Smart Field #6: шпионские игры агрономов

Знать будущую урожайность культуры в середине сезона мечта любого агронома. На Западе для этого с успехом используют мультиспектральные камеры, которые «видят» процессы, происходящие внутри растения. Последние пару лет технология активно внедряется и в Украине, и все равно для многих она слишком уж новая. Как раз то, что нужно для Smart Field!

Чтобы договориться о полевых испытаниях, звоним в компанию «Техноопттрейдинг». Это официальный дистрибьютор систем агромониторинга SlantRange, которые разработаны и производятся в США. И вдруг неожиданная удача: проходит «растаможку» мультиспектральная камера нового поколения SlantRange 3P первый и пока единственный экземпляр в Украине, который отличается еще большей скоростью в работе.

«Эксперимент? С удовольствием поучаствуем!» сразу соглашаются в компании.

Еще несколько дней и мы на нашем Smart Field (в Опытно-демонстрационном центре ALFA Smart Agro в Киевской области). И, конечно, за ходом мониторинга будет внимательно следить специалист ALFA Smart Agro, чтобы оценить технологию с агрономической точки зрения. На календаре 12 июля. На часах 9:00. Ну что, поехали, то есть полетели!

Согласно локальному прогнозу погоды, полученному благодаря метеостанции iMetos IMT300, день будет солнечным. Идеальные условия для мультиспектральной съемки

Система агромониторинга SlantRange это на самом деле 3 девайса:

1) мультиспектральная камера, которая непосредственно производит съемку поля;

2) гексакоптер, поднимающий камеру в небо на высоту более 100 м;

3) программное обеспечение установленное в ноутбуке, которое позволяет анализировать данные прямо находясь на поле. В общем, наш первый плюсик, чтобы технология уже заработала независимость от Интернета действительно важна, ведь в поле с ним часто проблемы.

По словам разработчиков, SlantRange 3P — наиболее точная система оценки вегетации, доступная на сегодняшний день  

Однако главная в этом трио все же мультиспектральная камера компактная «коробочка», закрепленная в нижней части корпуса дрона и оснащенная 4 сенсорами, которые фиксируют отраженные от растений световые волны определенной длины. Главная задача камеры регистрировать эти световые волны, в особенности те, которые не доступны для восприятия человеческому глазу.

Камера крепится непосредственно к БПЛА

«Первые изменения происходят в диапазоне длин волн порядка 750-900 нанометров. Это невидимый для человеческого зрения диапазон, но мультиспектральная камера его фиксирует. Таким образом можно узнать об изменениях в ходе вегетации, когда цвет листа еще визуально не поменялся, и агроном ничего особенного пока не видит», — объясняет Камил Алиев, директор компании «Техноопттрейдинг».

Камил Алиев, директор компании «Техноопттрейдинг»

Специалист подчеркивает: на основе полученных данных система оценивает состояние культуры и ее готовность дать максимальный урожай. Но прогнозирование потенциала урожайности  не единственная функция мультиспектрального агромониторинга. Гораздо чаще технология используется для того, чтобы максимально точно и быстро посчитать количество всходов на поле, узнать есть ли на поле участки в которых растения находятся в стрессе, создать карту вегетационной массы растений, увидеть распределение содержания хлорофилла в растениях по полю, карту сорняков и т.д.

Шпионская история

 И вот еще интересная деталь. Оказывается, мультиспектральный агромониторинг  самая что ни на есть шпионская технология, которая уходит корнями в 70-е годы прошлого столетия. 

В то время Америке очень хотелось знать, какой же будет урожай зерновых в СССР. Единственным способом удовлетворить любопытство и экономический интерес могло стать использование спутников. Для этих целей была разработана технология спектральной съемки из космоса. Если не вдаваться в технические подробности, после того, как проводилась съемка полей, для каждого пикселя рассчитывался вегетационный индекс и получалась индексная карта. По ней-то и высчитывалась прогнозируемая урожайность сельхозкультур в Советском Союзе.

С появлением БПЛА технология стала доступна каждому фермеру. Сейчас в США мультиспектральная съемка используется как крупными компаниями, так и мелкими фермерами, особенно если речь идет о точном земледелии.

Вместо 1000 слов — один полет

А у нас последние приготовления к полету. Участок, который хотим исследовать 25 га, где расположены посевы сразу нескольких культур: кукуруза, подсолнечник, бобовые. Строим маршрут для беспилотника. Также указываем параметры: высота полета — 116 м, скорость — 12 м/с, боковое перекрытие снимков — 30%, фронтальное — 60%. Подключаем камеру, выполняем калибровку на местности. На все про все уходит около 15 минут.

На старт, внимание, взлетаем!

Гексакоптер следует заданной траектории полета в автоматическом режиме и камера производит съемку.

Программе SlantRange для обработки данных достаточно 20% бокового перекрытия снимков. В аналогичных системах, которые работают в Украине, это число составляет 50-80%. За счет небольшого перекрытия сокращается время облета поля и, соответственно, время необходимое для съемки. 

Дрон поднимается все выше и выше, пока не превращается в маленькую точку на небе

Всего через 8 минут дрон возвращается 25 га позади, на карте памяти около 900 снимков. Осталось их загрузить в ноутбук, чтобы система проанализировала данные.

На обработку снимков системе потребовалось еще не более 15 минут

На основе полученных данных система строит множество карт. Например, одна из них показывает NDVI (вегетационный индекс)

Еще одно преимущество мультиспектрального мониторинга возможность навести курсор на любой участок карты и тут же увидеть реальное фото этого места в левом окне, а также GPS координаты интересующего участка карты или точки на снимке

Для прогноза потенциала урожайности выбираем сою. Использовать эту опцию на кукурузе и подсолнечнике уже поздно, поскольку обе культуры цветут, а для более точного прогноза нужно, чтобы под «прицел» камеры попадала именно листовая поверхность. Зеленая соя идеальный вариант.

Выделяем на карте Smart Field участок с посевами сои. Выбираем опцию «потенциал урожайности».  По расчетам системы, на 93,3% площади сои нас ожидает высокий урожай. Очень хороший результат. Но возникает вопрос: а как же конкретные цифры? Все ожидали узнать, сколько т/га может быть получено.

По расчетам системы, на 93,3% площади сои нас ожидает высокий урожай

«Мультиспектральный мониторинг показал, что соя находится в очень хорошем состоянии практически на всем участке. Основываясь на этих данных, я могу прогнозировать, что мы получим около 42 ц/га», — говорит Николай Продиус, менеджер полевых исследований ALFA Smart Agro.

Николай Продиус, менеджер полевых исследований ALFA Smart Agro

И добавляет: конечно, было бы гораздо удобнее, если бы программа самостоятельно производила расчеты.

«Данный функционал находится сейчас в разработке. Компания SlantRange  нарабатывает статистику, чтобы можно было получать не только общие данные, но и более расширенную информацию с привязкой к конкретной культуре», — поясняет Камил Алиев.

По словам агронома ALFA Smart Agro, у технологии мультиспектрального мониторинга, и, в частности, у системы SlantRange есть ряд преимуществ:

  • быстрота сбора и обработки информации;
  • возможность получить полную оценку состояния посевов, находясь на поле;
  • возможность увидеть проблемные участки гораздо быстрее, чем появятся визуальные проявления.

«Я думаю, что эта технология оптимально подходит для оценки всхожести, а также для оценки засоренности поля сорняками», — резюмирует Николай Продиус.

Специалисты компаний ALFA Smart Agro и «Техноопттрейдинг» договариваются о том, чтобы в будущем провести еще ряд сессий мониторинга.

Напомним, в рамках проекта Smart Field мы также тестируем технологию спутникового мониторинга. Сбор и анализ данных обеспечивает компания Klever Systems. Спутниковые снимки подтверждают хорошее состояние посевов сои
 

Без агрономов не обойтись

Что ни говори, технологии — вещь хорошая, но только в руках опытных агрономов. Без них пока не обойтись. Ведь при выращивании той или иной культуры необходимо учитывать достаточно много нюансов.

Соя на Smart Field действительно в образцовом состоянии. Но, по словам менеджера полевых исследований ALFA Smart Agro, не время расслабляться. Обильные осадки и высокие температуры могут легко спровоцировать массу болезней, таких как пероноспороз, ржавчина и септориоз, которые массово повреждают культуру.

«В связи с этим запланировано использование препарата ДОК Про® (0,6 кг/га). Цимоксанил будет бороться с ложными грибами, миклобутанил обеспечит защиту от настоящих грибов. В комплексе планируется использование микроудобрений НАЙС Молибден® (1 л/га) и НАЙС Бобовые® (2 л/га)», — рассказывает Николай Продиус.

Посевы сои здоровы

Подобные погодные условия непростые и для сахарной свеклы. По словам специалистов, многие хозяйства сейчас экономят на фунгицидах. При этом в настоящее время велика угроза появления церкоспороза. 

За 28 дней до нашего визита на сахсвекле проводилась фунгицидная обработка баковой смесью, в составе которой были препараты: Альфа-Стандарт® (0,5 л/га), Тезис® (0,5 л/га),  микроудобрения НАЙС Бор® (1 л/га) и НАЙС Свекла® (2 л/га). Она отлично справилась со своим заданием, и проявлений болезней нет. Но профилактика снова необходима.

Сахарная свекла на Smart Field полностью здорова благодаря плановым фунгицидным обработкам

«Погодные условия стимулируют развитие церкоспороза. Можно спрогнозировать, что через 5-6 дней начнется болезнь. Поэтому в качестве профилактики запланировано использовать  двухкомпонентный фунгицид Феникс Дуо® (0,6 л/га) с добавлением микроудобренний Найс Бор® (1 л/га) и НАЙС Свекла® (2 л/га)», — отмечает менеджер полевых исследований ALFA Smart Agro. 

Специалисты ALFA Smart Agro отмечают: урожайность культур напрямую зависит от системы защиты  

Неожиданные результаты 

И еще одна важная информация, которой мы просто не имеем права не поделиться. В предыдущих выпусках Smart Field мы подробно рассказывали о системах защиты для гороха, которые разрабатываются в Опытно-демонстрационном центре ALFA Smart Agro. В частности, агрономы тестировали, насколько страховые и почвенные гербициды влияют на урожайность. Выяснилось, что разница составляет около 0,5 т/га в пользу почвенников.

«При использовании почвенного гербицида Оскар Премиум® урожайность гороха составила 3,19 т/га с влажностью 15,6%. Там же, где использовались только страховые технологии по 4-5 листку, урожайность оказалась на уровне 2,74 т/га при такой же влажности», — отмечает  Николай Продиус. 

Сбор урожая гороха на Smart Field. Урожайность на тех участках, где применялся грунтовый гербицид Оскар Премиум®, на 5 ц/га выше

Результаты исследований говорят о том, что страховые гербициды вызывают повышенную фитотоксичность у гороха. Как следствие, потенциальная урожайность культуры падает. В то же время использование грунтового гербицида дает прибавку урожая.

Грунтовый гербицид Оскар Премиум® является оптимальным препаратом для эффективной защиты гороха от злаковых и двудольных сорняков. Препарат отличается исключительно мягким действием по отношению к культуре, при этом отсутствует необходимость в добавлении антидота.

«Оскар Премиум® обеспечивает надежную защиту от сорняков в течение 6-8 недель. Он эффективно работает в холодную и засушливую погоду. А благодаря исключительно мягкому действию по отношению к культуре, данный почвенный гербицид и принес нам прибавку урожайности гороха на уровне 5 ц/га», — подводит итоги специалист ALFA Smart Agro.

Что ж, проект Smart Field пересек экватор. В ближайших выпусках мы расскажем о том, как с умом подготовить семена озимых к посевной, а также протестируем на просторах опытных участков ALFA Smart Agro еще один БПЛА, предназначенный для внесения препаратов.

Все блоги, фотогалереи и видео Smart Field собраны в нашей спецтеме

 Анна Омбоди, Latifundist.com 

Узнавайте первыми самые свежие новости агробизнеса Украины на нашей странице в Facebook, канале в Telegram, скачивайте приложение в AppStore, подписывайтесь на нас в Instagram или на нашу рассылку.

Выполнено с помощью Disqus