Цифровое сельское хозяйство в мире: глобальные тренды и региональные различия

За последние 10 лет цифровизация сельского хозяйства стала ключевым фактором повышения эффективности агросектора. Точное земледелие активно внедряет современные технологии, такие как блокчейн, машинное обучение и большие данные. В разных странах присутствуют свои региональные особенности, но общая тенденция связана с дальнейшей цифровизацией агропромышленного комплекса.

Базовые задачи, которые решает «умное сельское хозяйство» – экономия ресурсов, повышение производительности, использование предикативных моделей на основе анализа больших данных для точного планирования, – дополняются точечными проблемами, которые необходимо решать «здесь и сейчас». Это и оперативная корректировка, и вопросы безопасности, и ежедневные производственные процессы (топливо, путевые листы, смены, учёт рабочего времени и так далее). И если последнее – дело привычной техники (спутниковый мониторинг транспорта, контроль топлива, автоматизация производственных процессов), то использование в работе ИИ-модели или системы интернета вещей (IoT) существенно расширяет возможности сельхозпроизводителей.

Технологические драйверы

Точное земледелие

Использование спутниковой навигации, датчиков почвы и спутниковых снимков позволяет оптимизировать расход воды, удобрений и пестицидов. В США и Канаде до 80% крупных хозяйств применяют такие решения, что повышает урожайность на 15–25%. В развивающихся странах, таких как Индия и Кения, внедрение сдерживается высокой стоимостью технологий [1].

Роботизация

Автономные тракторы (John Deere) и роботы для сбора урожая (Four Growers) сокращают зависимость от ручного труда. В Европе роботизированные системы используют 70% ферм для внесения удобрений. В России к 2025 году доля автономной техники в АПК достигнет 12%, как показывают проекты Cognitive Pilot [2].

Интернет вещей (IoT)

Датчики мониторинга состояния почвы, климата и здоровья животных внедрены в 30% хозяйств ЕС. В Израиле системы умного орошения повысили урожайность овощей на 66%, а в Норвегии IoT-решения сократили потери в рыбоводстве на 75% [3].

Региональные различия

Северная Америка и Европа

Лидеры по внедрению цифровых решений. В США 60% ферм используют ИИ для прогнозирования урожайности, а в Германии 15% молочных ферм применяют IoT для контроля надоев [4].

Активное внедрение роботизированной техники позволило сократить применение гербицидов в испытаниях на полях – компактные роботы в режиме 24/7 способны распознавать сорняки и пропалывать культуры [5].

Системы IoT (интернета вещей), внедряемые при проектировании систем орошения, которые могут управляться удалённо на основе анализа больших данных снижают расход воды.

Азия

В азиатских странах (Китай, Индия, Южная Корея, Япония) успешное внедрение «умного земледелия» напрямую связано с их технологическим развитием – сети стандартов 5G (а в перспективе и выше), современный высокотехнологичный рынок информационных технологий (от «железа» до «софта»), большое население. Так, в уезде Яньцзинь (провинция Хэнань) внедрена интеллектуальная система управления на базе сетей 5G, которая анализирует состояние почвы, погоду и автоматизирует полив. Это повысило урожайность зерна на 30% [6]. В целом, говоря о Китае, нужно отметить, что в Китае автоматизация выращивания сельскохозяйственных культур и сбора урожая выросла в геометрической прогрессии с 32,5% в 2003 году до 70% в настоящее время . В Индии используют датчики IoT и алгоритмы ИИ для оптимизации полива, прогнозирования урожайности и борьбы с вредителями. Например, система Fasal снизила расход воды на 30% и повысила урожайность на 25% [8]. В Японии компания Kubota разработала беспилотные тракторы и дроны для распыления пестицидов. Технология 5G позволяет управлять ими дистанционно, сокращая трудозатраты на 70% [9].

Европа

В Западной Европе в 2016 г. 70% всех машин для внесения удобрений и опрыскивания растений были оснащены технологиями точного земледелия. Во Франции около 150000 га обрабатывались с помощью подобных технологий. Половина пахотных земель обеспечена трактором с соответствующей технической консолью, а также оборудованием для точного земледелия. Каждый четвертый трактор регулирует расход удобрений и средств защиты растений с помощью цифровых методов [10].

Африка

Цифровизация АПК в Африке развивается медленнее, чем в других регионах. Ограниченное финансирование вместе с низкой общей цифровизацией африканских стран затрудняет внедрение инновационных решений. Но, значительное развитие получили другие инструменты, касающиеся доступа к финансовым инструментам, нежели к непосредственно высоким технологиям [11].

Перспективы

• Вертикальное фермерство. Проекты в России (GreenBar) и ОАЭ сокращают зависимость от климата.
• Биотехнологии + ИИ. Анализ ДНК растений для выведения устойчивых сортов, как в проектах Bayer.
• Государственная поддержка. В РФ нацпроект «Цифровое сельское хозяйство» предусматривает создание платформы «Земля знаний» для обучения аграриев [12].

Заключение

В целом, мировой тренд цифровизации сельского хозяйства заключается в переходе от «аналогового» сельского хозяйства к data-driven-моделям, где решения принимаются на основе анализа данных, а также в интеграции передовых технологий для повышения эффективности, устойчивости и прозрачности агропроизводства.

Источники

[1] Цифровое сельское хозяйство: преимущества, проблемы и уровень развития в странах [agro.club]
[2] VR, комбайны–роботы и дроны: как инновации спасают сельское хозяйство [habr.com]
[3] Трансформация сельского хозяйства: цифровые возможности развития [secutek.ru]
[4] Отчет о конкурсе передового опыта применения цифровых технологий в сельском хозяйстве [FAO.org]
[5] FarmWise.io [PDF]
[6] Развитие цифровизации сельского хозяйства в странах Азии [Аграрная Экономика]
[7] Анализ размера и доли рынка цифрового сельского хозяйства [Market Intelligence]
[8] Искусственный интеллект трансформирует сельское хозяйство Индии [MK.kg]
[9] Там же – см. [6]
[10] Развитие цифровизации сельского хозяйства в России и зарубежных странах [CyberLeninka]
[11] Цифровизация в агросекторе африканских стран: положительные эффекты и ограничения [CyberLeninka]
[12] Государственная поддержка цифровизации агросектора: текущая ситуация и перспективы [1economic.ru]