Красноярские ученые совершают настоящую научную революцию в сельском хозяйстве, внедряя спутниковые и беспилотные технологии в повседневную работу аграриев. Исследователи из Красноярского научного центра СО РАН успешно адаптировали методы точного земледелия, основанные на данных дистанционного зондирования Земли и беспилотной авиации. Это позволило существенно повысить урожайность, улучшить качество продукции и одновременно сократить вред для окружающей среды.
В условиях растущего давления на природные ресурсы и необходимости устойчивого производства продовольствия такие технологические решения становятся особенно актуальными. Основная идея заключается в более точном, «адресном» подходе к обработке сельхозугодий – с использованием цифровых инструментов и систем анализа данных.
Умное удобрение
Одним из главных достижений стало внедрение технологии дифференцированного внесения удобрений. В отличие от традиционной схемы, при которой удобрения распределяются равномерно по всей площади поля, ученые предложили новый, экономически и экологически более выгодный подход. Суть его – в точечном внесении удобрений в соответствии с особенностями конкретного участка поля.
Для этого используются спутниковые и дроновые снимки высокой точности, позволяющие выявить участки с разной степенью плодородия, уровнем влажности и состоянием растительности. Эти данные обрабатываются с помощью специально разработанного программного обеспечения, которое строит так называемые карты плодородия и создает задания для аграрной техники.
В результате каждому квадратному метру поля дается ровно столько питательных веществ, сколько нужно. Такой подход не только снижает затраты на минеральные удобрения, но и устраняет их избыток, который может оказывать негативное воздействие на экосистему и вызывать стресс у растений.
Карта, которая кормит
DCIM100MEDIADJI_0068.JPG
На базе полученных карт поля делятся на зоны с разной урожайной способностью. Программа рассчитывает оптимальные дозы азотных и других удобрений и формирует точные задания для сельхозтехники. Машины, оснащенные навигационными системами, автоматически регулируют подачу веществ на каждом участке.
Как отмечает Ирина Ботвич, заведующая лабораторией Института биофизики СО РАН, на экспериментальных полях с посевами пшеницы удалось добиться более равномерного созревания и улучшения качества зерна. Поле стало однороднее по структуре, а само созревание происходило синхронно, что значительно упростило процесс уборки и сократило потери.
Такой подход позволяет также более точно прогнозировать сроки сбора урожая и планировать логистику. Единообразная степень зрелости зерна особенно важна при дальнейшей переработке и хранении, а также влияет на итоговую стоимость продукции.
Технологии будущего уже сегодня
Внедрение новой методики проходило на территории опытно-производственного хозяйства «Курагинское». Результаты превзошли ожидания: на некоторых участках удалось сократить затраты на удобрения до 30 %, при этом добиться роста урожайности. Одновременно снизилось загрязнение почвы, что особенно важно для сибирских регионов с уязвимыми экосистемами.
Технология показала высокую воспроизводимость и может быть масштабирована для различных культур и почвенно-климатических условий. Таким образом, она становится универсальным инструментом для аграрного сектора, стремящегося к цифровизации.
С неба на землю
Профессор Анатолий Шевырногов, доктор технических наук и один из участников проекта, подчеркивает, что использование спутниковых и беспилотных систем меняет сам подход к сельскому хозяйству. Поле теперь рассматривается не как однородная поверхность, а как сложная система, в которой каждый участок требует индивидуального внимания.
Современные цифровые инструменты позволяют не только управлять внесением удобрений, но и в реальном времени отслеживать развитие посевов, выявлять потенциальные проблемы, бороться с вредителями и болезнями, а также прогнозировать объем будущего урожая.
Это приближает отечественное сельское хозяйство к модели «умной агротехнологии», когда каждый этап – от посева до уборки – контролируется с помощью точных данных и алгоритмов. Такой подход дает значительный экономический эффект уже с первого сезона.
Новые горизонты
Инновации, разработанные в Красноярском научном центре, в ближайшем будущем могут стать частью крупного проекта – создания научного кампуса. Этот проект предусматривает объединение фундаментальных и прикладных исследований, образовательных платформ и производственной базы. Кампус планируется построить на базе Красноярского научного центра СО РАН совместно с ведущими университетами региона.
Цель кампуса – формирование современной научной среды для разработки и внедрения новых технологий в промышленность, сельское хозяйство и медицину. Он станет местом синергии научных школ, прикладных проектов и подготовки высококвалифицированных специалистов.
Сегодня в Красноярске уже открыты лаборатории, разрабатывающие высокоточные компоненты для спутников, антенны, фильтры и системы связи, применяемые в разных проектах. В рамках кампуса их потенциал может быть расширен, включая аграрные технологии, использующие спутниковые каналы связи, телеметрию и дроновую съемку.
Не менее важным направлением станет биомедицина. Лаборатория цифровых управляемых лекарств, например, уже занимается разработкой нанопрепаратов для онкологии и точной диагностики, включая технологии «умного наноскальпеля». Такие разработки имеют высокий экспортный потенциал и востребованы в клинической практике.
Создание научного кампуса в Красноярске напрямую связано с реализацией национального проекта «Молодежь и дети». Эта программа направлена на развитие исследовательской инфраструктуры, подготовку кадров и повышение роли науки в экономике страны. Красноярский край активно участвует в ее реализации, объединяя усилия научных институтов, вузов и промышленных партнеров.
Проект кампуса предполагает не просто строительство новых зданий, а формирование полноценной экосистемы, где наука и промышленность работают в тесном взаимодействии. Это создает условия для ускоренного трансфера технологий, внедрения инноваций и формирования новых отраслей.
Таким образом, проекты по точному земледелию, разработанные в Красноярске, становятся не просто локальными экспериментами, а частью системного подхода к развитию сельского хозяйства в России. А сам регион укрепляет свою позицию как один из ведущих научно-технологических центров страны, способных предлагать эффективные решения для ключевых отраслей экономики.
По материалам Красноярского научного центра СО РАН
