Команда EastFruit підбиває підсумки дворічної роботи з аналізу можливостей впровадження цифрових технологій у садівництво та овочівництво, які дають змогу підвищити стійкість і рентабельність бізнесу, знизивши витрати та негативний вплив на навколишнє середовище. Цю роботу проводили в рамках проєкту ФАО та ЄБРР у співпраці з галузевими асоціаціями та агробізнесом України, Узбекистану, Молдови та Грузії.
Сьогодні ми публікуємо загальний матеріал щодо історії, можливостей і прогнозів розвитку впровадження дронів і робототехніки в садівництво та овочівництво регіону. Найближчими днями ми розповімо також про більш специфічні можливості цього перспективного інструменту цифровізації агробізнесу.
Застосування дронів в агробізнесі, зокрема в садівництві, вирощуванні ягід та овочівництві, розпочалося з візуального моніторингу та контролю стану посадок. Збір даних лежав в основі аналізу ситуації протягом сезону вегетації та подальшого прийняття оперативних рішень. Деякі агровиробники розглядали такий підхід як обов’язок агрономічної служби, а інші – як інструмент для контролю якості та ефективності технологічних операцій.
Також див. наше відео про ринок агродронів:
Агромоніторинг за допомогою дронів як інструмент точного землеробства почав впроваджуватися в Україні з 2014 року. У садівництві застосування безпілотних рішень дало змогу значно скоротити час на проведення обстежень посадок і відстеження системного поширення хвороб, шкідників і нерівномірності стану рослин. Ця потреба залишається особливо актуальною для представників господарств із промисловим масштабом плодових насаджень. Сьогодні збір даних за допомогою дронів та їхнє опрацювання з використанням передового програмного забезпечення дають змогу відстежувати в динаміці низку показників стану саду протягом сезону вегетації, що підвищує економічну ефективність господарства.
Таке управління містить загальні етапи збору даних, картографування мінливості саду, обробки даних, аналізу та прийняття/проведення безпосередніх операцій. У комплексі це дає змогу зрозуміти кожен аспект вирощування сільськогосподарських культур (наприклад, фізичні, біологічні, хімічні фактори).
У країнах із розвиненим садівництвом, у процесі управління сучасним промисловим садом, використання дронів для збору даних є особливо актуальним для ухвалення рішень щодо проведення нормування цвітіння, обрізання фруктових дерев (коріння та крони) та оцінки стану/якості системи зрошення. Загалом це дає змогу підвищити врожайність, підвищити якість продукції, уникнути періодичності плодоношення та загалом підвищити стійкість і прибутковість садівничого бізнесу.
Мал. 1. Агромоніторинг дроном яблуневого саду
Однак варто розуміти, що дрони є лише інструментом збору даних. Ключова робота відбувається на етапі їхнього опрацювання й аналізу, і тільки після цього – ухвалення рішень і проведення операцій. Такий інструмент збору даних, як дрони, має свою ключову перевагу перед іншими методами (супутниковий, авіаційний) завдяки своїй оперативності та набагато доступнішій вартості.
В овочівництві та вирощуванні ягід, як і в садівництві, використання дронів для моніторингу та подальшого опрацювання даних дає змогу не лише оперативно ухвалювати рішення, а й прогнозувати проведення наступних технологічних операцій, оцінювати якість та ефективність внесення пестицидів, а також оцінювати планову врожайність та управляти факторами, які на неї впливають.
Обробка даних дає змогу аналізувати не просто загальний масив даних, а й спускатися на рівень кожної окремої рослини, куща чи дерева, що дає змогу ухвалювати локальні рішення та економити й робочу силу, і МТР. А завдяки прив’язці до геокоординат, проведення індивідуальних операцій значно спрощується і може бути проведено для конкретної одиниці.
Дрони-обприскувачі та наземна робототехніка
За останні 3-4 роки відбулися дуже великі зміни в застосуванні дронів в агровиробництві, які стосуються насамперед внесення дронами засобів захисту рослин і добрив. На польових культурах – зернових, олійних тощо, це можна порівняти зі справжньою революцією. Така увага до технології насамперед пояснюється значною економічністю (до 90% економії пального, до 30% економії пестицидів, до +10% додаткового врожаю через відсутність технологічної колії, інші переваги), якщо порівнювати з традиційною колісною технікою, та високою ефективністю внесення препаратів.
За підсумками 2021 і 2022 року в Україні було оброблено 2,2 млн гектарів сільськогосподарських угідь, при цьому останній рік показав 20% приріст площі, обробленої агродронами в умовах війни. Самі дрони стали незамінним ресурсоощадним інструментом, який в умовах 2023 року стає вкрай важливим для агровиробників через необхідність оптимізації всіх витрат при збереженні врожайності.
Мал. 2. Дрон-обприскувач XAG V40.
Загальний економічний ефект використання дронів-обприскувачів за підсумками двох сезонів можна оцінити на рівні:
- приріст урожаю основних зернових та олійних культур +345,4 тис. т,
- економія палива -12,1 млн л,
- економія води -440 тис. т,
- скорочення викидів вуглецю -30,8 млн т.
Завдяки відкритості українських аграріїв, Україна 2021 року була визнана світовим лідером за інтенсивністю впровадження технології дронів-обприскувачів у сільське господарство, а 2022 року вдалося затвердити першість на європейському ринку.
На відміну від уже сформованого ринку дронів-обприскувачів для польових культур, у садівництві та ягідно-овочевому секторі попит на внесення засобів захисту рослин і добрив дронами тільки починає формуватися. В українському садівництві інтенсивність використання дронів-обприскувачів залишається невисокою. Насамперед це пояснюється певною “монолітністю” галузі, відмінністю бізнес-моделі від польового рослинництва та набагато меншими масштабами.
Площа багаторічних посадок, за даними Держстату України, становить близько 3% від загальної площі земель сільськогосподарського призначення. Площа садів та ягідних насаджень, за найоптимістичнішими оцінками, сягає 250 тис. га. При цьому земельний банк навіть одного з агрохолдингів може значно перевищувати цю площу. Для порівняння зернові та зернобобові у 2022 році займали близько 12 млн га.
Відповідно, і для сервісних компаній, які оперують флотом дронів, більш цікавим і прибутковим клієнтом є виробники зернових культур, бо отримавши одного такого клієнта, можна заробити більше, ніж на всій плодоовочевій галузі.
Як розв’язати проблему обробітку дронами, якщо сад укритий антиградовою сіткою?
Мал. 3. Наземний дрон XAG R150.
Також варто зазначити, що передові хімічні компанії активно працюють над адаптацією препаратів для внесення дронами-обприскувачами безпосередньо в садівництві. Зокрема, левова частка практичних досліджень ґрунтується на використанні наземних дронів-обприскувачів, що є особливо важливим для проведення операцій у садах, укритих антиградовою сіткою, системою антидощ, плівкою або іншими видами захищеного садівництва.
Отже, у перспективі кількох років варто очікувати стрімкого зростання популярності агродронів у цій галузі. При цьому застосування дронів-обприскувачів у садівництві матиме переваги як за якістю внесення засобів захисту рослин, так і за економічним ефектом загалом для підприємства.
Несподівані напрямки використання дронів
На думку Андрія Ярмака, економіста інвестиційного департаменту Продовольчої та сільськогосподарської організації ООН (ФАО), висловлену ним під час онлайн-семінару “Дрони, робототехніка та безпілотні рішення в овочівництві й садівництві”, більш активне використання дронів у садівництві й овочівництві відкриє нові перспективи, про які ми навіть не здогадуємось зараз.
Одним з яскравих прикладів, є використання дронів для запилення садів фундука. Відео про те, як це працює на практиці можна подивитися тут. Аналогічні проблеми із запиленням є і в інших культур – наприклад у груші. Навіть яблуня, якщо погодні умови не оптимальні, наприклад, надто холодно, часто недозапилюється, що призводить до зниження обсягу та погіршення якості врожаю. Можливо, садівникам на цей випадок варто було б мати запас пилку і можливість дозапилення саду дронами.
Також активно впроваджується використання дронів навіть у теплицях, а отже, ці ж дрони зможуть з часом працювати й в інтенсивних садах. Тому потрібно зазначити, що ми поки що не знаємо всіх можливостей застосування дронів у садівництві та овочівництві.
Прогнози щодо використання дронів у садівництві та овочівництві
З огляду на поточну ситуацію, перспективи використання безпілотних технологій у садівництві, вирощуванні ягід та овочівництві будуть такими.
Використання дронів для агромоніторингу, оцінки фітосанітарного стану рослин, мультиспектрального аналізу – базовий інструмент точного землеробства, без якого в найближчому майбутньому не зможе працювати жодне господарство. З технічним вдосконаленням БПЛА (безпілотних літальних апаратів) і спеціалізованих камер, сенсорів, технологія стане дедалі професійнішою і масовішою. При цьому програмне забезпечення для опрацювання даних та відстеження, моделювання стану насаджень, ухвалення оперативних рішень стане простішим у використанні та економічно доцільним на рівні мікропідприємств.
Що стосується проведення агромоніторингу на садах під сіткою з повітря – це технологічне рішення не вдасться застосувати ефективно. Сітка перешкоджає отриманню коректних даних, а отже, їх подальше опрацювання неможливе. При цьому не варто відкидати факт того, що технологічні компанії продовжать роботу над оснащенням наземних роботизованих платформ додатковими сенсорами та камерами, які дадуть змогу проводити оперативний огляд насаджень під сіткою.
Рис. 4. Яблуневий сад під сіткою.
Використання дронів-обприскувачів і наземної робототехніки в найближчі 3-5 років стрімко зростатиме. Зокрема, українська компанія Drone.UA прогнозує, що 80% усіх технологічних операцій із внесення фунгіцидів, інсектицидів, мікродобрив тощо виконуватимуться агродронами, включно із потрібними наземними дронами-обприскувачами, що максимально задовольнять потреби садів під сіткою. Наземні дрони-обприскувачі продовжуватимуть удосконалюватися, щоб спростити й зробити догляд за садами більш ефективним.
Однак фахівці EastFruit вважають подібні оцінки занадто оптимістичними, хоч і бачать реальні перспективи високих темпів впровадження використання робототехніки та дронів. За нашими оцінками, якщо проникнення дронів у садівництві України для внесення ЗЗР до 2028 року досягне 20-25%, то це можна буде вважати великим успіхом.
Експерти EastFruit також вважають, що важливим кроком на шляху впровадження дронів у садівництво та овочівництво стане можливість їхньої інтеграції в загальні системи автоматизації та підвищення якості ухвалення рішень, як-от метеостанції та системи зрошення і фертигації.
