• (4112) 39-05-34
  • mba@prez.ysn.ru
  • г. Якутск, ул. Петровского, 2

Цифровые фермы и умные поля становятся реальностью

На базе Сибирского федерального научного центра агробиотехнологий РАН открылась VIII Международная научно-техническая конференция «Информационные технологии, системы и приборы в АПК».

Приветствуя участников форума в Краснообске, вице-губернатор Новосибирской области Ирина Викторовна Мануйлова отметила: «С каждым годом продовольственная, экологическая, а значит, и экономическая безопасность нашей страны всё в большей степени будут обеспечиваться за счет научно-технического прогресса и высокотехнологичного бизнеса». В этом контексте И. Мануйлова подчеркнула значение цифровых технологий в аграрной науке: «Это и контроль качества сельскохозяйственной продукции, и создание информационно-измерительных систем, новые приборы для исследований и многое другое».

Виктор Альт, Кирилл Голохваст, Ирина Мануйлова Виктор Альт, Кирилл Голохваст, Ирина Мануйлова

«В мире нарастает конкуренция за ресурсы, а в России, к примеру, находится 51 % всех мировых запасов чернозема, — обозначил директор СФНЦА РАН доктор биологических наук Кирилл Сергеевич Голохваст. — Сельское хозяйство, как и военно-промышленный комплекс, потребляет сегодня максимум технологических новинок. И важно, что наша конференция объединила не только ученых, но и практиков, демонстрирующих десятки актуальных разработок».

Министр науки и информационной политики Новосибирской области кандидат физико-математических наук Алексей Владимирович Васильев сообщил, что власти региона не отказываются от планов создания на его территории научно-образовательного центра (НОЦ) мирового уровня, специализированного на биотехнологиях, включая аграрные. «Губернатор, как глава наблюдательного совета НОЦ, утвердил программу его деятельности, — сказал министр. — В нее уже отобрано 62 проекта, 18 из которых подготовили исследовательские учреждения, 21 — университеты, и 23 представлены бизнесом».

Заместитель председателя Сибирского отделения РАН и директор Иркутского филиала СО РАН академик Игорь Вячеславович Бычков выступил с пленарным докладом по проблеме углеродного баланса. «Сельское хозяйство вносит значительный вклад в карбоновый кругооборот», — отметил ученый и подчеркнул, что сегодня этот процесс носит незамкнутый и прогрессирующий характер: «За последние 60 лет измерения на территории Российской Федерации показали суммарное увеличение среднегодовых температур на 3,7 градуса, но на Северо-Востоке страны и в Арктической зоне они росли гораздо быстрее. Вопрос о степени участия в этом человека остается предметом дискуссий, но нельзя не учитывать, что беспрецедентный рост содержания СО2 за 800 000 лет приходится на последние 150, то есть на индустриальную эпоху. Только за 2000—2018 годы выбросы двуокиси углерода в атмосферу Земли выросли с полутора до пяти миллиардов тонн».

Академик И. Бычков ознакомил аудиторию с глобальными сетями мониторинга и исследований «карбоновой погоды», отметив отставание России от мирового тренда. «Теперь принято решение о создании ряда карбоновых полигонов на сибирской территории, в том числе в Новосибирске, и я думаю, что мы в этом вопросе быстро продвинемся», — обнадежил ученый. Он отметил, что для Сибири характерна особая роль лесов в углеродном круговороте, причем в плане и поглощения, и эмиссии, которой способствуют катастрофического масштаба пожары. «Если посмотреть на карту, то в Западном полушарии горит в основном Юг, а у нас в Восточном — к сожалению, Север, то есть, в основном, территории России», — отметил Игорь Бычков.

Игорь Бычков Игорь Бычков

Он подробно остановился на аналитико-информационном обеспечении карбоновых полигонов. Мультимодальные потоки данных собираются из четырех групп источников: космических, воздушных (включая беспилотники), наземных и экспериментальных. Технологической основой сбора данных служат мировые стандарты Интернета вещей, а гибкость подхода обеспечивается широким использованием цифровых озер как информационного интегратора. «Разрабатываемые расчетные трехуровневые уровневые модели должны соответствовать международным соглашениям», — подчеркнул иркутский академик. Отвечая на вопрос коллеги о целесообразности выделения регионального уровня обработки данных по углероду, И. В. Бычков отметил: «Основа для сбора данных — локальная, но при этом необходимо соблюдать принцип широкого пространственного распределения. Однако системы обработки и анализа информации должны строиться на национальном и глобальном уровнях».

Применение цифровых методов при выборе технологий возделывания зерновых культур было обозначено темой пленарного доклада главного научного сотрудника СФНЦА РАН академика Виктора Валентиновича Альта, но он коснулся и вопросов более общего плана. «В аграрной отрасли появляются новые профессии и новые профессионалы, которых ведут за собой новые лидеры, — поделился наблюдениями ученый. — При этом в полный рост встает проблема деревни и сельского образа жизни, мало подверженных изменениям». Дисбаланс между новейшими технологиями и почти неизменной средой их применения и жизни носителей усугубляется психологическим фактором: «Есть коллективное подсознательное сопротивление переменам, а конкуренция препятствует открытости, передаче опыта».

Говоря о цифровых технологиях аграрного назначения, Виктор Альт определил их цель: как выявление и преодоление препятствий, которые создает природа. Сложность «оцифровки» земледелия ученый видит в огромном количестве вводных данных: географических, погодных, почвенных и иных условий, растений и их сортов, удобрений и ядохимикатов, видов техники и так далее. «Если работать по всему спектру сельхозкультур, технологий выращивания и уборки урожая в конкретном хозяйстве при трех видах обработки почвы, мы получим около 250 000 вариантов технологических решений», — сообщил академик.

Решением проблемы В. В. Альт видит исходную оптимизацию информационного поля («отсечение» избыточных данных) и использование суперкомпьютерных систем. По его расчетам, для тотальной цифровизации земледелия на 1 900 000 гектарах пашни Новосибирской области потребуется платформа с суммарной мощностью около 2 петафлопс. При этом заместитель главы регионального Минсельхоза Евгений Юрьевич Зайцев посетовал на дороговизну предлагающихся информационных систем и решений: «По этой причине пока что прорыва не наблюдается. Хотелось бы увидеть на этой конференции предпосылки удешевления цифровизации, тогда бизнес будет более восприимчив к таким инновациям».

Тем не менее, примером восприимчивого бизнеса выступило семеноводческое ООО «Соколово» из Колыванского района Новосибирской области, о достижениях которого участникам конференции сообщил его директор Анатолий Антонович Степанов. «На площади хозяйства в 13 000 гектар мы с 2009 года последовательно вводили цифровые технологии, — рассказал он. — Точкой отсчета послужило создание базы данных по земельным ресурсам и экономическое планирование, к этому прибавился архив полевых работ и электронная весовая: амбарные книги ушли в прошлое вместе с разночтениями наших и клиентских показателей».

На сегодня в «Соколово» все технологические циклы контролируются и управляются ОЦУПом — оперативным центром управления производством. В частности, полевой навигацией: «При любом отклонении от заданной траектории механизатор обязан остановить машину и связаться с диспетчером», — сообщил А. Степанов. ОЦУП пользуется данными собственной метеостанции, чтобы имеет максимально точный прогноз на трое суток вперед, а каждый из семи агрономов пользуется прикрепленным к нему квадрокоптером.

В результате, по сравнению с 2012 годом, длительность сева удалось снизить с 26 до сегодняшних 16 суток, уборки — с 39 до 25, при этом Анатолий Степанов напомнил о том, что в сентябре 2021 года было всего два дня без дождей. Выросла урожайность: по пшенице, например, с 12 до 50 центнеров с гектара, а на некоторых полях до 82. «Мы поставили себе планку в 100, и обязательно выйдем на этот рубеж», — заверил аграрий. К 2024 году цифровое «Соколово» планирует выйти на управление плановой урожайностью. «Результат достижим только в условиях системного и тотального взаимодействия всех элементов информационного обеспечения нашей работы», — считает А. Степанов. «Вы создали замечательную систему оперативной диспетчеризации, — откликнулся академик В. Альт, — следующим шагом должно стать наделение ее экспертными и прогностическими функциями».

«Наука в Сибири»