Banner
26 березня 2026

Перспективи впровадження інтелектуальних систем моніторингу ґрунту

Сучасні виклики, пов’язані зі змінами клімату, обмеженістю ресурсів та зростаючими екологічними вимогами, стимулюють трансформацію традиційних підходів до агрохімічного обслуговування сільськогосподарських угідь. 

Серед адаптивних до змін клімату агротехнологій особливе місце займає технологія точного землеробства (ТЗ), яка використовує елементи глобального позиціонування, геоінформаційні системи та супутникові дані для оптимізації агрохімічного обслуговування. Її впровадження розпочалося з початку 90-х років минулого століття завдяки масовому розповсюдженню інформаційних технологій. Становлення ТЗ відбувалося завдяки конвергенції трьох ключових технологічних досягнень: створення надійних і високопродуктивних засобів механізації сільського господарства, стрімкого поширення електроніки та інформаційних технологій, а також загальної доступності глобальних систем позиціонування. На відміну від традиційних підходів, які передбачають однакове внесення агрохімікатів по всій площі поля, не враховуючи строкатості його родючості, технологія ТЗ враховує варіабельність ґрунтових умов у межах одного поля й дозволяє оптимізувати використання ресурсів, добрив або пестицидів. 

До основних компонентів системи ТЗ відносять комплекс взаємопов’язаних технологій та інструментів: 

  • глобальні системи позиціонування (ГСП), які підвищують точність виконання технологічних операцій; 
  • ГІС, які є платформою для збору, зберігання, аналізу та візуалізації просторових даних про поля й дають змогу інтегрувати різноманітні типи даних: карти ґрунтів, топографічні дані, історію врожайності, результати агрохімічного аналізу; 
  • технології змінних норм внесення (ЗНВ) технологічних матеріалів, що дозволяє диференційовано вносити добрива та засоби захисту рослин відповідно до потреб конкретних ділянок поля на основі попередньо створених карт-завдань (offline) та в режимі реального часу (online) на основі даних від сенсорів; 
  • карти врожайності для аналізу ефективності агротехнічних заходів та планування диференційованого внесення добрив у наступному сезоні; 
  • системи дистанційного моніторингу, що включають аеро-фотозйомку з дронів, супутникові знімки та спеціалізовані сенсори для оцінки стану посівів, що дозволяє оцінювати стан посівів за спектральними індексами з періодичністю від щоденного до щотижневого залежно від критичності фаз розвитку культур; 
  • пристрої для оперативної діагностики: контактні та безконтактні сенсори електропровідності ґрунту, датчики вологості, температури, щільності ґрунту, pH-метри, нітрат-тестери, хлорофіл-метри для моніторингу ключових агрохімічних та агрофізичних параметрів безпосередньо в полі, що забезпечує оперативність прийняття рішень. 

Нині у світі для ґрунтових обстежень широко застосовують електрофізичні методи, зокрема карти електропровідності ґрунту (КЕҐ). Ці методи базуються на вимірюванні здатності ґрунту проводити електричний струм, що залежить від комплексу його властивостей: вологості, гранулометричного складу, щільності, температури, умісту солей та органічних речовин. За принципом дії прилади для визначення електропровідності ґрунту поділяються на контактні (використовують електроди, що безпо-середньо контактують із ґрунтом) та безконтактні (працюють за принципом електромагнітної індукції). 

Найпоширенішими комерційними системами є Veris (Veris® 3100, Veris Technologies, Salina, Kansas, USA), що використовує контактний метод із дисковими електродами, EM38 (Geonics Limited, Mississauga, Ontario, Canada) та Soil Doctor® System, (Crop Technology, Inc., Bandera, Texas, USA), що базуються на електромагнітній індукції. Обидві системи допомагають вимірювати електропровідність на різних глибинах (зазвичай, 0–30 см та 0–90 см), що надає спроможність будувати не лише горизонтальні карти варіабельності властивостей ґрунту, але й отримувати інформацію про їхню вертикальну стратифікацію. Численні дослідження підтверджують наявність тісної кореляції між електропровідністю ґрунту та такими важливими агрономічними показниками, як гранулометричний склад (уміст глини r = 0,7–0,9), ємність катіонного обміну (r = 0,6–0,8), водо-утримувальна здатність (r = 0,5–0,7), уміст органічної речовини (r = 0,5–0,7) та навіть урожайність сільськогосподарських культур (r = 0,3–0,6). 

Одним із перспективних напрямів технології ТЗ є апроксимація біологічних властивостей ґрунту за індексами вегетації рослин. Зондування ґрунту та рослинного проєктивного покриття може проводитися як дистанційне, так і проксимальне. Дистанційне зондування здійснюється з використанням супутників, літаків, безпілотних літальних апаратів (БПЛА) без безпосереднього контакту з досліджуваним об’єктом. Ця технологія дає можливість отримувати інформацію про стан рослинного покриву та опосередковано про стан ґрунту на великих площах. 

Основні спектральні індекси, що використовуються для оцінки стану рослинності, включають: 

  • NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) – нормалізований різницевий індекс вегетації, який розраховується на основі співвідношення відбиття в червоному та ближньому інфрачервоному діапазонах і корелює з біомасою рослин; 
  • EVI (Enhanced Vegetation Index) – покращений вегетаційний індекс, менш чутливий до насичення за високої біомаси; 
  • SAVI (Soil Adjusted Vegetation Index) – ґрунтово-скоригований вегетаційний індекс, що враховує вплив відкритого ґрунту; 
  • NDRE (Normalized Difference Red Edge) – індекс, чутливий до вмісту хлорофілу й особливо корисний для оцінки забезпеченості рослин азотом. 

Н. Адамчук-Чала, д-р біол. наук, с. н. с., О. Тараріко, д-р. с.-г. наук, професор, головний науковий співробітник, Т. Ільєнко, канд. с.-г. наук, професор, 
завідувач лабораторії 
Інститут агроекології і природокористування НААН 
 

Banner
Banner

Читайте також

Інтерв'ю

Banner

ТОП новин за тиждень

Актуальні програми підтримки для аграріїв: державні та міжнародні ініціативи
22 жовтня 2024

Актуальні програми підтримки для аграріїв: державні та міжнародні ініціативи

У сучасних умовах аграрний сектор України стикається з безпрецедентними викликами, і підтримка з боку держави та міжнародних організацій стає важливим інструментом для продовження роботи.
Ціни на зерно в Україні на 17 лютого 2025 року: аналіз та зміни
17 лютого 2025

Ціни на зерно в Україні на 17 лютого 2025 року: аналіз та зміни

Станом на 17 лютого 2025 року середньозважені закупівельні ціни на зернові та олійні культури в Україні залишаються відносно стабільними.

Світові ціни на пшеницю падають, а в Україні вартість зерна тримають обмежені продажі
8 січня 2026

Світові ціни на пшеницю падають, а в Україні вартість зерна тримають обмежені продажі

Початок 2026 року приніс зниження котирувань на світових біржах. Протягом першого тижня року ціни на пшеницю просіли на 0,5-2%.

Огляд цін на зерно в Україні на 5 грудня 2025 року
5 грудня 2025

Огляд цін на зерно в Україні на 5 грудня 2025 року

Закупівельні ціни на основні зернові та олійні культури в Україні станом на 5 грудня 2025 року демонструють різноспрямовану динаміку.

ВПЛИВ АЗОТНИХ ДОБРИВ НА ВРОЖАЙНІСТЬ ТА ЯКІСТЬ ЗЕРНА ПШЕНИЦІ ОЗИМОЇ
19 травня 2025

ВПЛИВ АЗОТНИХ ДОБРИВ НА ВРОЖАЙНІСТЬ ТА ЯКІСТЬ ЗЕРНА ПШЕНИЦІ ОЗИМОЇ

Незважаючи на значну кількість досліджень з азотними добривами, питання щодо оптимальних доз, способів і строків їхнього внесення з урахуванням попередника є актуальними, що пов’язано зі зн

Banner
Banner

Наші партнери