Урожай у пікселях

Олександр Широкоступ очолює фермерське господарство на Київщині, яке носить його ім’я. На 20 червня на полях підприємства стіною став соняшник, морем розкинулася кукурудза, нагуляв у середньому по 340 г у кожному коренеплоді цукровий буряк, налилися пшениця та ячмінь, розсипала біленькі квіточки гречка. Усього тринадцять культур, всі добре доглянуті, й не в останню чергу завдяки цифровим технологіям.

ФГ «Широкоступ» починалося 1995 року з 50 га, виділених для ведення фермерського господарства, потім додалися землі запасу і паї. Сьогодні його земельний банк на території Кагарлицької територіальної громади становить близько 3000 гектарів. На таких площах, якщо не вміти рахувати та заощаджувати, справа швидко загальмує. Олександр Васильович Широкоступ стабільність роботи вбачає у відданості класичній агрономічній науці й відкритості сучасним технологіям, зокрема моніторингу, картографуванню та диференційному підходу. Співпрацює з компаніями, які можуть ознайомити з інноваціями та допомогти впровадженню на його полях. Понад двадцять років має активні партнерські стосунки з компанією «Сингента», на яку припадає 40% препаратів, що їх застосовують у господарстві, а також широкий спектр послуг.

Не йти всупереч природі

Ефективних цифрових технологій для фермерства більшає, ігнорувати їх безглуздо. Проте «цифра» — не чарівна паличка, а радше помічник, який підкаже, де є дисбаланс і як його позбутися. Першим правилом у захисті рослин, підживленні, поліпшенні ґрунту й утриманні економічної стабільності для Широкоступа залишається агротехнічний метод — сівозміна.

— На мій погляд, зупинятися на кількох культурах, які вважають прибутковими, помилково, — зауважує фермер. — Можна почати гарно, а закінчити не зовсім. Пам’ятаєте, як із початком війни ціни обвалилися? Зернові не можна було продати, а цукрові буряки виручили. Зараз ціни на всі культури вирівнялися. Маємо фінансову стабільність, кредитними ресурсами не користуємося.

— Водночас, вирощуючи монокультуру, складно боротися зі шкідниками і хворобами, утримувати належний стан ґрунту, — веде далі фермер. — У ряду сівозміни «кукурудза — соняшник — пшениця — соя» наявні рослини різних ботанічних видів, а значить, під час захисту навантаження на будь-яку з них, зокрема і на ґрунт, буде меншим.  

Перераховуючи культури поточного року: цукрові буряки, озимий ріпак, озима пшениця, озимий ячмінь, овес, жито, соняшник, кукурудза, соя, квасоля, гречка, горох, Олександр Васильович додає — «а ще кормові трави». Окрім того, що вони оздоровлюють ґрунт, трави є чудовою складовою раціону для широкоступівських корів, які виробляють не лише молоко на завод, а й добрива на поля. Запиленням культур опікуються бджоли широкоступівської пасіки. Та фермер пішов далі. Останні вісім років він залучає до полів диких комах-запилювачів, створивши за підтримки компанії «Сингента» та ентомологів Державного біотехнологічного університету (ДБТУ) м. Харків мікрозаказник. Там, у мікрозаказнику, комахи гніздуються й харчуються.

— Скільки б фермер не вносив добрив, не поливав і не захищав, без повноцінного запилення доброго урожаю не отримати, — говорить кандидат біологічних наук, ентомолог Михайло Філатов. — І хоча всі переконані, що основним запилювачем є медоносна бджола, насправді 60% рослин запилюють дикі поодинокі бджоли, яких в Україні 900 видів, та інші поодинокі комахи. В останнє десятиліття їхня кількість зменшилася, бо люди розорали всі землі, де вони мешкали, часто надмірно і безвідповідально застосовують пестициди, знищили їхню кормову базу — луки та розорали навіть лугові трави біля лісосмуг.

У мікрозаказниках поодинокі комахи отримали індивідуальні «номери» — дірочки у кругляках, зібраних під дахом. Поряд висіяли суміш нектароносних лугових трав, які цвітуть за принципом конвеєра. За роки співпраці з ентомологами кількість комах-запилювачів на полях господарства збільшилася у двадцять п’ять разів, а фермер отримав прибавку до врожаю, особливо соняшнику, який запилюють переважно дикі комахи. Мікрозаказник приваблює також ентомофагів, які харчуються шкідниками. Принцип господарювання на основі таких підходів — не йти всупереч природі, й він себе виправдовує.

Інструменти моніторингу

Як розповідає господар, весна 2025 року змусила похвилюватися. Дощів було більше, ніж зазвичай, низькі температури затримували розвиток рослин, впливали на активність препаратів. Приморозки в господарстві завдали шкоди озимій пшениці, два сорти перенесли їх краще, два гірше. Цукрові буряки, як завжди, посіяли наприкінці березня, а коли вже з’явилося листя, на нього випав сніг. Постраждав також ріпак. Та що вдієш? Вся Україна — зона ризикованого землеробства. Сьогодні ситуація виправилася — все під контролем. Під контролем цифрових технологій. Доступ до них здійснюється через різні девайси й програми, які пропонує «Сингента». За словами Широкоступа, йому цікава така співпраця, тим паче, що вона результативна. Так, завдяки цифровому моніторингу і раціональному внесенню добрив вміст гумусу із 2020 по 2025 рік в орному шарі ґрунту збільшився з 4,38 до 6,7.

Передусім господарство отримало доступ до FMS-системи управління підприємством Cropwise Operation у версії Scouting. Для користування нею сільгоспвиробнику необхідно створити фермерський акаунт, звернувшись до представників компанії «Сингента», а працювати з програмою можна як через веб, так і через мобільні додатки — навіть без підключення до інтернету.

У складі цієї версії доступний агрономічний модуль, що охоплює журнал агронома, віддалений супутниковий моніторинг, моделі прогнозування розвитку культур, прогноз оцінки врожайності, а також детальний прогноз і історію погодних та метеорологічних даних.

Щоб поцікавитися станом справ, фермеру достатньо зайти у свій профіль та відкрити потрібне поле. Тут можна побачити всю історію агрооперацій, отримати актуальні погодні дані та історію, а також відстежувати стан посівів за допомогою супутникових вегетаційних знімків. Кольори на знімках відображають значення індексів вегетації, за якими легко зрозуміти, в якому стані те чи інше поле.

— Моніторинг за допомогою цифрових технологій прискорює процес, аграрій оперативніше ухвалює рішення щодо захисту та підживлення, коригує норми обприскувань, іноді аж до відмови від них. Це і є точним землеробством, коли залежно від погоди, складу ґрунту й даних про розвиток рослини можна підійти диференційно до внесення меліорантів, добрив, висіву й зрошення. А ще — така цифрова складова є також одним із ключових елементів системи інтегрованого захисту рослин, — зазначає Олександр Зозуля, кандидат біологічних наук, керівник групи регіональних технічних експертів компанії «Сингента».

У господарстві використовують і систему автоматизованого моніторингу шкідників Trapview, яку розташували всередині кукурудзяного поля. Це інноваційна світлова (феромонна) пастка, яка оснащена технологією комп’ютерного зору. Система автоматично виловлює комах: вони приліплюються до клейкої стрічки, яка постійно обертається. Поряд стоїть камера, яка допомагає визначати цільовий об’єкт: на кукурудзі це стебловий метелик. Система обчислює кількість комах і далі на основі вилову й температурних даних робить прогноз розвитку популяції. Якщо пристрій Trapview виловив одну особину, це означає, що почався їх літ. Тоді варто прорахувати, коли буде яйцекладка, щоб вчасно внести трихограму або визначити час обробки інсектицидом по личинці. Користування цією системою здійснюється через мобільний застосунок.

Прогнозувати хвороби «Сингента» пропонує за допомогою системи моніторингу збудників. Вона складається з пристрою на місці й передачі показників онлайн. Щоб визначити початок інфекції, беруть до уваги дані метеопредикторів та використовують спеціальні пастки. Якщо збудника не виявлено й умов для його розвитку немає, фермер може заощадити на фунгіцидах.

«МРТ» ґрунту

У господарстві зробили діагностику ґрунту сучасним методом гамма-спектроскопії.

Технологія Interra® Scan у системі точного землеробства на сьогодні, мабуть, найбільш інноваційний. Аналіз ґрунтується на вимірюванні інтенсивності випромінювання природних ізотопів цезію 137, урану 238, калію 40 і торію 232. Ці ізотопи становлять природний фон планети. На цьому принципі в середині ХХ сторіччя будувалася геологорозвідка, а тепер коло використання розширено. Нефахівцю складно зрозуміти, у який спосіб відбувається аналіз, та розробники методу наголошують на високій точності й надійності вимірювання за двадцятьма сімома агрохімічними параметрами (рН, органічна речовина, доступні рослинам фосфор, калій, магній, кальцій, натрій, сірка бор, мідь, залізо, цинк, марганець тощо). Досліди показують, що методика Interra® Scan точніша і надійніша за інші методи агрохімічного картографування.

Сканування відбувається за допомогою приладу — гамма-спектрометра SoilOptix. Його встановлюють на висоті 60 см над ґрунтом на автомобіль, який рухається полем зі швидкістю до 20 км/год. Крім того, відбирають кілька зразків ґрунту з глибини 20–30 см для калібрування. Через 20 діб результати сканування і тестування об’єднують і обробляють. На основі параметрів створюють цифрову картограму з високою роздільною здатністю 800 точок на гектар. Залежно від завдання роблять карти з точної меліорації, управління макро- і мікроелементами, диференційної густоти рослин, диференційного внесення ЗЗР.

Другий метод, яким проводять моніторинг вмісту органічного вуглецю в ґрунті на полях ФГ «Широкоступ», бере за основу довжину інфрачервоного випромінювання. Сканування відбувається пристроєм AgroCares у контакті з ґрунтом. Програма діє через мобільний застосунок SoilCares Manager app.

Спочатку програма розраховує дослідні точки поля. Їхня геолокація позначається на екрані дослідника червоними кружечками. На полі в кожній точці з глибини 30 см беруть пробу ґрунту, перемішують і сканують в контакт пристроєм AgroCares. Після синхронізації сканера з програмою дослідна точка на екрані стає зеленою. Для тестування на вміст поживних елементів, зокрема вуглецю, достатньо до 10 хвилин.

У такий спосіб можна визначити вміст речовин і в рослині. Надземну частину рослини нарізують у лоток. Сканер AgroCares після калібрування прикладають до лотка в десяти точках. Потім інформацію відправляють на сервер — і через кілька хвилин рівень поживних речовин у рослині відомий фахівцю.

За індексом флуоресценції хлорофілу, але вже іншим пристроєм, можна виміряти стресовий стан рослини, що стався через навалу шкідників чи хвороби, використання пестицидів або зміну погодних умов.

До речі, поміряти температуру листової поверхні рослини — теж зовсім не забавка. Можна тепловізором, таким самим, як для людей під час ковіду. Якщо в культури немає перегріву, пластина транспірує і прохолодна. Перегріта сигналізує про нестачу вологи й низьку стійкість до посухи. Що кращий розвиток кореневої системи, то вища транспірація, нижча температура надземної частини й більший опір рослини до навколишніх негараздів.

Випробування дрона

У великому господарстві парк сільгоспмашин, звичайно, чималий. Є спеціалізовані, як для цукрових буряків. Проте багато техніки не буває, тим паче, якщо вона ефективна. Тож господар також випробував на своїх полях повітряний дрон XAGp100 Pro: як наголошують керівники компанії Drone.ua, це високопродуктивний дрон-обприскувач.

Бак дрона може вмістити 50 л рідких добрив чи пестицидів. Бак на 80 л призначений для сипучих мінеральних добрив або сидератів, які можна висівати по основній культурі. Розпилювачів (атомайзерів) два. Розмір краплі задається в мікронах (приміром, 150 мкм) і утримується без змін під час роботи. Що вище політ, то більша площа охоплення оброблюваної ділянки. Приміром, за 7 м заввишки охоплення становить 10–11 м. Поле до 200 га він здатен обробити за одну ніч. Щоб крапля долітала, не випаровуючись, роботу проводять пізно ввечері або вночі, коли температура повітря падає. Щоб переконатися в цьому, неодноразово проводили експеримент, розкладаючи по полю лакмусові папірці. Повітряний обприскувач впорався. На такі дрони також можна чіпляти пристрої для вимірювання стресу й температури рослин.