Умное поле: как повысить урожайность в Алтайском крае

Завкафедрой сельскохозяйственной техники и технологий АГАУ Владимир Беляев подчеркнул, что разница в урожайности на разных участках одного поля может достигать 10% и более. Учёный рассказал о том, как спутниковые снимки, нейросети и карты плодородия помогают хозяйствам края экономить до 60% химических удобрений, повышать урожайность и увеличивать прибыль с каждого гектара.

В течение 20 лет учёные АГАУ экспериментально отслеживали каждый миллиметр осадков и эффективность операций на более чем 3000 полях. Такого объёма данных нет ни у одного научного центра в стране.

За два десятилетия климат в регионе претерпел значительные изменения: наблюдается рост температур и увеличение количества осадков. Однако погодные условия остаются нестабильными — участились засухи и локальные ливни, а колебания зимних температур влияют на накопление влаги в почве.

Исследования выявили значительную неоднородность даже в пределах одного поля. Разница в урожайности может достигать 10%, а показатели содержания гумуса, фосфора и калия разнятся на десятки процентов. По словам Владимира Беляева, каждому участку поля нужен индивидуальный подход: свой состав почвы, запасы влаги и элементов, норма высева и доза удобрений.

Цифровая система рекомендаций

На основе накопленных данных учёные создают цифровую систему, которая будет выдавать персональные рекомендации для хозяйств края. Метеостанции на полях передают информацию через спутник в реальном времени. Спутниковые данные и нейросети используются для создания карт продуктивности полей, которые помогают определять зоны плодородия и устанавливать индивидуальные нормы высева и дозы удобрений.

Полевые опыты 2022–2025 годов показали, что дифференцированный посев и удобрение увеличивают урожай яровой пшеницы на 3,2–10,6 ц/га, а экономический эффект составляет 432–11 000 рублей с гектара.

Интегрированная система питания и дифференцированное внесение средств защиты растений

Интегрированная система питания с использованием биопрепаратов позволяет сократить внесение минеральных удобрений на 15–50% без потери урожайности, а в некоторых случаях даже увеличить её до 15%. Технологии дифференцированного внесения средств защиты растений также дают хорошие результаты: системы сенсорных форсунок распознают сорняки и точечно подают гербицид, снижая химическую нагрузку на почву.

В планах на 2026 год — обработка до тысячи гектаров с помощью беспилотников. На базе АГАУ работает программа дополнительного образования по использованию беспилотных авиасистем в сельском хозяйстве. Учёные отработали методики гиперспектральной съёмки для идентификации сорняков и определения их плотности.

Оценка семян с помощью нейросетей

АГАУ совместно с компанией «СиСорт» разрабатывает метод оценки семян с применением нейросетей и фотосепараторов. Отбор семян проводится не по плоскостному снимку, а по объёму и массе каждого зёрнышка, что позволяет повысить потенциал урожайности.

Владимир Беляев отметил, что для реализации потенциала урожая в Алтайском крае необходимы квалифицированные агрономы, умеющие работать с цифровыми картами и настраивать технику.