Современное сельское хозяйство: баланс между традиционными методами и цифровыми технологиями

Введение. За последние несколько десятилетий сельское хозяйство претерпело значительные изменения. Внедрение современных технологий в практику фермерства произвело революцию в выращивании сельскохозяйственных культур и разведении скота, однако некоторые фермеры по-прежнему отдают предпочтение традиционным методам ведения своего бизнеса. Несмотря на то, что традиционные способы успешно и многочисленно прошли всевозможные проверки и тесты не одним десятилетием, в XXI веке они уступают по эффективности современным путям ведения сельскохозяйственного производства. Задача данного исследования состоит в том, чтобы найти баланс между традиционными и современными методами с целью максимизировать урожайность и сократить потери. В данной статье интеграция и кооперация способов разных поколений будет рассматриваться на примере таких передовых технологий, как точное земледелие, дроны и датчики. Кратко описывая каждый из них, стоит отметить, что точное земледелие включает в себя использование анализа данных, GPS и других технологий для оптимизации производства сельскохозяйственных культур. Дроны, в свою очередь, используются для мониторинга посевов, сбора данных и предоставления информации о состоянии урожая в режиме реального времени. Датчики используются для контроля влажности почвы, температуры и других условий, влияющих на рост растений. В дальнейшем планируется подробно разобрать все преимущества и недостатки, а также потенциальное превосходство методов разных времен.

Цель исследования. Целью исследования является рассмотрение, изучение и анализ различных способов ведения сельского хозяйства на разных исторических этапах с целью выявления наиболее удобных на практике и экономически выгодных методов с их последующей теоретической заменой устаревших на более оптимальные новые. Замена производится только в том случае, если не представляется возможным беспрепятственно интегрировать современные технологии в уже сформированную сферу агропромышленного комплекса. Во всех остальных случаях планируется симбиотическое использование различных по технологическому развитию способов.

Материалы и методы исследований . В качестве материалов исследования были использованы аналитические данные различных сельскохозяйственных предприятий, а также развивающиеся стартапы компаний, специализирующихся на информационных и нейросетевых технологиях. Полученная информация была изучена и использована для получения выводов и направлений для дальнейших исследований. Применялись методы анализа, сравнения, выявления актуальности и оправданности того или иного решения в сфере АПК.

Результаты и обсуждение . Проблемы внедрения цифровых сельскохозяйственных технологий. Внедрение технологий цифрового земледелия сопряжено с рядом проблем. Во-первых, это требует значительных инвестиций в технологии и инфраструктуру. Во-вторых, это требует от фермеров определенного уровня технических знаний. В-третьих, это может привести к сокращению рабочих мест в сельскохозяйственном секторе [1]. В-четвертых, это может привести к усилению зависимости от технологий, что может стать риском в случае отказа систем. Наконец, это может привести к усилению регулирования и надзора. Несколько компаний, занимающихся цифровым сельским хозяйством, лидируют во внедрении технологий цифрового земледелия. Они разрабатывают инновационные решения, чтобы помочь фермерам оптимизировать производство сельскохозяйственных культур, снизить потери и повысить качество урожая. Новейшие технологии используются в этих компаниях со следующими целями:

• •    Цифровые технологии в управлении агропромышленного комплекса включают в себя различные аналитические инструменты и базы данных, в результате которых пользователи получат:

• 1.    Среднесрочные прогнозы состояния и развития основных агропродовольственных рынков.

• 2.    Схему размещения сельского хозяйства и перерабатывающей промышленности.

• 3.    Оценку влияния различных вариантов аграрной политики на состояние сельского хозяйства, доходы потребителей, динамику внешней торговли продовольствием и сельскохозяйственным сырьем, расходы консолидированного бюджета.

• 4.    Мониторинг состояния и тенденций развития исследований в области сельскохозяйственных наук.

• 5.    Мониторинг состояния плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения для обеспечения достоверной информацией о состоянии почв для последующего принятия управленческих решений [2].

• •    Дроны. Дрон – в технологическом контексте это беспилотный летательный аппарат. Формально дроны известны как беспилотные летательные аппараты (БПЛА/БЛА), беспилотные воздушные суда (БВС) или беспилотные авиационные системы (UAS или Unmanned Aircraft Systems). По существу, беспилотный летающий

робот. Беспилотники могут управляться дистанционно, а могут летать автономно с помощью встроенного программного обеспечения (плана полета), работающего в тесной связи с бортовыми сенсорами и системами GPS. В АПК дроны используются для мониторинга посевов, сбора данных и предоставления информации о состоянии посевов в режиме реального времени.

• •    Датчики. Датчики используются для контроля влажности (Датчик влажности – это устройство, используемое для измерения количества влаги или водяного пара в воздухе. Он обнаруживает изменения количества водяного пара в воздухе и преобразует данные в электрический сигнал, который может быть проанализирован компьютером или другим электронным устройством. Датчики влажности обычно используются для мониторинга погоды, контроля качества воздуха в помещениях и в промышленности для обеспечения надлежащих условий для производства и хранения чувствительных продуктов) почвы, температуры и других условий, влияющих на рост сельскохозяйственных культур [3].

• •    Аналитика данных (рис. 1). Аналитика данных используется для анализа данных, полученных от датчиков, дронов и других источников, для оптимизации производства сельскохозяйственных культур [4].

АНАЛИТИК ДАННЫХ: СТАДИИ РАБОТЫ И ИНСТРУМЕНТЫ

Python,                                                          /СХ Мастерство                    Tableau,

Jupyter Notebook,                                                   с.) <3 и опыт                           Power Bl,

SQL                                                               аналитика                    Amplitude

o-------о-------о-------о-------о-------о

СОБРАТЬ      ИЗУЧИТЬ      ОЧИСТИТЬ    ИНТЕРПРЕ-    СДЕЛАТЬ      ВИЗУАЛИ-

ДАННЫЕ      ПАРАМЕТРЫ   ОТ ОШИБОК,   ТИРОВАТЬ     ВЫВОД       ЗИРОВАТЬ

УПОРЯДОЧИТЬ

Рисунок 1 – Стадии аналитики данных

Баланс традиционных методов ведения сельского хозяйства с цифровыми технологиями земледелия. Уравновешивание традиционных методов ведения сельского хозяйства с цифровыми технологиями земледелия необходимо для максимизации урожайности и снижения издержек. Традиционные методы ведения сельского хозяйства, такие как севооборот, защита почвы и комплексная борьба с вредителями, по-прежнему актуальны. Однако их необходимо сочетать с современными технологиями, такими как точное земледелие, дроны и датчики, чтобы оптимизировать производство сельскохозяйственных культур.

Стратегии успешной интеграции цифровых сельскохозяйственных технологий. Успешная интеграция технологий цифрового земледелия требует хорошо спланированной стратегии. Во-первых, фермерам необходимо оценить свои потребности и определить технологии, которые лучше всего удовлетворят эти потребности. Во-вторых, данная сфера требует инвестиций в определенную инфраструктуру, оборудование и обучение для внедрения этих технологий. В настоящее время большинство разработок (стартапов) из сферы информационных технологий (включая разработку программного обеспечения, создание и производство различных устройств, процесс аналитики данных и машинного обучения под определенные запросы) по стоимости могут превосходить стоимость обслуживания и владения каким-либо АПК в целом, что ставит под сомнение экономическую выгодность интеграции. В-третьих, фермерам придется развивать партнерские отношения с цифровыми сельскохозяйственными компаниями, чтобы получить доступ к новейшим технологиям и инновациям. В 2023 году, партнерство зарубежных компаний (на чью долю приходится наибольший процент цифровых технологий) с Российской Федерацией попало под значительные санкции, а в отдельных случаях было полностью приостановлено на неопределенный срок. Это создает дополнительные проблемы и трудности, которые решаются либо выходом и сотрудничеством на рынки без санкционных государств, либо развитием самостоятельных цифровых компаний. В-четвертых, представители того или иного АПК должны быть готовы к принятию новых решений. Более того, обучение и образование имеют решающее значение для фермеров в эпоху цифровых технологий. Фермеры должны быть обучены тому, как эффективно использовать цифровые сельскохозяйственные  технологии.  Они  должны понимать,  как собирать  и анализировать данные, интерпретировать результаты и принимать обоснованные решения на основе этих данных. Их также необходимо  информировать о преимуществах технологий цифрового земледелия и о том, как они могут помочь им оптимизировать урожайность, сократить издержки и повысить качество урожая. По прогнозам экспертов Ассоциации европейского бизнеса, благодаря цифровизации в ближайшие пять лет доход агросектора увеличится на 1,5 трлн рублей. Сейчас сельское хозяйство находится на четвертой позиции рейтинга по перспективам внедрения новых технологий, после строительства, страхования и торговли. По мнению экспертов, можно выделить следующие основные тренды, которые будут определять развитие отечественного агропромышленного комплекса до 2025 года [5]. Это:

• -    обеспечение отечественного сельского хозяйства собственными семенами;

• -    создание новых видов органических удобрений;

• -    разработка цифровых сервисов на основе технологий точного земледелия;

• -    переход сельского хозяйства в формат онлайн-торговли через маркетплейсы.

Государственный сектор также уделяет большое внимание развитию сельского хозяйства: цифровая трансформация этой отрасли интегрирована с направлениями национальной программы «Цифровая экономика Российской Федерации» и предполагает ускоренную и системную цифровизацию сельскохозяйственного производства. Правительство РФ ведет активную работу по внедрению инноваций в сельскохозяйственное производство. Минсельхоз России в 2023 году проведет работу по созданию федеральной карты-схемы земель, предназначенных под ведение сельскохозяйственных деятельности не менее чем в 24 регионах. Эта работа ведется в рамках государственной программы эффективного вовлечения в оборот земель сельскохозяйственного назначения и развития мелиоративного комплекса Российской Федерации. 1 марта 2023 года федеральная государственная информационная система (ГИС) «Зерно» введена в полную эксплуатацию. С этого дня в эту платформу в обязательном порядке должны вноситься сведения о продуктах переработки зерна. Минсельхоз России организовал ситуационный центр и разработал дорожную карту по диджитализации полевых работ. Некоторые модели тракторов и комбайнов оборудованы датчиками круиз-контроля, автопилотами, системами дистанционного мониторинга. Автопилотирование осуществляется на основе спутниковой навигации, нейтронных сетей и технологии искусственного зрения [6].

Выводы. Соединение традиционных методов ведения сельского хозяйства с современными технологиями – это будущее сельского хозяйства. Крайне важно обеспечить, чтобы методы ведения сельского хозяйства были устойчивыми и социально ответственными. Цифровые технологии произвели революцию в области ведения сельского хозяйства, и это будет продолжаться в будущем. Задача состоит в том, чтобы найти баланс между традиционными и современными методами ведения сельскохозяйственного производства. Это, с одной стороны – повышение урожайности сельскохозяйственных культур и продуктивности сельскохозяйственных животных, а с другой – уменьшение издержек производства.

Заключение . В заключении хотим обратиться к сельскохозяйственным товаропроизводителям: «Если вы фермер, стремящийся оптимизировать свою работу, повысить урожайность и продуктивность, сократить издержки и повысить качество производимой продукции, рассмотрите возможность внедрения инновационных методов в свою деятельность. Свяжитесь с компанией, распространяющей цифровые технологии в агропромышленном комплексе, чтобы узнать больше о новейших технологиях и инновациях в сельском хозяйстве. Будьте открыты к изменениям и готовы экспериментировать. При правильной стратегии и обучении вы можете преодолеть разрыв между традиционными методами ведения сельского хозяйства и современными технологиями, чтобы обеспечить устойчивое и прибыльное будущее для своего бизнеса».