2.09.2019 Лечить по фотографии: дроны, смартфоны, интернет-сообщества и приложения изменят рынок фитодиагностики?

По мнению экспертов, изменения климата, интенсификация производства и нарушение технологий приводят к ухудшению фитосанитарной обстановки на полях. Спрос на услуги фитодиагностики растёт. Одновременно с этим развиваются новые методы оценки состояния здоровья посевов. Насколько они эффективны? 

Глава КФХ Николай Юзефов посчитал, во сколько ему обходятся услуги лабораторной диагностики – при площади посевов 6 300 га это до полумиллиона рублей в год. Фитоэкспертиза семян и почвы, диагностика состояния посевов по вегетации: фермерское хозяйство пользуется услугами специализированных лабораторий, чтобы предотвратить распространение нежелательных инфекций и потери урожая.

В то же время среди небольших предприятий достаточно распространён подход «лечение по фотографии». Увидели изменение окраски листа и прочие симптомы – сфотографировали смартфоном и отправили по интернету на обсуждение в группы, сообщества.

Опрошенные нами эксперты считают такой способ диагностики болезней растений оправданным и перспективным.

– Визуальный метод всё больше уходит в интернет. Вокруг специалистов-фитопатологов образуются группы аграриев, которые высылают фото и описание проблемы и быстро получают ответ и рекомендации, – ответил Роман Дробязко, региональный координатор по развитию Bayer, дивизион Crop Science. – Многие компании, связанные с защитой растений, организуют на своих сайтах интернет-помощники в визуальной диагностике заболеваний растений для своих клиентов. Появляются в социальных сетях сообщества специалистов-фитопатологов, дающих онлайн рекомендации. Такие сообщества бывают как региональные специа­лизированные (сообщество картофелеводов в WhatsApp), так и трансрегиональные (Спроси Фитопатолога на Facebook).

Однако, если речь идёт об ответственном подходе к производству, доверять этому методу нельзя. Исключение возможно, когда сельхозпроизводитель лично знает фитоэксперта и его авторитет не вызывает сомнений. В любом случае, консультация по фотографии – первичный приём, после которого должна последовать более детальная диагностика макро– или микроскопическими методами.

– Внешние признаки поражения растений – увядание, полегание, снижение всхожести. Могут наблюдаться изменения окраски, деформация, гнили, некрозы. Определение заболевания по внешним признакам – это макроскопический метод. Но симптомы болезней не всегда могут быть хорошо выражены, поэтому требуется тщательное обследование большого количества растений, – рассказала представитель компании «Щёлково-Агрохим» Татьяна Долбилина.

В этом случае требуется «реальная» консультация фитопатолога с выездом на место. Однако и его профессиональный взгляд не всегда может на месте установить проблему. Болезнь может быть вызвана одновременно несколькими разными патогенами (так называемые комплексные болезни). Или симптомы могут быть вообще невидимы человеческому глазу. 

Например, инкубационный период при заражении картофеля вирусами может достигать нескольких недель. Если определить конкретный вид заболевания по внешним признакам трудно, используют микроскопический метод.

– Микроскопи-ческий метод предусматривает обнаружение спороношений возбудителя под микроскопом. С его помощью устанавливают систематическое положение и вид возбудителя по совокупности внешнего вида структур, образованных патогеном (размер, форма и цвет конидий, ветвление мицелия, размеры и форма плодовых тел и др.), – рассказала Татьяна Долбилина.

Ручная лупа или бинокулярный микроскоп с небольшим (до 5 крат) увеличением для наблюдений при прямом освещении – must have каждого агронома. Чтобы правильно интерпретировать картину, советуют пользоваться атласами-определителями болезней. Но что делать, если книги и инструментов нет под рукой, квалифицированный эксперт освободится лишь через несколько дней, а состояние посевов требует оперативных мер? 

– В настоящее время широко развиваются системы машинной диагностики болезней путём анализа изображения с помощью гаджетов (смартфоны, планшеты и пр.) и профессиональных устройств, таких как датчики на сельхозтехнике, метеостанциях и дронах. Развитие машинной (цифровой) диагностики ведётся многими компаниями, сейчас можно столкнуться с различным уровнем качества работы таких систем, – признал Роман Дробязко. – Возьмём, например, систему «камера Bixby» на устройствах с Android. Она ищет соответствующие образы в интернете, но для целей диагнос­тики болезней растений пока малопригодна. Многие химичес­кие компании уже вывели в Play Market, AppleStore более специализированные программы распознавания болезней, вредителей, сорняков, нехватки элементов питания и др. В основном пока это англоязычные продукты первого поколения. 

Думаю, что в ближайшие пять лет появятся специализированные системы распознавания, учитывающие региональную информацию, с русским интерфейсом. Такие системы будут ориентированы на общее использование с помощью персональных гаджетов.

Эксперт считает, что такой метод диагностики может быть даже более точным, нежели простая визуальная оценка. Информация, полученная с помощью датчиков, превышает по точности возможности человеческого зрения. Это даёт больше времени для принятия решения. Ещё лучше – используя пространственные координаты очагов появления болезней возможно снижать токсическую нагрузку на растения за счёт точечного использования пестицидов. Однако это требует и наличия современных опрыскивателей с возможностью посекционного отключения форсунок.

– Такие решения уже есть и используются на российском рынке. Например, спутниковое определение потенциала посевов в динамике по индексу NDVI. Если раньше чтобы оценить состояние посевов, нужно было ехать на дальний участок, то теперь можно делать это на экране смартфона. Однако изменение окраски – это уже, скорее, сигнал для тушения пожара. 

А его, как известно, легче преду­предить, – рассказала руководитель группы технических экспертов по зерновым компании «Сингента» Мария Мустафина.

Уже появляется программное обеспечение, которое строит прогнозы по развитию болезней на будущее. Более 12 лет над таким работал агроном по защите растений, а теперь директор компании «Кайпос» Илья Прокудин. Результат его работы – веб-платформа Agrokeep. По словам разработчика, она протестирована учёными в КубГАУ, Самарской ГСХА, Костанайском НИИ Республики Казахстан, Брестском государственном техническом университете и прочими пользователями.

– Вероятность появления вредителей возможно прогнозировать с точностью до 95%. Но в случае с болезнями действует гораздо больше факторов: это и восприимчивость сортов, и содержание патогенов на семенах, в почве, и агротехника возделывания… Однако нами разработаны агромодели, которые позволяют с относительно высокой долей вероятности прогнозировать вероятность заражения заболеваниями на зерновых, пропашных, технических культурах и многолетних плодовых насаждениях, – рассказал Илья Прокудин.

– В своей работе мы тоже используем данные метеостанций для прогнозирования развития заболеваний на сахарной свёкле. Специализированная программа рассчитывает возможную траекторию развития болезней, у аграриев есть время для принятия решения по защите культуры, – рассказала представитель компании «Сингента».

Однако с болезнями зерновых ситуация сложнее, объяснила Мария Мустафина. Потому что действует слишком много факторов: «Предпочитаем руководствоваться шкалами, разработанными ВНИИ фитопатологии, они учитывают восприимчивость сортов, инфекционный фон на момент начала роста и развития посевов, погодные условия. Шкалы представлены в виде таблиц, думаю, что автоматизировать этот процесс с помощью компьютерных программ вполне возможно, вопрос только в том, какова будет конечная стоимость для потребителя».

Сфера фитодиагностики будет развиваться, этому способствует множество факторов.

– Каждый год мы наблюдаем какие-то изменения в характере течения заболеваний и их разнообразии. Наиболее сильное влияние на потребности в диагностике оказывает смена в спектре возделываемых культур, – считает Роман Дробязко. – Например, увеличение посевов кукурузы и подсолнечника в 2019 году существенно усложнило фитосанитарную ситуацию на полях. Изменения климата тоже существенно влияют на преобладание того или иного патогена на культуре, например в последние годы заметно продвинулся на север пиренофороз пшеницы. Также на спектр заболеваний культурных растений влияет внешняя окружающая среда. В условиях хронического токсического стресса растения чаще болеют нетипичными болезнями или «сопряжёнными» болезнями: усыхание, корневые гнили, раннее старение листьев, физиологические пятнистости листьев, альтернариозы и прочие.

Однако ожидать, что работу специализированной лаборатории или эксперта-фитопатолога полностью заменит компьютер, пожалуй, не стоит.

– Хороших или плохих методов не бывает. Все они не то чтобы конкурируют, а, скорее, хорошо дополняют друг друга. Только при комплексном, рациональном их использовании можно сделать конкретный вывод, – считает руководитель лаборатории технической поддержки компании «Сингента» Евгений Мазурин.

 

БАНЕРЫ

Галерея фотографий