Журнал «Агротехника и технологии»
Не секрет, что урожайность сельскохозяйственных культур напрямую зависит от погодных условий, а точнее — от возможности их прогнозировать и предвидеть потребности растений с максимальной точностью. Здесь на помощь аграриям приходят системы интеллектуального мониторинга — метеорологические станции. О специфике работы этих систем и о том, как с их помощью принимать правильные и своевременные решения, касающиеся проведения полевых работ, журналу «Агротехника и технологии» рассказали участники рынка
Развитие систем мониторинга, к которым относятся и метеостанции, за последние годы шагнуло далеко вперед, говорит Илья Прокудин, генеральный директор компании «Кайпос» (интеллектуальные системы мониторинга погодных условий). «Сегодня метеостанции — незаменимый инструмент агронома, с помощью которого можно получить полную информацию с полей для дальнейшего анализа и конвертации, в конечном счете, в финансовую прибыль», — подчёркивает он.
Как это работает?
Метеостанция состоит из нескольких компонентов, включающих в себя главный приёмо-передающий модуль с элементами питания или солнечной батареей и набор внешних датчиков, измеряющих различные параметры атмосферного воздуха, осадков, солнечного излучения и состояния почвы, объясняет Юрий Куликов, аналитикконсультант компании «Агросигнал» (решения для цифровизации сельского хозяйства).
Монтируется метеостанция, по его словам, на специальных наземных штативах, а часть датчиков с проводным или беспроводным соединением располагается по периферии от основного модуля. Это позволяет собирать репрезентативные данные и затем транслировать их на сервер для систематизации и анализа.
«Вся информация записывается и хранится на сервере AGROKEEPWEB, обеспечивая агроному доступ в любое время суток из любой точки планеты, — добавляет Илья Прокудин. — Анализируя данные, специалист принимает верное решение о времени проведения агротехнических мероприятий, к которым относятся, например, полив или обработка растений от вредителей и болезней».
На собственном опыте в преимуществах использования метеостанций в сельском хозяйстве убедился Дмитрий Бородовский, руководитель отдела точного земледелия компании «ЭкоНива-АПК Холдинг» (растениеводство, семеноводство, мясное и молочное скотоводство, племенная работа, производство молока).
«Метеостанции являются инструментом для принятия решений, позволяющим качественно планировать проведение полевых операций, которые напрямую зависят от погодных условий, а также накапливать базу данных, формируя «историю» каждого поля», — рассказывает Дмитрий Бородовский. Например, как уточнил специалист, сумма эффективных температур и количества осадков может пригодиться в аналитике при формировании севооборота, выбора сортов и гибридов выращиваемых сельскохозяйственных культур.
По его словам, с помощью собственной метеостанции агрономы ГК «ЭкоНива» ежедневно получают метеосводку за последние сутки по основным погодным показателям — средней, минимальной/максимальной температуре воздуха и количеству осадков. «Это довольно просто: при помощи мобильного приложения можно самостоятельно оценивать метеоданные или использовать прогноз погоды в планировании работ», — делится Дмитрий Бородовский.
Отсутствие же в хозяйстве метеостанции чревато рисками и излишними расходами. Проведение тех или иных агротехнических мероприятий при неблагоприятных погодных условиях ведёт к финансовым потерям, напоминает Илья Прокудин. Метеостанция — это инструмент, за счёт которого можно оптимально использовать ресурсы агропредприятия, говорит он. Метеостанция даёт возможность эффективно организовать защитные мероприятия, сократить расход воды при поливе, а также благодаря эффективному применению техники сэкономить на средствах защиты растений, удобрениях и ГСМ.
Впрочем, что касается выгоды от экономии воды, то, по мнению Юрия Куликова, здесь стоит говорить не столько об экономии воды как ресурса, сколько о совокупном эффекте, который получается благодаря оптимальному поливу и своевременному удовлетворению потребностей растений во влаге.
«Именно эта своевременность и адекватность поливных норм главным образом влияет на конечную урожайность сельскохозяйственной культуры и её качественные показатели», — уверяет Куликов, добавляя, что достичь такой точности полива можно только при использовании средств объективного мониторинга — метеостанций для прогноза и почвенных датчиков, которые дают понимание влагообеспеченности почвы на различной глубине.
Как объяснил Юрий Куликов, сопоставление показаний датчиков с требованиями каждой конкретной культуры к влагопотреблению на определённой фазе вегетации позволяет рассчитать необходимую поливную норму, которая компенсирует отсутствие атмосферных осадков и таким образом обеспечит оптимальные условия роста и развития растений.
Также аналитик-консультант компании «Агросигнал» напоминает, что зачастую оросительные установки, кроме непосредственной функции полива, могут использоваться для внесения различных водорастворимых препаратов и удобрений. В этом случае, по словам Куликова, почвенные датчики служат для контроля динамики минерализации почвенного раствора. Это способствует получению растениями дополнительного минерального питания, что также напрямую сказывается на продуктивности и качестве урожая.
Портфель агронома
В настоящее время на российском рынке представлено множество моделей метеостанций различных производителей. Есть как импортные, так и отечественные варианты хорошего качества с широким набором функций.
Выбирая конкретную модель, Юрий Куликов советует, в первую очередь, сопоставлять набор возможностей прибора с потребностями предприятия. При этом специалист обращает внимание, что сегодня многие производители компонуют свои метеостанции сходным набором датчиков, которые, соответственно, обеспечивают схожие возможности мониторинга. «Внимательность на этапе выбора, сопоставление задач и необходимых функций позволит в будущем получить максимальную пользу», — подчёркивает он.
Илья Прокудин полностью поддерживает мнение коллеги, отмечая, что выбор в пользу той или иной марки и конкретной модели должен основываться на функциональном соответствии прибора профилю хозяйства.
Кстати, предупреждает специалист, некоторые европейские производители могут не предоставлять определённый функционал или предлагать хозяйству необходимые опции за очень значительную сумму «Например, если хозяйство занимается выращиванием плодовоягодных культур, понадобится максимально широкий набор датчиков, включающий, в том числе, датчики осадков, температуры и влажности воздуха и почвы, скорости и направления ветра, а также атмосферного давления», — инструктирует Илья Прокудин, поясняя, что эти данные нужны для расчёта вероятности появления вредителей и заражения растений.
В то же время, по словам Прокудина, если речь идет о выращивании зерновых, кормовых или масличных культур, достаточно минимального функционала: датчика осадков, температуры и влажности воздуха, влажности листа.
В стандартный же набор портфеля агронома, как правило, входит датчик атмосферного давления, температуры и влажности воздуха, осадков и увлажнения листа. Этот функционал может быть расширен в зависимости от потребностей хозяйства за счёт датчиков влажности и температуры почвы, скорости и направления ветра, солнечной радиации и так далее. «Главное при выборе не переплатить и не приобрести метеостанцию с функционалом, которым агроном не будет пользоваться», — предупреждает Илья Прокудин.
В свою очередь, Юрий Куликов добавляет, что потребность в использовании того или иного компонента системы метеомониторинга зависит от внедрённых технологий и условий работы агропредприятия. По его словам, в подавляющем большинстве случаев использование метеостанций оправдано, даже если в хозяйстве, например, не применяется искусственное орошение.
«Необходим не только прогноз для полива, но метеопрогноз в целом: например, контроль температуры и влажности почвы критически важен для планирования обычных полевых технологических операций, будь то сев или химическая обработка растений, — объясняет свою точку зрения Юрий Куликов. — Исходный набор показателей, контролируемый метеостанциями и периферийными датчиками, практически одинаков как для богарного земледелия, так и для орошаемого. Разница лишь в том, что степень значимости того или иного показателя, а также варианты его интерпретации отличны в зависимости от специфики технологии».
Куликов уверен, что температуру, влажность почвы и воздуха, скорость и направление ветра важно знать любому агроному при использовании любого типа орошения или его отсутствии. Так или иначе, по его словам, все технологические операции в растениеводстве завязаны на метеопрогноз и текущие метеоусловия. Поэтому, как рассуждает специалист, чем шире спектр наблюдаемых параметров, тем более полноценна картина текущей и ожидаемой погоды.
Например, в производственных хозяйствах ГК «ЭкоНива», где установлены и успешно работают метеостанции, системы орошения не применяются.
«В настоящее время «ЭкоНива» с ежечасной периодичностью собирает погодные данные в зависимости от региона и комплектации станции: температуру воздуха, количество атмосферных осадков, относительную влажность воздуха, скорость и направление ветра, атмосферное давление и точку росы», — рассказывает Дмитрий Бородовский, подчёркивая, что основное внимание при этом уделяется температуре воздуха и количеству осадков.
В хозяйствах ГК «ЭкоНива» используется оборудование австрийской компании Pessl Instruments. «Мы уже несколько лет тестируем эти метеорологические станции в разных регионах присутствия наших агропредприятий на предмет качества собираемых данных, устойчивости оборудования к факторам окружающей среды, надёжности и простоты в эксплуатации. Опыт «ЭкоНивы» подтвердил, что отклонение в точности данных, заявленное производителем, составляет менее 1%», — поделился Дмитрий Бородовский.
Учите матчасть
Вопрос установки метеостанций и периферийных датчиков является очень важным, поскольку правильность выбранной позиции будет определять достоверность и репрезентативность получаемых в дальнейшем данных, отмечает Юрий Куликов, аналитик-консультант компании «Агросигнал».
При выборе места для размещения метеостанций он советует учитывать множество факторов, среди которых высота точки местности, удалённость от преград (лесополос или зданий и сооружений), наличие покрытия сетью сотовой связи, равная удалённость от границ полей предприятия, либо контролируемой зоны.
По опыту Куликова, в части эксплуатации также следует уделять внимание плановому обслуживанию оборудования. Каждый производитель, как правило, чётко описывает перечень процедур, которые хозяйству необходимо выполнять для поддержания нормального функционирования метеостанции, говорит Юрий Куликов. В большинстве случаев, по его словам, требуется проверка или замена элементов питания метеостанции, очистка панелей солнечной батареи и проверка проводных соединений датчиков.
На такие же моменты обращает внимание и генеральный директор компании «Кайпос» Илья Прокудин: «Каждому покупателю выдаётся руководство пользователя, где подробно указаны условия установки и эксплуатации метеостанции. Впрочем, система крайне проста, никаких сложностей обычно не возникает».
Это подтверждают и аграрии. «Никаких трудностей в процессе установки и эксплуатации у нас не возникало, всё просто и понятно, — говорит руководитель направления «Точное земледелие» агрохолдинга «ДолговГрупп» Роман Горбач. — К тому же существует поддержка от производителя».
В ГК «ЭкоНива» также убедились, что современные метеостанции обладают практически полной автономностью и не требуют больших трудозатрат при монтаже или эксплуатации. «Настройку и обслуживание могут выполнять сотрудники, не обладающие специализированными навыками. В целом для бесперебойной работы достаточно ежеквартального осмотра и очистки оборудования», — доволен руководитель отдела точного земледелия «ЭкоНивы» Дмитрий Бородовский.
Ещё одной веской причиной выбора метеостанций данного производителя, как признал специалист, стало наличие качественного и интуитивно понятного для пользователей программного обеспечения, в том числе мобильного приложения, предоставляющего быстрый доступ к погодным данным.
«Погодный сервис от Pessl позволяет накапливать и хранить достаточно продолжительное время архив метеонаблюдений, который впоследствии станет незаменимым материалом для анализа производственного года и полученной урожайности», — подчеркивает Дмитрий Бородовский, приводя аргументы в пользу бренда.
В агрохолдинге «ДолговГрупп», расположенном в Калининградской области, (вертикально-интегрированная структура от поля до прилавка, включающая выращивание зерновых и масличных культур, кормопроизводство, растениеводство, животноводство и племенные центры, птицеводство, производство молочной и мясной продукции) метеостанции пока используются лишь как инструмент для накопления данных о погоде.
«Метеостанции у нас две, обе производства Caipos, используем первый год. Решили их установить из-за потребности получать достоверную информацию о фактических погодных данных, осадках, температуре, влажности листа, а также с целью протестировать заявленные возможности, такие как прогноз погоды, агромодели заболеваемости и атаки вредителей. С помощью этого оборудования получаем также рекомендации по времени опрыскивания, основанные на прогнозе погоды, — делится Роман Горбач, руководитель направления «Точное земледелие» агрохолдинга «ДолговГрупп».
По его словам, марка была выбрана на основе отзывов партнеров и, в большей мере, из-за лояльности в ценовой политике продавца. «Мы настроили интеграцию с Cropio и получаем данные в виде ежедневного отчета и push-уведомлений при угрозах», — добавляет Роман Горбач.
По данным Юрия Куликова, цены на метеостанции в зависимости от набора датчиков и функций варьируются на российском рынке от нескольких десятков до сотен тысяч рублей за один комплект.
При выборе метеорологического оборудования Илья Прокудин советует аграриям учесть, что цена европейских моделей в несколько раз выше российских аналогов. «Минимальная разница может составлять 100 тыс. руб. и выше», — обращает внимание специалист.
Вместе с тем Юрий Куликов спешит немного успокоить аграриев: «Обычно затраты на приобретение являются главными в «жизненном цикле» метеостанции. Дальнейшие эксплуатационные затраты не велики и сводятся к стоимости некоторых расходных элементов и ежегодной оплаты подписки на электронные сервисы, обеспечивающие работу метеостанции и трансляцию данных на сервер».
Он добавляет, что цена на расходные элементы для метеостанций разных производителей, конечно, может отличаться. Так, по его словам, «расходники» для импортного оборудования известных брендов, как правило, ощутимо дороже «расходников» отечественных производителей. «В текущих условиях, когда существуют объективные ограничения в импортноэкспортных операциях, вызванные усилением требований санитарно-эпидемиологического контроля на фоне общемировой пандемии коронавирусной инфекции, могут возникать некоторые логистические сложности при поставке запчастей и расходных материалов для метеостанций импортного производства. Это необходимо учитывать при организации планового обслуживания своего метеооборудования, предусматривая вероятности увеличения сроков поставки», — предупреждает Юрий Куликов.
Цифровые технологии в агросекторе
На сегодняшний день, по данным компании «Агросигнал», метеостанции используют, как минимум, 50% крупных агропредприятий страны. «Безусловно, может отличаться конфигурация метеостанции или набор её датчиков, но сам факт использования имеет место», — уточняет Юрий Куликов.
По его словам, практика применения метеостанций довольно распространена среди агропредприятий, имеющих оросительные установки, — главным образом, в южных регионах и Поволжье. При этом, Куликов отмечает, что метеомониторинг успешно применяется и в хозяйствах меньшего масштаба, зачастую не имеющих оросительных установок. Например, фермерских, где метеоданные несут не меньшую ценность, предупреждая о неблагоприятных погодных условиях и систематизируя сведения о накопленных осадках и температурах.
В качестве примера российских агропредприятий, использующих метеостанции в сельхозпроизводстве, Илья Прокудин приводит такие компании как «Доминант», «Русагро», «Агротерра», «КДВ Агро- Алтай», «Совхоз имени Ленина», «Акрон», «Био-Тон». Также, продолжает он, метеостанции используют и компании-производители ХСЗР, семян и удобрений («Сингента», «Байер», «Басф», «Август», «КВСРус», «Пионер», «Лимагрен») и большинство садово-виноградных хозяйств юга России.
«Многие сельхозпроизводители внедряют у себя метеостанции, чтобы попробовать их в деле. Но на этом и останавливаются», — отмечает Роман Горбач из агрохолдинга «ДолговГрупп». Он объясняет это тем, что не все метеостанции дают настолько точные и долговременные прогнозы, как хотелось бы аграриям. В этом смысле производителям метеостанций есть, куда развиваться, считает он.
Между тем, по мнению Юрия Куликова, существующие тренды развития отраслевых цифровых систем указывают на большие перспективы укоренения такого рода технологий в агропроизводстве. Причем, как подчеркивает Куликов, речь здесь можно вести не просто об автоматизации отдельных процессов, а о возможностях комплексного управления сельскохозяйственным предприятием с использованием элементов искусственного интеллекта и цифровой экосистемы IoT, когда сбор, анализ, интерпретация информации и выбор оптимального управленческого решения будут осуществляться полностью в автоматическом режиме на основе заложенных алгоритмов и математических моделей.
«При таком сценарии роль человека в операционном, а возможно, и в стратегическом управлении агропредприятием может заметно уменьшиться, дав возможность автоматизированной системе работать с огромным разносторонним объёмом данных, не доступным для быстрого восприятия и анализа человеческим мозгом», — полагает Юрий Куликов.
По его прогнозам, параллельно с цифровизацией управления будет происходить и цифровизация технологическая. С точки зрения специалиста, наиболее интересной перспективой здесь является роботизация технологических процессов — беспилотная сельскохозяйственная техника, автоматизированные склады
По его словам, российский сегмент IT-компаний в агросекторе за последние годы заметно обогатился: опытные разработчики укрепили свои позиции, появилось много интересных перспективных стартапов. А стало быть, открываются хорошие возможности и для конкурентного роста, и для технологического обмена, доволен специалист.
«Надо сказать, что сама специфика сельскохозяйственной отрасли нашей страны с её уникальным масштабом предприятий очень способствует получению максимальной эффективности от внедрения цифровых решений, — рассуждает Куликов. — Это даёт хорошие возможности для роста и развития целевых продуктов технологических компаний, обеспечивающих, в свою очередь, производительность и эффективность работы сельскохозяйственных предприятий».
В свою очередь, Дмитрий Бородовский отмечает, что хотя метеостанции нельзя назвать новым явлением в сельском хозяйстве, в последнее время они стали одной из важных частей процесса цифровизации производства. «Соответственно, степень применения метеорологических систем будет расти вместе с общим уровнем цифровизации отрасли», — прогнозирует он.
К слову, согласно экспертным оценкам Минсельхоза РФ, российский рынок цифровых технологий в агросекторе составляет около 360 млрд руб., а к 2026 году он может вырасти в пять раз. Этому, в частности, будет способствовать реализация национального проекта «Цифровая экономика».
«Если кого-то нет в цифре, его нет и в реальности, — заявляет Илья Прокудин, — и скоро мы все к этой формуле придём». Глава компании «Кайпос» подчёркивает, что прогресс не стоит на месте, и возврат к устаревшим технологиям (особенно учитывая увеличение площадей, занятых под выращивание сельхозкультур, а также климатические изменения и катаклизмы) невозможен. А значит, надо идти вперёд, осваивая цифровые технологии, заключает он.
