Электронная почва, или Поле, умное поле: остановят ли разработки юннатов зарастание пашни

Электронная почва, или Поле, умное поле: остановят ли разработки юннатов зарастание пашни
Анастасия Синицина и заведующий кафедрой педагогики и психологии профессионального образования МСХА имени Тимирязева, профессор Пётр Кубрушко

На днях в Твери прошел форум муниципальных образований Верхневолжья, посвященный ключевым вопросам развития региона, работе национальных проектов и достижению стратегических целей. Интересной притчей завершил свое выступление губернатор Игорь Руденя. Перефразировав библейский текст, он заявил, что «если начали пахать, то надо пахать, пока не упадете».

Тут надо технически!

И хотя глава региона в широком смысле подразумевал работу по развитию территорий, нам интересно слово «пахать» в своем первородном значении.

Тверская область гордится своими лесными богатствами, самыми обширными в ЦФО, и ведет грамотную работу по лесовосстановлению. Это замечательно. Но совсем другое дело, когда в категорию лесов просятся недавние пахотные угодья, на которых человек давно ничего не сажал, вот они и поросли сорным кустарником. Только за 8 месяцев этого года Россельхознадзор выдал 115 предостережений землепользователям региона о недопустимости зарастания земель, причем речь в каждом случае идет о десятках гектаров.

В тюрьму за это нерадивых латифундистов не сажают, а только щадяще штрафуют. Но если проблему никак не получается радикально решить юридическими средствами, может быть, попробовать технические?

На уровне фантастики

У нас в Тверской области живее всех живых движение юннатов. Во многих регионах страны юные натуралисты не пережили эпоху вхождения в рынок, распались, и теперь там вынуждены начинать все заново. В нашем регионе они сумели и выжить, и не растерять накопленный научно-методический опыт. Благодаря такому гандикапу наши юннаты показывают неплохие результаты.

Сегодня в тренде прикладная инженерия. Так, федеральный конкурс «АгроНТИ для школьников» (НТИ - это Национальная технологическая инициатива) дает возможность ученикам школ из малых городов и сел познакомиться с самыми передовыми вещами: роботами, коптерами, космическими технологиями, цифровыми метеостанциями, биотехнологиями. Тверская станция юннатов с 2019 года является региональным оператором конкурса. В 2021 году в конкурсе участвовали ребята из Ново-Ямской школы, Торопца и Твери. Они представляли наш регион в направлении «АгроРоботы» и «АгроКоптеры».

Пьедестал заняли воспитанники тверского «Кванториума» Сергей Спивак, Анастасия Синицина, Александр Мазепа, Тарас Горин. Теперь победителей ждет финал, который пройдет в Белгородской области. Ребята покажут свое мастерство в управлении, программировании и исправлении неисправностей беспилотников.

Как видим, в сельское хозяйство самым активным образом вторгаются вещи и понятия, о которых прежде мы читали только в научной фантастике. АПК – это отнюдь не только сапоги, навоз и вилы. И это не завтрашний, а уже сегодняшний день.

Вспомним классический рассказ Клиффорда Саймака «Сосед». В американскую глубинку, где фермеры растят кукурузу, приезжает новая семья. У них все так ладится, что соседи диву даются: и старый дом успели отремонтировать, и поле засеять. Однажды ночью кто-то из местных слышит, как тарахтит на поле трактор соседа, подходит и не обнаруживает никого за рулем. Да и в моторном отсеке никакого двигателя, а только странный куб, благодаря которому трактор не нуждается ни в горючем, ни в водителе. И даже тарахтелка в нем искусственная, чтобы не выдавать внеземных технологий.

Выезжал на поля молодой агробот

Написанный в середине ХХ века рассказ приобретает особую жизненность в наши дни. На одном из недавних Дней льняного поля довелось познакомиться с молодой командой компьютерных гениев под названием «Cognitive Pilot», которые словно поставили своей целью извести на корню профессию механизатора. Они оснащают искусственным интеллектом комбайны и прочую громоздкую сельхозтехнику, словно Илон Маск – свою «Теслу». Причем не на тестовом уровне – позади у этих беспилотных комбайнов сотни гектаров сжатых и скошенных полей, с которых собран реальный урожай.

Интересен уровень проблематики, над которой сейчас бьется «Cognitive Pilot».

«Я разговаривала с нашим Агродроидом С2-А2. Сидела в кабине комбайна и гневно спрашивала у ИИ (искусственный интелллект) Cognitive Agro Pilot:

- Какого ты на повороте такой угол срезал?

Сознание и понимание – ключ и связь всего в единую картину. Добиваясь от С-Pilot идеального понимания происходящего на дорожной сцене, мы неумолимо движемся к возможному возникновению сознания у автобота. Мы, Cognitive, хотим не просто быть к этому готовыми, но и проектировать правильную направленность этого процесса... Появление на дороге теннисного мячика, казалось бы, не имеет прямого критичного отношения к транспортному потоку. Он маленький, не создает физического препятствия для автомобиля, неодушевлен, не является транспортным средством, но это может быть знаком того, что где-то идет игра и на дорогу может выскочить ребенок или щенок, а это уже совершенно другой уровень безопасности всех рабочих систем», – пишет член команды «Cognitive Pilot» Ольга Ускова.

Похоже, мы и не заметим, как однажды с пашни съедет думающий комбайн. Тверской области чертовски нужна такая машинка, которая не знает слов «усталость», «плохое настроение», чтобы без участия человека методично расчищала от ивняка и борщевика гектар за гектаром запущенных угодий. Работы такому «сибирскому цирюльнику» хватит надолго.

Родом из Австралии

Нет ничего нуднее прополки грядок или поиска вредителей. На пятом континенте изобрели самоходного робота, который умеет не только это.

Ученые Сиднейского университета убеждены в необходимости автоматизации процессов в агропроме, в том, что роботы заменят ручной труд людей. Провозвестником новой эры стал многозадачный робот-огородник «Катарина».

Он оснащен полукруглым куполом с солнечными панелями, накапливающими энергию для автономной работы. На каркасе подвешиваются камеры, лазерные установки, датчики, механизмы полива, контейнеры с удобрениями и другие устройства. Робот занимается мониторингом, обнаружением сорняков, вредителей, идентификацией различных сортов и культур, растущих на участке. Обо всем этом он сообщает человеку по электронной почте. Для прополки, окучивания или рыхления у робота есть подвижная «рука»-манипулятор.

Испытали «Катарину» на грядках, засеянных луком, шпинатом и свеклой. Опытная установка была оснащена 4 колесами, камерами и лазерными датчиками, что позволило ей перемещаться строго в междурядьях, а оператору – контролировать передвижение робота.

«Катарина» довольно точно определяла состояние растений, потенциальные угрозы и четко реагировала на команды оператора. Заряда солнечных батарей хватило на три дня работы. В перспективе робот научится определять степень спелости овощей, сам сможет отбирать пробы и зондировать почву. Также речь идет об автоматизации процесса сборки урожая.

Мы тоже так умеем

В первой половине октября на базе Тверской станции юннатов пройдет выставка достижений юных естествоиспытателей. Сейчас идет прием заявок от ребят-участников со всей Тверской области. Ожидается порядка 20 бригад-участников, то есть детских научных коллективов в составе 5-7 человек.

Каждый год в агробиотехнологиях появляются какие-то новые тренды, так что идеология экспозиции подвержена переменам. В этом году выставка будет иметь выраженный научный уклон. В прошлом году впервые появилась номинация по автоматизации, и восьмиклассник из 6-й гимназии Илья Дорохов разработал «умную теплицу». Он представил действующую модель – небольшой короб, в котором автоматически ведется проветривание, полив, поддерживается заданная температура. Задание на разработку такой теплицы поступило от Ботанического сада ТвГУ, где имеются достаточно привередливые растения, такие, как рододендрон Шлиппенбаха.

Придумывая подобные устройства, ребята не изобретают колесо, но Илья, к примеру, предусмотрел возможность обслуживания своей мини-теплицы как через компьютерный интерфейс, так и с помощью механических кранов и регуляторов, если садовод-огородник не разбирается в компьютерах.

Есть ребята, которые работают над автоматизацией настоящих больших теплиц. Там не просто полив идет сам собой, а «умная» теплица чуть ли не СМС об этом шлет. Ученики 17-й школы вместе с учеными из инновационного центра Тверского университета сейчас работают над самоходной беспилотной установкой, на которую можно было бы установить автоматику для обработки полей. Похоже, что Тверь и Сидней мыслят в одном направлении.

У всех этих разных проектов есть общее свойство – они учат ребят работать в команде, понимать, что все делают одно дело, и не тянуть одеяло на себя. В свою очередь, работа в команде учит управлять собственным временем, правильно распределяя этот ценный ресурс. В будущем, очевидно, не все нынешние юннаты свяжут свою жизнь с сельским или лесным хозяйством. Но опыт взаимопонимания и сотрудничества не будет лишним никогда.

Путь в профессию

Верхневолжье – край обширный, и хвала местным администрациям, которые помогают своим маленьким аграриям добраться до Твери и доставить сюда свои экспонаты.

Среди тем работ юных исследователей природы можно увидеть, например, «Сортоиспытание сладкого перца», «Выращивание арбуза в Тверской области», «Изучение механизмов движения растений». Юные пчеловоды из Сандовского района учатся пока лишь в 5-6 классе. На выставку они не только привозят мед, но и показывают приемы расселения пчел по ульям. Торопецкие овощеводы на прошлую выставку доставили гигантскую тыкву. Самый юный участник, второклассник из Твери, рассказывал, как ухаживал за новорожденными козлятами. Животных держат на подворье его родители, так что мальчуган, несмотря на возраст, участвует в конкурсах юннатов не впервые.

А школьники из села Рождество Фировского района выращивают отличную картошку и капусту, яблоки и груши. Они используют вермикультуру, используя калифорнийского червя для переработки органических отходов, в результате чего получается очень хорошее удобрение – биогумус. Эти же ребята используют пермакультуру, учитывающую экосистемные связи, сочетаемость растений друг с другом.

Надо отметить, что самому юннатскому движению в России уже не один десяток лет, но не везде оно сумело пережить трудные годы перехода к рыночным отношениям. В Твери станция юных натуралистов не прекращала своей работы, выстояла. И сегодня, чтобы возродить юннатское движение и дать ребятам возможность больше узнать о природе, в рамках нацпроекта «Образование» разработан проект «Экостанция». Это своего рода ресурсный центр дополнительного образования в области биологии и экологии. Вместе с региональным центром одаренных детей «Орион» (Вышневолоцкий округ) станция юннатов организует выездную летнюю экошколу, такая же проходит на базе интерната села Рождество Фировского района, где созданы очень хорошие условия. Эти практикумы с полевыми исследованиями длятся 1-2 недели, а участвуют в них до полусотни ребят.

Сейчас в рамках нацпроектов в школы закупается лабораторное оборудование. А поскольку дети вообще очень любознательны, то, конечно, они с большим интересом знакомятся с новыми приборами, открывающими перед юными исследователями большие возможности. Часть подростков на этом удовлетворяет свое любопытство, а часть переходит на новый, более глубокий уровень. Они идут дальше учиться сельскому хозяйству или лесному делу, так что конкурсы юннатов имеют большое значение и с точки зрения профориентации. Кстати, диплом победителя всероссийского конкурса помогает получить президентскую стипендию, ну а победители и призеры региональных конкурсов получают дополнительные баллы при поступлении на биологический факультет ТвГУ.

Что еще почитать

В регионах

Новости региона

Все новости

Новости

Самое читаемое

Популярно в соцсетях

Автовзгляд

Womanhit

Охотники.ру