Новая технология позволяет получить карту спелости на все поле, благодаря чему можно планировать очередность уборки разных участков

Ученые Южного федерального университета (ЮФУ) разработали способ определения влажности семян подсолнечника по спектральным характеристикам нижней стороны корзинки с помощью беспилотника. Это позволяет с точностью до 98% определить спелость растения, сообщили ТАСС в Минобрнауки РФ.

Ранняя уборка подсолнечника повышает потери при обмолоте и расходы на досушку. При поздней - осыпляются семена, развиваются грибки, а также повышаются потери от птиц. Оптимально собирать подсолнечник при влажности 25-30% для обработки десикантами и 10-12% - для прямого комбайнирования. На практике сегодня используются два основных подхода - визуальный и лабораторный. В первом случае определяется, когда корзинка с тыльной стороны из желтой становится коричневой, а лепестки засыхают, во втором приходится несколько раз проводить трудоемкие исследования пробного материала.

"Технология, на которую уже получен патент, позволяет с точностью до 98% определить, когда поле готово к десикации (обработка посевов специальными препаратами (десикантами), ускоряющими подсушивание и созревание растений) и уборке, просто просканировав посевы с беспилотника", - сообщили в министерстве.

Эксперименты в новой лаборатории

Ученые провели эксперименты с подсолнечником в исследовательской лаборатории спектрального фенотипирования сельскохозяйственных растений, созданной в ЮФУ в июле 2025 года. Здесь собрались не только биологи, но и IT-специалисты, математики, эксперты по нейросетям. Программное обеспечение для анализа спектральных данных ученые пишут сами, используя алгоритмы машинного и глубокого обучения. С помощью беспилотников, которые компании активно используют для мониторинга полей, ученые предложили смотреть не на семена, которые скрыты в корзинке, а на тыльную сторону соцветия.

"Мы доказали, что смотреть нужно именно на тыльную сторону корзинки. Семена спрятаны, но химические процессы в тканях соцветия напрямую связаны с их созреванием. Хлорофилл разрушается, каротиноиды меняют соотношение - и все это видно спектрометру. Нам помогли индексы, чувствительные к пигментам: CCI, Booch, Datt3, TCARI и другие. Они уловили даже те изменения, которые человеческий глаз не различает. Проблема в том, что агроном определяет влажность точно в отношении к отдельным растениям, но есть большая проблема с репрезентативной выборкой, чтобы правильно оценить ситуацию по всему полю. Наши технологии призваны заменить существующие инструменты - не просто дать дополнительную информацию, а фактически измерить влажность по отношению ко всей тысяче растений на поле", - пояснил заведующий лабораторией Павел Дмитриев.

При этом в отличие от точечных проб, новая технология позволяет получить карту спелости на все поле, благодаря чему можно планировать очередность уборки разных участков. Исследование опубликовано в международном журнале Seeds, а на способ дистанционного определения влажности получен патент РФ. В ближайших планах ученых - расширение на другие культуры: озимую пшеницу, ячмень, нут, горох. Работа выполнена при поддержке программы стратегического академического лидерства "Приоритет-2030" (нацпроект "Молодежь и дети").