В Казахстане реализуются задачи, поставленные Президентом Касым-Жомартом Токаевым в Послании народу от 8 сентября 2025 года «Казахстан в эпоху искусственного интеллекта: актуальные задачи и их решения через цифровую трансформацию». Одно из ключевых направлений - внедрение цифровых решений и искусственного интеллекта в агропромышленный комплекс.

Казахский научно-исследовательский институт земледелия и растениеводства внедряет цифровое фенотипирование, дистанционный мониторинг посевов, технологии точного земледелия и умного полива. В перспективе искусственный интеллект планируется использовать на всех этапах -от изучения национального генофонда и создания новых сортов до производства и контроля качества семян.

О том, как цифровизация меняет отечественную аграрную науку, рассказала председатель правления КазНИИЗиР Шолпан БАСТАУБАЕВА.

– Шолпан Оразовна, какие задачи, обозначенные в Послании Президента 2025 года, сегодня реализует институт?

– В рамках реализации задач, поставленных Главой государства, институт сосредоточился на цифровизации селекции, мониторинге состояния посевов, развитии точного земледелия и внедрении ресурсосберегающих технологий. Эта работа направлена на ускоренное создание отечественных сортов, адаптированных к засухе, дефициту воды, засолению почв, высоким температурам, болезням и другим неблагоприятным факторам.

Сегодня растениеводство Казахстана сталкивается с целым комплексом системных вызовов. Это истощение почв, дефицит водных ресурсов, засухи, климатическая нестабильность и недостаточный уровень технологического оснащения хозяйств.

Температура воздуха в Казахстане повышается почти в два раза быстрее среднемировых показателей: примерно на 0,33–0,36 градуса за десятилетие против среднемировых 0,18 градуса. Около 75% территории страны считаются уязвимыми к климатическим рискам, а порядка 66% в той или иной степени подвержены опустыниванию и деградации.

В таких условиях цифровые технологии приобретают особое значение. Они позволяют точнее оценивать состояние почвы и растений, рационально использовать воду и удобрения, снижать производственные затраты, прогнозировать урожайность и улучшать качество продукции.

Еще один серьезный вызов – сокращение биоразнообразия. Это не всегда заметная, но крайне важная проблема, напрямую влияющая на устойчивость агроэкосистем и возможности отечественной селекции. Традиционный процесс создания сорта требует значительного времени и ресурсов. Между тем Казахстану уже сейчас необходимы культуры, способные выдерживать дефицит влаги, высокие температуры и засоление почв. Поэтому современная селекция переходит к использованию геномики, феномики, цифрового фенотипирования, искусственного интеллекта и анализа больших данных.

– Какие цифровые решения уже применяются в работе института и какие результаты они дают?

– Одно из важных направлений – цифровое фенотипирование. Ученые-селекционеры института внедряют систему дистанционного мониторинга и точного анализа агробиологических данных с использованием программного обеспечения DJI Terra.

Аэрофотосъемка, фотограмметрия и цифровое картирование открывают новые возможности для объективной оценки морфологических и биологических признаков растений. Эти технологии позволяют ученым наблюдать за развитием культур и выявлять стрессовые факторы на ранних стадиях.

С помощью платформы создаются ортофотопланы и рассчитываются вегетационные индексы. Индекс NDVI позволяет оценивать общую биомассу на поле, выявлять участки угнетения посевов из-за засухи, вредителей или сорняков, а также отслеживать появление всходов и динамику роста растений. Индекс NDRE используется для более точной оценки содержания азота и хлорофилла в листьях. Он помогает обнаруживать скрытый стресс растений еще до появления очевидных внешних признаков.

В институте также начата модернизация теплицы для внедрения технологии ускоренной селекции Speed Breeding. Благодаря контролируемым режимам освещения, температуры и влажности она позволит получать несколько поколений растений в течение одного года. Сочетание Speed Breeding с цифровым фенотипированием и молекулярным маркированием должно значительно сократить селекционный цикл, ускорить закрепление ценных признаков и повысить эффективность создания сортов, адаптированных к современным климатическим и производственным условиям.

Цифровые решения применяются и в земледелии. Специалисты института используют элементы почвенной диагностики и дифференцированного внесения минеральных удобрений. Такой подход позволяет учитывать особенности отдельных участков поля и вносить необходимые вещества точечно.

На территории института работает полевой стационар умного полива. Управление системой осуществляется через мобильное приложение и программное обеспечение, установленное на компьютере. Система в режиме реального времени показывает текущий расход воды и позволяет удаленно включать или отключать полив. Благодаря этому вода и удобрения вносятся именно там и в том количестве, где это действительно необходимо. Такой подход способствует экономии ресурсов и повышению урожайности.

На опытных участках установлены две автоматические метеостанции iMETOS M300. Их данные помогают прогнозировать распространение болезней и вредителей, определять сроки агротехнических мероприятий и своевременно реагировать на риски.

В трех лабораториях института используются мультиспектральные дроны, позволяющие практически в режиме реального времени выявлять дефицит влаги и питательных веществ, зоны угнетения и возможные очаги заболеваний.

В текущем году институт провел республиканский семинар «День поля» на тему «Цифровые технологии в агропроизводстве как основа устойчивого развития», на котором фермерам продемонстрировали работу умного орошения, датчиков влажности почвы, беспилотных летательных аппаратов и других элементов цифровых агротехнологий. Кроме того, рассматривается возможность интеграции спутникового мониторинга.

– Расскажите, пожалуйста, какие проекты планируется реализовать в ближайшие годы?