Ученые Алтайского государственного университета разрабатывают рекомендации по модернизации и цифровизации степного землепользования региона. Работа ведется в рамках крупного проекта «Разработка и внедрение инновационных технологий степного землепользования для сохранения, восстановления и эффективного использования ландшафтно-биологического разнообразия степных сельхозугодий», вошедшего в «Программу Приоритет 2030».
Все больше фермеров склоняется к необходимости внедрения цифрового земледелия, то есть использования инновационных методов и технологий для увеличения урожайности. И в данном направлении им могут помочь ученые Алтайского государственного университета, которые совместно с коллегами из Института степи УрО РАН (Оренбург) (входящими в консорциум «Научное и методологическое обеспечение экологической безопасности социально-экологических систем и устойчивого развития Большого Алтая») провели работы в хозяйствах Алтайского края.
— Нами были применены данные космического мониторинга. Некоторые хозяйства имеют по 10 и более тысяч гектаров полей. Обследовать такие территории «вручную» сложно и дорого. Поэтому мы используем космические снимки высокого разрешения, архивы за последние 20 лет и видим: состояние почв каждого поля, начало эрозии, продуктивность (урожайность) полей, поврежденность посевов, водный стресс. Накопление и хранение данных позволит отслеживать динамику всех процессов на полях, а электронный формат по каждому полю обеспечивает наглядность их представления. Карта полей дает возможность вести паспорта полей и севооборот хозяйства, подсчитать нужное количество семенного материала, осуществлять мониторинг техники и определять расход топлива и эффективность рабочего времени. — рассказывает доцент кафедры ботаники АлтГУ, кандидат биологических наук, специалист в области геоботаники Наталья Овчарова.
На основе полученных учеными данных создаются карты-задания, которые фермеры могут с помощью цифровых носителей загружать непосредственно в операционную систему техники, работающей на полях. Машины будут точечно, в соответствии с заданием и навигационной привязкой, вносить удобрения на тех участках, где это необходимо. Такие «технологии будущего» уже используются в ряде хозяйств Алтайского края. По словам фермеров, дорогостоящая «умная» техника окупается в среднем в течение двух лет и меньше — в зависимости от площади хозяйства.
Ученые из Института степи занимались сбором данных по технологическому оснащению фермерских хозяйств региона, динамике биоклиматического потенциала, а также разработкой методических рекомендаций по агроэкологической и технологической экспертизе разного уровня степного землепользования. В дальнейшем будет решаться такая важная задача, как оценка социально-экономического эффекта от «углеродного земледелия» как способа ведения сельскохозяйственного бизнеса. Ученые из Оренбурга совместно с доц. Натальей Овчаровой посетили более 10 хозяйств в Поспелихинском, Алейском, Михайловском, Ключевском районах.
В рамках проекта сотрудниками кафедры ботаники АлтГУ были заложены полевые многолетние площадки и тестовые поля на разных участках хозяйств-партнеров проекта. Основные работы ведутся в хозяйстве ООО «Золотая осень» (руководитель — Вадим Рябцев) совместно с агрономом Александром Закревским.
Была оценена наземная фитомасса разных культур — зерновых, зернобобовых, пропашных культур и многолетних трав. Проведено геоботаническое обследование граничащих с полями естественных сенокосных и пастбищных угодий. Дана оценка состояния этих фитосистем. Составлен список сорных видов растений, которые встречаются в разных хозяйствах при разных методах обработки (традиционная, No-till). Проведено картографирование продуктивности по вегетационным индексам полей, отражающее различные параметры, например, содержание в почве влаги и т. д. Все эти нюансы крайне важны при ведении точного земледелия: дифференцированного внесения удобрений, планирования севооборотов, проведения агротехнических мероприятий, в том числе для замедления роста оврагов, для профилактики иссушения почвы, потери гумуса и т. д. Часть полей заложены как опытные для изучения регенеративного земледелия, это направление сейчас в тренде.
В работе принимали участие студенты кафедры ботаники института биологии и биотехнологии. Во время летней полевой практики они посетили модельные поля, где, например, применяли эффективный, но мало используемый для России метод исследования — корпологический анализ, т. е. состав почвенного банка семян. Ребята брали на полях разных культур образцы почвы — до 10 проб. Эти пробы отмывали в воде, вылавливали семена, просушивали их и под бинокулярным микроскопом идентифицировали, какому растению принадлежит каждый плод. На основе полученных данных специалисты АлтГУ дали оценку засоренности поля. Таким образом, фермеры могут подготовиться и, например, заранее провести химическую обработку полей от сорняков уже осенью.
— Все выполняемые нами и нашими коллегами работы в рамках проекта работают на одну цель — разработка и внедрение инновационных технологий степного землепользования, обеспечивающие продуктивность сельхозугодий, соответствующую биопотенциальной с сохранением и восстановлением ландшафтного и биологического разнообразия Алтайского региона, — подытожила руководитель проекта, заведующий кафедрой ботаники, доктор биологических наук, профессор Марина Силантьева.