Дрони у сільському господарстві, або Як починалося точне землеробство

З появою генної інженерії у 60-х рр., кожен фермер зміг прогодувати уже 156 осіб. Очікується, що завдяки точному землеробству до 2050-го р. кожен фермер зможе прогодувати 265 осіб.

Точне землеробство

Кожен фермер знає, що однорідних полів не буває. Навіть якщо земельна ділянка невелика, ґрунт в різних місцях все одно буде відрізнятися. Десь земля вологіша, десь сухіша, в якомусь місці пшениця росте краще, а в якомусь гірше. І до, і після появи агротехніки, обробіток землі все ще залишався однаковим. Всю площу однаково орали, вносили таку саму кількість добрив і, відповідно, очікували «рівний» врожай.

Але врожайність землі не однакова. Точне землеробство, як інноваційний метод рільництва, почалося саме з цієї маленької ідеї.

Точне землеробство — це концепція, яка передбачає спостереження, вимірювання та реагування на польову мінливість сільськогосподарських культур і ґрунтів із застосуванням інформаційних технологій (ІТ).

Виявилося, що це і економно, і екологічно:

• Врахувавши зональні особливості, можна оптимізувати витрати. Ефективність агробізнесу росте, — фермери отримують вищі прибутки;
• Підвищується врожайність і покращується загальний стан землі;
• Зменшується негативний вплив на довколишнє середовище (менше хімікатів — менше шкоди природі).

Як починалося точне землеробство

Концепт точного землеробства виник у 80-х рр. у США. Вчені з Університету Міннесоти досліджували, скільки вапна міститься у різних ділянках поля. Виявилося, відмінності настільки суттєві, що для правильного цільового використання ґрунту треба малювати спеціальну карту. Згодом карти з умовними позначками та характеристиками полів стали не винятком, а правилом.

З появою GPS, супутників та дронів малювати такі карти стало простіше. Тепер, завдяки сенсорним решіткам, датчикам на техніці, супутниковим знімкам та знімкам від дронів можна отримати величезні масиви даних про: особливості рельєфу, рівні вологи, вміст азоту чи органічної речовини, рівні pH, EC, Mg, K, урожайність культур, тощо. Часом даних збирається так багато, що доводиться винаймати експерта, який би допоміг проаналізувати інформацію.

Точне землеробство розвивалося в різних країнах різними темпами. Якщо флагманами ідеї були США, Канада та Австралія, то у Європі користуватися перевагами інноваційного методу почали тільки у 1997−1998 рр. Великобританія та Франція. Згодом до списку долучилися Аргентина, Бразилія та інші.

Зараз на заході та середньому заході США точне землеробство використовується не так з екологічною метою, як з економічною, — суто для максимізації прибутку. Втім, як і у нас.

Технологію точного землеробства намагається впроваджувати й Китай, але оскільки китайська с/г система історично складається переважно із дрібних сімейних ферм, перейти на масове використання інновацій складніше. Зате, Китай зайняв лідируючу позицію у промисловому виробництві дронів і постачає їх всьому світові.

Використання дронів у с/г

Дрони (або БПЛА) для точного рільництва, як мікроскоп для хімічної лабораторії. Вони збирають величезний масив даних, а знімки та відеозображення точніші й кращі, ніж у будь-якого супутника. Вперше дрони у сільському господарстві почали використовуватися наприкінці 70-х, але справжній бум відбувся за останні 10 років. Тепер безпілотники здатні:

• Моніторити поля та аналізувати стан рослин і ґрунтів;
• Ідентифікувати проблемні ділянки з високою точністю;
• Складати 3D-мапи полів, фотоплани (на основі яких формуються карти-завдання, а поле отримує «паспорт»);
• Контролювати якість виконання посівів чи роботи агротехніки;
• Вносити добрива і насіння, розпилювати ЗЗР, зрошувати поля, тощо.

Зібрана інформація обробляється та аналізується за допомогою алгоритмів чи спеціальних застосунків. В комплексі, це дозволяє своєчасно захищати сільськогосподарські культури від шкідників, економить купу часу на розвідку врожаю, оптимізує буквально все (насіння, воду, добрива, гербіциди, ЗЗР) та забезпечує високий урожай. В епоху точного рільництва дрони — це важлива технологія, яка здатна вивести сільське господарство на новий рівень, деякі науковці навіть говорять про революцію в агросекторі.

Керувати БПЛА можна вручну, безпосередньо пультом, або дрон йде по маршруту автономно: на основі GPS-даних та датчиків. Один оператор може керувати до 5 дронами. Таким чином, за виліт можна покрити сотні гектарів, в цей же день отримати дані та оперативно спланувати свою діяльність. Деякі фермери говорять, що використання дронів дає купу переваг, без яких у господарстві вже не обійтися.

Інновації та можливості для українських фермерів

За даними World Bank, Україна щорічно втрачає до 50 тис. сільськогосподарських угідь від ерозії ґрунту та деградації земель. Це приблизно $ 10 млрд збитків щороку. Інновації можуть допомогти. Завдяки датчикам, дешевим безпілотникам та досягненням в галузі управління даними, агросфера може збільшити свій потенціал. А зважаючи на те, що вимоги до с/г постійно ростуть у всьому світі, в українських аграріїв не залишиться інших варіантів, крім як покращувати ефективність господарств.

Збір даних від безпілотників оптимізує як продуктивність господарства, так і прибутковість.

Експерти стверджують, що Україна — один з найпривабливіших та найбільших ринків для використання с/г дронів у Європі. Причин цього кілька: висока концентрація агропідприємств, готовність до впровадження інновацій і лояльне законодавство (обмежень на використання дронів майже немає). У 2020 році ринок БПЛА в Україні становив $ 18 млн. Очікується, що у 2021-му році він зросте до $ 36 млн.

Тільки 30% всіх дронів використовується у сільському господарстві. Поки що це значно менше, ніж у Китаї чи США, але зі здешевленням техніки, все більше агропідприємців купуватимуть БПЛА для своїх потреб.

Спочатку дрони на полях почали використовувати великі агрохолдинги, але незабаром малі та середні ферми наздогнали гігантів і тепер «керують» українським ринком безпілотників. Найкраще інновації освоюють аграрії, які обробляють понад 1000−3000 га. Агрохолдинги користуються здебільшого послугами сервісних компаній.

⅔ безпілотників на ринку України — китайські бренди DJI та XAG. XAG — ключовий виробник сільськогосподарських дронів у світі, займаючи 53% глобального ринку.

Валерій Яковенко із DroneUA, стверджує: «Купівля дрона для мікро- чи малого господарства значно доступніша, ніж купівля одиниці самохідної техніки. Залежно від типу культури і загального технічного стану господарства, інвестиція окупиться вже за сезон. Для сервісних компаній (які надають послуги у сфері с/г) інвестиція окупиться за 2 роки. На 20−30% знижуються витрати хімікатів. Завдяки ультраекономному використанню, зменшується розхід води. Крім того, аграрій буде економити 2−4,5% врожаю, який зазвичай пошкоджується колесами трактора чи будь-якої іншої важкої техніки. Найпростішими рішеннями (наприклад, моніторингом полів) вже користуються до 30% українських фермерств».

Дмитро Супрун із компанії ZigZag, яка теж займається реалізацією БПЛА в Україні, поділився: «По вартості дрони бувають різними: від $ 10 до $ 50 тис., ціна залежить від комплектації. Наприклад, квадрокоптер XAG XMission коштує 158 950 грн, до нього можна докупити камеру XAG Xcam-MultiSpec за 78 070 грн, а можна й не брати. Стандартна комплектація квадрокоптера XAG XP 2020 Standard обійдеться в 483 720 грн. Продуктивність такого безпілотника становитиме 10−16 га за годину, він обладнаний швидкозмінним баком на 20 л (витрата палива від 0,4 л/хв), що дозволяє працювати фактично у режимі non-stop.

За одну робочу зміну, дрон вносить ЗЗР на 100 га. Середня вартість внесення ЗЗР дроном становить 15 € або 350−400 грн із ПДВ. Якщо додавати опції (створення цифрової моделі рельєфу, мультиспектральний аналіз, створення мап вегетації), то до суми додасться ще 50−60 грн/га. Це все одно дешевше, ніж якщо вносити ЗЗР іншою технікою.

Якщо фермер новачок у польотах, а платити за сервіс накладно, це взагалі не проблема, ми проводимо навчання. Порахували, що в середньому, купівля дрона «відіб'ється» фермеру менш ніж за 1 сезон".

За даними того ж World Bank, більша частина господарств не використовують інновації з причини браку фінансових послуг (спеціальних програм фінансування МСБ, лізингу, тощо). Лише близько 30 відсотків фінансових потреб у сільському господарстві задовольняються. Якщо так триватиме й надалі, якщо ми не пришвидшимося, конкурувати зі світовими виробниками сільгосп продукції Україна не зможе.

«ЕСКА Капітал» спеціалізується на фінансових послугах та надає в лізинг автомобілі, техніку, нерухомість. Ми вирішили розширити спектр діяльності, і спільно з ZigZag та DroneUA запровадили нову послугу: дрон у лізинг.

Умови:

• аванс 40%;
• термін лізингу 1 рік;
• валюта: гривня;
• без застави, без додаткових витрат, без санкцій за дострокове погашення;
• мінімум документів та швидке оформлення;

Сподіваємося, ця послуга зробить дрони доступнішими і купити їх зможе навіть той фермер, який раніше не міг собі цього дозволити.

Висновки

Третина людей у всьому світі існує завдяки сільському господарству. В Україні агровиробництво взагалі є однією з профільних галузей. Інноваційні технології точного рільництва потребують фінансових вливань на старті, але потім ефективність росте, а з нею ростуть і прибутки.