Hi-tech для агропрома


Ученые СО РАН создают технологии «точного земледелия» для российского АПК
04 октября 2017

28 сентября в Новосибирске стартовал XIII инновационно-инвестиционный форум. В этом году он посвящен теме «Сельхозмашиностроение и переработка агропродукции». На пленарном заседании форума выступил зав. лабораторией эволюционной биоинформатики и теоретической генетики ФИЦ ИЦиГ СО РАН Дмитрий Афонников с докладом, посвященным технологиям т.н. точного земледелия.

Точное земледелие (или как его иногда называют precision agriculture) -  комплексная система управления посевными площадями с использованием технологий глобального позиционирования (GPS), географических информационных систем (GIS), спутниковой фотосъемки, технологий оценки урожайности и т.д. Мы попросили докладчика рассказать подробнее о том, как эта система может работать в российских условиях и какую пользу извлечет из этого сельское хозяйство.

– Точное земледелие по своей идеологии близко к персонализированной медицине. В обоих случаях мы стремимся получить максимум информации о состоянии объекта, а затем, исходя из полученных данных, сформировать оптимальную для каждой конкретной ситуации стратегию. В медицине это призвано повысить эффективность лечения, а в сельском хозяйстве – продуктивность землепользования (с одновременной экономией ресурсов).

В идеале эта система должна обеспечить постоянный и детальный мониторинг посевных площадей (состояния почвы, погодно-климатической обстановки, динамики роста посевов, наличие очагов различных поражений и пр.), оперативную обработку всего массива полученной информации и выработку точечного и эффективного управления посевами на ее основе.

Одновременно точное земледелие подразумевает автоматизацию большей части производственных процессов.

А насколько сегодня этот идеал близок к практическому воплощению?

– В настоящее время такая система полностью реализована лишь на отдельных площадках, которые правильнее назвать экспериментальными. И все они, увы, находятся не в нашей стране. Но, надо учитывать, что за рубежом в технологии точного земледелия вкладываются немалые средства, и они интенсивно развиваются.

– А как обстоят дела у нас? Неужели – все печально?

– Я бы так не сказал. Даже то, что в России делаются первые шаги в этом направлении – уже хороший показатель. К тому же мы начинаем не на пустом месте: в институтах Сибирского отделения РАН уже есть разработки, которые востребованы именно для технологий точного земледелия. Например, в Институте вычислительных технологий создано программное обеспечение, позволяющее зонировать ландшафты и оценивать состояние полей на основе спутниковых снимков. Это очень полезный инструмент для быстрого мониторинга больших посевных площадей. Институт автоматики и электрометрии создает системы управления беспилотными летательными аппаратами, с помощью которых возможен дистанционный мониторинг полей с большей детализацией (которую не получить на фотографиях со спутника).

Институт цитологии и генетики располагает большим количеством экспериментальных посевных площадей. А его сотрудники достигли хороших результатов в деле создания устойчивых к поражениям сортов сельскохозяйственных культур и разработки информационных технологий для поддержки селекционно-генетических экспериментов (в частности, мониторинг полей с помощью мобильных устройств). В области создания программного обеспечения для сельского хозяйства есть свои наработки и у коллектива Сибирского федерального центра агробиотехнологий, кроме того, у них недавно установили большой вычислительный кластер, который будет использоваться, в том числе, и для целей обработки данных.

– Логичным шагом было бы объединение этих усилий…

– Именно по этому пути мы и пошли – в августе этого года произошло объединение групп из разных институтов в рамках интеграционного проекта Сибирского отделения РАН под руководством академика РАН Виктора Альта (СФНЦА). Об основных задачах этого проекта я и рассказал в своем докладе на Форуме.

– Не могли бы Вы кратко продублировать основные положения из Вашего доклада?

– Результатом нашей работы станет создание единой системы многоуровневого мониторинга посевных площадей для предотвращения различных поражений (климатических, вредителями, болезнями и т.д.). На первом уровне эксперт в полевых условиях, «на земле», с использованием мобильных устройств будет оценивать ситуацию и давать свои рекомендации. Следующий уровень – это БПЛА, с помощью которых можно быстро выявлять и распознавать очаги поражений посевов. И третий уровень – мониторинг на основе спутниковых снимков, позволяющий значительно расширить масштабы наблюдений. Но самое главное - информация со всех трех уровней будет интегрирована и дополнит друг друга. Таким образом мы получим глубокое знание о состоянии посевных площадей в реальном времени. Это станет в перспективе основой для разработки интеллектуальных систем, которые смогут эффективно отслеживать и устранять любые очаги поражения посевов. Изначально эта система будет обкатана на экспериментальных полях ФИЦ ИЦиГ, а затем – предложена для внедрения российским аграрным предприятиям.

Наталья Тимакова