Цифровая мечта агрария: как технологии меняют сельское хозяйство Тульской области

Ажар МАМЕДОВА

Иллюстрации сгенерированы ИИ

«Нарисуй будущее» – это школьное задание чаще всего вызывало образы фантастических городов. Вспомните детские рисунки грядущего: небоскребы, летающие машины, люди в космических скафандрах. Среди этих фантазий иногда встречались и другие образы. Особенно четко в памяти отпечатался рисунок восьмилетнего мальчика: гигантский колос пшеницы с механизированными корнями, а из его зерна – точно из окна выдачи – выглядывают прилавки, ломящиеся от хлеба, муки и круп. Эта детская мечта о всемогущем растении гениально угадывает суть: настоящее будущее и благополучие общества всегда коренится в сельском хозяйстве, этом «закулисном правителе» нашей жизни.

В Тульской области это понимают прекрасно. Сегодня, когда полки магазинов наполнены в основном местной продукцией, задача аграриев – не просто накормить, но сделать это вкусно, качественно и быстро. И ключ к решению этой задачи –цифровые технологии.

Какие же технологии используют тульские фермеры и какие помогли региональному министерству сельского хозяйства в борьбе с одним из главных вредителей?

Как он сюда попал?

Много ли вы знаете про борщевик? В Тульской области о нем знают много!

Борщевик Сосновского, как многим известно, попал к нам из Кабардино-Балкарии – где рос на своих законных правах. После войны, когда сельское хозяйство нуждалось в ускоренном восстановлении, а ученые СССР перебирали любые варианты, на помощь пришел он – лжегерой. Исследователи обнаружили, что это растение непривередливо к климатическим условиям и быстро распространяется; им можно кормить крупный рогатый скот; и, важно, оно – дешевое. Было решено сеять.

Со временем объединившиеся аграрии всех стран стали отмечать побочные действия этого «помощника», коих оказалось немало. Для человека, к примеру, это ожоги, вызываемые фуранокумарином (содержится в соке борщевика) при контакте с кожей, вплоть до волдырей. Для животных вред более опасен: сначала корова дает горькое молоко, а потом и вовсе может стать бесплодной из-за все тех же фуранокумаринов, которые действуют, как эстрогены. Потому было решено убрать его из рациона животных, что оказалось совсем непростой задачей, с которой правительство борется до сих пор.

Кто сильнее?

В министерстве сельского хозяйства Тульской области отмечают: проблем с борщевиком было множество. Ключевые из них: невозможность точного определения координат земельных участков – исполнители работ по уничтожению борщевика Сосновского работали «с листа бумаги», без применения современных технологий, это же влияло и на предварительные расчеты объемов проведения культуротехнических мероприятий и дальнейшего объективного контроля этих работ.

Тогда в министерстве решили, что следует начать с исследования и понять масштабы проблемы. Для этого они начали использовать потенциал имеющейся платформы GeoHub, которая помогла создать карту распространения борщевика Сосновского по территории Тульской области.

Этот проект включает в себя растровые (матрица) и векторные (карта) данные, образующие в целом интерактивную карту, на которой оцифрована территория, где произрастает борщевик, на каких по принадлежности типах земель и многие другие параметры. 

– Сбор данных имеет главное значение для достоверности проводимого анализа. На старте следует детально и тщательно определить наборы данных, источники, периодичность поддержания их актуальности на протяжении жизненного цикла, – рассказывает замминистра сельского хозяйства, природных ресурсов и экологии Тульской области Алексей Гордеев.

Борщевик в иллюминаторе

Особенность этой платформы в том, что она умеет распознавать растения борщевика с помощью технологии машинного зрения. Данные собирали дистанционно – это эффективный метод обнаружения вредителя и главное он позволяет оценить «масштаб бедствия» в масштабе всего региона для планирования дальнейших мер борьбы.

Аналитический модуль сервиса использует гибридную модель, комбинирующую в себе нейронные сети, моделей Random Forest и XGBoost, что обеспечивает высокую точность и скорость распознавания борщевика на спутниковых снимках.

– Искусственному интеллекту предоставили эталонные снимки борщевика Сосновского с космических снимков – снимки со спутника без труда покрывают огромные территории, затем результаты машинной обработки проверили люди – сотрудники администраций муниципальных образований Тульской области. Таким образом удалось исправить ошибки, допущенные машиной и «дообучить» её не совершать их впредь – рассказывает о модели Алексей Гордеев, руководить проекта.

Работу запустили – создали электронную карту зарастания земель борщевиком и стали выявлять, какие земли следует взять в работу органам местного самоуправления, а по каким следует произвести работу с собственником земельного участка. 

Земля под присмотром

Вместе с тем, министерством ведется работа по ведению электронной карты земель сельскохозяйственного назначения, которая действует с применением аналогичной технологии, а именно выявляет неиспользуемые или используемые не по назначению участки (зарастающие земли, свалки, карьеры, объекты строительства) на основе снимков дистанционного зондирования Земли, а затем формирует перечень территорий для возврата в оборот или показывает сотрудникам министерства и органов местного самоуправления динамику площадей пашни и реализации мер по их вводу в сельскохозяйственное производство с устранением нарушений целевого назначения.

Не навреди

Когда появляется передовая и интересная обществу технология, то немногие задумываются о том, не пагубна ли она для экологии. В нашем случае все совсем наоборот – использование цифровых технологий снижает нагрузку на почву и окружающую среду.

– Сперва определим: что точное земледелие и цифровой мониторинг выводят не только экономическую составляющую процессов на новый уровень, но и экологическую устойчивость, – убежден Алексей Гордеев. – Как пример: за счет дистанционного зондирования Земли мы можем определить точные участки полей, что позволяет применить пестицидную обработку в точных границах. Еще один пример – за счет координат участков можно рассчитать точный объем применяемых веществ без увеличения пестицидной нагрузки, что позволяет сократить количество применяемых химикатов, тем самым сохранить плодородие почв.

Тульские лидеры

Аграрный сектор Тульской области по итогам 2025 года занял лидирующую позицию в ЦФО, об этом сообщал глава региона Дмитрий Миляев. Новшества техники и искусственного интеллекта помогают этому, и у каждого хозяйства – свой подход к этой теме. Одно из успешно развивающихся сельхозпредприятий, которое активно внедряет цифровизацию базируется в Куркинском районе Тульской области.

– На текущий момент в комплексе идет активный процесс цифровой трансформации, одним из проектов которой является внедрение внутреннего ИИ для помощи в исполнении рутинной работы специалистов различных подразделений. В ближайший год мы планируем запустить пилотный проект в сфере растениеводства по развитию скаутинговой функции активной помощи агрономам, – руководитель проектов по цифровизации растениеводства организации Евгений Сабатура.

Упрощение человеческого труда – одна из важнейших задач ИИ. Этот же проект подразумевает внедрение беспилотных систем, которые будут самостоятельно отслеживать состояние посевов на различных стадиях вегетации (роста и развития растения). При обнаружении проблемных участков, информация об этом через систему FMS (Farm Management System – «мозг агропредприятия» – она же система управления) будет попадать к специалисту.

– Основной функционал системы предусматривает определение видового состава сорных растений на основе сделанных снимков, их концентрации, стадии развития с расчетом прогнозируемой урожайности по конкретному полю, – объясняет Сабатура. – Данный проект планируется к пилотному внедрению в одном из наших подразделений «Александровское». Общая площадь мониторинга составит порядка 6500 гектаров. По итогам 2026-го года мы подведем итоги и решим, нужно ли расширить этот проект на весь земельный банк, который составляет около 130 тысяч гектаров. 

Один день год кормит

Цифровизация сельскохозяйственного транспорта не менее важна. Именно поэтому компания решила цифровизировать и автоматизировать и его.

– В частности, каждая единица техники имеет систему дистанционного мониторинга, позволяющую отслеживать ее местоположение и состояние по ряду особенно важных параметров, влияющих на ее эксплуатацию. Так же активно развивается автоматизация действий механизаторов техники – практически каждый трактор оснащен современными системами автоуправления с возможностью обеспечения работ с должной точностью, – поясняет руководитель проектов по цифровизации.

Нельзя сказать, что все руководители хозяйств понимают, что именно цифровизация в ближайшие десятилетия станет ключевым мотором сельского хозяйства.

– Аграрный сектор – отрасль консервативная и на нововведения смотрит так же. Это объяснимый факт, поскольку для внедрения высокотехнологичных решений, все специалисты, которые будут с ним взаимодействовать, должны быть уверены в его работоспособности и отказоустойчивости. Так как в процессе полевого сезона, который сейчас уже практически круглогодичный, не допускается простоя техники, потери времени на разбирательства в работе с системой – все люди должны быть задействованы в основном процессе растениеводства, ведь не зря существует поговорка-правило: «один день год кормит», – делится Евгений Сабатура.

Три кита тульского агротеха

Так детская мечта о могущественном технологичном колосе находит свое отражение в реальности Тульской области. Она превращается в стратегию развития, где искусственный интеллект, дистанционное зондирование и точное земледелие решают приземленные, но жизненно важные задачи: возвращают в оборот тысячи гектаров земли, побеждают опасные сорняки и берегут плодородие почв. Ключом к будущему становятся не только технологии, но и люди. Поэтому «цифровая мечта» – это в первую очередь масштабные программы подготовки IT-агрономов и гибкая система субсидирования инноваций. Именно такой комплексный подход – инвестиции одновременно в технологии, кадры и стимулирование бизнеса – позволит превратить сельское хозяйство в высокотехнологичного лидера, обеспечивающего жителям региона не только продовольственную безопасность, но и качественный, экологичный продукт.