Підключити поле до інновацій

Українські господарства по -різному впроваджують елементи точного землеробства. Агрохолдинг «ІМК» підійшов до цього серйозно: щоб ці елементи працювали систематично, створили цілий відділ точного землеробства. Розмовляємо про це з Мирославом Гуранським, начальником відділу точного землеробства

автор матеріала Ростислав Панічев

Мирослав Гуранський, начальник відділу точного землеробства агрохолдингу ІМК

— Тож роботу з точним землеробством розпочали зі створення відповідного відділу в агрохолдингу?

— Майже так, хоча деякі окремі елементи точного землеробства, такі як системи паралельного водіння та сівалки точного висіву з можливістю від’єднання секцій, вже були у господарствах холдингу, але роботу з ними навряд чи можна було назвати максимально ефективною. Тому у 2017 році було прийнято рішення сформувати окремий відділ із впровадження точного землеробства, який очолив Богдан Кривіцький (наразі технічний директор «ІМК»). Штат відділу відразу планували робити оптимальним, тому у відділі працюють сім фахівців. Усі разом вирішуємо завдання, пов’язані з впровадженням інновацій та точних рішень, які напряму підвищують ефективність та продуктивність виробництва, що, своєю чергою, має економічний ефект внаслідок оптимізації витрат, економії та раціонального розподілення. Без таких рішень важко нині обійтися. Особливо, коли ми говоримо про великі компанії, де треба системно підходити до кожної операції у виробництві та чітко розуміти ефективність елементів, що впроваджуються.

— Які аналітичні функції покладено на відділ?

— До нашого відділу надходять великі обсяги даних щодо польових операцій, зокрема: висів, обприскування, внесення добрива, збирання урожаю, обстеження полів. Якраз акумулюванням та обробленням цих даних займаються аналітики відділу. Вони ж завантажують їх до геопорталу та контролюють надходження даних за допомогою телематики. Також до їх функцій належать контроль якості виконаних операцій, інформування виробничого блоку у разі виявлення порушень задля їх швидкого усунення, аналіз усіх накопичених даних, які завантажені на портал, та формування аналітичного звіту про виконані операції.

— Ви сказали про геопортал. Що це таке?

— Мова про хмарний сервіс, призначений для збирання та аналізу всіх просторових даних сільськогосподарського підприємства і так само для планування та контролю виконання польових робіт.

Коли постало питання візуалізації, контролю, аналізу даних врожайності, висіву, внесення ЗЗР, аналізу ґрунту, результатів аерофотозйомки полів дронами, супутникових знімків тощо, треба було визначитися з програмним продуктом, який підходив би під наші потреби. Адже візуалізувати такі обсяги даних на основі якихось презентацій чи чогось подібного — це незручно і неправильно. Крім того, ці дані несуть значну інформативність і використовуються для формування карт змінних норм, тому треба накопичувати й постійно використовувати накопичені дані за кілька років поспіль. На той момент оптимальним рішенням був PreAgri. І наразі всі дані, які ми туди завантажуємо, зберігаються на наших серверах. Тепер у будь-який момент ми можемо ці дані використати для власних потреб. Проте не лише PreAgri забезпечує наші потреби, ми активно використовуємо й операційний центр MyJohnDeere та JDLink, онлайн-платформу OneSoil та платформу моніторингу Wialon.

Скрін знімків NDVI із платформи EOS

— Розкажіть, будь ласка, про елементи точного землеробства, що використовують в «ІМК»

— Насамперед ми використовуємо технологію глобального позиціювання. Майже на усій техніці у нас стоять автопілоти та GPS-трекери. Геоінформаційними системами (GIS) користуємося для оцінювання врожайності, складання карт врожайності на основі даних, які формуємо й збираємо з наших комбайнів. Окрім цього, на полях «ІМК» активно застосовуємо технології змінних норм висіву й диференційне внесення добрив, технології дистанційного зондування землі, використовуємо знімки NDVI, залучаємо дрони для обстеження посівів і полів. Не обходиться і без часткового агрохімічного дослідження ґрунту. Отже, цілий комплекс рішень, які нам щодня стають у пригоді.

— Невже ви ці елементи точного землеробства почали використовувати всі відразу?

— Звісно, ні. Кожен елемент, кожна технологія чи інновація потребує особливої уваги й детального вивчення. Перед тим, як імплементувати якусь технологію у виробничий процес, слід вивчити альтернативи цієї технології, прорахувати економічну ефективність, протестувати на власному досвіді, лише тоді можемо бути впевнені у її ефективності. Через те усі технології впроваджуємо та використовуємо після всебічного аналізу та поступово формуємо кожен елемент технології і розвиваємо його.

Хмарний сервіс для збирання та аналізу всіх просторових даних Pri Agri

— Що саме мається на увазі?

— Наведу приклад систем автопілотування. Щоб зрозуміти, чи може трактор працювати з автопілотом, спочатку треба обстежити наявну в господарстві техніку, визначити, який тип автопілоту потрібно встановити, з яким причіпним обладнанням вона агрегатуватиметься, яка точність коригувального GPS-сигналу має бути. Ми так і робили, аналізуючи все крок за кроком. Наприклад, трактору, який на постійній основі виконує лише операції ґрунтообробітку, не потрібна система автопілотування з великою діагоналлю дисплею, RTK-сигналом, опціями ISOBUS task controller, Section Control і т. д. Вистачить менш функціональної системи, де будуть наявні базові функції автопілотування з коригувальним супутниковим сигналом 15–20 см та з простим і зрозумілим інтерфейсом для оператора. І, відповідно, навпаки, якщо трактор буде залучений у важливіших операціях, таких як посів, внесення добрив, внесення ЗЗР за допомогою «розумних» сівалок точного висіву, розподільників мінеральних добрив з автоматичними онлайн-системами калібрування та визначення ваги, обприскувачів з посекційним відключенням, треба якраз таки більш функціональна система автопілотування з можливостями відображення інтерфейсів цих агрегатів, які спілкуються за ISOBUS-протоколом. Це дає змогу управляти всіма типами навісного та причіпного обладнання різних виробників з одного терміналу, функціями відключення секцій та змінних норм, запису геопросторових даних (фактичні норми внесення та безліч інших атрибутів), телематикою тощо. До того ж недоцільно завалювати кабіну трактора безліччю додаткових моніторів сівалок та інших агрегатів різних виробників. Це не лише погіршить ергономіку в кабіні, а й заважатиме роботі оператора (механізатора), бо саме від нього чи не найбільше залежить ефективність впровадження більшості виробничих інновацій.

Робоче місце оператора (механізатора) під час проведення сівби

— Які системи автопілотування використовуєте в «ІМК»?

— Ми користуємося системами автопілотування провідних компаній світу, зокрема John Deere, Trimble та Hexagon. Маємо різні моделі цих виробників, які підбирали згідно із завантаженням техніки. Наш ринок доволі насичений і навіть перенасичений пропозиціями від різних виробників, кожен виробник намагається бути кращим, та все одно їхні системи матимуть свої плюси та мінуси. Ми завжди готові розглядати різні варіанти обладнання інших виробників для тесту та інтегрування в парк техніки. Користі від таких систем багато. Використання автопілоту підвищує ефективність виконання польових операцій, ефективність роботи оператора, зменшує кількість пропусків та перекриттів, зменшує відсоток ущільнення на полях, зменшує витрату палива та багато іншого.

Наш відділ провів розрахунки ефективності використання автопілоту на ґрунтообробітку та за який період відбувається його окупність. Методика проведення обліку була такою: трактор Case 500 з агрегатом Salford, 4,8 м робить прохід за допомогою систем автопілотування, використовуючи сигнал RangePoint. Після цього робить 16 проходів у ручному режимі й виконує ще один прохід за допомогою систем автопілотування по лінії, на якій він мав би бути після 16 проходів. У результаті того, що за ручного водіння перекриття більші, тому між двома останніми проходами утворився пропуск, який і дорівнює сумі всіх попередніх перекриттів. З розрахунків виконаної площі це становило 4%. Тому можемо зробити висновок, що обробіток ґрунту без автокерування призводить до перекриття в середньому 4–8% залежно від ширини причіпного агрегату. Якщо перевести на обробіток, наприклад, 5 тис. гектарів, то це фактично збільшує оброблену площу до 5200–5400 га. Якщо взяти для обрахунку середню вартість глибокого розпушування (25 дол./га) та додатково оброблену площу 200–400 га, то сума становитиме 5–10 тис. доларів. Системи ж автопілотування коштують від 6 тис. доларів, і в середньому господарству вони окупляться вже за перший сезон.

Проведення ґрунтообробітку

— Що додатково треба для роботи систем автопілотування?

— Передусім система автопілоту має керуватися сигналами коригування. Це є платні супутникові GPS-сигнали з точністю 3–5 см, 15–20 см та RTK-сигналом, що дає змогу отримувати поправки до вимірювань і встановлювати місце розташування з точністю до 2 см. В «ІМК» використовують і те, й інше. Базова станція для корекції сигналу забезпечує роботу в межах 60 км з найбільш точною, серед усіх наявних на сьогодні, корекцією сигналу у 2 см. Проте трапляються місця, де передавання сигналу з базових RTK-станцій неможлива через ненадійну телекомунікаційну інфраструктуру покриття стільникового зв’язку. У такому разі використовують платний супутниковий сигнал із точністю 2–5 см, 15–20 см залежно від виробничих операцій. Передплата корекції сигналу залежно від точності коштує близько 400–1000 дол. на рік.

Мирослав Гуранський

 

 

 “

На полях «ІМК» активно застосовуємо технології змінних норм висіву й диференційне внесення добрив, технології дистанційного зондування землі, використовуємо знімки NDVI, залучаємо дрони для обстеження посівів і полів

 

 

— Серед елементів точного землеробства ви назвали диференційне внесення добрив. Зазвичай воно потребує попереднього аналізу ґрунтів. Як підходить до цього «ІМК»?

— Питання проведення аналізу ґрунту доволі дискусійне як з точки зору методів відбирання проб, так і якості проведення лабораторних досліджень зразків і наданих рекомендацій. Скажу так: аналіз ґрунту ми проводили, однак частково, в основному для дослідних ділянок. Це доволі дорога послуга. Тому тут треба якісно та зважено підходити до цього питання. Зазвичай холдинги — це переважно великі поля 100, 200, 300, 400 га і більше, тож рішення про відбирання проб із сіткою 10–20 га задля часткової економії не є доцільним, бо отримані значення будуть «середніми по палаті», як наслідок, і рекомендації будуть такими ж. Так само проводити аналіз ґрунту на кожному 0,5–1 га, як фермери в США, економічно невигідно. До нас ця практика дійде лише тоді, коли аналізи ґрунтів коштуватимуть копійки. Тут доцільніше і раціональніше упорядкувати поля і присвоїти їм індекс неоднорідності, де для найбільш однорідних обрати один метод із відбором за сіткою 5/10/20 га. А для найбільш неоднорідних земель визначити зони неоднорідності й саме в цих зонах проводити відбір. У такий спосіб буде відібрано меншу кількість зразків та затрачено менше коштів. Утім, і це не все. Щоб упровадити рекомендації та технологічні карти згідно з детальнішими аналізами, треба бути підготовленим щодо «заліза». В «ІМК» із цим, звичайно, все ок. Проте ми для себе вирішили піти іншим шляхом, тому співпрацюємо наразі з компанією One Soil. Маємо достатню історію карт врожайності, карт рельєфу ґрунту, знімків NDVI, накопичених за потрібний період, історію сівозміни, дані світлості ґрунтів та значний досвід команди One Soil. Ці дані й є основою для закладення масштабних дослідів і розуміння, в якому напрямі рухатися.

Карта диференційованого внесення добрива, яку завантажено в дисплей трактора

— Можна сказати, що для «ІМК» базові дані — це карти врожайності?

— Саме так. Усе починається з карти врожайності. Ці дані ми почали збирати з 2017 року, власне, від початку формування відділу точного землеробства. Тоді ми оглянули наш парк техніки комбайнів на наявність датчиків. Виявилося, що усі потрібні системи картографування врожайності були наявні в комбайнах. Ми продефектували вузли системи, частково відновили деякі елементи, відкалібрували та почали використовувати й влітку отримали перші карти врожайності по пшениці. Візуалізували їх на нашому геопорталі й актуалізували для потреб виробництва та зручності використання. Торік запустили проєкт зі збирання даних врожайності для найманих комбайнів, які залучаємо до роботи. Таким чином нам вдалося підняти відсоток складання карт врожайності приблизно до 85% у «ІМК».

Налаштування розподільника мінеральних добрив Amazone ZG-TS 10001

— Як ви в «ІМК» використовуєте карти врожайності?

— Для нас це фундамент для створення карт диференційованого внесення добрив та висіву зі змінними нормами. Водночас карта врожайності дуже корисна, бо демонструє продуктивність культури в розрізі поля. Цю інформацію можна використати для визначення просторових відмінностей на полі, які лімітують урожайність культури. Аналітик компанії, вивчаючи картографію врожайності на полі та інші дані, може зробити висновок, що саме стало причиною низької врожайності — природні чинники або ж порушення під час технологічних операцій у разі недотримання застосування технології.

Формування карт урожайності

— Розкажіть, будь ласка, про застосування дронів та безпілотників у «ІМК»

Квадрокоптер DJI Mavic Pro

— Кілька років тому в «ІМК» за – провадили повноцінний проект із моніторингу стану посівів за допомогою дронів і супутників. Супутниковий моніторинг дає змогу спостерігати за змінами стану посівів під час вегетації. За допомогою цих даних можна відстежувати позитивні та негативні зміни розвитку рослин. Отримані знімки дають змогу розрахувати вегетаційні індекси NDVI, NDRI, RVI та ін. За допомогою дронів здійснюють точкові обльоти проблемних зон, ви – явлених під час супутникового моніторингу. Для моніторингу посівів було придбано по 1–2 дрони на кластер. Зупинилися на квадрокоптерах компанії DJI (Phantom 4, Mavic Pro), які в Україні представляють фірми Quadro.ua та Smart Trading Окрім цього, проводимо планові обльоти всіх культур після появи сходів для ідентифікації можливих просівів та проблемних ділянок, щоб у короткі строки усунути огріхи. Відсоток просівів за час роботи відділу зменшився в декілька разів та значно мінімізувався. Ми намагаємося виявити їх ще під час висіву за допомогою даних карт висіву, які отримуємо в офіс із мінімальною затримкою. У разі виявлення будь-яких відхилень інформуємо виробничий відділ для усунення проблеми. Усі фото з дронів завантажуємо на наш геопортал з GPS-прив’язкою до поля і надалі використовуємо для аналітики.

— Нещодавно у вас почали використовувати метеостанції. Це так?

Метеостанція Pessl Instruments iMETOS IMT300

— Це правда. Ми запустили цей проєкт минулого року, встановивши по одній метеостанції на кластер. Така станція має на борту сонячну панель та акумулятор для абсолютно автономної роботи протягом 365 днів на рік, а інформація з неї надходитиме до агрономів компанії в мобільному додатку для операти

вного реагування на зміни погоди. Мета — передусім контроль активних температур, даних про опади за певний період, температуру ґрунту, швидкість вітру, вологість, точніший прогноз погоди. На основі цих даних нам легше розуміти, коли слід розпочинати посів, починати застосовувати на полях ЗЗР. Радіус дії цих метеостанцій лише 5 км. А тому нам надалі потрібно буде розширювати їхню мережу. Водночас ми встановлюємо датчики температури й датчики швидкості вітру і вологості й на самохідні обприскувачі. Це компактні метеостанції, які кріпляться, наприклад, на даху обприскувача. Вони дають змогу контролювати критичні температури та швидкість вітру під час внесення ЗЗР безпосередньо там, де працює обприскувач. Адже коли температура підіймається вище ніж 25 градусів, це сприяє випаровуванню препаратів і якість їх роботи погіршується. Тож ми тепер точніше розумітимемо, коли оброблення посівів буде ефективнішим, а коли — ні.

— Розкажіть про використання ліній посіву

Висів кукурудзи сівалкою Horsch Maestro 24SW, переобладнаною обладнанням Precision Planting

— Минулого року запустили й протестували проєкт ліній напрямку обробітку і посіву. Відтепер операції посіву, ґрунтообробітку, внесення добрив здійснюватимемо за допомогою ліній, які ми завантажили на польові термінали. Це дасть змогу уніфікувати рух техніки в полі, доцільніше спрямувати напрямок посіву на довші гони, зменшити кількість клинів у полі, що підвищить продуктивність виконання цієї операції, дасть змогу контролювати зміну напрямку обробітку ґрунту кожного року, дозволить якісно внести добрива по краях поля за допомогою зворотних ліній. Відтепер це все частина виробничого процесу, якого всі дотримуються.

 

 

 

Стаття з журналу Intelligent Farming №2, квітень 2021

У разі передруку посилання на iFarming обов’язкове. 

Ваші відгуки, пропозиції та зауваження приймаємо на пошту редакції: rost.panichev@ifarming.com.ua