Красноярские ученые реализуют масштабный проект по созданию баз данных для внедрения в практику точного земледелия. В рамках пилотного проекта они разработали базу данных характеристик почвы, посевных культур и урожайности опытного хозяйства «Курагинское». Собранная информация поможет рационально использовать ресурсы хозяйства и повысить качество и количество производимого урожая.
Точное земледелие — это комплексная высокотехнологичная система управления сельским хозяйством, которая направлена на получение максимального объема качественной, но при этом недорогой сельскохозяйственной продукции. Одним из важных этапов точечного земледелия является разработка системы сбора, хранения и обработки данных о сельскохозяйственных ресурсах и сырье, и готовой продукции.
Ученые ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» создали такую базу данных для опытно-производственного хозяйства «Курагинское» Красноярского края. В ней хранится информация о почвенно-агрохимических характеристиках территории, вегетационных индексах и качествах почвенного покрова, о произрастающих культурах и урожайности за несколько последних лет.
Цифровая карта полей разрабатывается на основе наземных измерений и данных дистанционного зондирования земли — крупномасштабных спутниковых снимков с высоким пространственным разрешением. Собранная информация позволяет выявлять проблемные участки, принимать оптимальные решения по их улучшению, определять реальную потребность всходов в поливе, удобрениях и, тем самым, управлять урожайностью и эффективно использовать ресурсы.
Основная идея точного земледелия состоит в том, чтобы учесть неоднородности в пределах одного поля. Для их оценки используют современные достижения в области информационных технологий, спутниковой навигации и программного обеспечения. В зависимости от биологических потребностей сельскохозяйственных культур определенного хозяйства собираются уникальные для этой территории данные полевых и лабораторных исследований, рассчитываются и вводятся дифференцированные элементы питания растений, строятся специфичные агрохимические карты и карты урожайности. Таким образом достигается оптимизация питания сельскохозяйственных культур и выравнивание их урожайности в разных участках поля. Сбор всей исходной информации, связанной с сельскохозяйственной деятельностью, последующей ее систематизацией и организацией этой информации в виде базы данных — важнейший первый шаг в точечном земледелии.
Дрон, собирающий спектральные данные, над полем пшеницы
«Правильно организованная база данных является составляющей частью любой информационной системы, в основе которой лежит доступ к оперативной и достоверной информации. Анализ всей территории опытно-производственного хозяйства и оперативные обнаружения неравномерности роста и развития сельскохозяйственных культур позволяют проводить необходимые технологические операции точного земледелия на конкретном участке поля. Разработанный нами картографический веб-сервис будет способствовать внедрению технологий точного земледелия среди широкого круга пользователей и предлагает различные возможности для совместной работы специалистов. Интерфейс и алгоритмы могут быть масштабированы на другие поля. В перспективе большинство сельхозпроизводителей перейдут на такие технологии», — рассказала одна из авторов исследования, старший научный сотрудник Института вычислительного моделирования СО РАН кандидат технических наук Марина Геннадьевна Ерунова.
«Цифровая база данных, содержащая актуальную информацию о сельскохозяйственных землях, уже создана для опытных хозяйств “Курагинское” и “Минино” Красноярского научного центра СО РАН, еще одна база разрабатывается для опытного хозяйства “Михайловское”. В будущем цифровые технологии повысят эффективность сельского хозяйства и минимизируют расходы. Такие программы содержат как архивные, так и современные данные о почвенных условиях и характеристиках того или иного поля хозяйства, о культурах, посевах, их качестве, высоте и полегании на различных стадиях их роста. Это дает возможность выходить на более высокие технологические уровни управления хозяйствами», — отметил директор Научно-исследовательского института сельского хозяйства ФИЦ КНЦ СО РАН кандидат сельскохозяйственных наук Алексей Геннадьевич Липшин.
Результаты одного из этапов исследования опубликованы в журнале «Вестник Красноярского государственного аграрного университета» и представлены на прошедшей в Красноярске в конце июля научно-производственной конференции «IX Сибирские Прянишковские агрохимические чтения».
Группа научных коммуникаций ФИЦ КНЦ СО РАН
