Переувлажнение почвы, скрытое прорастание зерна в элеваторах и незаметные глазу изменения в культурах — эти факторы ежегодно приводят к значительным потерям урожая. Ученый Сибирского государственного университета телекоммуникаций и информатики (СибГУТИ) предлагает решение, которое позволит агрономам и фермерам выявлять проблемы на ранних стадиях без применения дорогостоящего лабораторного оборудования.
В университете разрабатывается компактный фотоприемник — портативное устройство для спектрального анализа, предназначенное для оперативного контроля состояния сельскохозяйственных объектов в поле или на складе.
Принцип действия основан на спектроскопии отражения. Каждый биологический объект имеет уникальный спектральный «отпечаток», зависящий от его состояния. Фотоприемник направляется на лист растения, слой почвы или зерно, фиксирует отраженный свет в заданном диапазоне. После калибровки и обработки сигнала устройство позволяет оценивать состояние объекта: например, делать предположения о влажности почвы, риске анаэробиоза, содержании органических веществ.
Прибор в процентном соотношении определит, сколько «вредных» веществ в зерне или почве. Фотоприемник портативный, его можно брать с собой и оперативно отслеживать состояние в сельскохозяйственных культурах. Если раньше это была стационарная система с датчиками, то сейчас устройство стало мобильным.
Планируется разработка мобильного приложения для удобной работы в полевых условиях. Заказчику не придется использовать компьютер. Достаточно будет телефона. В перспективе устройство сможет обнаруживать скрытое прорастание зерна по изменению спектральных характеристик.
Изменения влажности почвы, прорастание в большом объеме зерна не всегда можно заметить. Спектральный анализ поможет выявить изменения быстрее и предотвратить анаэробиоз — процесс, при котором из-за переувлажнения корневая система задыхается, растения болеют, а урожайность падает. Контроль температуры и влажности зерна снижает риск самосогревания и прорастания, являющихся главными причинами потерь при хранении. Оценка содержания органических веществ в почве помогает оптимизировать внесение удобрений и повышать плодородие.
Это станет хорошим подспорьем для фермерского хозяйства, — отмечает Андрей Шабронов, старший преподаватель кафедры технической электроники СибГУТИ, — Фермер сможет оперативно получать все необходимые данные удаленно, не обустраивая специальные помещения и не устанавливая крупногабаритное оборудование.
Совместно с компанией «Агромонтаж» разработчики планируют опробовать устройство на реальных сельскохозяйственных угодьях, доработав программу под специфику местных почв, климата и типов хозяйств. Для аграриев это означает появление доступного инструмента, который поможет снизить потери урожая, контролировать качество продукции и принимать решения на основе точных данных, а не интуиции.