Проблемы точного земледелия и как с ними жить

    Публикую размышления по просьбе моего коллеги, которого нет на хабре.



    Привет, меня зовут Сева Генин. Я много лет занимался ГИС и агрохимией, а сейчас участвую в разработке OneSoil – бесплатной платформы для фермеров всего мира с AI внутри.

    Тема для хабра немного необычная, но точное земледелие основано на технологиях, и поэтому я решил поразмышлять о его проблемах.

    Мы часто слышим о недостатках точного земледелия. Недовольные фермеры, настороженные агроконсультанты, дающие советы за деньги, осмотрительные финансовые аналитики — все указывают на одни и те же болевые точки.

    Многое бесполезно


    — Да, иногда появляются технологии, которые не нужны фермерам. Такие «технологии ради технологий».

    На мой взгляд, одна из причин в том, что многие стартапы плохо представляют себе специфику сельского хозяйства. Например, разработчики увидели, как технология применятся в одной стране — и пытаются использовать ее в другой. Но если производство мобильного телефона в США и Вьетнаме — это приблизительно один процесс, то чтобы вырастить урожай риса в этих двух странах, нужно пройти два разных технологических пути. В каждой стране мира своя специфика полей, почв, климата, традиций земледелия — при разработке новых инструментов нужно учитывать огромное количество факторов.

    Чтобы делать агротехнический стартап, нужно понимать, чем живут и о чём думают фермеры. Мы три сезона практически жили в полях: уезжали из дома в 4 утра, чтобы вернуться к полуночи — и на следующий день начать всё сначала. Сейчас мы чуть реже ездим в поля, но каждый день общаемся с нашими друзьями-фермерами и постоянно тестируем идеи с точки зрения их применимости. При этом я лично знаю несколько агротех компаний, чьи основатели ни разу не были в полях.

    Как с этим жить?


    По-прежнему не использовать ненужные приложения и устройства. Отсутствие спроса на такого рода разработки приведёт к тому, что бессмысленные стартапы уйдут с рынка, а полезные для фермеров — останутся.

    Можно посмотреть на вопрос шире и решить для себя, что такое точное земледелие и где нужно его внедрять. Сейчас под этим термином начали понимать даже трекеры на тракторах, которые замеряют уровень топлива. С моей точки зрения точное земледелие — это система менеджмента хозяйства, которая предполагает дифференцированное (с переменной нормой в разных частях поля) внесение семян, удобрений и пестицидов. Исходя из такого определения, если поля ровные, с одинаковыми показателями урожайности, то точное земледелие внедрять вовсе не нужно. И проблема бесполезных приложений становится намного меньше.

    Слишком сложно


    — Да, это так, часто приложения и техника сложные. Мне самому бывает сложно разобраться с интерфейсом некоторых программ, что уж говорить про фермеров, котором зачастую приходится назначать отдельного человека для оцифровки своего хозяйства. Есть и ещё одна сложность — психологическая. Когда несколько поколений твоей семьи обрабатывали поля определенным способом и при этом собирали урожаи, бывает сложно решиться на что-то новое. Фермеры достаточно консервативны, но мне кажется, мы стоим на пороге изменений. Таковы новые требования рынка — технологии повышают эффективность фермерского хозяйства и делают его более конкурентоспособным.

    Как с этим жить?


    Набраться терпения. Важно понимать, что все новые технологии поначалу сложны и доступны малому количеству людей. Разговоры о том, что с неоднородностью поля нужно что-то делать, начались ещё в 1930-х. Вот, например, учебное пособие Иллинойского Университета 1929 года, в котором автор рассуждает о том, как построить карту кислотности почвы. Но активно точное земледелие начало развиваться только в двухтысячных годах, когда качество спутниковых снимков, вычислительные мощности компьютеров и методы обработки данных позволили определять неоднородные участки поля и учиться управлять ими.

    Мы в OneSoil, например, используем снимки спутника Sentinel-2 c разрешением 10 метров — сам аппарат был запущен только в 2015 году. Мы нашли границы всех полей в Европе и США при помощи нейронной сети — при этом сама концепция нейронных сетей начала развиваться только в 2000-х годах, отчасти благодаря появлению графических процессоров достаточной мощности.

    Но стоит учитывать ещё несколько факторов. Во-первых, земледелие – это действительно сложно. Растение — это живой организм, на который влияет огромное количество факторов. Во-вторых, земледелие пока не очень модно среди молодёжи, а значит, не так много людей этими технологиями увлекается и их развивает. Долгое время сельское хозяйство считалось уделом крестьян, в то время как население планеты активно переезжает в города с конца XIX века. Но сельское хозяйство становится всё более технологичным и привлекательным. Например, по данным официальной статистики США, количество фермеров до 35 лет в стране растёт. К тому же земледелие может быть очень прибыльным, потому ситуация будет меняться.

    Слишком дорого


    — К сожалению, да. Тракторы, сеялки, разбрызгиватели и другая техника с бортовыми компьютерами стоят сотни тысяч долларов. Анализ поля в коммерческих онлайн-платформах — от $2 за гектар, а агрохимический анализ почвы — от $10−20 за один образец. Думаю, что разработчики приложений и производители техники ощущают, что их продукты уникальные, а значит, их будут покупать в любом случае. С другой стороны, дело в высокой цене самой разработки. Исследование, проектирование, тестирование, внедрение — в точном земледелии ещё нет проторенных путей, оттого возрастает цена на конечный продукт.

    Как с этим жить?


    Ждать и использовать бесплатные приложения. По мере роста конкуренции среди агротехнических компаний приложения и техника будут становиться всё доступнее, но прямо сейчас фермеру нужно вложить немалую сумму в модернизацию своего хозяйства. Мы решили, что будем делать бесплатные приложения для фермеров. Наша веб-платформа и мобильное приложение помогают получить информацию по полям — границы, культуры, вегетационный индекс, прогноз погоды, зоны продуктивности для расчета удобрений за пару минут. Мы – за доступные для всех решения.

    Хочется показать, что технологии могут быть понятными. Они должны приносить пользу всем: не только большим хозяйствам, у которых есть деньги на модернизацию, но и средним и мелким фермам.

    Отсутствие стандартов


    — Иногда говорят о плохой синхронизации между техникой и приложениями разных производителей. Эта проблема ещё существует, но постепенно сходит на нет. Поворотным моментом, с моей точки зрения, стало появление в 2001 году протокола ISOBUS, который позволяет обмениваться данными между трактором и сеялками, распрыскивателями и другим оборудованием. Сегодня этот протокол поддерживают более 200 компаний и институтов.

    Как с этим жить?


    Производители техники и софта постепенно понимают, что у продуктов, которые замкнуты на себе, нет будущего. Появляются сервисы API, которые позволяют работать с данными разных форматов. Например, в 2016 году Trimble и John Deere объявили об интеграции своих приложений — это сильно упрощает жизнь фермерам, у которых есть техника обеих компаний.

    Но существует и другая проблема — некомпетентность дилеров техники. Их задача — продать свой товар, дилеров не волнует, как фермер потом будет пользоваться этим оборудованием. Иногда дилеры даже не могут толком объяснить, как работает сеялка или трактор, и часто фермерам не к кому обратиться со своими вопросами. Я надеюсь, что скоро ситуация изменится. Возможно, производители техники откроют что-то вроде центров поддержки, которые будут сопровождать фермеров в процессе внедрения точного земледелия — и тогда необходимость в дилерах техники отпадет.

    Всё это просто шум


    — Часто говорят, что вокруг точного земледелия слишком много шума. Агротехнологии ведь и так всё время развивались, что тут нового? Мол, сейчас все говорят «искусственный интеллект», «машинное обучение», «нейронные сети», но при этом многие приложения работают плохо, данные неточные, а польза для фермеров — неочевидная. С моей точки зрения, некоторый шум действительно есть. Как один из показателей — постоянный рост инвестиций в эту сферу: в прошлогоднем отчете фонда AgFunder говорится, что инвестиции в AgTech за год выросли на 43% и составили почти 17 миллиардов долларов.

    Как с этим жить?


    Как это всегда бывает, когда хайп пойдет на спад, часть компаний исчезнет, а остальные научатся делать простые и нужные приложения. Если вы занимаетесь точным земледелием — ловите момент. Стройте репутацию, ищите инвестиции и делайте полезные приложения, которые переживут хайп. Если вы фермер — внимательно следите за технологиями и учитесь разбираться в них, чтобы отличать модное от полезного. Если вы хотите заниматься сельским хозяйством в 21 веке, вам в любом случае придется это сделать, так что лучше раньше, чем позже.
    AdBlock похитил этот баннер, но баннеры не зубы — отрастут

    Подробнее
    Реклама

    Комментарии 18

      +6
      >>Всё это просто шум
      Расскажу историю: лет пять-шесть назад жена запросила теплицу, и так получилось, само-собой, что теплицу я решил сделать сам. Делал долго, сначала всю зиму изучал всю доступную теорию по малым теплицам, потом проектировал, потом учился работать с металлом — резать, варить, потом сооружал. Потом внедрял автоматику, в общем — процесс нескончаемый, но сейчас могу утверждать — среди всех попадавшихся мне на глаза малых теплиц (площадью до 50-60 квадратов) моя самая супер-пупер навороченная. Реализована любая свистоперделка, от туманообразования, до станциии автодозаии химии. Главный принцип при строительстве — лучше целый день потратить, а потом за пять минут долететь, т.е. лучше на этапе стройки вложить максимум сил и денег, чтобы на этапе эксплуатации иметь минимум геморроя и максимум автоматизации, чтобы кинул семечку, через месяц пришел и сорвал помидорку. Сколько было вбухано денег — не спрашивайте, за этот бюджет огурцами и томатами можно было-бы до конца жизни питаться (да, што огурцы, даже если канабис ценные травы растить, и то срок окупаемости с десяток лет минимум...)

      Приблизительно в то же время мой товарищ поставил на своем огородном участке обычную шесть-на-три покупную тепличку по 4мм поликарбонатом. Дня за два управился — от момента заказа, до момента высадки семян. Стоила она тысяч двадцать что-ли, или даже меньше. Важное дополнение — мой товарищ химик по образованию. А еще он любит растишки во всех их видах, и не только жрать, но и растить. Вот буквально — каждый вечер, после трудового дня, одев на голову фонарик, разгладить листочки каждому растению, каждое полить нужной водичкой, где надо подсыпать, подвязать, подлизать… Никакой автоматизации, только руки, только четкое знание что и когда нужно делать, только ежедневный кропотливый труд.

      Со своей теплички мы вообще никак не упираясь в позапрошлом году собирали по 60-70кг томата с куста. В два оборота. В московской области.
      Мой товарищ со своей собирал приблизительно столько же.
      Мы с женой ничего толком не делаем, но ввалили на этапе стройки и автоматизации чуть более пол-мульта, собираем столько же сколько товарищ без какой-либо автоматизации чисто руками в поликарбонатном тесном сарае.
      Такие дела.

      Так что да, — шум.

      PS: своими глазами под Дмитровом видел как возделывают поля промышленным образом — десятки (если не сотни) киргизов, узбеков, таджиков, даже китайцев, совершенно ручным способом обслуживают километровые поля, поливают их настолько ядреной заразой, что птичка какнувшая мне на лобовое стекло оставила ярко-ядовитый зеленый след, и нет там никаких комбайном за сотни тысяч, это нерентабельно пока есть дешевый человеческий труд.
        +2
        У вас ГМО томат с добавлением генов баобаба или я настолько отстал от жизни со своими 5 соток? О_о Я в голове уложить не могу как с одного куста помидорки можно собрать почти столько сколько я вешу полностью.

        P.S. С ужасом представляю какие у вас тогда арбузы.
          0

          Куст "помидорки" в моем случае упирается в конек крыши на четырехметровой высоте, приходится опускать, сматывая кольцами, вырастает он в итоге метров до семи и у основания диаметром в 2-3см, именно такая "помидорка" рожает тот самый урожай. Для этого в условиях МО нужно создать суб- а еще лучше -тропический климат, т.е. минимизировать суточные перепады температуры, держать стабильные 26-28 градусов с мая по октябрь. Ну и много солнца (прошлое лето в МО было кошмарное, сплошные дожди и облачность, поэтому урожаи были так себе). В средней полосе РФ, при прочих равных, для хорошего урожая нужно оторвать почву с растениями от материкового грунта, снизить температуру днем и повысить ночью, всё. Я этого добился ТА на 20 тонн и рядом других инструментов, мой товарищ ежевечерним укрыванием, и ежеутренним открыванием культур, плюс минералы и прочая подпитка. Ни я, ни он, ничего нового не придумали вообще, все это, все технологии известны и доступны минимум полвека.
          Но речь о другом, а именно, об одинаковых результатах при совершенно разных подходах.

            +3
            Товарищ! Напишите статью на эту тему! С удовольствием бы прочитал. Как вы строили, какие решения применялись, какие материалы… А потом распишите, как ваш знакомый-химик работает. Эдакий сравнительный анализ.
              0
              Не в формате статьи, а как дневник строительства, было описано на дружественном ресурсе в 15ом году — ссылка под спойлером
              Длинная история о строительстве теплицы айтишником в одни руки
                +1
                Впечатляет :)
                  0
                  Жесть какая то, а я то собрался осенью свой типовой поликарбонат на классику от Митлайндера заменить…
            +2
            НИОКР — всегда дико дорогой

            Были б вы в Долине или NY — вам и вашему товарищу химику уже б поступил десяток предложений вложиться в ваш стартап
              0
              но ввалили на этапе стройки и автоматизации чуть более пол-мульта
              А если это повторить, применив накопленный опыт и разумную оптимизацию, насколько дешевле получится?
                +1
                Несколько моментов:
                1. Обозначенная сумма — это материалы, механизмы, приборы. Всю работу (кроме первоначальной по копке и бетонированию) делал я сам, по выходным. И я врядли решусь повторить настолько тяжелый в плане физических сил проект. То есть к обозначенной сумме надо как минимум приплюсовать оплату труда сварщиков, сборщиков, настройщиков и прочих имплементаторов.
                2. Пока строил — я продолжал учиться. Как работать руками, например я освоил сварку всем чем можно от электрода и черного металла, до горелки, аргона и нержавейки. Так и работать головой в направлении того какая именно должна быть (может быть) малая теплица в средней полосе РФ. Одним из результатов этой умственной работы является вывод о том, что подобные моему сооружения строить не следует. Стоит строить совсем другие, например такие, где нет грядок и вместо них монтажные столы, ну и т.п. Все эти «спорные» моменты, полностью меняющие концепт я где-то описывал в темах на FH, но сейчас уже не найду.
                Резюмируя — строить аналогичное сооружение я никому не посоветую ) и сам не возьмусь.
                Тут еще ОЧЕНЬ важный момент: и на момент начала стройки, и весь ее процесс, и сейчас, все созданное я считал и продолжаю считать хобби. А на хобби денег не жалко -0)
              0

              А что с точным земледелием в России? А то примерв только из Штатов. У нас есть что-то в этом направлении крупнее отдельных гиков?

                0
                По сравнению с западной Европой или США проникновение не очень большое. В России крупные частные хозяйства или уже используют или собираются. Это серьезная экономия ресурсов. Но мы хотели бы, чтобы технологии в земледелии получали большее распространение среди средних и мелких фермеров и в Беларуси и в России. Мы стараемся делать их более доступными. Если нет денег на дорогую технику, можно начать со скачивания приложения и смотреть на свои поля со спутника хотя бы раз в неделю. Мы такое приложение делаем и отдаем бесплатно.

                Еще пишем научпоп блог про точное земледелие blog.onesoil.ai. Начать его внедрение не так сложно, как кажется большинству фермеров.
                  0
                  Стоимость оценочных работ (геодезия+геология+агрохимия) зачастую превышает годовой (2-3) оборот более-менее крупного хозяйства.
                  А если обнаружится активный овраг… — там только за «спросить» берут солидные деньги.

                  Последние массовые работы были в 70-80 годах 20 века. В разных регионах по разному, в некоторых местах, до 60-70% архивов перестало существовать.
                  Уничтоженны лаборатории которые могли делать подобный объём работ.

                  А вот техника должна приобретаться глядя на результаты полевых исследований и исходя из предполагаемых целей.
                    0
                    Точное земледелие это модная и горячая тема из цифровой экономики, вместе с умным городом и индустрией 4.0 и т.п. и кстати, очень технологичная и айтишная тема. Но похоже на историю с паровым двигателем Герона Александрийского — пока рабы дешевы, интерес к технологиям больше теоретический. Тема точного земледелия тем горячее, чем дороже ручной труд в стране. Поэтому в РФ до сих пор частный рынок спутниковых снимков еще в зародыше, а в Калифорнии частный PlanetLab имеет группировку в 200 спутников, дает разрешение на земле в 3-5 метров и успешно продает это аграриям. Однако и в РФ ситуация меняется в лучшую сторону достаточно быстро.
                    Вопрос к автору статьи — вы ориентируетесь все-таки на российский рынок или на западный? Второй вопрос более технический, используете ли вы мульти- и гиперспектральные съемки, я имею ввиду и спутниковый гиперспектр и мульти/гипер спектр с БПЛА — что-то типа www.micasense.com/rededge-mx?

                      0
                      Мы хотели бы сделать технологии точного земледелия доступными для всех фермеров мира. Начинали в Европе, сейчас у нас есть пользователи в каждой европейской стране.
                      По второму вопросу. Да, используем, но только спутниковые данные.

                      0
                      А не проще/дешевле один раз сделать грунт на поле более однородным? Досыпать провозного грунта других свойств местами, бульдозером поровнять и перепахать несколько раз например.
                        0
                        Вам придется поднять, перепахать и переместить тонны земли, в случае, если у вас большое хозяйство – сотни, тысячи, миллионы тонн:) Если на поле неоднородный рельеф, а это большинство полей в мире, задача многократно усложняется. И вам всё равно придётся делать анализы поля, чтобы понять, где, что и в каких количествах вносить, и затем закупать этот грунт/удобрения. И так с определённой периодичностью. Короче, не проще и не дешевле.

                      Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                      Самое читаемое