Точне землеробство: знімки з космосу допомагають вчасно почати збирання кукурудзи

KWS_header_world_of_farming.jpg

Точне землеробство за допомогою супутників: з 2018 року KWS використовує унікальну в світі систему супутникових знімків для визначення оптимальної фази збирання кукурудзи на силос. За необхідності аграрії можуть отримати рекомендації для кожного поля безпосередньо через свій мобільний телефон.

Нова аналітична система SAT DM Monitoring («Супутниковий моніторинг сухої речовини») визначає вміст сухої речовини в рослинах на підставі супутникових знімків. «Для оптимальної якості силосу відсоток сухої речовини в рослині повинен складати 30–35%. Якщо вміст сухої речовини менше 30% – в кукурудзі недостатньо крохмалюта ін поживних речовин. При вмісті сухої речовини більше 35% – можуть бути втрати врожаю при зберіганні», – пояснює керівник проєкту Фабіан Бьоке. Просторова роздільна здатність системи, розробленої компанією KWS, складає всього декілька метрів. Це означає, що за допомогою цієї системи можна аналізувати як ціле поле, так і окремі ділянки. Перші випробування, проведені в 90 господарствах по всій території Німеччини, підтвердили надійність застосування системи в різноманітних кліматичних умовах. З 2019 року система вже доступна для використання всім фермерам Німеччини, які вирощують кукурудзу.

Завдяки цьому інструменту KWS робить суттєвий внесок в підвищення продуктивності сільського господарства. «Догляд за посівати вимагає серйозних зусиль протягом всього сезону. Однак, навіть незважаючи на використання якісного насіння та техніки, затрат на пальне та працю, несвоєчасне збирання врожаю може привести до втрати врожаю. Прогнозування часу збирання на основі супутникового зображення забезпечує отримання набагато якіснішої сировини», – каже Бьоке.

Фермер Матіас Ебмайєр вже використовує систему та підтверджує її переваги: «До появи системи SAT DM Monitoring вміст сухої речовини визначався вручну шляхом скручування стебла рослини. Система супутникового моніторингу суттєво полегшила процес. Окрім того, прогнозування оптимального часу збирання зеленої маси важливо для організації логістики», – каже Ембайєр, який окрім ферми має також має біогазовий завод в районі Херфорда.

Прогнози для полів

На рахунку KWS – розробка мережі мобільних вимірювальних приладів, за допомогою яких аграрії можуть точно визначити вміст сухої речовини в кукурудзі. Але на території Німеччини існують невеликі регіони з різним кліматом, наприклад, Баварія та Баден-Вюртемберг. Раніше було складно відбирати проби з цих полів та робити їх швидкий аналіз. «Раніше для оцінки готовності поля до збирання ми аналізували відсоток вмісту сухої речовини в трьох довільно відібраних рослинах. Подібний метод був пов’язаний з високим ризиком розбіжностей: посіви на краю поля визрівають, як правило, швидше, ніж в середині. Знімки з космосу дають повну картину про дозрівання посівів незалежно від розміру поля, так як супутник сканує все поле повністю. «До цього нічого подібного не було, – каже Бьоке і додає, – в найближчі роки ми удосконалимо даний підхід, оскільки сама система з її алгоритмом, заснованим на більшій кількості даних, буде значно повніше відображати реальну картину».

Принципи роботи системи

Супутники рухаються по орбіті Землі з регулярними інтервалами та роблять знімки кожного поля з практично однаковою частотою раз в 3–4 дні. Посіяна кукурудза росте і в процесі свого розвитку змінює забарвлення зеленої маси – із світло-зеленої на темно-зелену. Відповідним чином змінюється і світловий спектр, який відбивається рослинами та реєструється супутниками. На підставі супутникових знімків алгоритм, розроблений компанією KWS, дозволяє дуже точно розраховувати вміст сухої речовини в рослинах окремо по кожному гібриду. Таким чином, завдяки знімкам з космосу, аграрії отримують можливість зібрати максимальний врожай найвищої якості. Система SAT DM Monitoring безкоштовно доступна для аграріїв в рамках додатку myKWS за умови придбання насіння кукурудзи на силос селекції KWS.

Приклад точного землеробства

Описана система – приклад технології точного землеробства. В результаті використання даних вимірів та супутників аграрії отримують точну картину кожного поля та можуть цілеспрямовано коригувати свої рішення на підставі наявної інформації. Окрім того, точне землеробство дозволяє виявити розбіжності в межах одного поля. Оскільки аналіз ґрунту та рослин дозволяє працювати з найменшими ділянками поля, можливе проведення робіт з високим ступенем точності, наприклад, сівба разом з внесенням добрив з точністю до сантиметра. «Внесення добрив та полив проводяться тільки за необхідності. Так ми забезпечуємо більш ефективне використання ресурсів, а отже і більшу екологічну стійкість, – каже Бьоке. Це одна з основних цілей KWS, яку компанія прагне досягти за допомогою своєї пропозиції для аграріїв.

Спостереження за процесом дозрівання: за допомогою графіки можна побачити, як дозріває кукурудза в Німеччині. Синій колір – незрілі рослини, червоний – зрілі. Протягом сезону кукурудза починає визрівати в теплих регіонах Верхньорейнської низини та на сході Німеччини.

Точне землеробство – цифрова революція в сільському господарстві: загальні відомості

Дехто називає такий спосіб ведення господарства «розумним землеробством», а інші – «точним». Але обидва терміни означають одне й те ж: обробку полів з врахуванням індивідуальних потреб на підставі аналізу даних та за допомогою обладнання з цифровим управлінням. До нього відносяться дрони, які літають над полями та за допомогою камер можуть фіксувати хвороби рослин, а також роботи, які автоматично відрізняють бур’яни від культурних рослин та роблять прополювання.

Більше підстав для прийняття рішень

Інші машини під час збирання даних реєструють інформацію про урожайність на різних ділянках поля та передають дані в цифровий профіль поля. Часто виявляється, що урожайність посівів значно відрізняється в межах декількох метрів. Збір інформації з часом дозволяє створити більшу базу даних, на підставі якої аграрії можуть приймати більш точні рішення.

З врахуванням індивідуальних потреб та без шкоди довкіллю

Обладнання та цифрові технології також дозволяють аграріям застосовувати отримані знання на практиці: насіння, добрива, вода та пестициди більше не розподіляються рівномірно по всьому полю, а застосовуються згідно результатів вимірів на кожному квадратному метрі. В підсумку на потрібній ділянці вноситься оптимальна кількість добрив, засобів захисту, води. Таким чином вдається економити ресурси та сприяти сталому сільському господарству, що, в кінці кінців сприятливо позначається на прибутках аграріїв та не шкодить довкіллю.

Ще одна перевага: оцінка з точністю до сантиметра

Дрони та супутники, які літають над полями на різній висоті, сприяють розвитку точного землеробства. Їх камери визначають рівень рослинного покриття та тип рослинності. Кожні два дні супутники пролітають над однією і тією ж територією. Отримані знімки дозволяють оцінити ступінь розвитку рослин на конкретному полі. Для аналізу зображень застосовується інтелектуальний алгоритм, який володіє низкою нових переваг: дозволяє з точністю до сантиметра визначити швидкість росту рослин, змикання рядів, розвиток небезпечних організмів, а також, оптимальний час для збирання врожаю. Без використання техніки людям не вдалося б цього досягти. Багато університетів, компаній та старт-апів вивчають можливості додатку Farming 4.0, назва якого перекликається з промисловою версією додатку Industry 4.0.

Точний контроль

Європейський Союз підкреслює важливість розвитку точного землеробства. В заключенні дослідження, проведеного на замовлення Європейського парламенту вказується: «Враховуючи потреби суспільства та довкілля, основною задачею, яка постала перед аграріями ЄС, є поєднання високої продуктивності та захисту природніх ресурсів. Точне землеробство – це заснований на інформації підхід до прийняття рішень в управлінні сільськогосподарськими підприємствами для точного контроля кожного етапу виробничого процесу».

Німецьке сільськогосподарське товариство (DLG): важлива роль цифрових технологій

«Цілі виробництва продуктів харчування та захисту довкілля можуть конфліктувати між собою», – написано в меморандумі Німецького сільськогосподарського товариства. І далі: «... саме тому особливо важливо знайти такі рішення цього конфлікту перш за все в Німеччині, центральному аграрному регіоні Європи, згідно яких буде досягнутий суспільний консенсус. Необхідно розробити новий прогресивний підхід, який буде враховувати різні підходи та підсилювати конкуренцію, при цьому важливу роль будуть відігравати цифрові технології».

Мільярдний ринок

Не менш важливим є і той факт, що дана тема є економічно значущою. За оцінками фахівців в галузі сільського господарства з консалтингової компанії Accenture, в 2020 році світовий ринок цифрових сільськогосподарських послуг зросте до 4,55 мільярдів доларів США. Вони стверджують: «Більш ширше використання цифрових сільськогосподарських послуг важливе не тільки для підвищення фінансових показників аграріїв, але й для забезпечення зростаючого населення світу продуктами харчування».

Дізнайтеся більше

kws_italien_satellit_traktor_feld_rueckspiegel.jpg

Вища урожайність завдяки супутникам

Супутникові знімки дозволяють точно розпізнати ділянки та розрахувати норму висіву насіння на них. Ця інновація дозволяє аграріям збільшувати урожайність і вже застосовується в найбільшому молочному господарстві Італії.

KWS_China_Mais_Ernte_Gongzhuling.jpg

Китай: Як селекція фундаментально змінює врожай кукурудзи

Висока густота висіву, стійкість до вилягання в складних ґрунтово-кліматичних умовах та маленькі качани: селекція рослин та цільове використання насіння приносять китайським фермерам більші врожаї та дають змогу використовувати комбайни. І з цим дні важкої ручної праці в полі закінчуються для багатьох людей.

KWS_corn_pole_beans_mixed_culture_field_agriculture_start.jpg

Поєднання кукурудзи та квасолі у посівах: добре для худоби, корисно для бджіл

Кукурудза та квасоля разом у посівах: метод, який практикують в Південній Америці протягом 2000 років, зараз намагаються запровадити і в Німеччині. Переваги очевидні: медоноси для бджіл та до двох відсотків більше білка в силосі. Зрештою, все зводиться до виду бобових.