Правильно и грамотно организовать процесс полива – важная задача садовода, от которого зависит не только урожайность, но и состояние здоровья корневой системы деревьев. Воду растениям нужно подавать тогда, когда она необходима и в определенном объёме. В условиях дефицита водных ресурсов и в силу климата Узбекистана управление поливом обретает еще большую значимость.
Агрохолдинг AGRO PRODEX GROUP первым в Узбекистане начал внедрять современную технологию управления поливом на основе искусственного интеллекта, запустив пилотный проект по оптимизации полива. В третьей декаде августа была завершена установка датчиков полива T-Irrigate и агрометеостанций T-weather турецкой компании Topraq во фруктовых садах агродолдинга, расположенных в Наманганской, Сурхандарьинской и Ташкентской областях.
В интервью с экспертами EastFruit ведущий специалист по управлению водными ресурсами Агрохолдинга AGRO PRODEX GROUP Бехзод Кадырханов рассказал о том, почему было решено запустить такой проект, каким образом датчик полива и агрометеостанция, работая «в паре», позволяют оптимизировать процесс полива, а также о предварительных результатах внедрения «умной системы» оптимизации полива.
— Начнём с того, почему было принято решение по запуску данного проекта и какова основная цель?
— При принятии решений по поливу растений есть два основных момента – когда именно поливать и в каком объёме. Вы можете дать нужный объём воды, но не тогда, когда она нужна, и наоборот, в нужное время, но «неправильный» объём воды. Правильное определение вот этих двух моментов очень важно для организации процесса полива.
Почему возможные ошибки в определении времени и объёма полива несут в себе серьёзные риски? Начну с такого показателя, как необходимый объём полива. Так называемый «недополив» может привести к стрессу растения, что грозит потерей урожайности и снижению качества. С другой стороны, «переполив» чреват иными последствиями – лишний расход воды и электроэнергии, смыв минералов вниз, проблемы с дыханием корней, так как все поры в почве заполняются водой, увеличение склонности растения к грибковым заболеваниям, а также растёт вероятность заболеваний корневой системы деревьев.
Что касается времени полива, поливать нужно в тот момент, когда влажность в почве снижена до определенного минимума, и важно не упустить этот момент. В процессе полива влажность почвы постепенно поднимается и нужно остановить полив тогда, когда почва корневой зоны достигает максимум своей вместимости. Вода потраченная, после достижения почвой максимума своей вместимости – вредна. Ошибки в определении момента полива чреваты теми же последствиями, как и в случаях «недополива» и «переполива».
Соответственно, при принятии решений, когда поливать и в каком объёме, нужно учесть массу факторов — это влажность почвы, вместимость почвы, и изменчивые климатические факторы такие как температура воздуха, влажность воздуха, уровень солнечной радиации, и ветер.
Разумеется, существуют довольно простые или несложные приборы, такие как тензиометры и сенсоры влажности почвы, с помощью которых можно управлять поливом. Это простое и доступное по стоимости решение, если у вас относительно небольшая площадь сада или овощной плантации. Но когда речь идёт о нескольких гектарах или даже десятках либо сотнях гектаров, с какой-то периодичностью нужно ходить по полю и снимать показания с каждого установленного такого прибора. А в летний период, особенно в зной, нужно будет чаще ходить по всем приборам и успеть вернуться в насосную станцию для включения полива. Даже, если для включения насоса есть другой человек, надо будет не упустить момент после полива, когда показания тензиометра/сенсора достигают максимума. Это означает ещё один обход по всем устройствам. Все это занимает времени и сил работника, и повышает риск упущения необходимого момента за счет человеческого фактора.
Одним словом, мы нуждались в комплексной системе, включающей в себя: систему постоянного мониторинга влажности и температуры почвы, погодных показателей в режиме реального времени, прогноза погоды на ближайшие дни, сохранения исторических погодных данных и автоматической обработки всех этих данных с выдачей расчётов и рекомендаций по поливу. И затем уже на основе этих расчётных данных принимать решение по поливу, а не основываясь на интуиции агронома.
В современном мире существуют такие решения, и мы можем в максимальной степени уменьшить роль человеческого фактора, значительно снизить количество неопределённостей и случайных факторов, влияющих на процесс полива.
Резюмируя, могу сказать, что контроль рисков, связанных с поливом – это было основной целью внедрения этой системы.
— Что представляет собой система оптимизации полива T-Irrigate?
— Современные станции управления поливом T-Irrigate – представляют собой комплексную систему, учитывающую влажность почвы на четырёх уровнях грунта 20 см, 40 см, 60 см и 80 см, точку увядания, вместимость почвы, точку насыщения почвы, инфильтрацию и время насыщения. Через расчеты система выдает такие показатели как начало и конец полива, оптимальную площадь полива, и прогноз следующего полива, и её продолжительность. Станция T-Irrigate устанавливается непосредственно в саду, под деревом вблизи корня.
Одновременно в садах агрохолдинга AGRO PRODEX GROUP были также установлены агрометеостанции турецкой компании Topraq. Эта метеостанция измеряет такие погодные данные как температура воздуха, влажность воздуха, скорость и направление ветра, радиацию, количество осадков, эвапотранспирацию, количество холодных часов и количество активного тепла. Последние две данные помогают для отслеживания стадий развития фруктовых культур.
Все данные с датчиков полива и агрометеостанций автоматически обрабатываются в реальном времени. Таким образом осуществляется постоянный мониторинг состояния почвы и погоды. Основываясь на этих данных, агроном принимает решение о включении системы полива. В итоге, значительно уменьшается роль человеческого фактора и тем самым намного сокращаются риски принятия ошибочных решений. Данные предоставляются пользователю в весьма удобном виде, например, в виде цветовых графиков, диаграмм и т.п. Все это отражается в мобильном приложении, установленном на телефоне агронома. Для просмотра одних и тех же данных доступ могут иметь несколько пользователей. Если ответственный работник отвлекся и упустил нужный момент контроля, то его коллега, также имеющий доступ, может подсказать ему.
Одним словом, T-Irrigate – это решение для оптимизации полива на основе искусственного интеллекта, позволяющее фермерам управлять поливом в нужное время и в нужном объеме подачи воды.
— Существует некий показатель охвата площади (в гектарах) одной станцией? Или скажем в расчете, на сколько гектаров устанавливается одна станция?
— Единого правила расчета, подходящего всем нет. Одна станция устанавливается на такую площадь, которая орошается одновременно, т.е. на один ирригационный участок. Здесь также надо учитывать разновидность культур на участке. Может быть так, что на 10 га необходимо установить 2 датчика полива, а может быть и так, что на 15 га достаточно одного датчика полива. Надо смотреть.
— С даты установки станций T-Irrigate и агрометеостанций в садах вашей компании прошло около двух месяцев. Насколько удалось оптимизировать процесс полива и получается ли достичь тех результатов, на которые рассчитывали?
-Как известно, в сельском хозяйстве на урожай той или иной культуры влияет множество факторов, которых можно разделить на три группы: природные, биологические и организационно-технические. Слишком много неопределенностей и влияние человеческих факторов, от которых зависит урожай.
В рамках пилотного проекта в садах агрохолдинга AGRO PRODEX GROUP были установлены 6 датчиков полива T-Irrigate и 6 агрометеостанций. Пока что они не охватывают всю площадь наших фруктовых садов, мы продолжим тестировать и через некоторое время подведем окончательные итоги результатов по этому проекту. При этом, получаемые данные от агрометеостанций, используются также для прогнозирования динамики роста культуры.
Однако, исходя из двухмесячного опыта применения системы, состоящей из станций T-Irrigate, агрометеостанций и IT-приложения обработки данных, могу предварительно сказать, что эта система действительно позволяет сократить число неопределенных факторов, влияющих на процесс полива, и минимизировать влияние человеческого фактора в принятии решений в процессе полива.
Мы стали точнее определять время полива – когда именно поливать и объём полива, что в свою очередь существенно сокращает риски, о которых я говорил выше.
Более того, за счет оптимизации объёма подачи водя для полива, заметен эффект экономии воды, а также электроэнергии, поскольку полив во всех наших садах осуществляется по системе капельного орошения. К сожалению, в настоящее время я не могу дать количественные оценки экономии воды и электроэнергии. Вероятно, провести такие оценки будет возможным, когда мы сведем квартальные данные по расходам ресурсов.
Международная команда EastFruit выражает благодарность Бехзоду Кадырханову за интервью и желает успехов в реализации проектов по внедрению современных технологий в плодоовощном бизнесе.
Агрохолдинг AGRO PRODEX GROUP объединяет в себе ряд предприятий, в том числе по выращиванию плодоовощной продукции, переработке, сортировке и экспорту данной продукции, а также по производству сушеной и замороженной плодоовощной продукции. Общая площадь фруктовых садов холдинга составляет более 700 га, основная часть которых расположена в Туракурганском районе Наманганской области. Из них около 400 га – черешневые плантации, остальную площадь занимают плантации абрикоса, персика, сливы и других фруктов. В 2017 году также был произведен запуск современного тепличного комплекса общей площадью 100 га в Сурхандарьинской области.
