Використання засобів захисту рослин — ключовий елемент, що визначає рівень врожайності. Оптимізація використання агрохімікатів на початкових етапах вегетації — основа формування здорового агроценозу.
Оптимізація витрат на ЗЗР — визначальний чинник прибутковості агробізнесу
Протягом 2016-2018 років український ринок ЗЗР зріс на 12% (з $820 млн до $920 млн). Обсяг застосованих препаратів при цьому збільшився лише на 4%. Внутрішнє виробництво забезпечує лише 20% потреб у пестицидах, що робить країну вразливою до імпортних поставок.
У 2017 році вартість ЗЗР для аграріїв зросла на 30%. Після закриття низки хімічних заводів у Китаї (у рамках програми зі зменшення виробництва) ціни на окремі препарати подвоїлися (наприклад, азоксистробін). Оптимізація застосування ЗЗР стає обов’язковою умовою рентабельного виробництва.
До 30% втрат врожаю спричинені неконтрольованим розповсюдженням бур’янів
Сорняки мають мозаїчний характер розподілу на полі, що є їхньою особливістю. Своєчасне виявлення вогнищ та їхня локальна обробка — ключ до ефективного контролю.
З появою нових технологій традиційний візуальний моніторинг замінюють аналізом даних з БПЛА та супутників ДЗЗ. Такі методи дають можливість оцінювати стан посівів на великих площах з регулярністю. Окрім цього, для визначення забур’яненості дедалі частіше використовують алгоритми штучного інтелекту та роботизовані системи.
Світові втрати врожаю від шкідників, хвороб і бур’янів сягають 40%, з яких 30% припадає саме на сорняки. Для окремих культур (кукурудзи, ріпаку) отримання високих показників урожайності без грамотного застосування ЗЗР неможливе.
Традиційна методика передбачає обробку гербіцидами цілого поля, що веде до надмірного використання хімікатів, зростання витрат та екологічного забруднення.
Мінімізація витрати ЗЗР при збереженні врожайності — головний виклик для прецизійного землеробства. Вирішити його допомагає технологічне виявлення та класифікація бур’янів.
Супутникові технології у вирішенні проблеми
Супутниковий аналіз залишається найбільш економічно вигідним методом. Проте після появи сходів відрізнити бур’яни від культурних рослин через схожість спектральних характеристик неможливо. Супутники ефективні лише для оцінки стану поля до сходів або на незайнятих ділянках. Також ДЗЗ використовують для моніторингу результативності обробок завдяки періодичній зйомці.
БПЛА у моніторингу забур’яненості
Швидкий технологічний розвиток дронів (поліпшення апаратури, тривалості польоту) підвищує економічну доцільність їхнього використання.
Зйомка БПЛА проводиться на різних етапах вегетації. Сучасні RGB-камери забезпечують роздільну здатність 1-2 см/піксель, що дозволяє ідентифікувати окремі рослини.
На ранніх фазах розвитку просапних культур аналізують наявність бур’янів у міжряддях. Алгоритми автоматично розрізняють ряди посівів, класифікуючи всю рослинність поза ними як сорняки.
Отримані дані використовують для створення карт диференційованого внесення хімікатів. Для уточнення виду бур’янів та вибору методу боротьби рекомендується додаткове обстеження проблемних зон.
На ранніх стадіях також ефективний аналіз біомаси за допомогою гіперспектральної зйомки та розрахунку вегетаційних індексів. Ділянки з високим NDVI (через швидкий ріст бур’янів) потребують термінового втручання.
Платформа Hummingbird: машинне навчання проти бур’янів
ШІ демонструє високу точність у розпізнаванні рослин, але вимагає масштабних навчальних даних. Hummingbird Technologies спеціалізується на їх зборі та пропонує унікальні рішення для аграріїв.
Регулярні обльоти полів дозволяють виявити зони потенційного розповсюдження сорняків. На основі аналізу створюються тематичні карти.
Платформа надає три інструменти: визначення зон забур’яненості через NDVI, аналіз міжрядь просапних культур за допомогою RGB-знімків, а також оцінку ефективності обробок. Карти застосовують як до, так і після внесення гербіцидів.
Перший інструмент підходить для всіх культур (злакові, олійні, технічні). Другий — спеціалізований для культур з широкими міжряддями (понад 40 см), де ШІ автоматично виокремлює зони поза рядами. В Україні ці послуги вже доступні.
Частота обльотів залежить від типу культури. Наприклад, посіви соняшнику та кукурудзи обстежуються щонайменше тричі за сезон.
Альтернативні технології контролю
Сенсори, інтегровані в сільгосптехніку, дозволяють автоматизувати виявлення та знищення бур’янів. Приклади: системи WeedSeeker (Trimble) та WEEDit із точечним розпиленням на основі світлової спектроскопії.
Інноваційна система XPower (використовується New Holland та Case IH) замінює гербіциди на електрічний імпульс, знищуючи кореневу систему. Такі рішення стають актуальними через зростання резистентності бур’янів.
Перспективи агроробототехніки
Роботизована прополка — етап до повної автономізації сільгоспвиробництва. Сучасні роботи (BoniRob, AgBot II, EcoRobotix) економлять до 90% витрат на хімікати, але їх впровадження поки недоступне через високу вартість.
На сьогодні найефективнішим рішенням залишається аналіз ДЗЗ-даних з подальшим диференційованим внесенням ЗЗР. Такі методи дозволяють знизити витрати гербіцидів на 20% із одночасним підвищенням урожайності.
Источник: www.propozitsiya.com
