Агроскаутинг на основе искусственного интеллекта: как выстроить эффективную систему мониторинга полей?

Не упустить вредителей из виду 

Разные виды вредителей, болезней растений и сорняков проявляются на полях в различные фазы развития культуры, как правило, они фенологически связаны, но в отдельные годы с отклонениями температур, осадков или влажности воздуха от средних многолетних показателей фенология вредных организмов опережает или отстает от развития культурных растений. Например, в 2022 году в центральных регионах России лет бабочек и отрождение гусениц второго поколения хлопковой совки начался на 2-3 недели позже обычного. Многие хозяйства, следуя технологическим картам, ориентированным на фенофазы сои, провели обработку в запланированные сроки, но пропустили массовый лет вредителей. В результате потери урожая от вредоносности и упущенных сроков обработки достигали 50%.

Чтобы не упустить появление вредителей, можно положиться на цифровые инструменты. Например, в цифровой системе «АссистАгро» есть «Календарь скаутинга», работающий по комплексу триггеров. Модуль синхронизирует мониторинг с биологическими циклами и фенологическими прогнозами культур и вредных организмов, учитывает региональные климатические особенности.

Пример эффективной работы скаутов по предикторам календаря – ситуация с хлопковой совкой в 2024 году. Прогноз появления второго поколения вредителя «сработал» в 1-2 декадах августа, когда большая часть полей сои миновала уязвимые фазы развития. Благодаря рекомендациям «Календаря скаутинга» были установлены феромонные ловушки, что позволило зафиксировать период массового лета вредителя. Несмотря на высокую численность фитофага, в установленные сроки он не представлял серьезной угрозы для культуры, и в результате хозяйства сэкономили на защитных мероприятиях.

«Календарь скаутинга» работает с большинством видов полевых культур и вредных организмов. Несмотря на то, что инструмент настроен на максимально точные сроки обследования полей в течение вегетационного периода, своевременному выявлению потенциальных угроз способствует оперативный и качественный мониторинг. 

Для ускоренного мониторинга вредителей в цифровой системе «АссистАгро» используются феромонные и цветовые фотоловушки, позволяющие дистанционно в режиме реального времени получать информацию о ежедневной динамике лета фитофагов и, соответственно, заблаговременно планировать защитные мероприятия. Модуль использует алгоритмы искусственного интеллекта, способные распознавать видовой состав насекомых. Он интегрирован с «Календарем скаутинга» и прогнозными моделями, учитывающими климатические условия, фазы развития растений и биологию насекомых.

Агродроны для выявления сорняков

Качественное обследование поля площадью 100 гектаров на выявление сорняков занимает 45-60 минут, с учетом перемещений агронома за рабочий день получается обследовать 500-800 гектаров, за рабочую неделю — 3-4 тыс. гектаров. В крупных хозяйствах и холдингах один агроном-консультант, как правило, обслуживает 15-20 тыс. гектаров полей, однократное и качественное обследование которых займет до 5-7 недель. Временной диапазон позволяет справиться с задачей, а технологический — нет. Решение по обработке зависит от трех факторов: фазы развития культуры; видового состава, численности, фазы развития сорняков; наличия и характеристики продуктов. Таким образом, чтобы справиться с задачей необходима своевременная информация о динамике развития сорняков и готовности культуры к обработке. Выход — или снижать нагрузку на одного скаута, или повышать объем работы в поле. Первый путь влияет на затраты, второй — на качество получаемой информации.  

В условиях ограниченных ресурсов хозяйства все чаще прибегают к «придорожной агрономии» — визуальному осмотру состояния участка в нескольких точках, как правило в зоне полевых дорог, что не всегда отражает реальное фитосанитарное состояние всего поля. Очевидно, что современный агробизнес нуждается в инновационных решениях, которые позволят проводить быстрый и эффективный скаутинг с использованием передовых технологий. Одним из таких решений является применение дронов — беспилотных летательных аппаратов, оснащенных высокотехнологичным оборудованием.

Беспилотники, оснащенные камерами высокого разрешения и программным обеспечением, способны за 20-30 минут произвести осмотр поля площадью 150-200 гектаров, определить групповой состав сорняков, их численность и распределение по полю. Данные, собранные дронами, обрабатываются с помощью искусственного интеллекта в автоматическом режиме, а аграрии получают детальную информацию о структуре засоренности полей с указанием проблемных зон. На основании полученных данных рекомендательная система предлагает временное окно для обработки, состав баковой смеси и норму расхода пестицидов. Хозяйства получают доступ к данным и рекомендациям на компьютере, планшете или смартфоне и принимают решение для предотвращения проблем за несколько дней до того, как они станут очевидными.

За три года эксплуатации системы цифрового мониторинга полей от «Геомир Агро» площадь осмотров выросла в пять раз: с 300 тыс. гектаров до 1,5 млн гектаров. Территория охватывает практически все регионы России – от Калининградской области до Дальнего Востока. По итогам мониторинга 2024 года установлено, что 95% площадей засорены выше порога вредоносности: на 30% участков плотность сорняков превышает 100 экземпляров на квадратный метр, а на 5% — превышает 500 экземпляров. Полученная информация была обработана алгоритмами искусственного интеллекта, пользователи получили не только отчеты об осмотрах, но и рекомендации по нормам расхода запланированных гербицидов и прогноз их эффективности, что позволило применить корректировки в составе баковой смеси.

Отслеживание болезней

Что касается защиты сельхозкультур от болезней, сегодня практикуются три подхода к защите культур: превентивная обработка фунгицидами, регулярный мониторинг и применение цифровых технологий для прогнозирования заболеваний. Превентивный подход прост и доступен, но имеет свои недостатки: например, период активности большинства фунгицидов составляет 7-14 дней, поэтому прием требует более двух-трех обработок, что может быть экономически неоправданно. Регулярный мониторинг в свою очередь требует значительных трудозатрат.

Для мониторинга и защиты полевых культур от болезней цифровая платформа «АссистАгро» предлагает использовать «Календарь скаутинга» с интегрированным прогнозным модулем, учитывающими фенологию патогена, погодные условия и историю появления болезни в прошлые годы. Такой подход представляет идеальный баланс между превентивными обработками и рутинным скаутингом и позволяет планировать обработки при высоком риске зараженности, сохраняя эффективность, оптимизируя человеческие ресурсы и финансовые затраты. Интеграция с «Календарем скаутинга» создает комплексную систему управления фитосанитарным состоянием поля.

Факторная модель урожайности

Чтобы понять, какой вклад внесет изменение того или иного элемента технологии в общую урожайность, не обязательно делать реальные опыты, тратить деньги и время. Все это можно сделать с помощью цифровых инструментов. Так, в системе «АссистАгро» модуль «Бизнес-аналитика» может построить факторную модель урожайности и определить, какой вклад каждый фактор вносит в общий результат.

Приведу реальный пример: в 2024 году перед крупным агропредприятием стояла задача проанализировать влияние на урожайность кукурузы повышения дозировки удобрений на 20%. Для этого была применена факторная модель, которая оценила влияние погодно-климатических и агрохимических условий на продуктивность культуры. Согласно результатам анализа, ключевыми факторами, способствующими увеличению урожайности, были количество осадков и фотосинтетическая активная радиация, а дополнительные затраты на удобрения оказали незначительный вклад.

Искусственный интеллект пока не способен полностью заменить знания и опыт агрономов, однако в ближайшем будущем он станет важным дополнением, трансформируя подходы к принятию решений и совершенствуя методы ведения сельского хозяйства.

Приобрести агродроны и другие современные цифровые решения можно Поле.РФ. Чтобы финансовая нагрузка была по силам любому хозяйству, на платформе предусмотрена рассрочка и постоплата.

Заем с выплатой в конце срока

Получите деньги в течение 5 рабочих дней без лишних документов

Получить финансированиеПодробнее