Для тех, кому в детстве или студенчестве довелось поработать на уборке хлопка, достижения Западного сельскохозяйственного исследовательского центра Китайской академии сельскохозяйственных наук могут показаться фантастикой. Точнее не фантастикой, а фантастическим научным прорывом.
Речь идет о современном и очень перспективном проекте с применением ИИ — демонстрационной базе высокоурожайного производства «Умное хлопковое поле». Он успешно реализуется в Синьцзяне исследовательским центром совместно с агротехнопарком Чанцзи.
У кромки умного поля, оснащенного различными датчиками и системами мониторинга, полива, обработки экскурсию проводит профессор, госпожа Сум из Китайской академии сельскохозяйственных наук. Она отмечает, что основная цель проекта – объединение технологий умного земледелия, искусственного интеллекта, интернета вещей и передовых агротехнических решений для повышения урожайности хлопка, сокращения затрат и более эффективного использования природных ресурсов. А демонстрационная база – это пример того, каким может быть сельское хозяйство будущего.
От интервью с профессором отвлекает лишь умный дрон, который в это время проводил плановую обработку экспериментального поля. Причем, многофункциональные дроны центра также регулярно проводят обследование посевов и собирают информацию о состоянии растений на больших площадях.
Основной демонстрационной зоной интеграции умного сельского хозяйства и высокоурожайных технологий возделывания хлопка Западного центра КАСХН является экспериментальная база «Лаолунхэ» в агротехнопарке Чанцзи. Общая площадь научно-производственной базы составляет 1100 му, что соответствует примерно 73 гектарам (15 му равны 1 га ). Центральный элемент проекта – экспериментальный участок площадью 100 му, на котором ведутся исследования по интеграции интеллектуальных технологий и высокоурожайных методов выращивания хлопка. Еще 1000 му используются для демонстрации и проверки эффективности разработанных решений в условиях промышленного производства.
Развитие базы ведется последовательно по техническому маршруту: «накопление данных – построение моделей – верификация стандартов». В 2024 году основное внимание уделялось сбору многоканальных данных и экспериментам по высокоурожайному возделыванию, созданию базы данных на весь период вегетации хлопка. В 2025 году – исследованию моделей принятия решений по ключевым агротехническим мероприятиям и предварительной реализации управления производством на основе данных. В 2026 году — стандартизированной верификации технологий умного сельского хозяйства и их масштабному применению для повышения стабильности моделей и их пригодности к продвижению.
По итогам трёх лет непрерывной работы уже сформирована система умного сельскохозяйственного применения, охватывающая такие звенья, как почва, метеоусловия, культуры, вредители и болезни, а также механизированные полевые работы.
Актуальность проекта особенно высока для Синьцзяна, который является главным хлопководческим регионом Китая. Здесь производится более 90% всего хлопка страны. Однако расширение посевных площадей и рост объемов производства требуют новых подходов к управлению сельскохозяйственными процессами. Традиционные методы, основанные преимущественно на опыте агрономов и фермеров, уже не позволяют в полной мере контролировать полив, внесение удобрений, борьбу с вредителями и эффективность использования ресурсов, считают ученые.
Для решения этих задач на базе создана комплексная система мониторинга по принципу «небо – Земля – космос». На полях установлены датчики влажности почвы, автоматические метеостанции, устройства мониторинга вредителей и оборудование для наблюдения за состоянием посевов. Все данные в режиме реального времени отражаются на установленном тут же мониторе и позволяют специалистам получать актуальные данные о температуре воздуха и почвы, влажности, скорости ветра, количестве осадков и другие важные показатели.
Одним из ключевых достижений проекта стала интеллектуальная система управления водой и удобрениями. Она объединяет датчики влажности почвы, автоматизированные клапаны, систему капельного орошения и цифровую платформу управления. На основе получаемых данных программа самостоятельно формирует рекомендации по поливу и внесению удобрений.
Такой подход позволяет обеспечивать растения ресурсами именно в тот момент, когда они действительно необходимы. Нам был продемонстрирован и уникальный робот, который выполняет эти работы и управляется одним оператором.
Как отметил начальник управления науки и техники агротехнопарка, господин Хао Хэн, испытания показали высокую эффективность технологии. Экономия воды составляет в среднем 20-30 кубических метров на му, а расход удобрений удалось сократить более чем на 10%. Одновременно с этим сохраняется устойчивый рост урожайности поля. Если прежде с 1 му собирали 300 кг хлопка, то сейчас 500 кг, рост составляет 60%.
Особую роль в работе базы играет искусственный интеллект. На основе обширного анализа данных система помогает определять оптимальные сроки посева, время полива, мероприятий по уходу и предупреждает о возможных рисках. Уже сегодня цифровые инструменты успешно используются для прогнозирования неблагоприятных погодных условий и контроля распространения вредителей и болезней. Благодаря такому комплексному цифровому подходу существенно сокращается потребность в ручном труде и повышается эффективность управления.
Практические результаты уже заметны. По словам специалистов, уровень механизации хлопководства достиг практически 100%. Если ранее для обработки подобных площадей требовалось большое количество работников, то сегодня один человек способен контролировать сотни му посевов с помощью цифровых приложений и автоматизированных систем. Управление поливом осуществляется дистанционно через мобильное приложение, а состояние каждого участка постоянно отслеживается датчиками и цифровой платформой.
Важным фактором успеха является использование высококачественных сортов хлопчатника. Как сообщила профессор Сум, на демонстрационных участках выращивается сорт Zhongmian 113, который отличается высоким качеством волокна и хорошими производственными характеристиками. Совмещение генетического потенциала современных сортов с цифровыми технологиями управления позволяет получать стабильно высокие результаты.
По итогам экспериментальных работ урожайность на участках стабильно достигает 650 килограммов с му и выше, что примерно на 8% превышает показатели традиционных методов ведения хозяйства. При этом хозяйства получают не только дополнительный урожай, но и сокращают расходы на воду, удобрения и организацию производственных процессов.
Проект «Умное хлопковое поле» показывает, что будущее сельского хозяйства связано с глубокой интеграцией науки, цифровых технологий и современных агротехнических решений. Созданная в Чанцзи модель уже становится образцом для масштабирования на территории всего Синьцзяна и других регионов страны.
Госпожа Сум, которая всю жизнь посвятила хлопководству, отметила, что интерес к экспериментальной площадке агротехнопарка Чанцзи проявляют хлопководы из центрально-азиатских стран. Профессор уверена, что в перспективе их работа позволит обеспечить устойчивый рост урожайности, повышение доходов аграриев и дальнейшее развитие хлопковой отрасли на качественно новом технологическом уровне.
