Позначка: Precision Agriculture

Широке впровадження точного землеробства можна пояснити кількома критично важливими технологіями: мобільними телефонами, дронів, супутників та датчиків на місцях. Навіть якщо не всі вони є абсолютно новими, той факт, що вони стають більш доступними за ціною, робить їх більш актуальними для фермерів у всьому світі.

Однак, попри загалом оптимістичний погляд, необхідно подолати багато перешкод, перш ніж дрібні фермери зможуть впровадити ці рішення. Концепція “П’яти А доступу до технологій”, яка складається з “наявності”, “доступності”, “обізнаності”, “здатності” та “активності”, є корисною основою для аналізу цих численних труднощів.

У багатьох регіонах світу доступність технологій точного землеробства може бути суттєво обмежена з таких причин, як дефіцит цифрової інфраструктури, необхідної для підтримки таких рішень (наприклад, електроенергії чи Інтернету).

Хоча, якщо вони й доступні, багато фермерів можуть не мати фінансових коштів для їх придбання. Наприклад, фермери можуть не дозволити собі смартфон з підключенням до Інтернету, що є важливою передумовою для багатьох технологій точного землеробства.

Навіть коли життєздатні рішення є доступними та економічно ефективними, фермери можуть не знати про них. Це також стосується кількох інших технологічних послуг, що надаються як державними, так і комерційними організаціями. Існує також ймовірність того, що фермерам бракує грамотності та технологічних навичок, необхідних для використання цих рішень.

В опитуванні, проведеному GSMA, респонденти з країн з низьким та середнім рівнем доходу, які були знайомі з мобільним Інтернетом, заявили, що це була основна перешкода, яка заважає їм користуватися Інтернетом.

Зрештою, фермери, які належать до груп із недостатнім рівнем обслуговування, такі як жінки-фермери, можуть не мати ‘свободи дій’ через численні соціально-культурні перешкоди, що стоять на їхньому шляху та заважають їм отримати доступ до технологічних рішень.

Щоб подолати ці перешкоди, необхідні втручання на операційному та політичному рівнях. Це включає створення рішень з урахуванням потреб користувача, розробку креативних та інклюзивних бізнес-моделей та моделей надання послуг, а також прийняття законодавства, яке дозволить трансформувати сектор у цифровий спосіб.

Багатогранний характер перешкод підкреслює необхідність посилення співпраці між багатьма зацікавленими сторонами, включаючи урядовий та комерційний сектори, громадянське суспільство та академічну спільноту, для прискорення використання цифрових технологій дрібними фермерами.

Відповідні технології точного землеробства

У цьому розділі ми представимо огляд найважливіших та найактуальніших технологій точного землеробства для сприяння зростанню їх використання.

1. Використання мобільних телефонів 

Зростання проникнення мобільних телефонів та інтернету проклало шлях для розвитку широкого спектру послуг на основі мобільних телефонів для сільськогосподарської галузі.

Ці послуги також називають “m-Agri послуги”. Вони включають забезпечення фермерам доступу до ресурсів, кредитів, страхування та ринків, де вони можуть продавати свою продукцію.

Мобільні телефони дозволяють фермерам та сільськогосподарським фахівцям спілкуватися в обох напрямках, забезпечують моніторинг у режимі реального часу, а також сприяють оцифруванню та простому збору польових даних.

Смартфони, оснащені GPS, можуть полегшити збір точних даних про місцезнаходження та дозволити розповсюдження персоналізованої інформації серед фермерів. Мобільні пристрої є дуже доступним засобом поширення інформації та аналітики за допомогою інших технологій точного землеробства, таких як супутники, датчики на місці та безпілотні літальні апарати (БПЛА).

Можливо, телефон лише з найбазовішими функціями та без “розумних” функцій пропонує фермерам різні можливості для розблокування персоналізованої інформації.

Це дає можливість фермерам, які не мають фінансових можливостей для придбання смартфона або проживають у місцях з мінімальним або відсутнім підключенням до Інтернету, скористатися перевагами технологій точного землеробства.

Найпоширенішим варіантом є служби сільськогосподарського консультування на базі мобільних телефонів, які наразі допомагають незліченній кількості фермерів по всьому світу. Ці послуги також називають “цифровими розширеннями”.”

Вони можуть подолати багато недоліків, які мають сільськогосподарські дорадники (AEW), такі як нестача кількості, обмежена доведена ефективність та недовіра фермерів до порад, які надають AEW.

Консультаційні послуги є економічно ефективною стратегією для покращення результатів сільського господарства, навіть якщо вплив самих консультаційних послуг є незначним.

Наприклад, одне дослідження показало, що фермери, які збільшили кількість вапна, що вносилося під посіви, у відповідь на SMS-сповіщення, мали співвідношення вигоди до витрат до десяти до одного.

2. Використання супутників як сільськогосподарських технологій

Спектральні дані, зібрані супутниками, можуть бути використані для побудови карт спектральних індексів, які забезпечують візуальне представлення стану ферми, водночас повідомляючи фермеру, які ділянки ферми потребують його уваги. ARVI, NBR та НДВІ є прикладами спектральних індексів, що часто використовуються.

• Нормалізований індекс різниці вегетацій, або NDVI, оцінює, наскільки зелена рослинність, і може слугувати замінником для оцінки стану сільськогосподарських культур по всьому полю.
• NBR використовується як для оцінки ступеня горіння, так і для моніторингу пожеж, що тривають.
• ARVI контролює концентрацію твердих частинок і дозволяє користувачам точно визначити регіони, що постраждали від забруднення або навіть такої діяльності, як підсічно-вогневе землеробство.

За допомогою мобільних додатків фермери можуть отримати карти ферм ілюструючи внутрішньогосподарську варіацію щодо стану здоров'я сільськогосподарських культур та консультаційну інформацію, специфічну для конкретного господарства.

Інтеграція супутникових даних з кількома іншими джерелами даних, такими як погода, дані локальних датчиків та сільськогосподарські записи (використання добрив, дати посадки тощо), з подальшою обробкою за допомогою алгоритмів машинного навчання, може надати місцевим фермерам ще точнішу інформацію.

Кілька нових компаній пропонують технології точного землеробства. До них належать рішення для використання добрив, а також прогнозування врожайності на основі супутникових знімків.

Супутники також можуть надавати інформацію про геопозиціонування. Супутникові навігаційні засоби, такі як GPS, допомагають у зборі географічних даних та визначенні точного місцезнаходження полів.

Це необхідно для точного розміщення насіння, гербіцидів та пестицидів, а також для управління сталим використанням води та допомоги в загальних сільськогосподарських практиках.

Використання супутників та навігаційних систем разом допомагає характеризувати мінливість ґрунту та сільськогосподарських культур на фермах, що дозволяє використовувати методи обробітку, які є одночасно інтенсивнішими та ефективнішими.

3. Використання безпілотних літальних апаратів (БПЛА) у точному землеробстві

У поєднанні з кількома іншими технологіями (кілька датчиків та технологія змінної швидкості), дрони використовуються на послідовних етапах циклу росту сільськогосподарських культур. Він варіюється від оцінка ґрунту від посадки насіння або обприскування посівів до визначення оптимального часу збору врожаю.

Вони мають два основних застосування: виявлення та зменшення обсягу роботи, яку необхідно виконати. Дрони, оснащені камерами та іншими датчиками, дозволяють вести спостереження з повітря в режимі реального часу та забезпечують неперевершений огляд ферми.

Корисні вантажі, які можна прикріплювати до дронів, подібно до систем обприскування, можуть зменшити ручну працю, необхідну для виконання певних сільськогосподарських завдань, таких як розвідка та застосування гербіцидів, добрив та інсектицидів.

4. Використання датчиків та інтернету речей (IoT) 

Виробники можуть робити свій вибір на основі даних, зібраних датчиками на місці, які з підвищеною точністю відстежують особливості їхніх полів та культур.

Технології точного землеробства, такі як сенсори, використовуються в таких сферах: точний посів та обприскування, моніторинг шкідників та ґрунту, розумне зрошення, моніторинг врожайності, моніторинг погоди та моніторинг навколишнього середовища.

Зв'язок між пристроями має регулюватися набором правил, щоб датчики на місці могли взаємодіяти один з одним та передавати дані. Термін “мережевий протокол” стосується цього заздалегідь визначеного набору правил.

Оскільки різні бездротові мережі зазвичай мають різний радіус дії та пропускну здатність для передачі даних, вони найкраще підходять для різних застосувань.

Технологія, відома як мережі широкого радіусу дії з низьким енергоспоживанням (LPWAN), набирає популярності для використання в сільськогосподарських застосунках Інтернету речей.

LPWAN оптимально підходить для ситуацій, коли інтелектуальні пристрої взаємодіють на значній відстані, але їм потрібно передавати лише обмежену кількість даних. Мережеві технології LPWAN включають, наприклад, LoRaWAN та NB-IoT.

Окрім великої зони покриття (до 20 кілометрів), ці датчики також мають високу енергоефективність. Як результат, батареї, що використовуються для живлення датчиків, можуть працювати до 15 років.

Оскільки LoRaWAN не залежить від 4G або GPS, він став більш популярним для використання в технологіях або програмах точного землеробства, забезпечуючи надійну передачу даних на додаток до геолокації. Це вказує на те, що він краще підходить для використання у віддалених місцях з меншим покриттям 4G.

Додаткові технології точного землеробства

Точному землеробству сприяють такі технологічні розробки, як технологія змінної ставки (VRT), сільськогосподарські роботи та автоматизація.

Однак, дрібні фермери, схоже, не можуть впровадити ці практики через високі витрати, відсутність прийнятних бізнес-моделей та вимогу до певного рівня технічної експертизи.

1. Робототехніка та сільськогосподарська автоматизація

Фермери в усьому світі звертаються до робототехніки різних видів, таких як роботи для прополювання, автономні трактори, моніторинг посівів ботів та роботів для збору врожаю, щоб зменшити кількість поїздок, необхідних для моніторингу ферми, мінімізувати пошкодження та втрати врожаю, збільшити врожайність ферм та зменшити споживання палива.

Зростання вартості технологій точного землеробства, таких як роботи, є найважливішою перешкодою для широкого використання в слаборозвинених країнах.

Наприклад, у 2017 році очікувалося, що початкова вартість роботизованої сільськогосподарської розвідки становитиме понад 14 000 рупій, а річні експлуатаційні витрати — 14 000 рупій на гектар. Ціна інших мобільних роботів, призначених для виконання легких завдань, таких як прополювання та обрізка, може швидко зрости з 14 000 рупій до 14 000 рупій.

Однак, щоб зробити роботів більш фінансово вигідним вибором, досліджуються різні бізнес-моделі.

Наприклад, бізнес-модель компанії може включати ARaaS, що означає “Сільськогосподарські роботи як послуга”. Компенсуючи фермерам використання сільськогосподарських роботів, ця концепція забезпечує дрібних фермерів зручним та безпечним грошовим вибором.

2. Технологія змінної ставки (VRT)

Рідко буває однорідність факторів, що визначають врожайність на всьому полі. Крім того, послідовне внесення засобів не забезпечує максимально можливого виробництва чи прибутковості.

Щоб максимізувати ефективність внесення ресурсів і, як наслідок, зростання врожайності та прибутку окремих полів, технологія змінної норми (VRT) охоплює налаштування та значне варіювання норм внесення ресурсів, таких як добрива, хімікати та насіннєві коробочки, у відповідних місцях по всьому полю. Це робиться для максимального використання потенціалу площі в цілому.

Для доставки такі транспортні засоби, як дрони, трактори та інші сільськогосподарські роботи, оснащені обладнанням, яке може працювати зі змінною швидкістю (наприклад, обприскувачі та розкидачі).

Дрібні фермерські господарства часто не можуть виправдати придбання такого обладнання через його надмірно високу вартість (за оцінками, від 150 000 до 250 000 рупій), а також складність його розуміння та виконання фермерами.

GeoPard — одна з компаній, що займається автономними технологіями точного землеробства, яка може обробляти будь-які дані з геоприв’язаної ферми. Ми допомагаємо фірмам, що займаються вирощуванням сільськогосподарських культур, у розробці рішень для точного землеробства, а також допомагаємо їм підвищити ефективність своєї діяльності.

Також виробники та консультанти з питань сільськогосподарських культур можуть отримати точне землеробство технології від нашої компанії. API, рішення з білою етикеткою та віджети – це деякі інші послуги, які ми надаємо великим агробізнесам. Завдяки цьому вони можуть впровадити свої рішення всього за кілька тижнів.

---

Поширені запитання

---

1. Яка з перелічених нижче причин є найімовірнішою, чому більшість дрібних фермерів уникають використання технологій точного землеробства?

Найімовірнішою причиною, чому більшість дрібних фермерів уникають технологій точного землеробства, є високі початкові витрати, пов'язані з впровадженням цих технологій. Дрібні фермери часто мають обмежені фінансові ресурси та можуть сприймати точне землеробство як занадто дороге та недоступне.

Крім того, обмежений доступ до технічних знань, відсутність інфраструктури та неадекватні навчальні та допоміжні послуги також можуть перешкоджати дрібним фермерам впроваджувати технології точного землеробства.

2. Яку користь фермеру приносить використання технології GPS таким чином?

Використання технології GPS у точному землеробстві вигідно для фермерів, забезпечуючи точне картографування полів, дозволяючи цілеспрямоване внесення речовин, оптимізуючи сільськогосподарські операції та полегшуючи прийняття рішень на основі даних.

Точне картографування полів допомагає фермерам розуміти зміни на своїх полях, оптимізуючи розподіл ресурсів. Цілеспрямоване внесення речовин зменшує втрати та знижує виробничі витрати. Техніка з GPS-навігацією підвищує операційну ефективність, заощаджуючи час і працю. Збір та аналіз даних дозволяють приймати обґрунтовані рішення для підвищення продуктивності та прибутковості.

Моніторинг посівів є важливим інструментом, який дозволяє сільськогосподарським виробникам виявляти проблемні ділянки та зменшувати ризик втрати врожаю.

Легко контролюйте розвиток вашої культури, спираючись на найновіші супутникові знімки. Додайте межі вашого поля до системи та отримайте доступ до повного архіву супутникових знімків на одному екрані:

• Оцінка умов розвитку сільськогосподарських культур.
• Виявлення аномалій рослинності майже в реальному часі.
• Розвідувальні ділянки з різним рівнем розвитку культурних рослин.
• Вид крізь хмари.

Перетворіть дані моніторингу посівів, отримані з супутникових знімків, на польові дії та скористайтеся перевагами прийняття рішень на основі даних:

• Виявляйте різницю в рослинності сільськогосподарських культур між останніми зображеннями та досліджуйте ці ділянки для відбору зразків тканин.
• Створюйте карти внесення добрив зі змінною нормою для захисту рослин та сезонного удобрення на основі оцінки стану польових ділянок майже в режимі реального часу та збирайте звіт про виконання.
• Позначте пошкоджені ділянки полів після стихійного лиха, хвороби чи нападу шкідників та надішліть звіти до страхової компанії.

Дізнатися більше

In such context, yield monitoring and mapping are considered by many as the most valuable invention that has happened in farming recently. In this article, we’re going to understand yield-mapping and yield-monitoring and their potential in making our farms more efficient and productive.

Modern agriculture and farming systems are a result of thousands of years of traditional knowledge largely supported by the rapid advancements in science and technology in recent centuries.

The demand for food from the ever-increasing human population keeps on rising every year while critical issues like global warming and climate change threaten the entire sustainability of the current agricultural system. Consequently, the role of technology has never been so bigger in optimizing agricultural production.

What is yield mapping?

Initially introduced in the early 1990s, it is a precision-agriculture tool that involves the process of collecting georeferenced data about the different levels of yield as well as the characteristics like moisture-content, in different parts of the same field.

During harvesting, the harvester measures these parameters using several sensors, and the measurement along with the location where the measurement was taken is recorded using geo-spatial tools. This information is used to generate a map which makes it easier for visualization by the farmers.

Furthermore, the single measurements of yield characteristics are then classified on specific zones or ranges using different colors to produce a range map or a zone classified map. The number of such classifications can be set according to the needs of the farm.

For example, for generating a yield map of a field of corn that has an average production of 250 bushels per acre, classifying the map into areas each having yield of 25 bushels per acre might be appropriate.

However, this depends on the level of precision required and the technology available. Standard yield maps have 5-7 color zones, which increase with increasing requirements in precision.

What are the basic components of a yield mapping or yield monitoring system?

The application of yield mapping in farmlands lets farmers optimize their production by directing inputs to specific areas within the farms that need them the most.

However, the working mechanism behind yield-monitoring requires several essential components integrated into a combined system to generate real-time and highly accurate data and maps.

While the components may vary depending upon the scale of the farm and the type of the crops being monitored, the basic components of the more common grain yield-mapping system include:

• Grain flow-sensor: A grain flow-sensor fitted on the harvester is used to determine the actual quantity of grain being harvested as the harvester moves across the field in real-time.
• Grain moisture-sensor: Grain moisture-sensors are also included in the grain combines that measure the capacitance of the grain. This is done to offset the variations in grains caused by environmental factors like rain, temperature, etc.
• Ground speed-sensor: It is important to measure the speed of the combined harvester for accurate results. This can be done by using either GPS-based information or an actual ground speed sensor that measures speed from wheel rotation.
• GPS-receiver: For geo-coding the measurement made by other sensors, a GPS-receiver is fitted on the grain combine which constantly gives locations to each measurement taken.
• Yield-monitor display: It is the component that is fitted inside the cab of the harvesters where the operator/farmer is located. This provides him/her with real-time processed data on a display screen that is being continuously generated by several sensors.

What is the role of yield monitoring in precision agriculture?

Точне землеробство is the use of technology and data in farming operations so as to determine the type of farm inputs, the level/amount of those inputs, and the precise location within the farm where those inputs should be applied in order to reduce costs, increase productivity and maximize efficiency.

Although yield monitors are being used in agriculture for almost three decades, it is only rapidly starting to form an important part of precision-agricultural applications today.

Yield monitoring is used in precision agriculture because it helps to identify measure and describe the intra-field variability within a cropping system which is exactly what forms the basis of the concept of precision agriculture.

It provides variable data within a single field. This data is generated as a result of a complex interaction between several factors occurring within a farm like a farm management methods, environmental factors, and climatic factors.

As a result, this data becomes a crucial asset when attempting to understand the farm for the application of other precision agricultural tools.

However, there are some hindrances when using this data in the overall precision agriculture systems. One such major hindrance is the maximum temporal variability among the yield data that occurs within the same crop cycle as well on crops from different years.

This variability can be attributed to the complex interaction among several factors mentioned earlier. Moreover, the time when the measurements were taken can also alter the yield data and give an incomplete, if the not inaccurate representation of the farmland productivity.

Besides these, wrongful calibration or system errors are other issues associated with using this data for precision agriculture. So, there are a few things that must be ensured while using yield monitoring data for precision agricultural systems:

• For instance, its data for a single year cannot be used for making precision-farming interventions for another year. Thus, yield data of multiple years must be made available in order to make an accurate and reliable temporal analysis that can be implemented in the field.
• Furthermore, its operations or harvesting operations should be pre-planned and scheduled so as to minimize temporal variability, and the hardware, as well as the software components, should be optimized, well-calibrated and improved.
• Finally, several studies have shown the immense potential of using within-field variability in yield data in making better agronomic decisions by combining it with precision agriculture tools.

What are the benefits of yield mapping?

There are several benefits associated with the application of yield monitoring to generate a yield map of a farm.

However, all of the benefits boil down to the fact that it provides farmers and farmland managers with valuable information in the form of maps that help them understand the high and low production areas of their farms.

This allows them to attribute the level of production to numerous causes so that low production areas can be improved and high production areas can be sustained. In other words, this information can be beneficial to make decisions about:

Soil tillage: Both lack of tillage and excessive tillage can reduce the production of a farm and this can occur on small patches on large farms, especially if a systematic tillage operation was not carried out. Identifying these areas is critical in ensuring a better tillage operation in the next cycle.

Fertilizer Recommendations: VRF (Variable Rate Fertilization) is usually carried out by taking soil samples and soil data analytics. Yield maps can also be referred to for recommending fertilizations because it accounts for the within-field variability. However, the best results with be achieved if they both are used in combination.

Irrigation Requirements: One of the major components of yield monitoring is moisture content. As a result, yield maps are a valuable asset to making irrigation plans. For instance, low production areas in a yield map might be because of high or low irrigation in the present crop cycle. This information is necessary to identify the optimum irrigation level.

Crop Rotation: Yield mapping can give an idea of the appropriate crop rotation as a whole. By referring to yield data generated over the past at different times of the harvesting period, the exact harvest time that yields the most crops can be pinpointed.

Besides collecting yield data, some other benefits of yield-mapping are as follows:

• Financial Benefits: Crop yield maps and yield data are increasingly being used as documentation for securing finances in the form of bank loans, renting, etc. They are used to determine the overall value of the crop.
• Testing new products: In order to test a new product or a crop, the previous yield maps first allow farmers to make educated decisions while introducing it in the field and the yield map obtained afterward gives an accurate indication of the results and the crop’s potentials.
• Farm-based scientific research: In many scientific types of research carried out today on agricultural farms, yield maps are a major part of the scientific process. The data generated in the yield map is analyzed statistically to carry out experimentation or to test out the hypothesis that leads to scientific progress in the field of agriculture.

To sum up, yield mapping of a farm provides insights of great significance to the farmer about his farm which can be used to make educated and calculated decisions to increase the overall productivity, sustainability, and profitability of the farm in many ways.

However, as mentioned earlier, a single-year yield map can give a wrong impression of the actual nature of the field, and thus a systematic application of the yield mapping and monitoring process is important that helps to generate a reliable and accurate multi-year yield map.

The yield map thus produced can either be for a single crop cycle or multi-crop cycles with several crop rotations.

Who can help with yield mapping?

Evidently, yield monitoring can help farmers be better at farming. These powerful tools or processes are obtained by combining software and hardware from varied technological fields like geo-informatics, sensors, digital cartography, Internet of things (IoT), processing, and analytics.

While it might be overwhelming to understand the details of all the components to farmers, the end-user experience of the results can be easily visualized and understood by all.

However, because of the level of precision that is required, it is important to rely on a highly capable service provider like GeoPard.

GeoPard offers a dedicated agri-solution named Yield Data that lets farmers construct field зона управління on maps. It analyzes your yield data and converts it into variable-rate application maps like VRF maps for you.

As mentioned earlier, it has an integrated soil sampling planning feature that makes the results more precise. Backed by a powerful processing capability, GeoPard lets you perform multi-layer analysis and visualize several attributes of the yield data like moisture, mass, volume, fuel consumption, speed, and so on.

A cloud-based platform ensures that your data will never be compromised or lost which is vital to performing multiyear yield mapping of your farm.

 

---

Поширені запитання

---

1. How has the development of yield monitoring become beneficial?

The development of yield monitoring has become beneficial as it enables farmers to make informed decisions about resource allocation for optimal yields. It helps evaluate the performance of different crop varieties and management practices, facilitating better decision-making.

It also helps identify areas of low productivity, allowing farmers to address issues and improve overall farm performance. Additionally, it provides valuable record-keeping and documentation for compliance, financial planning, and historical analysis.

 

Використання гіперспектральних супутникових знімків у сільському господарстві змінило спосіб управління сільськогосподарськими угіддями для задоволення зростаючих потреб населення в умовах мінливого клімату.

Розвиток і комерціалізація цього інструменту останнім часом призвели до того, що він став доступним для розуміння і моніторингу не тільки великих, але й малих фермерських господарств у всьому світі.

Важливо розуміти концепцію гіперспектральної супутникової зйомки та її корисні наслідки для фермерів і сільськогосподарських угідь, а також способи її використання.

Чим супутникові знімки корисні для сільського господарства?

Протягом більшої частини людської історії сільське господарство було суто наземною наукою і практикою. Однак сьогодні сфера сільського господарства розширилася до величезних висот, досягнувши супутників, які обертаються навколо Землі. Але як насправді супутники впливають на те, як ми вирощуємо сільськогосподарські культури та виробляємо їжу?

Відповідь криється у факторах, від яких залежить сільське господарство, а саме: ґрунт, погода, температура, кількість опадів, розвиток сільськогосподарських культур, топографія і так далі.

Супутники або космічні технології дозволяють нам легко вимірювати і контролювати ці фактори, не виходячи з екранів наших комп'ютерів, а отримана таким чином інформація може бути використана для планування відповідних заходів у сільському господарстві.

Використання супутників у сільському господарстві швидко розвивається. Від простого збору інформації воно еволюціонувало до фактичного виконання точних сільськогосподарських операцій, наприклад, використання тракторів з GPS-навігацією для збору врожаю.

Важливо зазначити, що супутники використовуються переважно для отримання точних геопросторових даних про об'єкти, що становлять інтерес - сільськогосподарські угіддя, а в нашому випадку - посіви. Це досягається завдяки використанню комбінації з більш ніж трьох супутників і концепції, відомої як трилатерація.

Крім того, для вимірювання та моніторингу вищезгаданих факторів супутники оснащуються різними типами високопродуктивних датчиків. Саме завдяки поєднанню цих механізмів супутники стали настільки корисними в сучасному сільському господарстві.

Що таке гіперспектральна зйомка в точному землеробстві?

Гіперспектральна візуалізація - це процес отримання даних про об'єкт шляхом фіксації різних спектральних сигнатур з усього електромагнітного спектру світла, а не лише тієї смуги світла, яку ми можемо бачити, що відбивається від об'єкта.

Захоплення цих спектральних сигнатур здійснюється за допомогою спеціалізованих датчиків камер на борту супутників.

У сільському господарстві гіперспектральна зйомка ґрунтується на тому, що майже всі види сільськогосподарських культур демонструють різні спектральні характеристики на різних стадіях свого життєвого циклу та в різних фізіологічних умовах. Ці відмінності можна пояснити як очікуваними, так і неочікуваними спостереженнями.

У випадку неочікуваних результатів відмінності можна пояснити кількома факторами навколишнього середовища або управління, які змінили фізіологічні умови рослин. Це може допомогти у виявленні:

• Рівень вологості ґрунту
• Кілька захворювань
• Склад культур для систем багатопільного землеробства
• Засміченість бур'янами
• Рівень поживних речовин у ґрунті тощо.

Уважно вивчаючи та аналізуючи ці дані, фермер може легко адаптувати свої втручання для оптимального виробництва в часі та просторі. Таким чином, гіперспектральна зйомка дозволяє фермерам зрозуміти, чого хоче культура.

Фактично процес зйомки в сільському господарстві здійснюється або з землі, або з повітря. Наземна зйомка здійснюється за допомогою роботів або транспортних засобів, оснащених гіперспектральними датчиками. Для повітряної гіперспектральної зйомки використовуються дрони (БПЛА), а також супутникові знімки.

Оскільки робочий механізм гіперспектральної візуалізації передбачає точне вимірювання світла та його спектральних діапазонів, навіть невеликий рух або нерівномірність в системі може суттєво спотворити результати і завдати більше шкоди, ніж користі.

Отже, дуже важливо використовувати надійні і точні системи і сервіси для будь-яких сільськогосподарських операцій з використанням гіперспектральної візуалізації. Нарешті, застосування гіперспектральної зйомки в сільському господарстві найкраще реалізується, коли вона використовується регулярно протягом декількох циклів вирощування культур, щоб розуміння і моніторинг посівів були більш точними і достовірними.

Як супутникові спектральні знімки допомагають точному землеробству?

Супутники та пов'язані з ними технології не просто допомагають фермерам ефективно управляти своїми господарствами; вони змінюють спосіб ведення сільського господарства в усьому світі.

Супутники дають фермерам можливість бачити і розуміти всі свої сільськогосподарські угіддя з такої точки зору, про яку вони не могли і мріяти ще кілька десятиліть тому. Супутники допомагають фермерам ефективно і раціонально управляти своїми фермами наступними способами:

• Картографування: Початковим кроком у точному землеробстві з використанням супутників є ретельне картографування всієї земельної ділянки. Це особливо корисно у випадку великих сільськогосподарських угідь, оскільки дозволяє фермерам ідентифікувати та визначати пріоритети на основі просторових характеристик.
• Вимірювання та вивчення: Мультиспектральні камери та датчики, встановлені на супутниках, прямо чи опосередковано вимірюють широкий спектр важливих характеристик сільськогосподарських угідь, таких як стан здоров'я культур, живлення, водний стрес у ґрунті, стадія розвитку плантацій, погодні умови, хвороби тощо.
• Виконання та моніторинг: Крім того, супутникові дані та їхні функціональні можливості корисні для виконання автоматизованих технологічних операцій і дозволяють точно змінювати норми внесення добрив і режими зрошення. Більше того, оскільки знімки з часом накопичуються один за одним, вони відображають структуру характеристик сільськогосподарських угідь, а також навколишнього середовища. Це допомагає прогнозувати майбутні події, планувати і готуватися заздалегідь, щоб мати найбільші шанси мінімізувати екстремальні втрати від таких факторів, як посухи, зміни клімату, спалахи хвороб тощо.

Використання супутникових знімків у сільському господарстві, в тому числі гіперспектральних, підпадає під широку парасольку точного землеробства. Тому супутникові знімки рідко використовуються ізольовано і є скоріше одним з елементів Інтернету речей (IoT), що використовується в точному землеробстві.

Супутникові знімки в поєднанні з наземними даними, штучний інтелект, аналіз великих даних та поширення даних до рівня фермерів за допомогою смартфонів та прикладних сервісів.

Точніше кажучи, високоспектральні знімки в сільському господарстві є інструментом для наступного:

1. Виявлення стану здоров'я посівів:

Різні типи вегетаційних індексів, розраховані на основі багатоспектральних супутникових знімків, використовуються для розуміння, виявлення та моніторингу стану посівів. Як згадувалося раніше, різні стани здоров'я або їх інтенсивність спричиняють поглинання або відбиття світла різної довжини хвиль.

Датчики фіксують і обчислюють індекси, і найкращий з них може бути використаний в режимі, близькому до реального часу, для створення відповідних стратегій управління. Щоб дізнатися більше про різні типи індексів рослинності та про те, який з них обрати, читайте тут Блог GeoPard.

2. Стан та властивості ґрунту:

Подібно до того, як сільськогосподарські культури та їхнє листя мають різні спектральні характеристики в різних умовах, зміни в ґрунті та його властивостях також призводять до різного спектру світла, що відбивається повітряними датчиками.

Наприклад, індекс яскравості ґрунту є одним з таких індексів, що використовується для вимірювання та картографування властивостей ґрунту. Оскільки властивості ґрунту, такі як вологість, вміст поживних речовин, структура, еродованість і рН, відіграють величезну роль у загальному успіху або невдачі всієї сільськогосподарської системи, важливо точно і регулярно картографувати, управляти і контролювати стан ґрунту.

Систематичний відбір проб ґрунту може забезпечити більш точний опис властивостей ґрунту, але може бути дорогим і неефективним на великих площах.

В результаті, найкращий підхід поєднує гіперспектральну зйомку з систематичним сітчастим відбором зразків ґрунту для отримання точної та надійної карти різних властивостей ґрунту.

Це може бути використано в подальшому для застосування VRA-підживлення. Цей підхід використовується в Аналіз ґрунтових даних рішення, надане компанією ГеоПард Агрікультура.

3. Зростання сільськогосподарських культур та визначення типів культур/сорту

Застосування мультиспектральних супутникових знімків для розуміння та моніторингу росту сільськогосподарських культур, а також їхнього складу є важливим у випадку багатокультурних систем на великих фермах.

На великих фермах різні ділянки землі можуть мати локальні екологічні фактори, що спричиняють відхилення від нормальної моделі росту. Більше того, небажані рослини, такі як бур'яни, можуть рости на ділянках, які погіршують ріст основних культур.

Щоб відстежувати всі ці проблеми і переконатися, що вся земельна ділянка дасть оптимальні результати, мультиспектральні супутникові знімки створюють шари даних, які ви можете порівнювати і приймати обґрунтовані рішення.

Окрім цих поширених застосувань знімків HS, інші сфери застосування включають раннє виявлення повеней і попередження про них, виявлення лісових пожеж, моніторинг тваринництва тощо.

Підсумовуючи, можна сказати, що гіперспектральні супутникові знімки мають величезний потенціал і можливості застосування в сільському господарстві та перетворення їх на передову практику для вирішення зростаючих викликів 21-го століття.

Існує безліч способів, як фермери можуть скористатися цим потужним інструментом і зробити свою агрономічну практику простішою, ефективнішою, стійкішою і, що найголовніше, прибутковішою.

Однак також зрозуміло, що його застосування вимагає високого рівня точності та знань, і фермери повинні переконатися, що використовують надійну платформу постачальника агропослуг з високою операційною ефективністю та технічною експертизою.

GeoPard для сільського господарства пропонує широкий спектр сільськогосподарських рішень, які повністю використовують можливості мультиспектральних супутникових знімків Landsat, Sentinel і Planet.

Технології, що використовуються, мають дуже високу точність з високою роздільною здатністю 3 м і базою даних зображень за кілька років, що дозволяє встановити тенденції розвитку рослинності та зона управління для ваших сільськогосподарських угідь.

Інші можливості потужного движка GeoPard включають в себе роботу в режимі, близькому до реального часу Моніторинг урожаю і Дані врожайності використовуючи найновіші знімки, які ви можете легко візуалізувати в Інтернеті та на хмарних платформах на базі мобільних пристроїв.

Використовуючи всю цю інформацію та шари даних, GeoPard аналізує загальні характеристики продуктивності сільськогосподарських угідь і призначає змінні норми внесення добрив, такі як добриво, зрошення, або видів культур для ваших сільськогосподарських угідь з метою покращення ваших агрономічних практик з точки зору сталого розвитку та фінансів.

---

Поширені запитання

---

1. Як отримати супутникові знімки для ферми?

Щоб отримати знімки для своєї ферми, почніть з пошуку авторитетних постачальників, які пропонують послуги, орієнтовані на сільське господарство, такі як ГеоПард. Виберіть відповідний тарифний план на основі таких факторів, як роздільна здатність зображень і частота оновлень. Після оформлення підписки отримайте доступ до зображень через платформу або інструменти постачальника та завантажте знімки для вашої ферми. Використовуйте ці зображення для моніторингу стану посівів, виявлення проблемних ділянок та прийняття обґрунтованих рішень для оптимізації методів управління фермою.

2. Чому супутникові знімки корисні для розуміння харчових ланцюгів?

Він корисний для розуміння харчових ланцюгів з кількох причин. По-перше, він забезпечує широкомасштабний огляд поверхні Землі, дозволяючи дослідникам спостерігати і контролювати великі території та екосистеми. Ці знімки можуть допомогти визначити ключові особливості середовища проживання, такі як структура рослинності або океанографічні процеси, які впливають на розподіл і чисельність організмів у харчових ланцюгах. Крім того, вони допомагають відстежувати зміни в ґрунтовому покриві та кліматичних змінних, які є важливими факторами, що впливають на динаміку харчових ланцюгів.

Точне тваринництво дозволяє фермерам збільшувати виробництво, розширювати свої ферми, максимізувати продуктивність та задовольняти зростаючий попит на продукцію тваринництва, водночас усвідомлюючи та відповідально ставлячись до свого впливу на навколишнє середовище.

Останні події демонструють три різні проблемні тенденції у світовому масштабі. По-перше, попит на продукти тваринництва, такі як м'ясо, яйця та молочні продукти, зростає майже експоненціально зі зростанням населення світу та підвищенням доступності цих товарів.

По-друге, кількість тваринників та площа сільськогосподарських угідь постійно скорочуються протягом кількох років через обмежену доступність земельних ресурсів.

Зрештою, зростає занепокоєння щодо шкідливого впливу худоби на серйозні глобальні проблеми, такі як глобальне потепління, вирубка лісів та загальна деградація навколишнього середовища.

Вирішення всіх цих проблем, які все ще перебувають на початковій стадії у масштабній історії тваринництва, стало життєздатним та перспективним рішенням.

Що таке худоба?

Худоба — це свійські тварини, яких вирощують для отримання їжі, волокна, робочої сили та інших продуктів. Це включає таких тварин, як корови, свині, кури, вівці та кози, серед інших. Худоба є невід'ємною частиною сільського господарства та відіграє значну роль у харчовій промисловості.

Худобу можна вирощувати різними способами, включаючи вільний вигул, інтенсивне або екстенсивне землеробство. Вільне вигул дозволяє тваринам пастися та пересуватися на відкритих пасовищах, тоді як інтенсивне землеробство передбачає утримання тварин у менших приміщеннях для максимізації виробництва.

Екстенсивне землеробство — це метод, що знаходиться між вільним випасом та інтенсивним землеробством, де тваринам дозволяється пастися та пересуватися у відведеній зоні.

Що таке тваринництво?

Тваринництво — це практика вирощування тварин для різних цілей, таких як їжа, одяг та робоча сила. До худоби належать велика рогата худоба, вівці, кози, свині, кури та інша свійська птиця.

У багатьох частинах світу це невід'ємна частина економіки та культури. Наприклад, у Сполучених Штатах тваринницька галузь щороку генерує мільярди доларів доходу та підтримує мільйони робочих місць.

Існують різні види тваринництва залежно від тварин, що вирощуються, та мети ведення сільського господарства. Деякі фермери вирощують тварин заради м’яса, молока чи яєць, а інші — заради вовни чи інших побічних продуктів.

Одним із найпоширеніших видів є м’ясне скотарство. М’ясні породи великої рогатої худоби вирощуються заради м’яса, і зазвичай їх вирощують на великих ранчо або фермах. З роками виробництво яловичини стає дедалі більш індустріалізованим, і багато фермерів використовують відгодівельні майданчики для відгодівлі худоби перед забоєм.

Ще одним поширеним типом є молочне скотарство. Молочні фермери вирощують корів для виробництва молока, яке потім продається переробникам молока або використовується для виготовлення сиру, масла та інших молочних продуктів. Молочне скотарство може бути складним і вимогливим бізнесом, оскільки корів потрібно доїти двічі на день, щодня в році.

Птахівництво також є популярним видом, причому кури є найпоширенішою свійською птицею. Курячі фермери вирощують своїх птахів заради м'яса та яєць, і вони часто використовують великомасштабні методи виробництва для максимізації ефективності.

Це може мати як позитивний, так і негативний вплив на довкілля. З одного боку, вирощування тварин для виробництва продуктів харчування може допомогти прогодувати зростаюче населення світу та забезпечити економічні вигоди фермерам і громадам. З іншого боку, великомасштабне тваринництво може сприяти забрудненню, вирубці лісів та викидам парникових газів.

Що таке точне тваринництво?

Точне тваринництво (PLF) – це інноваційний підхід, який використовує технології та рішення на основі даних для оптимізації виробництва та управління тваринництвом.

Це передбачає інтеграцію датчиків, автоматизації та систем моніторингу для збору інформації про здоров'я тварин, їхню поведінку та стан навколишнього середовища в режимі реального часу.

Ці дані дозволяють фермерам приймати обґрунтовані рішення щодо годівлі, втручань у здоров'я, відтворення та загального добробуту тварин.

PLF прагне підвищити продуктивність, мінімізувати втрати ресурсів, покращити добробут тварин та сприяти сталому та ефективному веденню тваринництва.

Технології точного тваринництва

Як і всі технології, технології PLF постійно розвиваються з кожним днем. Багато з них вже впроваджені та мають великий успіх на численних фермах по всьому світу, тоді як деякі перебувають на ранніх стадіях розробки. Ось деякі з технологій PLF, які застосовуються сьогодні:

1. Автоматизовані системи зважування

Оскільки вага є одним з найважливіших показників здоров'я тварин та продуктивності худоби, автоматизована система зважування є поширеною технологією, яка в тій чи іншій формі постачається з кожним застосуванням PLF.

Кілька форм автоматизованих систем зважування - це ‘ступінчасті ваги’ та камери, інтегровані з програмним забезпеченням, яке вимірює вагу людей за допомогою аналізу зображень та відео з використанням машинного навчання з дуже малою похибкою.

Ваги з кроком широко використовуються у птахівництві для точного розрахунку середньої ваги, а датчики, що підходять один одному, використовуються у свиней та великої рогатої худоби шляхом пропускання їх через ваги.

З іншого боку, вимірювання ваги за допомогою аналізу зображень та відео є швидшим, простішим і, що важливіше, менш нав'язливим. Інформація про вагу сільськогосподарських тварин є життєво важливою для одомашнення худоби.

Наприклад, отримавши інформацію про вагу та записавши характеристики корму, можна створити модель та використовувати її для прогнозування та втручання в управління.

2. Низькозатратний облік споживання корму та води

Для запису інформації про харчову та питну поведінку сільськогосподарських тварин використовуються водоміри та різні типи датчиків споживання корму.

Ця інформація, зібрана протягом певного періоду часу, забезпечує історичну тенденцію та очікувані рівні споживання корму та води, які потім можна використовувати для запуску систем раннього попередження у разі зміни харчових та питних звичок тварин, що може бути пов'язано з кількома факторами, такими як хвороба або несприятливі умови.

3. Рішення для обробки зображень

Як згадувалося раніше, аналіз зображень та відео може автоматично надати майже точну інформацію про вагу окремих тварин. Однак вага — це лише один із багатьох даних, які ми можемо отримати за допомогою рішень для обробки зображень.

Наприклад, використовуючи технологію 3D-камер та тепловізійне зображення, ми можемо вивчати поведінкові моделі, такі як сідання та кульгавість, фізіологічні умови, такі як дихання та температура, тенденції росту та елементи навколишнього середовища, такі як якість туші.

Оскільки вони отримують низку життєво важливих даних та є доступними, рішення для обробки зображень є найпоширенішою формою точного моніторингу тваринництва та одним із перших кроків поетапного впровадження PLF на фермі.

4. Системи розпізнавання тварин

Датчики Такі пристрої, як акселерометри, датчики тиску та температури, що встановлюються на тварин або в їхньому середовищі та підключаються до мережі, створюють Інтернет речей (IoT), який є основною передумовою інтегрованого PLF.

Ці датчики, окремо або в комбінації, можна використовувати для виявлення моделей поведінки, умов навколишнього середовища та здоров'я тварин. Наприклад, датчики, розміщені на вухах, а також на шийних нашийниках великої рогатої худоби та свиней, можуть вимірювати та контролювати харчову поведінку, жування, отелення, еструс, а також температуру тіла.

Датчики також використовуються для вимірювання температури на фермі та змінних аквакультури, таких як pH, вміст кисню тощо. Одним важливим моментом, який слід враховувати під час використання датчиків у PLF, є їхній дискомфорт або шкода для тварин.

Загалом, датчики реального часу в поєднанні з попередніми даними відіграють важливу роль у виявленні хвороби і проблеми зі здоров'ям, і попередження заздалегідь.

5. GPS-трекінг для розгалужених систем

Використання технологій дистанційного зондування, таких як системи відстеження на основі GPS, застосовується в системах випасу, де тварини покривають велику площу землі.

Їхні схеми руху можна використовувати для визначення бажаного випасу, а їхнє GPS-координати в режимі реального часу — для відстеження їхнього місцезнаходження. Це робить випас худоби ефективним та зменшує втрати худоби через крадіжки або вбивства хижаками.

Фактично, GPS-нашийники, що встановлюються на хижаків, таких як великі кішки, використовувалися для створення системи раннього попередження у віддалених районах світу.

У традиційному тваринництві системи GPS-стеження значно спрощують моніторинг великих стад великої рогатої худоби, встановлюючи віртуальні огорожі, та пропонують фермерам значне полегшення.

6. Проксі-технології для вимірювання викидів метану

Викиди парникових газів у сільському господарстві продовжує робити значний внесок у загальні викиди парникових газів щороку. Метан, що виробляється великою рогатою худобою та свинями, займає значну частину викидів парникових газів у сільському господарстві.

Технології вимірювання викидів метану у сільськогосподарських тварин – це чудовий спосіб зробити тваринницькі ферми більш чутливими до клімату та екологічно відповідальними.

Однак, для окремих ферм існує небагато доцільних технологій, і деякі з проксі-технологій включають камерну систему, техніку трасера SF6, лазерне виявлення метану, спектроскопію тощо.

7. Рішення для електронної ідентифікації (EID)

Можливість автоматично вимірювати умови, поведінку та продуктивність кожної окремої тварини на фермі корисна лише за умови, що цих окремих тварин можна легко ідентифікувати, щоб їхній облік можна було вести окремо та автоматично.

Традиційні методи ідентифікації худоби є нав'язливими та шкідливими для тварин і досі практикуються в усьому світі.

Однак електронні альтернативи, такі як радіочастотна ідентифікація (RFID) та вдосконалені вушні бирки, є ефективними та автоматичними, що усуває необхідність тривалого введення даних та забезпечує безперебійний перебіг операцій. EID забезпечує всі інші аспекти точного тваринництва. Вона також є обов'язковою в різних країнах.

8. Застосування передової аналітики даних до великих даних

Оскільки на тваринницьких фермах впроваджується все більше технологій, щодня генерується все більше даних і точок даних, і ця кількість продовжує зростати в геометричній прогресії. Щоб обробити такий обсяг даних, частина аналізу даних повинна бути такою ж потужною.

Для того, щоб гарантувати використання отриманих даних для вирішення актуальних проблем здоров'я тварин та тваринництва, необхідні розширені методи аналізу великих даних, а також можливості машинного навчання.

Переваги точного тваринництва

Переваги PLF є широкими, і типи переваг, які можна отримати від системи PLF, залежать від видів використовуваних технологій. Однак деякі загальні переваги PLF, яких прагне досягти будь-яка система PLF, це:

Краще благополуччя та здоров'я тварин: здоров'я тварин має бути в центрі уваги не лише тому, що здоров'я тварин перекладається у здоров'я людини, а й тому, що кожна тварина має невід'ємне право вести здорове життя в хороших умовах проживання.

Ці системи ідентифікують цю ідею та, використовуючи технології для виявлення захворювань та систем раннього попередження, працюють над покращенням здоров'я та добробуту тварин.

1. Оптимізовані рівні витрат та максимальне виробництво

PLF забезпечує точність сільськогосподарських операцій. Це означає належне використання обмежених ресурсів у випадку виробничих ресурсів. Зменшуючи витрати та збільшуючи загальний вихід продукції тваринництва, PLF підвищує прибутковість тваринництва.

Економічні вигоди від застосування точного землеробства є значними та необхідними для залучення до нього більшої кількості фермерів для задоволення зростаючих потреб у продукції тваринного походження.

2. Екологічні переваги

Ще однією важливою перевагою системи PLF є зменшення впливу сільськогосподарської діяльності на навколишнє середовище. Це є основною причиною екологічних проблем, таких як глобальне потепління та вирубка лісів.

Хоча технології для зменшення викидів метану з ферм існують, підвищення продуктивності ферм гарантує, що можна отримати більше результатів на меншій площі землі, що сприяє зменшенню масової вирубки лісів.

3. Зменшення обсягу сільськогосподарської праці

Оскільки кількість фермерів зменшується, а кількість тварин на фермі збільшується, фермер не може відстежувати всіх тварин. PLF робить це можливим, зменшуючи обсяг сільськогосподарської праці та надаючи фермерам зручний доступ до важливої та достовірної інформації.

Більше того, автоматичні годівниці, GPS-відстеження тощо усувають потребу в багатьох сільськогосподарських робітниках. Скорочення сільськогосподарської праці означає, що ферма є більш масштабованою, а отже, більш продуктивною та прибутковою.

4. Ризики точного тваринництва

Деякі проблеми та ризики, пов'язані з PLF, перелічені нижче:

• Доступність все ще залишається серйозною проблемою, пов'язаною з інтеграцією дорогих технологій на фермах. Хоча дослідження показують, що технології PLF роблять ферму більш прибутковою, різноманітний характер кожної ферми робить це питання вартим ретельного розгляду, перш ніж приймати рішення про впровадження PLF.
• Основний ризик PLF полягає в тому, що оскільки вона часто є інтегрованою та автоматичною, збій системи може спричинити руйнівні наслідки, особливо якщо система повністю автоматична.
• Ще один пов'язаний з цим ризик полягає в тому, що одиницею тварин є не окремі особини, а група особин, як-от свійська птиця, де вимірюють зграї. У таких випадках особливі індивідуальні потреби можуть бути проігноровані.
• Використання нав'язливих міток становить ризик для добробуту тварин, що досі використовується в багатьох практиках та технологіях PLF.

PLF має величезний потенціал у вирішенні сучасних нагальних проблем тваринництва, таких як зростаючий попит на продукцію тваринництва, зменшення кількості фермерів, обмежена доступність земельних ділянок та екологічні проблеми.

На рівні окремого фермера дві найважливіші речі полягають у тому, що це збільшує його/її виробництво та прибутковість, а також дозволяє йому/їй витрачати обмежений час лише на важливі справи.

PLF має технології, які перевірені та комерційно доступні для впровадження окремими фермерами відповідно до їхніх потреб.

Більше того, завдяки швидкому розвитку технологій та аналізу великих даних, точне тваринництво обіцяє майбутнє, де продовольча безпека буде забезпечена разом із добробутом тварин.

---

Поширені запитання

---

1. Як тваринництво впливає на зміну клімату?

Це суттєво впливає на зміну клімату через різні механізми. По-перше, це сприяє викидам парникових газів, головним чином метану та закису азоту, що утворюються внаслідок кишкової ферментації, управління гноєм та використання синтетичних добрив.

Це також призводить до вирубки лісів, оскільки землі розчищаються під пасовища та кормові культури, що зменшує здатність лісів поглинати вуглець. Крім того, інтенсивне використання води, енергії та інших ресурсів у тваринництві ще більше посилює зміну клімату.

2. Як фермер порахував свою худобу?

Фермер рахував свою худобу різними методами, залежно від обставин та розміру стада чи отари. Один із поширених підходів — візуальний підрахунок тварин шляхом прогулянки або проїзду через пасовище чи сарай.

У великих господарствах фермери можуть використовувати спеціалізовані інструменти, такі як електронні вушні бирки або технологію RFID, які можуть автоматично відстежувати та рахувати тварин. Крім того, деякі фермери можуть покладатися на ручні системи ведення обліку для відстеження народжень, смертей та переміщень, щоб вести точний підрахунок своєї худоби.

Через зростання населення, зміни клімату, зменшення кількості опадів та зростання попиту на продовольство, сільське господарство зазнає негативного впливу, що призводить до змін у методах вирощування. Тому для підвищення врожайності та збору точних даних, вкрай важливо впроваджувати сучасні методи точного землеробства та встановлювати різноманітні типи датчиків.

Враховуючи останні події та негативний вплив на звичайні методи ведення сільського господарства, аграрний сектор потребує більш осмисленого підходу з використанням нових передових технологій. Це єдиний шлях для вирішення проблем та задоволення безкінечних і зростаючих потреб населення світу.

Сенсори точного землеробства є дуже ефективними в сільському господарстві, оскільки вони передають дані, які допомагають фермерам не тільки моніторити, але й покращувати свою продукцію та бути в курсі змін на полі та в екосистемі.

Інтелектуальні сільськогосподарські датчики допомагають легко ідентифікувати тварин, виявляти отелення та контролювати їхній стан здоров'я, полегшуючи таким чином ізоляцію та лікування хворих корів шляхом ідентифікації, виявлення та відстеження стад.

Завдяки розумним датчикам у сільському господарстві фермери тепер можуть дистанційно реєструвати свої врожаї та стежити за їхньою ефективністю, боротися зі шкідниками культур і швидко вживати заходів для захисту своїх посівів від будь-яких загроз навколишньому середовищу.

Що таке датчики?

Датчик — це пристрій, який сприймає та реагує на певні вхідні сигнали, такі як освітлення, рух, тиск, тепло або вологість, і перетворює їх на представлення або сигнали, які можуть бути прочитані людьми для подальшого читання та обробки.

Вони часто використовуються в різноманітних сферах, від виявлення руху в системах безпеки до вимірювання температури в системах ОВіК. Вони також використовуються в повсякденних предметах, таких як смартфони, автомобілі та побутова техніка.

Датчики працюють шляхом виявлення фізичних або хімічних змін у навколишньому середовищі та перетворення їх на електричні сигнали. Тип датчика, що використовується, залежить від типу виявленої зміни.

Наприклад, датчик температури виявляє зміни температури та перетворює їх на електричні сигнали, які може інтерпретувати пристрій, до якого він підключений.

Які типи датчиків використовуються в сільському господарстві?

Існують різноманітні типи датчиків, що використовуються в сільському господарстві, які зумовлюють необхідність впровадження розумного землеробства.

1. Оптичні датчики в сільському господарстві

Це використання світла для оцінки ґрунтових матеріалів та відстеження незліченної кількості його поширення. Ці датчики можуть бути розміщені на автомобілях, супутниках, дронах або роботах, тим самим дозволяючи ґрунту відбивати світло, а також збирати та обробляти дані про колір рослин.

Оптичні датчики також мають здатність і потужність для кондиціонування глини, природної речовини та вологи Властивості ґрунту.

2. Електрохімічні сенсори для виявлення поживних речовин у ґрунті

Електрохімічні датчики допомагають у зборі, обробці та картографуванні хімічних даних ґрунту. Зазвичай вони монтуються на спеціально розроблених санях.

Вони надають точні дані, необхідні для сільського господарства. Це включає рівень поживних речовин у ґрунті та pH. Потім зразки ґрунту відправляються до аналіз ґрунту виконуються лабораторні та стандартні процедури.

Безпомилкові вимірювання, особливо в галузі визначення pH, проводяться за допомогою іон-селективного електрода. Ці електроди реагують на певну кількість заданих іонів, таких як водень, нітрати та калій.

3. Механічні датчики ґрунту для сільського господарства

Такі датчики використовуються для вимірювання стиснення ґрунту або механічного опору. Цей датчик використовує аплікацію, яка проходить крізь ґрунт. Потім цей датчик реєструє силу, розраховану за допомогою манометрів або тензодатчиків.

Коли датчик проходить крізь ґрунт, він документує сили опору, що виникають внаслідок зрізання, подрібнення та витіснення ґрунту. Механічний опір ґрунту реєструється в одиницях тиску і вказує на співвідношення сили, необхідної для проникнення в ґрунт, до площі поверхні інструменту, що контактує з ґрунтом.

4. Деелектричні датчики вологості ґрунту

Цей датчик розраховує рівень вологості ґрунту за допомогою діелектричної проникності. Це електрична властивість, яка змінюється залежно від вмісту вологи в ґрунті.

Вологісні датчики використовуються разом із пунктами контролю опадів по всій фермі. Це дозволяє контролювати рівень вологості ґрунту, коли рівень рослинності низький.

5. Сенсори місцеположення в сільському господарстві

Їх також називають агрометеостанціями. Вони розміщуються в різних місцях по полях. Ці датчики точного землеробства використовуються для визначення сорту, відстані та висоти будь-якої позиції в межах необхідної території. Для цього вони використовують супутники GPS.

6. Електронні датчики

Вони встановлюються на трактори та іншу польову техніку для перевірки її роботи. Дані передаються через стільникові та супутникові системи зв'язку на комп'ютери або доставляються безпосередньо особам електронною поштою. Керівник, відповідальний за процес, тепер має доступ до інформації як на своєму робочому комп'ютері, так і на мобільних телефонах.

7. Датчики повітряного потоку

Його вимірювання можна проводити у певних місцях під час руху. Такі датчики вимірюють проникність ґрунтового повітря. Очікуваним результатом є тиск, необхідний для введення певної кількості повітря в ґрунт на заданій глибині. Різні властивості ґрунту, включаючи рівень вологості, ступінь ущільнення ґрунту та його структуру, створюють різний ідентифікаційний відбиток.

8. Сільськогосподарські датчики IoT

Зі збільшенням впровадження Інтернету речей (IoT) можливість підключати різні пристрої реалізується практично в кожному аспекті нашого життя. Цілком логічно, що автоматизація теж знаходить своє застосування в сільському господарстві, оскільки матиме на нього великий вплив.

Цей датчик надає інформацію в режимі реального часу про те, що відбувається на полі, включаючи температуру повітря, температуру ґрунту на різних глибинах, кількість опадів, вологість листя, хлорофіл, швидкість вітру, температуру точки роси, напрямок вітру, відносну вологість, сонячне випромінювання та атмосферний тиск.

Це свідчить про те, що фермери знають, коли їхні врожаї готові до збору, яку кількість води використовують, стан здоров'я ґрунту та чи є потреба в додаткових ресурсах. Це вимірюється та записується через встановлені проміжки часу.

Існує великий перелік датчиків, що використовуються в сільському господарстві IoT, що означає (Рішення для розумного землеробства). Використання датчиків точного землеробства, безумовно, трансформує сільськогосподарську галузь, підвищуючи врожайність, впроваджуючи високоврожайні сорти культур, вільні від шкідників, та задовольняючи зростаючий попит на продовольство.

Найпопулярніші види датчиків точного землеробства

Внаслідок стрімкого зростання населення світу сільськогосподарська діяльність стає все більш складною, конкурентною, масштабною та оптимізованою.

Використання технологій призвело до підвищення продуктивності фермерських господарств, що, у свою чергу, збільшує обсяги зібраного врожаю та якість продукції.

Сенсори відіграли ключову роль у цьому технологічному прогресі. Нижче ми розглянемо ключові сенсори в технології розумного землеробства.

1. GPS-сенсори

Цей датчик зазвичай асоціюється з автомобільною промисловістю та мобільним зв'язком. Вони дуже корисні для розумного сільського господарства. Однією з головних проблем, з якою стикалися стародавні поселенці у вівчарстві, було використання дерев'яних посохів для перегону худоби.

Це тому, що для фермерів надзвичайно важливо стежити за своїми стадами. З використанням сучасного GPS відстеження худоби більше не є проблемою, оскільки цей GPS оснащений можливістю контролювати тварин одним натисканням кнопки.

Щодо механічної сторони сільського господарства, яка включає збір урожаю та пов'язані з ним методи ведення сільського господарства, GPS-датчики використовуються з високоточними системами керування транспортними засобами.

У багатьох сільськогосподарських застосуваннях, таких як обробка ґрунту на полі, використання систем з автоматичним наведенням може покращити планування маршруту поля, зменшити паралельну роботу та, зрештою, скоротити час, необхідний для виконання завдання.

2. Сільськогосподарські датчики температури

Щодо розумного сільського господарства, датчики температури мають вирішальне значення у двох ключових категоріях. Цими категоріями є моніторинг умов навколишнього середовища та моніторинг механічного обладнання.

Наприклад, збір винограду для айсвайну зазвичай відбувається у вузькому температурному діапазоні, коли температура вперше досягає від -10°C до -12°C протягом сезону збору. Виробництво айсвайну потребує високоточного датчика температури та вологості для точного прогнозування погоди.

Ці типи датчиків відіграють важливу роль не тільки в моніторингу навколишніх умов фізичного простору, але й у практично всіх сферах моніторингу активів у розумному сільському господарстві.

3. Моніторинг активів

Це ще одна галузь застосування в смарт-сільському господарстві, яка використовує датчики температури для оцінки. Окрім спостереження за рослинами, що збираються, датчики температури відстежують обладнання, яке збирає ці рослини.

Щоразу, коли системі обладнання потрібне дрібне технічне обслуговування, вона працює неефективно або критично виходить з ладу, датчик температури видає попередження. Вони є надзвичайно ефективними практично в усьому, що стосується систем прогнозного та реактивного технічного обслуговування. Це, у свою чергу, захищає від перегріву та руйнівного виходу обладнання з ладу.

4. Акселерометр

Це досить схоже на використання датчиків температури в прогнозуванні обслуговування. Акселерометри широко використовуються в галузі розумного сільського господарства для прогнозування та допомоги з необхідним обслуговуванням. Вони переважно використовуються на рухомих компонентах і двигунах.

Їхня головна мета — виявляти незначні зміни в русі та невідповідності вібрації, а також передбачати, коли потрібне стандартне технічне обслуговування або коли потрібно замінити несправний компонент.

Проте, цей датчик зазвичай асоціюється з фермерством та іншим сільським господарством, акселерометри відіграють незамінну роль у підтримці життєво важливого обладнання для розумного сільського господарства. Акселерометри також можуть використовуватися в різних автоматизованих системах та методах відстеження.

Наприклад, малопотужний акселерометр полегшує та прискорює моніторинг стану регульованої розпилювальної форсунки на кінці балки для внесення добрив. З цими передовими технологіями використання автономних дронів у розумному сільському господарстві критично залежить від акселерометрів та IMU (інерційних вимірювальних блоків) для відстеження руху, швидкості, подій зіткнень і навіть положення в просторі.

Використання розумних камер у сільському господарстві

Коли справа доходить до технології інтелектуальних камер, вона далека від старого аналогового датчика. Інтелектуальні камери все частіше використовуються для різноманітних застосувань у розумному сільському господарстві.

Різні компанії, такі як Blue River Technology, що є підрозділом John Deere, впровадили використання технологій "розумних камер" для виявлення бур'янів та інших рослин.

Внаслідок цього здійснюється автоматичне та точне внесення гербіцидів і добрив. Це дозволяє використовувати хімікати ефективніше та підвищує загальну продуктивність, зменшуючи витрати хімічних речовин.

Одним із найважливіших викликів у сільському господарстві є проблема боротьби зі шкідниками. З використанням розумних камер фермери тепер можуть виявляти шкідників у режимі реального часу та ефективно відстежувати дії проти них, не обов'язково завдаючи шкоди корисним сільськогосподарським комахам.

Розумні камери також можуть замінити напівзастарілі датчики, такі як датчики освітленості, що дозволяє спростити систему та зменшити кількість компонентів.

Точне землеробство – це застосування специфічних ресурсів з різною інтенсивністю для оптимізації економічної ефективності та зменшення відходів. Використання датчиків точного землеробства допомагає фермерам здійснити плавний перехід від старих методів ведення сільськогосподарських робіт.

ГеоПард Агрікультура це хмарна потужна платформа для точного аналізу даних, створення звітності та інтелектуального пошуку. Вони є надійним інструментом для сільськогосподарської діяльності, від планування до виконання та коригування практик на основі наданих даних.

GeoPard сприяв запуску різноманітних компаній, що займаються програмним забезпеченням для точного землеробства, і може запропонувати вам краще рішення. На завершення, галузь розумного сільського господарства постійно зростає, особливо завдяки новим рішенням, які з'являються на ринку щодня.

Обладнання та пристрої, які агрегують дані датчиків, повідомляють важливу інформацію фермерам та оптимізують численні сільськогосподарські процеси, є надзвичайно важливими.

Важливість різних типів датчиків неможливо переоцінити, оскільки вони допомагають задовольнити попит на продовольство, підвищити врожайність та мінімізувати витрати ресурсів.

Ці різні типи датчиків точного землеробства прості в експлуатації та дешевші в довгостроковій перспективі. Вони полегшують життя фермерам і збільшують загальну кількість і якість виробленої продукції. Кожному власнику ферми рекомендується розглянути можливість впровадження розумного землеробства.

---

Поширені запитання

---

1. Навіщо нам потрібне розумне сільське господарство?

Розумне сільське господарство є надзвичайно важливим з кількох причин. Воно підвищує продуктивність та ефективність, використовуючи технології та рішення, що базуються на даних, для оптимізації використання ресурсів, таких як вода та добрива, що призводить до покращення врожайності та зменшення відходів. Воно забезпечує точний моніторинг посівів, стану ґрунту та погодних умов, дозволяючи фермерам приймати обґрунтовані рішення в режимі реального часу та зменшувати ризики. 

2. Які сенсори мають сільськогосподарські роботи?

Сільськогосподарські роботи оснащені різноманітними датчиками для ефективного виконання своїх завдань. Ці датчики включають: датчики зору для виявлення культур та об'єктів, GPS та навігаційні датчики для точного позиціонування, датчики навколишнього середовища для вимірювання температури, вологості та стану ґрунту, а також датчики наближення для виявлення перешкод.

Використовуючи ці датчики, сільськогосподарські роботи можуть автономно переміщатися полями, відстежувати посіви та виконувати такі завдання, як посадка, обприскування та збір урожаю з точністю та акуратністю. 

3. Які існують обмеження датчиків у сільському господарстві?

Сільськогосподарські датчики мають певні обмеження, які слід враховувати. По-перше, точність і надійність датчиків можуть відрізнятися, що призводить до потенційних помилок вимірювання або невідповідностей. По-друге, деякі датчики можуть вимагати часте калібрування або технічне обслуговування для забезпечення оптимальної роботи.

По-третє, датчики можуть точно не вловлювати певні фактори навколишнього середовища або його зміни, обмежуючи їхню здатність надавати всебічні дані. 

Топографія є важливим шаром даних для точного землеробства, який впливає на умови розвитку рослин.

GeoPard автоматично збирає топографічний профіль з даних машин та дистанційного зондування (наприклад, LiDAR). Це дозволяє сільгоспвиробникам дотримуватися державних екологічних норм і точно вносити добрива та засоби захисту рослин. Завдяки повному топографічному профілю сільгоспвиробники можуть:

• Вивчіть польові мікрорельєфні умови (такі як положення рельєфу, нахили) для кращого чергування культур та точного розподілу сільськогосподарських ресурсів.
• Створюйте карти змінної норми внесення з урахуванням профілів рельєфу та збирайте звіти про виконання.
• Створіть карти VRA, що відповідають державним екологічним нормам щодо внесення добрив та засобів захисту рослин.

Дізнатися більше

The role that small farms play in securing the food security of the globe today is immense and it is only obvious that with the rapidly increasing population as well as the exhaustion of farmland productivity, this role is expected to rise exponentially in the near future. A 2021 report by UNDP estimates that small precision farmers account for around 90% of all the farmers in the world.

It also mentions that in areas with alarming food-security concerns like Sub-Saharan Africa and Asia, a massive 80% of all the food grown comes from small farms. So, there is no denying that small farms are very important for global food security.

However, large farms are way more efficient and productive than small farms because they are based on precision-farming techniques.

Precision agriculture is the utilization of information and technological tools to take wise farming decisions that are backed by accurate data and equipment. Precision farming has the main goal of identifying the optimum type and level of farm inputs.

It also suggests the location and time for administering those inputs so as to increase the profitability as well as the environmental sustainability of the farms. The data mostly used in precision farming is the variety of factors within a field that influences farm yield within the farm like soil, топографія, water content, weather, etc.

Whenever we read or hear about precision-farming, we’ll most likely see it being used in the case of large farms and the images will contain massive tractors fitted with GPS in large fields, big analytics screens, drones surveying the area, or even applying добрива.

On the other hand, small farms aren’t often associated with those tools. However, technological progress in the field of precision farming has blurred that boundary and made precision farming affordable and applicable for small farms as well.

Uses of Precision Agriculture Technologies in Small Farms

Small farms are characterized by their low productivity and high labor inputs. They are also non-resilient against the changing patterns of the market and the climate.

The adoption of precision-farming techniques attempts to solve all these problems for small farmers. Common technologies that are used by small precision farmers are:

Smartphones: The importance of smartphones in making precision farming accessible to small farmers cannot be stressed enough.

Smartphones have become one of the most ubiquitous pieces of technology today and this fact has been used to penetrate the foundations of precision-farming in small farmers by making access to data and experts accessible to them.

Cloud-based data analytics tools like GeoPard makes precise agronomic decisions accessible to farmers at the tip of their finger.

Satellites: A vital component of precision agriculture is the identification of factors affecting the production of farms along with their variability and we know that satellite imageries provide just that.

Small farmers can largely benefit from accessible and reliable agri-solutions like VRA Mapping, Топографічна аналітика, і Моніторинг урожаю to understand their farms better and make better decisions backed by accurate data.

UAVs: UAVs stand for Unmanned-Aerial-Vehicles and offer one of the most precise data as well as application methods of inputs in precision agriculture.

Sensors fitted into the drones obtain real-time imaging of the farm while pay-loads fitted in drones can administer fertilizers precisely across the farm and reduces labor.

However, their affordability for small farms is questionable but different incentives and innovative measures are emerging to make their application in small farms economic and viable.

Internet of Things: The Internet of Things (IoT) is the network of sensors, data, and objects that are connected and allow for the sharing of information to make informed decisions everywhere.

In precision farming for small farmers, the IoT has advanced with the advancement of sensors and their affordability.

For example, sensors used to study the soil properties, plant health, weather conditions, and water status all are vital for making small farms productive and sustainable.

How precision farming can help small farms

Precision farming for small farms needs a proper planning before its implementation. A complicated system of precision agriculture can be overwhelming and expensive for small farmers.

So application of precision agriculture in small farms should follow an approach that starts with the accumulation and analysis of data to create a site-specific model of precision agriculture. The several steps to an ideal precision-farming approach in small farms are as follows:

1. Understand your soil first

Soil is considered the most important factor influencing crop production. So it is only fitting that applying precision farming on small farms should first include understanding the soil of your farm better.

Generally, the physical and chemical properties of the soil are analyzed by sampling and most small farmers take only one sample of their soil by treating their farmland as homogenous. This is one of the key problems that precision farming addresses which is the intra-farm variability of soil.

By using precision-agriculture solutions like Soil data Analytics, even small farmers can conduct grid or systematic sampling by easily obtaining precise sample points. The grids themselves can be layered according to the information obtained from the site.

For instance, the size of the grids can be varied according to the value of the crop. Finally, based on the information obtained from the chemical analysis of the soil, small precision farmers can obtain easily readable visualizations of the soil attributes, and to make it even easier, they can apply different rates of fertilizers on different patches of their land.

Choosing soil sampling and analysis in the initial stages of precision-agriculture adoption by small farmers is important because it is relatively easy and affordable and doesn’t require much knowledge and experience, which is clearly a problem in small farmers of developing countries.

Moreover, the results from soil analytics are always promising and make small farmers more welcoming of more precision-agriculture interventions.

2. Choosing Small machines for small farm

As the demand for precision-farming tools and equipment is rising, manufacturers are making machines and tools that are designed for small farmers.

Small precision farmers can now find highly specialized tractors, seeders, and weeding machines that are scaled-down, both in size and in cost, to fit the needs of small farmers.

3. Rely on expert Agri-solution providers

One of the major barriers of precision farming to small farmers is that its cost may not justify its benefits. Large farms, on the other hand, have their own team of experts, tools, machines, and systems to properly implement precision agriculture.

To solve this problem, small farmers can get affordable integrated packages of precision ag solutions tailored for small farmers. Hiring or renting machines and technologies is also a great way to make precision farming more affordable and profitable for small farmers.

4. Prioritize Sustainability and Environmental-friendliness

Environmental friendliness and sustainability are major goals of using precision agriculture. It is even more so in the case of small farms since most small farms since can increase the market value of the crops, help reach a wider market and increase profitability.

The amount of harmful chemical inputs in the form of fertilizers, herbicides, and pesticides is drastically reduced by applying VRA technologies. For small farms, organic manures can be an excellent option to further amplify the effects.

5. Consider crop-value and Input-value

The value of your crop as well the value of your input should drive the type and intensity of precision-agriculture application on your farm.

Oftentimes, even if the size of your farm is small, the crop that you are producing can be of very high value or the cost of your farm inputs can be very high.

In these cases, the size of the farm should not be a barrier to applying precision agriculture since it can make your agribusiness profitable and efficient by either increasing yield or reducing costs.

For example, if you have a small farm that has a high input value in the form of irrigation, applying soil-moisture sensors on your farm or analyzing your soil through soil analytics can translate into a considerable saving in irrigation costs for your farm. This benefit, compounded over time can yield greater profitability.

High crop value in the form of specialty crops like orchard crops or vegetables will have a high-crop value and even if your orchard or your garden is small in size, the cost of precision agriculture can be easily justifiable with the increased yield in those crops.

Small farms around the world are facing the consequences of the changing economy, changing climate, and unsustainable patterns of farming over the years. The application of precision farming in small farms can be a viable solution to these problems.

The barriers to precision agriculture for small precision farmers include affordability, data availability, technological complexity, and lack of inputs.

These barriers are being torn down by the rapid technological advancements in the field of precision agriculture and also by the accessibility to integrated, holistic, and easy-to-use agri-tech solutions like GeoPard.

To conclude, the implementation of precision agriculture in small farms should follow a designated and site-specific approach like the one mentioned above and should be targeted towards small farms’ profitability as well as environmental friendliness and sustainability.

The resources of small farms are limited and precision farming ensures that their use is optimized to obtain the maximum yield.

---

Поширені запитання

---

1. Does precision agriculture benefit large or small scale farms?

It offers benefits to both large and small-scale farms. For large-scale farms, it helps optimize resource allocation, reduce input costs, and increase productivity by enabling targeted management practices. It allows for efficient monitoring of vast fields and facilitates data-driven decision-making.

On the other hand, it benefits small-scale farms by improving yield potential, minimizing resource waste, and enhancing sustainability. It enables small-scale farmers to make informed decisions based on specific field conditions, leading to improved profitability and environmental stewardship.

2. How does precision agriculture affect agriculture?

It has a significant impact on the agricultural sector. Firstly, it enhances productivity and efficiency by optimizing resource use, such as water, fertilizers, and pesticides, leading to improved crop yields. Secondly, it enables targeted and precise application of inputs, reducing waste and environmental impact.

Thirdly, it facilitates data-driven decision-making by providing real-time information on crop health, soil conditions, and weather patterns. Lastly, it promotes sustainability by promoting sustainable farming practices, minimizing chemical use, and preserving natural resources.

3. What was a common problem for small farmers?

A common problem faced by small farmers is limited access to resources and technology. Small farmers often struggle with inadequate access to capital, land, equipment, and modern farming techniques.

They may face challenges in acquiring high-quality seeds, fertilizers, and pesticides, as well as limited access to markets for their produce. Additionally, small farmers often lack the necessary knowledge and training to implement advanced farming practices.

4. How to make a small farm profitable?

To make a small farm profitable, several strategies can be employed. Firstly, diversify the farm’s products by growing a variety of crops or raising multiple livestock species to cater to different markets and demand.

Secondly, implement efficient farming practices such as precision agriculture, proper crop rotation, and integrated pest management to optimize resource use and minimize costs.

Thirdly, explore direct marketing opportunities by selling products locally through farmers’ markets, community-supported agriculture (CSA), or establishing a farm stand. Lastly, consider value-added activities such as processing farm products into value-added goods like jams, pickles, or cheese to increase profit margins.

In the world of farming today, the use of the term ‘precision agriculture’ is increasing at an exponential rate and given its power to completely transform the productivity of a farm, the increase is justified and even extremely important.

In simple terms, precision farming can be defined as the use of technology and data to determine the type of farm inputs, the level of those inputs, and also the precise location of those inputs within the land.

In traditional farming, the entire plot of land is treated as one whole entity and the inputs are thus applied uniformly over the entire field. This doesn’t align with the actual input requirements for optimal production by the different parts of the land.

On the other hand, it recognizes the input requirements of each part of the land by identifying the different intra-field variabilities like the difference in soil properties, slopes, nutrient content, production levels, sunlight reception, and so on.

Precision farming is better than other conventional or traditional farming techniques because it relies on data generated by the use of technology, which is then analyzed by reliable computer programs as well as expert agronomists to make accurate predictions and recommend precision farming solutions in a timely manner to the farmers.

In fact, it can go as far as to actually make those interventions or administer the different inputs in the farm with the help of technology-driven machinery and equipment.

Some of these methods used for data collection are field-based sensors, drones, satellite imageries, etc while an example of direct input through precision-agriculture includes the use of robotic devices fitted to GPS-guided autonomous tractors.

Overall, it not only makes the farmlands and agribusinesses more profitable but also very sustainable in the long run.

How the Internet of Things (IoT) is used in agriculture today?

Internet of things is considered as the backbone of modern agriculture which is basically the act of connecting objects and devices with sensors to measure the required data and transmit the data via a network.

In case, the various things and objects that are included in the IoT include the farmland itself, the crops, weather, machinery, etc. So the use of IoT to achieve increased yield, alleviate operational expenses, and also achieve environmental sustainability is called точне землеробство.

The utilization of IoT in agriculture today for precision practices is mostly done through AgTech solution providers like ГеоПард Агрікультура because of the complexity of the processes involved in a holistic precision agriculture practice.

For instance, given the developmental stage of a plant, its level of greenness may reveal its nutritional needs.

The data on the level of the greenness of the plants are gathered and analyzed using the Crop-Monitoring solution which uses images obtained from satellites like the Landsat and sentinel multispectral images and then creates detailed maps of your land revealing its specific input needs.

Similarly, we all know that topography has a large influence on farming decisions like species selection, irrigation needs and determines the final production by controlling aspects like light reception and water retention.

So, precision farming solutions like Топографічна аналітика lets you create very accurate topographical models of your farm using elevation, slope, and aspect data obtained from field-based GPS attached to machinery as well as LIDAR and satellite data.

Soil is the most important part of agriculture and the type and quality of soil determine the type, quality, and quantity of farm yields.

Hence, understanding your farm’s soil precisely translates to a precise understanding of your input needs for optimum production and environmental protection.

Tools like Аналіз ґрунтових даних do just that by providing you with precise locations for soil data sampling and using those sampling data combined with other data layers to create a high-resolution visualization of all the necessary soil attributes.

Based on the variability of those attributes across the land, you can obtain and plan the different types and intensities of inputs like fertilizers and cropping patterns.

The IoT tools mentioned above are only a few of the many tools you use in an integrated model of precision farming.

All these tools and the data obtained from them work seamlessly in a network that provides you with much-needed timely information to optimize your production and alleviate operational costs.

Why should you turn to precision agriculture?

Considering the global problem of food shortage and the limited availability of arable farmland, it is highly recommended to adopt it as it allows for maximum yield while minimizing overall costs.

The only obstacles to implementing precision agriculture are limited access to technology and a lack of knowledge and skills, both of which can be overcome with precision farming solutions readily available.

So let’s look at some of the reasons why precision farming is the way towards a sustainable and profitable agribusiness.

1. Precision farming reduces the costs associated with farming

This might sound counterintuitive at first since the use of technology in your farmlands obviously sounds like an expensive venture.

However, precision-farming tools like ГеоПард have become extremely accessible and affordable to farmers and these costs are nothing in comparison to the numerous long-term costs you will save by optimizing the actual level of inputs like fertilizers and herbicides you need to use in precise locations of your farms.

It also dramatically reduces the ever-increasing human labor cost from the agriculture economics equation thus reducing your costs marginally.

2. Precision farming increases the yield and thus the overall profitability

As mentioned earlier, precision-agriculture increases profit by cutting costs.

But even more than that, the major goal of precision farming is to maximize the crop yields from your farmland by accurately measuring the farmland attributes, analyzing those data, and suggesting or implementing solutions that will yield the most productive in the long run.

Long-term productivity is key here because it combines spatial data with temporal data to give you precision farming solutions that are suited for your long-term production goals.

3. Precision farming ensures environmental sustainability

In contrast to conventional farming methods that often neglect environmental concerns such as pollution, nutrient leaching, and waterbody contamination, it prioritizes environmental sustainability.

This approach considers the necessary environmental standards that must be met to enhance the environmental value of products and tap into new markets, leading to potential economic benefits.

4. Precision agriculture combines technical expertise with farmers’ experience

It is an often overlooked benefit of turning into precision agriculture but adopting any level of precision farming technology in your farm means that your agribusiness will be driven by better agronomical expertise while you will retain the ability to use your experience in light of the better understanding of your own field at a higher resolution.

Especially in the case of small farms, it only provides you with accurate and detailed information and suggestions, but it is up to you, the farmer to use that information and manage your agricultural farm according to your needs which brings us to the next and final point.

5. Precision farming is suitable for all farm sizes

Large farms and farming organizations use advanced and sophisticated machines and networks as large-scale precision farming. However, the majority of the food we eat in today’s world still comes from small farms. Although the type of precision agriculture tools varies according to farm size, they are applicable in all sizes of farms.

For small farms, tools like handheld GPS, small drones, and services like mobile apps with offline capabilities, cloud-based analytics, etc. can make a huge impact on the overall operation and productivity of the farm. With increased spatial resolution and low prices offered, the small size of the farm should not be a reason to not turn into precision farm today.

How to get started with precision agriculture?

Precision agriculture, Internet of Things (IoT), advanced machinery, data analytics, and other associated terminologies might be distressing at first glance if you are not quite familiar with these terms and this is the main reason why many farmers tend to stay away from precision-farming.

However, it is simply the act of obtaining more detailed and precise information about your own farm so that you can make the best decisions. While getting started with it, you need to understand the following things for the best results.

Precision agriculture must always start with a clear understanding of your specific needs since it serves more than one purpose increasing yields, reducing costs, improving operational efficiency, and enhancing sustainability.

So first, a specific set of needs and expectations derived from a proper evaluation of your farm is the perfect way to start your precision journey.

Now you need to choose the tools that will best fit your needs. For this, you need to consult with experts, go to conferences, or simply contact the solution providers to gain information on specific tools and technologies.

While starting out on precision practices, it is always best to choose user-friendly tools that you or your staff can properly navigate and operate if needed. Also, even though you need not go on the details of the tools, it is always a good idea to have a basic understanding of how the tools and overall network works.

Finally, the actual implementation of the tools and the proper utilization of technology as well as the information obtained is the key to a successful precision farming operation.

It is also critical to understand that precision farming is a long terms approach that works best when multiple data layers are combined and tools are integrated into a common network rather than working independently.

---

Поширені запитання

---

1. How can GPS be used in precision farming?

GPS (Global Positioning System) plays a vital role in precision farming. Firstly, GPS technology enables accurate and precise mapping of fields, allowing farmers to create digital boundaries and track field boundaries, aiding in precise farm management.

Secondly, GPS enables guidance systems for automated machinery, ensuring precise and consistent operations such as seeding, spraying, and harvesting.

Thirdly, GPS data can be integrated with other data sources like soil sampling and yield maps, providing valuable insights for site-specific management decisions. Lastly, GPS helps in creating accurate records and documenting activities for compliance and traceability purposes.

2. How much does precision agriculture cost?

The cost of precision agriculture can vary depending on several factors. It involves investments in technology, equipment, software, and data management systems. The specific needs of the farm, the scale of operations, and the level of precision desired all impact the overall cost. Additionally, ongoing expenses may include maintenance, upgrades, and training.

3. Why is precision agriculture also called site-specific agriculture?

It is also referred to as site-specific agriculture due to its focus on tailoring farming practices to specific locations within a field or farm. By utilizing technologies such as GPS, remote sensing, and data analytics, it enables farmers to identify and manage variations in soil composition, moisture levels, nutrient requirements, and crop health across their fields.

4. What is the difference between power farming and traditional farming?

The key difference between power farming and traditional farming lies in the level of mechanization and technology used. Power farming, also known as mechanized or modern farming, heavily relies on advanced machinery and technology to carry out farming operations. It involves the use of tractors, harvesters, irrigation systems, and other mechanized tools.

Traditional farming, on the other hand, often involves manual labor, basic tools, and traditional farming practices passed down through generations. Power farming enables increased efficiency, larger-scale production, and higher productivity compared to the labor-intensive and smaller-scale methods of traditional farming.

Внесення змінних норм (VRA) у сільському господарстві – це розділ технологій, що спеціалізується на автоматизованому використанні продуктів у певному ландшафті. Спосіб використання продуктів залежить від даних, зібраних за допомогою датчиків, GPS та карт. Продукти не обмежуються хімікатами, насінням чи добрива, і всі вони просто спрямовані на те, щоб допомогти збільшити врожайність сільськогосподарських культур.

Що таке внесення зі змінною нормою?

Внесення зі змінною нормою (VRA) – це техніка точного землеробства, яка передбачає коригування норми внесення таких речовин, як добрива, пестициди та насіння, на різних ділянках поля залежно від їхніх конкретних потреб.

VRA використовує дані з різних джерел, включаючи супутникові знімки, карти ґрунтів та дані про врожайність, для створення індивідуальної карти приписів, яка спрямовує внесення засобів на різні ділянки поля.

Адаптуючи внесення добрив до конкретних потреб кожної області, VRA може оптимізувати врожайність сільськогосподарських культур, зменшити втрати добрив та знизити витрати, що робить його ефективним та результативним інструментом для точного землеробства.

У цій галузі сільського господарства застосовується кілька видів технологій. Вони охоплюють майже все, наприклад:

• Гіперспектральна візуалізація
• Дрони
• Штучний інтелект
• Супутники

Тим не менш, незалежно від того, який тип VRT застосовується, важливо знати загальний метод та те, як він використовується.

Технологія змінної норми внесення в точному землеробстві

Використання добрив – це звичайна сільськогосподарська тенденція або діяльність, яку можна автоматизувати за допомогою VRT. Нижче наведено детальну покрокову інструкцію щодо використання VRT для розпилення добрив:

Зони зонування/управління – Сфери управління поділяються на секції галузі, де необхідно застосовувати суперечливі продукти.

Коли ви вирішуєте використовувати VRT, важливо позначити, на які ділянки машини повинні наносити певні продукти, оскільки якщо цього не зробити, ви, найімовірніше, зіткнетеся з негативними результатами.

Завдяки своїй цінності, першим кроком при використанні добрив з технологією VRT є простий вибір правильних секцій управління. Також необхідно перевірити, чи правильно ця інформація вводиться в систему VRA.

VRA на основі карти та VRA на основі датчиків – VRT у сільському господарстві може бути керованим як датчиками, так і картами. Наступний крок – просто знайти форму, яка є більш відповідним рішенням поточної проблеми, з якою ви стикаєтеся.

Крім того, це також може залежати від недоліків технології VRT, яка вже застосовується. VRT на основі карти – це коли карта ландшафту створюється та подається в систему до розробки заходів.

З іншого боку, сенсорна керованість — це просто поєднання технології VRT з датчиками, здатними автоматично виявляти інформацію, яка згодом допомагає приймати рішення щодо ідеального добрива для внесення. Наприклад, система може відчувати стан врожаю та на основі цього приймати правильне рішення.

Які дані/зображення потрібно використовувати – Відразу після вибору між датчиками та картографічним методом визначення місцезнаходження слід з’ясувати, які дані мають збирати датчики, або які зображення потрібно використовувати для визначення місцезнаходження.

Кілька технологій VRA використовують дрони або інші форми систем візуалізації для пошуку даних про ландшафт.

Дані та інформація, які є точними та ідеальними для розкидання добрив, не обмежуються такими речами, як якість ґрунту та продуктів, вид культури, швидкість руху машини під час розкидання добрив і, нарешті, даними про клімат.

Інші застосування та переваги

Технологія внесення добрив зі змінною нормою у великих сільськогосподарських підприємствах та на кількох інших ділянках, а не лише для розкидання добрив. Деякі інші поширені застосування технології VRA включають:

• Використання гербіцидів та навіть інших видів хімікатів
• Посів
• Виявлення шкідників та хвороб
• Виявлення бур'янів

Зазвичай, технологія VRA використовується для пошуку інформації щодо певного ландшафту, а також для того, щоб система приймала рішення на основі наданої інформації. Ці рішення визначають тип продуктів, які будуть використовуватися в польових умовах.

Окрім цього, перевагою використання системи VRA є те, що вона може допомогти автоматизувати весь цей розділ сільськогосподарського процесу.

Чим більше автоматизації та точності компанія спеціалізується у своїх операціях, тим більше грошей вона може заощадити завдяки підвищенню виробництва та ефективності. Кілька джерел показують численні економічні переваги використання VRA, як показано нижче:

Вищі шанси на збільшення врожайності, оскільки забезпечується ефективніше обприскування та удобрення відповідно до фактичних потреб культури та мінливості земель. Захист навколишнього середовища від надмірного обприскування. шкідники а також запліднення.

Geopard – один із найкращих способів спробувати послугу внесення добрив зі змінною нормою, оскільки пропонує кілька послуг, таких як:

• Створювач зон та керована автоматизація
• Встановити тарифи
• Налаштувати
• Сумісність та експорт
• Одношарова аналітика
• Багаторівнева аналітика
• Потенційні поля Багаторічні карти
• Карти стабільності поля
• Міжшарові карти
• Статистика для зон
• Сумісність даних
• Малювання зон вручну
• І багато інших