Развитие цифровизации земледелия на примере разработки современных агротехнологий с использованием цифровых систем

В статье приводится оценка текущего уровня цифровой трансформации отечественного агропромышленного комплекса, а также имеющегося научного задела и прикладных решений, направленных на распространение передовых цифровых разработок в земледелие Российской Федерации, обозначены ключевые проблемы и трудности при создании цифровых систем поддержки принятия агрономических решений, обоснована необходимость расширения научно-исследовательских и опытно- конструкторских работ, в том числе путем создания профильных консорциумов из научно-исследовательских организаций. В качестве примера приведены результаты последовательной разработки с 2007 г. коллективом ВНИИ земледелия и защиты почв от эрозии, входящем в ФГБНУ «Курский ФАНЦ», пакетного комплекса разработок из 10 зарегистрированных программ для ЭВМ. Его использование дает возможность на основе введенных почвенно-климатических показателей и уровня обеспеченности хозяйств материальными средствами провести адаптивный подбор сортов и гибридов, сформировать технологические карты либо отдельные ключевые элементы адаптивных технологий возделывания зерновых, зернобобовых и крупяных культур с заданной урожайностью и показателями качества сельскохозяйственной продукции на основе ранее созданных систематизированных перечней агроприемов (регистров технологий выращивания сельскохозяйственных культур), направленных на эффективное использование удобрений, горюче-смазочных материалов и химических средств защиты растений с учетом необходимости импортозамещения. Обозначена необходимость восстановления координации научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по этому направлению, возобновления практики создания региональных Регистров агротехнологий и Каталогов инновационных разработок, усиления взаимодействия ключевых акторов для обеспечения эффективного взаимодействия и межотраслевого сотрудничества при реализации современных научно-методических подходов к разработке цифровых решений для создания глубоко интегрированных систем. Это повысит эффективность ведения сельскохозяйственного производства в рамках реализации приоритетных направлений обновленной Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации.

1. Савин И. Ю., Блохин Ю. И., Чинилин А. В. Методология оперативного мониторинга состояния посевов на основе тех­нологий интернета вещей // Российская сельскохозяйственная наука. 2023. № 6. С. 43–46.

2. Тенденции развития цифровых технологий в сельском хозяйстве / А. В. Минаков, И. Н. Сафиуллин, Л. В. Михайлова и др. // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2024. Т. 19. № 4 (76). С. 111–118.

3. Модели на основе искусственного интеллекта для цифровой диагностики болезней зерновых культур (на примере Pyrenophora teres озимого ячменя) / И. В. Ариничев, И. В. Ариничева, Г. В. Волкова и др. // Российская сельскохозяйственная наука. 2024. № 1. С. 67–71.

4. Об утверждении стратегического направления в области цифровой трансформации отраслей агропромышленного и рыбохозяйственного комплексов Российской Федерации на период до 2030 года: Распоряжение Правительства Российской Федерации от 29.12.2021 № 3971-р // Официальный интернет-портал правовой информации: гос. система правовой инфор­мации. URL: http://publication.pravo.gov.ru/Document/View/0001202112310100 (дата обращения: 08.12.2024).

5. Global information technology (IT) professional services market – industry trends and forecast to 2029. Upcoming report of data bridge market research. ICT, 2022. 350 p.

6. Гуреев И. И. Цифровая оптимизация питания сельскохозяйственных культур с использованием функциональной листовой диагностики // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2023. № 1 (61). С. 6–13.

7. How can digitalisation support transformation towards sustainable agri-food systems? Scenario development in Lower Austria / B. Wepner, S. Neuberger, M. Horlesberger, et al. // Agricultural Systems. 2025. Vol. 224. Article 104251. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0308521X24004013?via%3Dihub (дата обращения: 03.12.2024). doi: 10.1016/j.agsy.2024.104251.

8. Liu J., Feng X., Yamaka W. Digital economy and industrial structure transformation: Mechanisms for high-quality development in China’s agriculture and rural areas // Agriculture (Switzerland). 2024. Vol. 14. No. 10. Article 1769. URL: https://www.mdpi.com/2077-0472/14/10/1769 (дата обращения: 04.12.2024). doi: 10.3390/agriculture14101769.

9. Исследование внутриполевых неоднородностей развития посевов сои по данным ДЗЗ и свойствам пахотного горизонта (на примере юга Дальнего Востока) / А. С. Степанов, Г. В. Харитонова, Т. А. Асеева и др. // Российская сельскохозяйственная наука. 2024. № 4. С. 8–13.

10. Гулянов Ю. А. Перспективы использования информационных ресурсов ДЗЗ для управления продукционным процессом полевых агроценозов // Земледелие. 2022. № 2. С. 26–31.

11. A multidisciplinary perspective in smart agriculture advances and its future prospects / S. Roy, J. Panigrahi, M. Giri, et al. // Springer Innovations in Communication and Computing. Cham: Springer, 2022. P. 361–380. doi: 10.1007/978-3-030-77528-5_19.

12. Технологии уборки зерна энерго-ресурсосберегающими многофункциональными агрегатами / Е. М. Юдина, Н. А. Ринас, С. К. Папуша и др. // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2023. Т. 18. № 4 (72). С. 89–95.

13. Углеродный след продукции растениеводства при использовании технологий почвозащитного ресурсосберегающего земледелия / Л. В. Орлова, Р. И. Сафин, Г. В. Кнурова и др. //З емледелие. 2024. № 7. С. 9–13.

14. Ариничев И. В., Сидоров В. А., Ариничева И. В. Цифровые решения в агробизнесе: формирование методологии мони­торинга зернового производства в условиях технологических инноваций // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2024. Т. 19. № 1 (73). С. 86–93.

15. Елохин В. Р. Об оптимизационных моделях планирования сельскохозяйственного производства // Известия Байкаль­ского государственного университета. 2009. № 3 (65). С. 137–141.

16. Кирюшин В. И. Система научно-инновационного обеспечения технологий адаптивно-ландшафтного земледелия // Земледелие. 2022. № 2. С. 3–7. doi: 10.24412/0044-3913-2022-2-3-7.

17. Пыхтин И. Г., Нитченко Л. Б., Руднев Н. И. Программа формирования системы и способов основной обработки почвы в севооборотах ландшафтного земледелия. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ RUS 2007614602.

18. Выбор типа технологий возделывания озимых культур в Центральном Черноземье / И. Г. Пыхтин, Е. В. Шутов, Л. Б. Нитченко и др. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ RUS 2009615916.

19. Система поддержки принятия решений для выбора типа технологии возделывания яровых зерновых культур / И. Г. Пыхтин, А. В. Гостев, Л. Б. Нитченко и др. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ RUS 201061705.

20. Гуреев И. И., Руднев Н. И. Программа автоматизированного проектирования системы машин в адаптивно-ландшафт­ном земледелии. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ RUS 2011611304.

21. Регистр технологий возделывания зерновых культур для Центрального Черноземья / И. Г. Пыхтин, А. В. Гостев, Л. Б. Нитченко и др. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ RUS 2013660929.

22. Дубовик Д. В., Чуян О. Г., Хахулин В. Г. Прогноз урожая и качества сельскохозяйственных культур с учетом ресурсного потенциала агроландшафта в ЦЧР. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ RUS 2017612450.

23. Гостев А. В., Пыхтин А. И., Алимли Д. А. Программа для научно-обоснованного выбора сортов и гибридов зерновых культур. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ RUS 2019614607.

24. Гостев А. В., Пыхтин А. И., Любицкий Н. И. Программа для рационального выбора высокорентабельных адаптивных технологий возделывания зерновых культур для различных условий Европейской части Российской Федерации. Свидетель­ство о регистрации программы для ЭВМ RUS 2019667601.

25. Гуреев И. И. Программа для оптимизации питания растений по данным функциональной листовой диагностики. Сви­детельство о регистрации программы для ЭВМ RUS 2021617738.

26. Чуян О. Г., Хахулин В. Г. Программа автоматизированного проектированич систем удобрения в севооборотах ЦЧР. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ RUS 2021669134.