Новые технологии всё прочнее входят в жизнь оренбуржцев. Уже никого не удивишь камерами фото- и видеофиксации нарушений ПДД, оплатой покупок по QR-коду. Между тем, цифровизация добралась до сёл и служит хорошим подспорьем земледельцам.
Трёхмерный колос
В лаборатории Федерального научного центра биологических систем и агротехнологий РАН в Оренбургской области светло даже ночью. Три климатические камеры с виду напоминают большие холодильники. Откроешь дверь — и тебя ослепит мощный поток света всех спектров. Там же поддоны с пожухлыми растениями.
— Здесь завершается эксперимент по оценке жаростойкости селекционных линий яровой пшеницы. Селекционеры выводят новые сорта. Прежде чем сорту появиться, его оценивают в лаборатории. Камера позволяет имитировать полевые условия, — поясняет заведующая лабораторией селекционно-генетических исследований в растениеводстве, кандидат сельскохозяйственных наук Антонина Новикова.
С помощью программы на компьютере лаборанты задали параметры для камеры: дневная температура +28, ночная +16, полное отсутствие влаги в период кущения. Эксперимент длился 28 дней. Выстояли только два кустика пшеницы, остальные погибли на корню. Что уж говорить про поля, где температура может достигать +40 градусов при отсутствии дождей!
— В зоне рискованного земледелия важно спрогнозировать, как будет себя вести растение в случае изменений климата, и вторая задача — оценить существующие гибриды и выделить хозяйственно ценные растения, — продолжает Антонина Александровна.
Выросшие в ходе эксперимента колоски закладывают в специальный 3D-принтер, и здесь подключается искусственный интеллект. Благодаря мультиспектральной съёмке, управляемой с компьютера, создаётся трёхмерная модель колоса. На мониторе высвечивается график, напоминающий кардиограмму.
— Искусственным «зрением» можно увидеть то, чего не видит человеческий глаз. По итогу выявляем «сильные» стороны будущего сорта, необходимые для получения богатого урожая, — показывает график научный сотрудник Екатерина Подласова.
Автоматический комплекс выращивания и цифрового изучения растений запустили в лаборатории в 2022 году. Приобретение уникальной установки стоимостью 23 миллиона рублей стало возможным благодаря национальному проекту «Наука и университеты». Сделан он по индивидуальному заказу.
— Климатические камеры с фиксацией влажности и температуры существовали и раньше, но полностью смоделировать полевые условия в камере мы не могли. Здесь регулируется всё, даже можно по времени назначить «рассвет», «закат» или «ветер». В зависимости от целей эксперимента можем наполнить камеру углекислым газом или внести удобрения, — подчеркнула Антонина Новикова.
Выведенные сорта пшеницы, ячменя, проса селекционеры тестируют на участке в Чебеньках: селекционный питомник насчитывает полторы тысячи гектаров.
В планах у оренбургских учёных разработка моделей прогнозирования почвенного плодородия и урожайности. Тогда любой фермер с помощью программы сможет заранее определить, какой урожай даст на этом участке пшеница или подсолнечник.
— Анализ почвенного плодородия подскажет, какую культуру лучше выращивать, какие удобрения внести. Конечно, засуха или обилие осадков могут внести свои коррективы, но все прогнозы приближены к реальности, ведь строятся они с учётом среднемноголетних значений по температуре и влажности в этой местности. Компьютерная программа проанализирует данные и выдаст результат. Наработки в этой области уже существуют, — говорит Новикова.
Ещё одна задумка учёных — создание приложения, которое в автоматическом режиме позволит аграрию определить, чем больно увядающее растение. Видимо, ждать осталось недолго. Уже сейчас на мобильник можно скачать приложение, которое ответит на вопрос, что за цветок растёт у вас на подоконнике. Достаточно навести камеру на растение — и через несколько минут на экране высветится название.
Вес из будущего
Искусственный интеллект внедряется и в животноводстве. Оренбургские специалисты научного центра РАН вместе с коллегами из Челябинского государственного университета усовершенствовали методику бесконтактного взвешивания скота и оценки его продуктивности. Умную камеру можно навести на телёнка и узнать, каким будет его вес спустя полгода.
— Не прикасаясь к животному, мы определяем будущую массу тела и присваиваем категорию мяса. Не секрет, что гурманы высоко ценят мраморную говядину. Можно спрогнозировать, сколько такого деликатеса получится, когда телёнок подрастёт. Мониторинг позволяет принимать верное решение об оптимальном времени забоя скота, что даёт возможность сократить затраты на его выращивание, — пояснил автор методики Алексей Ручай.
До оренбургских ферм ноу-хау ещё не дошло, но некоторые «умные» технологии применяются. На молочном комплексе в ОП «Электрозавод» Новосергиевского района для приготовления кормов используется смеситель-кормораздатчик «Коблик» с весами и датчиками. Он позволяет автоматически дозировать корма без определения «на глазок».
На предприятии «Северная Нива» в Северном районе работает современная система вентиляции. Специальные шторы поднимаются и опускаются автоматически в зависимости от температуры в коровнике.
Улей на ладони
Куда ещё не пришёл искусственный интеллект в Оренбуржье, так это в сферу пчеловодства и виноградарства. У нас есть чему поучиться у других регионов. В Башкортостане в проектном офисе цифровой трансформации «Ростелекома» разработали «Цифровой улей». Система построена на алгоритмах нейросети, специальных датчиков и систем связи, которые размещаются внутри ульев для сбора важнейших показателей.
— Платформа отслеживает всё, что поможет защитить пчел, предотвратить потери семей и продлить их срок жизни: несанкционированное открытие крышки, опрокидывание улья, контролирует микроклимат внутри роя, анализирует уровень звука в улье, изменения температуры, влажности, углекислого газа. Все эти показатели я могу отслеживать в приложении на своём смартфоне из любой точки, — рассказал пчеловод Руслан Валиахметов, опробовавший новинку.
Интересен пример Севастополя, где работает цифровая винодельческая система с компьютерами, «умными» лозами и маркетплейсом для аграриев.
Что и говорить, все отрасли хозяйства нынче переживают настоящую цифровую трансформацию, но человека не заменит ни одна машина. Искусственный интеллект в сельскохозяйственном производстве — верный помощник опытному специалисту.
Фото Олега Рукавицына
