Беспилотники для российского сельского хозяйства
Оглавление
Даже такая консервативная отрасль как сельское хозяйство активно осваивает новые технические и технологические тренды. Одним из таких трендов стал интернет вещей – IoT. В рамках этого тренда особое место занимают дроны. Эффект от их использования заметен уже в течение первого сезона.
Дроны обеспечивают создание карты рельефа местности, выполняют видеомониторинг состояния сельхозугодий, состояния посевов, засоренности почвы сорняками, делают более точным прогноз урожайности, определение сроков сбора и многое другое. Применение дронов не только оптимизирует расходы конкретного сельхозпроизводителя и увеличивает его прибыль, но также положительно влияет на биоразнообразие и экологию планеты в целом.
Переход на дифференцированное внесение удобрений в любом хозяйстве начинается с создания полных и детальных карт полей. Все больше и больше фермеров используют дроны для создания точных карт своих сельхозугодий.
Преимущества картирования дронами
Преимущества картирования дронов в сравнении с другими технологиями включает в себя:
- возможность работы даже в пасмурную погоду;
- эффективность использования на больших или малых площадях;
- способность вертикального взлета и посадки, повышающая общую производительность;
- высокую точность при более низкой себестоимости съемки.
Наличие точных карт полей и понимание изменчивости в полевых условиях имеет решающее значение в стратегии внесения удобрений. Например, при выращивании рапса ключевым фактором является весеннее внесение азота. Погода никогда не бывает одинаковой, и из-за этого полевые культуры развиваются совершенно по-разному, что приводит к неравномерному созреванию урожая на отдельных полях или участках полей. Поэтому единая норма внесения будет не только излишней, но и в некоторых случаях вредной, поскольку «лишний» азот не усвоится в полном объеме и спровоцирует не рост, а снижение урожайности. Аналогичные проблемы характерны для зерновых и овощных культур. Поэтому картирование полей в любом хозяйстве является ключом к более предсказуемому планированию всех последующих технологически операций. Одна из них – внесение удобрений в нужном количестве в нужное время на всех полях в хозяйстве.
Экономическая эффективность применения дронов в хозяйстве
«Плюс 40 евро на гектар»
Немецкие фермеры, использующие дроны при дифференцированном внесении удобрений, убедились в их эффективности. Фермеры по всей Германии стремятся оптимизировать использование азотных удобрений в соответствии с экономическими реалиями и экологическими целями. Чтобы обеспечить растения необходимыми питательными веществами при одновременном сокращении общего использования азота, фермеры обращаются к точному земледелию: картирование с помощью дронов и создание точных рецептур для дифференцированного внесения удобрений.
Можно быть уверенным: внесение удобрений с переменной нормой внесения дает значительные преимущества по сравнению с традиционной схемой. Дифференцированная подкормка культур удовлетворяет потребности отдельных растений, обеспечивая их таким количеством питательных веществ, которое им необходимо, и не более. При этом, предотвращается чрезмерное воздействие на корни полевых культур, минимизируются риски закисления почвы, уменьшается сток азотных соединений в ручьи, реки и другие водные источники.
Многолетний опыт создания карт и применения дифференцированного внесения удобрений немецкими фермерами подтвердили общее снижение нормы внесения препаратов, рост урожайности и прибыльности. Освоив работу с дронами и дифференцированное внесение удобрений, немецкие фермеры через несколько лет стали дополнительно зарабатывали на одном гектаре до 40 евро. При одинаковом технологическом подходе, фермеры выбирали разные типы беспилотных летательных аппаратов.
Создание карт предписаний для дифференцированного удобрения
Обработка снимков мультиспектральных камеры позволяет получить информацию для составления карт-прескрипций для дифференцированного внесения удобрений и СЗР, рассчитывать вегетационные индексы, осуществлять общий мониторинг состояния посевов.В зависимости от содержания хлорофилла и количества биомассы растения в той или иной степени отражает свет. Высокие значения NDVI (нормализованный индекс разницы растительности) означают высокую концентрацию биомассы. Значит количество регулятора роста, такого как удобрения, должно быть увеличено, потому что площадь листьев больше и наоборот.
Время уборки
Еще один использования дронов в растениеводстве – определение оптимального времени сбора урожая. Например, уборка кукурузы на силос. Это такая же старая проблема, как и самое сельское хозяйство. Слишком ранняя или слишком поздняя уборка приводит к потере качества корма, снижению уровня питательные вещества, а в итоге и прибыли. Оптимальный уровень сухого вещества для уборки составляет 30-40%. В кукурузе, собранной ниже 30%, обычно содержится слишком мало крахмала. Если доля сухого вещества превышает 35%, то можно ожидать, что при хранении могут возникнуть более высокие потери.
При традиционной схеме оценки готовности кукурузных полей к уборке содержание сухого вещества анализировалось в случайно выбранных растениях, а затем полученные результаты экстраполировались на все поле. Это, конечно, было крайне неточным и приводило к большому разбросу результатов по отдельным участкам поля. Например, из-за различий в почве растения на более сухих участках созревают быстрее, чем в более влажных. Оценка, сделанная с помощью съемки дронов и специальной программы, обеспечивает чрезвычайно точный на всем пространстве поля.
Дроны для страховых служб АПК
Картографирования с помощью дронов также активно используют для страхования урожая и разрешения спорных ситуаций. Например, в сельскохозяйственных штатах США летом часто выпадают сильные дожди, которые не просто насыщают, а затапливают поля. Например, дренажные системы в Айове часто бывают неэффективными при сильных ливнях.
По американскому законодательству при возникновении ущерба фермерам (страхователям) необходимо подать письменное уведомление об ущербе, чтобы иметь право на получение страхового покрытия. И сделать это надо в течение 72 часов, время — это тот фактор, который в конечном счете решает, получит ли фермер компенсацию или нет.
До недавнего времени после наступления страхового случая проверка проводилась «вручную». Сначала выявлялись поврежденные участки, затем наземным способом измеряли пострадавшую площадь, чтобы оценить размер ущерба.
Дроны принципиально ускорили и изменили этот процесс. Страховой эксперт в полевых условиях с помощью дрона осмотрит поврежденные участки и соберет данные. Данные оперативно обрабатываются в программном обеспечении. Сразу создается набор визуальных изображений, на основе которых затем можно оценить ущерб и создать отчет в формате PDF для фермера. Таким образом, фермеры могут получить поддающиеся проверке доказательства, которые они используют для получения компенсации. А, с другой стороны, страховые компании, полагающиеся на такую аргументированную позицию, охотнее помогают фермерам восстановиться и сохранить бизнес после стихийного бедствия.
Наша компания использует агродроны с 2017 года и сейчас в парке компании уже несколько дивизионов таких устройств. Агродроны применяются для обработки полей СЗР, а также для мониторинга и контроля за состоянием посевов.
Возможности дронов позволили внедрить машинное зрение для оценки посевов. Сейчас тестируется сев по 3D-моделям полей, для чего создаются карты рельефа с применением квадрокоптеров. Кроме того, Агрохолдинг «СТЕПЬ» протестировал автономную станцию базирования квадрокоптеров – дронопорт.
Коллеги! Если у вас остались вопросы по данному материалу или вы хотите обсудить какие-то другие темы, касающиеся промышленных беспилотных технологий, присоединяйтесь к нашему телеграм-чату специалистов.
