуется компания «Агентство плодородия».

Использование роботов

Среди новых технологий, применяемых в сельском хозяйстве, все большее использование приобретают роботы. Можно выделить:

  • устройства для беспилотного вождения техники,
  • летательные аппараты,
  • устройства автоматической вегетации агрокультур,
  • системы управления молочными фермами в сельском хозяйстве.

С помощью беспилотных летательных аппаратов, оснащенных сенсорами и камерами, можно быстро обследовать большие площади посевов, создавать 3D карты, следить за проводимыми работами, охранять угодья, рассчитывать вегетационный индекс. В России рынок беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) возглавляют компании: «Беспилотные технологии», ZALA AERO, «ГеоСервис», «Геоскан».

Системами беспилотного вождения сельхозтехники занимаются совместно компании: «Ростсельмаш», «Когнитивные технологии», «Союз-Агро». Программное обеспечение для них разрабатывает конструкторское бюро «АВРОРА РОБОТИКС».

Автоматизация вегетации культур

Система автоматизации вегетации с/х культур основана на применении сенсорных датчиков, которые реагируют на выделяемые почвой, растениями и животными сигналы:

  • электрические,
  • электромагнитные,
  • оптические,
  • механические,
  • радио,
  • акустические,
  • термические,
  • пневматическиеи другие.

Разнотипные датчики, установленные на агрегатах, используемых в сельском хозяйстве, позволяют вовремя вносить минеральные удобрения, средства защиты растений, вести за ними наблюдения (своевременно обнаруживать вредителей, сорняки, болезни растений), оценивать урожайность.

В России компания «Аэросоюз-Алтай» разработала систему «ТРЕК», позволяющую точно вносить стимуляторы роста и фунгициды, составлять электронные схемы полей, уточнять площади посевов. ВНИИПТИХИМ (Институт химизации в области сельского хозяйства) изобрел устройство, способное автоматически и механически отбирать для анализа пробы почвы с полей. Пробоотборники устанавливаются на автомобили и способны за день взять образцы с тысячи гектаров.

АСУ молочными фермами

Новые технологии в животноводстве с использованием GPS/ГЛОНАСС и системы Радио Частотной Идентификации (RFID) позволяют:

  • учитывать поголовье;
  • контролировать перемещения скота;
  • наблюдать за вакцинацией;
  • оптимизировать селекционные работы;
  • взвешивать во время движения;
  • идентифицировать животных;
  • определять уровень их комфортности.

В ближайшее десятилетие возможно массовое использование в сельском хозяйстве (под контролем дронов) роботов для вспашки, полива, прополки, сбора урожая и внесения удобрений.

Приложения и платформы AIoT

Аббревиатурой AIoT принято обозначать соединение функций искусственного интеллекта (AI) и интернета вещей (IoT). Именно в их сочетании ученые видят будущее автоматизации. Если IoT является совокупностью умных взаимодействующих вещей, то AI способен анализировать и принимать решения на базе наработанных самостоятельно или с помощью человека алгоритмов.

Проекты AIoT в сфере сельского хозяйства дают возможность полностью автоматизировать все процессы по выращиванию животных и растений. Для этого необходимо использовать:

  • датчики и сенсоры;
  • каналы спутниковой связи (LPWAN, GPS/ГЛОНАСС, LTE, 3G, 4G, GSM, GPRS);
  • AIoT-платформы для создания приложений;
  • AIoT-приложения, разрабатываемые для определенного оборудования.

В сфере разработки этих новых технологий известны отечественные компании «Компонента» и Rightech. Созданные ими платформы kSense и Rigtech автоматизируют функции:

  • мониторинга транспорта и сельхозтехники;
  • хранения и переработки продукции;
  • мониторинга угодий;
  • управления животноводством.

Компания ExactFarming работает в области управления урожайностью, «Алан ИТ» создала облачный сервис Smart4agro для контроля, прогноза и анализа состояния сельскохозяйственный угодий. Над проектами IoT в области сельского хозяйства работают компании: «Стриж Телематика» и «ЛЕЙЗ».

Биоинсектициды

К новым технологиям в области борьбы с насекомыми-вредителями можно отнести использование биоинсектицидов. Насекомые-паразиты и хищники разводятся специально для уничтожения вредителей.

Коконы для хранения зерна

Специальные рукава или коконы предназначены для хранения зерна с минимальными издержками. Их конструкция проста, дешева и надежна. Если хранить зерно традиционно, около половины пропадает их-за вредителей или плесени. В коконе – длинном мешке – зерно не портится, так как нет контакта с влагой, воздухом и насекомыми.

В ближайшем будущем нас ждет использование уже разработанных новых технологий в области сельского хозяйства: капельного орошения, вертикальных садов, ветеринарных роботов, выращивания искусственного мяса, программирования поведения животных и многого другого.

Антон Фадеев
Руководитель Агентства Плодородия

Лицензированные Ростехнадзором склады временного хранения пестицидов