Если убрать слишком рано – велики потери при обмолоте, а если опоздать – семена осыпятся, разовьются грибки. Как же найти «золотую середину», чтобы получить хороший урожай? Ученые ЮФУ запатентовали собственную технологию дистанционного определения влажности семян с помощью спектрального анализа снимков всего поля с беспилотника. Точность метода – до 98%.
Павел Дмитриев, заведующий лабораторией спектрального фенотипирования сельскохозяйственных растений ЮФУ:
«Вместо влагомера и точечных проб, поднимается в воздух беспилотник и дистанционно измеряет влажность каждого растения на поле. Мы показали, что по цвету соцветия можно определить влажность семян подсолнечника. Они связаны через фитопигменты».
Сейчас специалисты работают над повышением точности измерений. В лабораторных условиях культуры подвергают различному воздействию, как и в природе. Это нужно для того, чтобы не путать стрессовое состояние растения с показателями влажности.
«В данном случае мы вызываем световой стресс в растениях. После чего мы проводим гиперспектральную съемку для того, чтобы измерить спектральные характеристики».
Здесь собрались не только биологи, но и IT-специалисты, математики, эксперты по нейросетям. Программное обеспечение для анализа спектральных данных ученые разрабатывают сами, используя алгоритмы машинного и глубокого обучения. Параллельно фотосинтетический состав пигментов изучают в химической лаборатории, чтобы сравнить их с результатами спектрального анализа. Работают в основном с теми растениями, в которых большой разброс разных пигментов.
Борис Козловский, ведущий научный сотрудник лаборатории спектрального фенотипирования сельскохозяйственных растений ЮФУ:
«Почему это важно? Потому что сама методика, технология определения влажности семян подсолнечника основана на том, что мы фиксируем спектральные характеристики нижней стороны соцветия подсолнечника. И в процессе созревания подсолнечника и семян происходит закономерное изменение состава и пропорций фотосинтетических пигментов».
Когда лабораторные эксперименты увенчались успехом, ученые выходят «в поля». Запускать дроны сейчас запрещено – как аналог используют мобильную платформу. Пока технологию проверяют на туях. Спектральные характеристики сразу видны в специальной программе. Таким образом работают над тем, чтобы перенести технологию на более простые и доступные камеры.
Павел Дмитриев, заведующий лабораторией спектрального фенотипирования сельскохозяйственных растений ЮФУ:
«Моделей коммерциализации много. Мы прорабатываем несколько вариантов. И какая будет лучше, пока непонятно. Один из вариантов – это платформа, которую мы разрабатываем, где агроном или сервисная компания может пролететь над полем, получить данные, загрузить их онлайн и тут же получить информацию о состоянии влажности».
Неправильное определение сроков уборки подсолнечника снижает качество урожая и приводит к его потерям. Стандартный метод – выкашивать пробные партии и везти их в лабораторию – долгий и непоказательный относительно всего поля. Разработка ученых ЮФУ решает все эти проблемы. В планах – адаптировать метод для озимой пшеницы, ячменя, нута и гороха.
Больше новостей в нашем канале в МАХ — https://max.ru/don24tv
