Оптика точних рішень

Два роки тому ми вже детально говорили про розвиток точного землеробства в компанії МХП у матеріалі «Зрозуміти поле, щоб порозумітися з ним». Тоді розмова велася навколо філософії підходу: як у компанії працюють із польовими даними, формують карти продуктивності та намагаються «прочитати» поле через поєднання супутникових індексів, агрохімії, рельєфу й багаторічних спостережень. Йшлося про логіку системи: як дані поступово перетворюють на управлінські рішення в компанії.

Сьогодні ми повертаємося до цієї теми, але вже з іншим фокусом. Якщо раніше для компанії основним завданням було побудувати систему збору та інтерпретації даних, то тепер ключовим стає масштабування рішень і перевірка їх економічної ефективності на великих масивах. Про це говорять одразу три експерти МХП: керівник науково-інноваційного відділу Віктор Марценюк, технолог з агрохімії Олексій Тарасенко і технолог з точного землеробства Олександр Нагорний. Інтерв’ю з ними разом формують своєрідний зріз системи: від культури виробництва й організації роботи з даними до практичних результатів у полі.

Зі слів усіх трьох спікерів очевидно, що частина принципів залишилася незмінною: опора на дані, перевірка гіпотез у польових дослідах, системна робота з полями. Водночас технології точного землеробства в компанії переходять від етапу формування методології до етапу глибокої інтеграції в щоденні виробничі процеси. Саме про цю еволюцію — від розуміння поля до масштабного управління ним — і говоримо в новому матеріалі.

Олексій Тарасенко, технолог з агрохімії МХП

— Олексію, якщо говорити про рух МХП у напрямі точного землеробства, на чому він базується?

— Якщо коротко, то все будується на злагодженій роботі команди. У цьому процесі залучені як головні технологи, так і технологи за окремими напрямами. Система працює на всіх рівнях — від керівництва до лінійних агрономів. Ми намагаємося вибудувати процес так, щоб бути максимально точними в управлінні виробництвом.

Базовим елементом тут є аналіз ґрунтів. У компанії їх проводили й раніше, але здебільшого на рівні поля. Тому одним із перших кроків у напрямі точного землеробства стало підвищення деталізації ґрунтових досліджень.

Сьогодні існує чимало програмних рішень, які дають змогу формувати завдання для відбору зразків. Ми рухалися поступово: на початку багато карт створювали вручну — інколи працювали за сіткою, інколи формували зональні карти, з огляду на різні шари інформації (дані супутникового моніторингу, топографічні дані, карти врожайності). Однак коли намагаєшся поєднати ці дані без спеціалізованого програмного забезпечення, зробити якісну карту для відбору дуже складно. Ідеальної карти, звісно, не існує, але без автоматизації наблизитися до потрібного результату практично неможливо.

— З якою деталізацією ви зараз працюєте під час агрохімічного обстеження?

— Зараз ми працюємо з деталізацією один зразок на 5 гектарів. Для формування карт-завдань для відбору використовуємо інструменти компанії Geopard. Перевага такого підходу в тому, що ми можемо одразу працювати з кількома шарами інформації. Звісно, автоматично сформовані карти все одно потребують доопрацювання, їх коригують спеціалісти. Однак система дає змогу швидко сформувати маршрути відбору зразків, підготувати етикетки і загалом упорядкувати весь процес.

Після відбору зразки передаємо на аналіз. Ми співпрацюємо з партнерами на ринку, але водночас активно розвиваємо власну лабораторію МХП, яка займається агрохімічним аналізом ґрунтів.

Агрохімічне обстеження поля плануємо робити раз на чотири роки.

— Якщо говорити про масштаб робіт, яку частину земельного банку вже вдалося детально обстежити?

— Приблизно половина площ уже має детальне агрохімічне обстеження. Ще частина полів зараз у процесі аналізу — зразки досліджує лабораторія.

Якщо дивитися на результати загалом, можна виділити кілька ключових показників родючості, якими ми можемо управляти стратегічно. Насамперед ідеться про меліорацію ґрунтів — це один із важливих напрямів нашої роботи, адже більше половини наших площ мають кислу або близьку до кислої реакцію ґрунтового середовища.

Другий напрям — масштабування внесення органічних добрив. Якщо подивитися на структуру витрат у наших системах живлення культур — а ми вирощуємо пшеницю, ріпак, соняшник, кукурудзу та сою — то найбільша частка припадає на азотні й органічні добрива. Крім того, органіка важлива не лише для забезпечення рослин елементами живлення. Вона також впливає на мікробіологічну активність ґрунту та накопичення вуглецю, що сьогодні стає дедалі важливішою темою для аграрної галузі.

— Чи видно вже певні регіональні відмінності за результатами агрохімічних досліджень?

— Так, і вони доволі показові. Наприклад, у регіонах, де ми інтенсивніше використовували органічні добрива — це Вінницька, Черкаська та Київська області — ситуація з родючістю ґрунтів загалом є кращою. Якщо подивитися на результати аналізів у розрізі цих регіонів, то там дещо вищий рівень забезпеченості фосфором і калієм. Тобто рішення про масштабування внесення органічних добрив ми ухвалювали не інтуїтивно, а спираючись, зокрема, на результати агрохімічного обстеження ґрунтів.

— Ви вже згадували меліорацію як один із ключових напрямів роботи. Як саме організована ця система?

— Ми використовуємо як суцільне внесення меліорантів на поле, так і диференційне. Працюємо з різними видами меліорантів. Найчастіше це вапнякове борошно, дефекат, а також частково гранульоване вапно. Вибір залежить від кількох чинників: потреб конкретного поля та економічної доцільності. Зрозуміло, що тип меліоранта впливає і на технологію внесення, і на норму внесення, і зрештою на кінцевий результат, тому ми постійно закладаємо польові досліди з різними меліорантами в різних ґрунтово-кліматичних умовах. Це дає змогу перевіряти, чи правильно ми підбираємо матеріал і чи відповідає норма внесення реальним потребам ґрунту.

— Які дані є основою для диференційного внесення меліорантів?

— Основним інформаційним шаром для нас є карта рН ґрунту (рН сольовий). Саме цей показник визначає базову потребу поля у вапнуванні.

Якщо говорити про гранульоване вапно, то його ми використовуємо більш вибірково. Застосовуємо його там, де транспортування інших меліорантів є надто дорогим.

— Як ви підходите до використання органічних добрив у системі точного землеробства?

— Ми почали з аналізу того, як органічні добрива впливають на ґрунти наших полів. Зробити це було непросто, адже історично детального агрохімічного обстеження не проводили. Ми звели результати першого системного агрохімічного аналізу з даними про те, де і в яких нормах вносили органічні добрива, і спробували подивитися на два ключові аспекти: як змінюється вміст елементів живлення у ґрунті та як це впливає на продуктивність культур.

Наприклад, ми порівняли два сусідні поля. На одному з них протягом п’яти років (2019–2023) тричі вносили компост, а на іншому органічні добрива за цей період не застосовували взагалі. У результаті на полі з органікою ми побачили майже дворазове зростання вмісту фосфору і калію, а також підвищення рівня деяких мікроелементів, зокрема цинку та бору.

— Чи завжди внесення органічних добрив дає очікуваний ефект?

— Ні, і це якраз добре показує точне землеробство. Наприклад, ми досліджували поле в Київській області, де частина ділянки систематично демонструвала нижчу продуктивність. Агрохімічний аналіз показав, що там поєднано кілька обмежувальних чинників: кислий рН, піщаний склад ґрунту, низький уміст органічної речовини. Зазвичай у таких умовах спостерігають і нижчу забезпеченість калієм та іншими елементами живлення. Однак коли ми подивилися на картограми фосфору і калію, виявилося, що в низькопродуктивних зонах їхній уміст навіть вищий. Причина проста: на цих ділянках урожай нижчий, а добрива вносили єдиною нормою на все поле, тому частина поживних речовин фактично накопичувалася в ґрунті. Тож подальше внесення фосфору і калію в таких зонах може бути економічно неефективним. Якщо потенційна врожайність, наприклад, 5–6 т кукурудзи або близько 3 т пшениці, економіка просто не дає змоги збільшувати витрати на добрива.

Водночас ми розуміємо, що компости можуть бути різними, тому запустили систему постійного моніторингу їх хімічного складу. Наприклад, одна тонна компосту може містити по 20 кг азоту, фосфору і калію, а інша — вдвічі менше або, навпаки, вдвічі більше. Відповідно, без регулярного аналізу складно правильно розрахувати норми внесення.

— Чи використовуєте диференційне внесення органічних добрив?

— Так, експериментуємо з різними підходами. Зокрема, намагаємося диференціювати норми внесення, зважаючи на продуктивність зон і результати агрохімічного аналізу. При цьому обов’язково закладаємо контрольні ділянки, щоб потім оцінити ефективність таких рішень.

Наприклад, на одному з полів у Черкаській області ми тестували різні норми компосту. Загалом поле має хороший агрохімічний стан: високий уміст фосфору і калію, близько 3% органічної речовини. Ми розділили поле на зони продуктивності (умовно низьку, середню і високу) і внесли компост у нормах 3, 5 та 7 т/га. Результати були показові. У низькопродуктивній зоні жодна з норм компосту не дала приросту врожайності кукурудзи в перший рік. У середній зоні спостерігалося незначне підвищення. А у високопродуктивній зоні приріст становив близько 0,5 т/га, але збільшення норми з 5 до 7 т/га вже не дало додаткового ефекту.

— Тобто ключову роль відіграє економіка?

— Саме так. Пів тонни приросту врожаю кукурудзи — це багато чи мало? Усе залежить від логістики. Якщо компост потрібно везти за 10 км, це може бути економічно виправдано. Але якщо за 200 км, то такий приріст уже не покриє витрати. Ми аналізуємо результати в кількарічній перспективі. Дані зазвичай агрегуємо щонайменше за два роки.

— Чи проводили ви досліди на полях, де органічні добрива раніше не застосовували?

— Так, на одній ділянці, яка мала вибути з обробітку, органіку не планували вносити. Однак у підсумку ця ділянка залишилася, і там застосували мінеральну схему живлення. Звісно, це не був класичний польовий дослід — варіанти не можна прямо порівнювати за нормами внесення елементів живлення. Але результат показовий: у 2024 році на ділянці з органічними добривами ми отримали приріст врожайності соняшнику трохи більше ніж 0,5 т/га. І така закономірність підтвердилася на двох різних полях.

— А що показують класичні досліди з органічними добривами?

— Один із таких дослідів ми заклали в західному регіоні під кукурудзою. Поле обрали з урахуванням агрохімічного аналізу. Там спостерігали низький уміст фосфору і середній або нижче за середній вміст калію. Ми заклали дослід із різними нормами компосту від 0 до 15 т/га. На всіх варіантах використали фонове мінеральне живлення.

Найкращий результат показала норма 10 т/га компосту, при цьому варіанти 5 і 10 т/га загалом виявилися найбільш ефективними за впливом на врожайність культури. Однак важливо враховувати економіку, чи покриє приріст урожайності витрати на органічні добрива і логістику.

З іншого боку, у нас є поля, де органічні добрива вносили системно — часто це ділянки поблизу тваринницьких комплексів. Там формується високий уміст фосфору і калію. У таких випадках ми обираємо іншу стратегію: у внутрішній цифровій системі планування ці поля можуть бути заблоковані для подальшого внесення окремих видів добрив (органічних, комплексних в основне внесення тощо), щоб уникнути їх надлишкового накопичення в ґрунті та отримати пряму економію на витратах.

Олександр Нагорний, технолог з точного землеробства МХП

— Олександре, які обсяги диференціації МХП у 2025 році?

— Диференціацію ми використовуємо в кількох напрямах. Перший — це висів. Диференційно було посіяно 125 тис. гектарів на приблизно 2200 полях. Внесенням добрив ми охопили майже 160 тис. гектарів, або близько 2800 полів. І третій — внесення ЗЗР. Диференційно обробили близько 60 тис. гектарів — це майже 1100 полів.

Якщо говорити про культури, то за диференційним висівом левова частка припадає на кукурудзу. Водночас ми застосовуємо цей підхід і для сої, озимої пшениці та ріпаку.

Щодо добрив, то передусім диференціюємо внесення азоту, переважно під кукурудзу. Також використовуємо диференційні норми для підживлення кукурудзи та озимих.

Якщо йдеться про засоби захисту рослин, диференціація стосується насамперед ґрунтових гербіцидів і десикації.

— Які шари даних використовуєте для карт диференціації?

— Перший — це багаторічні дані NDVI. На таких знімках добре видно, що поле в різні роки стабільно має зони різної продуктивності. Але тут важливо звернути увагу на один момент. Існують сервіси, які автоматично формують карти за NDVI, проте кожен шар обов’язково потрібно перевіряти. По-перше, на знімках можуть бути тіні від хмар. По-друге, інколи проявляється вплив технології у вигляді смуг, прямокутників тощо, наприклад через різні строки посіву. Такі елементи добре видно на NDVI-знімках, але вони не відображають природну продуктивність поля. Тому ми виключаємо такі дані, щоб вони не впливали на формування зон продуктивності.

Другий важливий шар — індекс яскравості ґрунту (SBI). Часто виникає запитання: чому не використовуємо агрохімічні дані як базу? Причина в тому, що агрохімічні обстеження проводять з більшим кроком, зазвичай 5 га або більше. Якщо брати їх за основу, зони продуктивності розмиваються. У такому разі середня зона може штучно перетворитися на низьку або, навпаки, на високу. У результаті ми не отримуємо очікуваного ефекту. Натомість за яскравістю ґрунту добре видно ділянки з меншою кількістю органічної речовини. Ми багато разів порівнювали показники агрохімії з даними SBI на різних полях і бачимо, що між ними є чітка кореляція.

Ще один важливий шар — топографія. У нас, як і в більшості агропідприємств, багато полів зі складним рельєфом, тому в аналіз обов’язково включаємо схили або висоту над рівнем моря. Як видно і з NDVI-знімків, на схилах часто формуються ділянки з нижчою врожайністю, тому на цей чинник також зважаємо під час побудови карт.

Окремо хочу зупинитися на картографуванні врожайності. Без якісного картографування результат не буде достатньо точним.

— Чому картографування врожайності — ключовий етап?

— Воно дає змогу відцифрувати зони продуктивності й зрозуміти, яка врожайність формується в кожній із них. Сам індекс NDVI цього не показує. Щороку ми збільшуємо обсяги картографування. Якщо у 2023 році це було близько 130 тис. гектарів, то у 2024-му — вже 260 тис. гектарів, а у 2025-му — 290 тис. гектарів. Хотілося б більше, але є і технічні обмеження, і чинники, пов’язані з роботою РЕБ. Після цього всі зібрані шари даних об’єднуємо і отримуємо карту продуктивності поля.

— Як диференціюєте норми?

— Залежно від культури і агроресурсу для диференціації. Наприклад, на посівах кукурудзи в зонах високої продуктивності застосовуємо більші норми — чи то насіння, чи то азотних добрив. Відповідно, у зонах низької продуктивності норми зменшуємо. Це перевірено не одним роком і не на одному полі. Ми закладали контрольні ділянки як у високопродуктивних, так і в низькопродуктивних зонах. Результати показали, що внесення середньої норми в низькопродуктивних зонах не дає приросту врожайності, натомість у високопродуктивних підвищені норми забезпечують додатковий результат. Тому ми фактично перерозподіляємо ресурс: забираємо частину з низькопродуктивних зон і додаємо у високопродуктивні, де можна отримати максимальний ефект.

Для диференційного внесення ґрунтових гербіцидів використовуємо дані яскравості ґрунту. У зонах, де менше органічної речовини, норму препарату зменшуємо. Економія може сягати 20%, але головне тут — зниження фітотоксичності гербіциду.

Для висіву озимих культур застосовуємо протилежний підхід. У зонах низької продуктивності, наприклад на схилах, ми, навпаки, збільшуємо щільність висіву. Загущення до 15% добре працює як на ріпаку, так і на озимій пшениці. У результаті врожайність у таких зонах зростає у порівнянні з контролем. Звичайно, вона все одно буде нижчою, ніж на основній частині поля. Але якби ми сіяли там з однією щільністю, втрати врожайності могли б бути ще більшими — приблизно на 5–6%.

— Розкажіть про навігаційні лінії та оптимізацію роботи техніки.

— Це окремий напрям роботи. Цього року ми сформували навігаційні лінії на понад 220 тис. гектарів. Майже на кожному полі вже закладена лінія висіву, і механізатору не потрібно самостійно відбивати лінію А–В. Завдяки цьому ми визначаємо оптимальний маршрут руху техніки і скорочуємо кількість проходів по полю. У результаті підвищується ефективність роботи: за нашими розрахунками, час перебування техніки на полі скорочується в середньому на 15%.

У перспективі плануємо створити повний набір навігаційних ліній для всіх основних операцій: посіву, внесення добрив, основного обробітку й передпосівної культивації. Усі ці лінії будуть уже створені в системі, і механізатору не доведеться формувати їх самостійно. Це дозволить уникнути помилок із кутами проходів й інших технічних неточностей.

Усі лінії відображаються безпосередньо на моніторах техніки. Оскільки майже вся наша техніка обладнана автопілотами, вони підтримують ці навігаційні лінії незалежно від моделі машини.

Віктор Марценюк, керівник науково-інноваційного відділу МХП

— Вікторе, відносно недавно у вас з’явилася система так званих хабів. Чому компанія перейшла до цієї моделі, яку роль вони виконують?

— Хаби — це передусім про експертизу і якість рішень. Уявіть ситуацію, коли технолог щодня ухвалює рішення, які впливають на 100 тис. гектарів. Помилка в такому масштабі може коштувати дуже дорого, тому ми централізували частину експертизи. Сьогодні в нас працюють три хаби, окремо функціонує «Урожайна країна». Їхнє завдання — формувати підходи, алгоритми роботи й технологічні рішення на високому експертному рівні, які потім передаються на наступні рівні управління.

— А якщо говорити про технічний бік точного землеробства?

— Найбільший виклик — це те, що світові цифрові рішення не готові до масштабів агрохолдингів. Більшість систем створено для фермера, який має одне господарство, кілька полів і сам сидить у тракторі та дивиться на один монітор. А тепер уявіть, що вам потрібно одночасно працювати з десятками або сотнями моніторів, збирати з них дані, аналізувати і ще й управляти всією системою.

Саме тому практично всі великі агрокомпанії створюють власні цифрові рішення. Для нас ключове — дані та ефективне управління ними. Ми пішли шляхом інтеграції: поєднали зовнішні платформи з власною базою даних. Це дало змогу отримати синергію між цифровими інструментами й експертними рішеннями. При цьому ми не ставимо собі за мету винаходити велосипед. Якщо на ринку вже є хороше рішення, наприклад такі системи, як Climate FieldView, немає сенсу витрачати мільйони доларів, щоб створити його копію лише під бренд МХП.

— Про які саме дані йдеться? На основі чого команда ухвалює рішення?

— Повний перелік я, мабуть, не зможу назвати. У нашому внутрішньому списку — близько 60 типів даних, з якими ми працюємо. Фактично з кожного гектара ми отримуємо десятки параметрів: результати агрохімічного аналізу ґрунтів, погодні умови за різні періоди, супутникові дані, індекси рослинності, зокрема NDVI...

Однак зібрати дані — це лише частина роботи. Найважливіше — зрозуміти взаємозв’язки між ними. Сьогодні основною робочою системою для нас є GeoPard, яка дає змогу оперативно комбінувати різні шари даних, аналізувати їх і на цій основі формувати карти-завдання. Зараз ми рухаємося далі — до автоматизації цього процесу. Сьогодні точним землеробством у нас охоплено приблизно дві тисячі полів, але наше завдання — масштабувати систему до шести тисяч полів.

Якщо врахувати, що на кожне поле накладається кілька різних карт — наприклад, шість шарів даних, — то йдеться вже про десятки тисяч карт щороку. У підсумку ми маємо створювати приблизно 30 тисяч карт-завдань на рік. Зрозуміло, що вручну це зробити неможливо: просто не вистачить людей. Саме тому ми будуємо систему, яка дасть змогу максимально автоматизувати формування цих карт.

— МХП — велика структура. Наскільки складно даються пошуки спільного знаменника в плані розуміння завдань і цілей ТЗ?

— Так, ви праві: коли в компанії працюють 200 агрономів і 200–300 інженерів, вони мають не просто виконувати свої функції, а працювати як єдина система. Усі мають однаково розуміти мету і принципи ухвалення рішень. Тож ми створили окрему технологічну службу, яка займається виключно точним землеробством. Це не інженери і не агрономи в класичному розумінні — це люди, які щодня працюють із картами й даними. Вибудувана певна експертиза: від центрального офісу до хабів і регіонів. На кожному рівні є фахівці, які можуть підказати, допомогти, коли щось не працює. Це перший елемент.

Другий — автоматизація. Ми часто чуємо, що хтось займається точним землеробством «з флешки». У нашому випадку це не працює. Дані мають рухатися автоматично: передаватися на трактор і так само повертатися назад у систему. Я повинен бачити їх одразу. Без оперативності й автоматизації злагодженості не буде.

— Чи є у вас відчуття, наскільки вдалося реалізувати задумане?

— Уже сьогодні ми заробляємо кілька мільйонів доларів на рік саме завдяки цим рішенням, завдяки їх масштабуванню. Якщо говорити про всі елементи точного землеробства, то ефект може відрізнятися залежно від культури, технології та рівня врожайності. Але наша мінімальна планка — плюс 25 доларів маржі з гектара. Ідеться вже про чистий результат: і за рахунок економії ресурсів, і за рахунок підвищення врожайності. Є культури, де ми бачимо і 50, і 70 доларів додаткової маржі з гектара. Тобто це ті показники, які цілком реально отримати.

Якщо говорити про площі, то, мабуть, ми десь на середині шляху. А от з погляду глибини використання технологій — ми тільки на початку.

Для нас точне землеробство — це передусім інструмент правильного виконання операцій. Диференціація підходів до полів — лише одна частина. Друга — ми маємо бути впевнені, що трактор у полі виконує саме те завдання, яке ми запланували. І ми можемо це контролювати в онлайн-режимі. Фактично точне землеробство дає змогу нам бачити, на скільки відсотків дотримується технологічна дисципліна.

— Чи вдалося напрацювати інструменти для точного прогнозування врожайності?

— Думаю, що в сьогоднішніх умовах в Україні сказати, що ми щось повністю контролюємо, було б занадто сміливо. Зараз наш рівень — приблизно 70–75% влучання у прогноз, тобто в більшості випадків очікувана врожайність справджується. Це одна з найскладніших тем у точному землеробстві, та сама вишенька на торті, фінальний етап нашої стратегії цифровізації. Але наша ціль — вийти щонайменше на 90%.

— Які ваші плани на найближчий сезон і на кілька років уперед? На чому концентруватимете увагу?

— Наша середньострокова мета — протягом двох років повністю покрити земельний банк даними. Ми хочемо максимально глибоко зрозуміти кожен гектар. Це і є наша програма-мінімум на найближчий період. А вже після цього вирішимо, як саме використовувати ці дані та які технології масштабувати.