The object of research, development or design (in Russian) : Посевы яровой пшеницы, возделываемые сельскохозяйственными организациями Павлодарской области (северо-восток Казахстана); спектральные данные, полученные при мультиспектральном и гиперспектральном зондировании агроценозов исследования.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Павлодар облысының (Қазақстанның солтүстік-шығысы) ауыл шаруашылығы ұйымдары өсіретін жаздық бидай дақылдары; зерттеу агроценоздарын мультиспектральды және гиперспектральды зондтау арқылы алынған спектрлік деректер.

Aim of work (in Russian) : Усовершенствование методических основ использования данных дистанционного мониторинга на основе технологии спектральной визуализации для определения диагностических показателей посевов яровой пшеницы в отечественном сельском хозяйстве.

Aim of work (in Kazakh) : Отандық ауыл шаруашылығында жаздық бидай дақылдарының диагностикалық көрсеткіштерін анықтау үшін спектрлік бейнелеу технологиясы негізінде қашықтықтан мониторинг деректерін пайдаланудың әдістемелік негіздерін жетілдіру.

Методы исследования (на русском) : Состояние агроценозов и продуктивность культуры определено по фенологическим фазам развития яровой пшеницы. Определение запасов продуктивной влаги в почве проведена по методу Н. И. Бакаева, И. А. Васько. Содержание нитратного азота определено ионометрически. Для классификации обеспеченности почвы азотом применена градация О. В. Сдобниковой. Урожай учитывался способом прямого комбайнирования поделяночно, с последующим взвешиванием и пересчетом на стандартную влажность и чистоту. Оценка фитосанитарного состояния посевов и насаждений проведена на основе количественных методов учета, учет пораженности яровой пшеницы фитопатогенами проведен в соответствии с ГОСТ 12044-93, определение фитосанитарного состояния почвы проведено методами флотации, почвенных разведений, растительных приманок; супрессивность почвы определена новым высокоточным методом – патент RU 2568913 от 20.11.2015. Численность микроорганизмов определена методом посева предельных разведений почвенных суспензий на соответствующую питательную среду. Математическая обработка данных выполнена по Б.А. Доспехову. Дисперсионный и корреляционный анализы экспериментальных данных проведены на IBM PC с использованием программы Excel. Цифровые изображения опытных площадок получены с помощью летательного аппарата (квадрокоптер, оборудованного мультиспектральной камерой) и гиперспектральной камерой ближнего радиуса действия для получения спектральных данных для исследования крупномасштабных особенностей растительности.

Методы исследования (на казахском) : Агроценоздардың жағдайы мен дақылдың өнімділігі жаздық бидайдың фенологиялық даму фазаларына сәйкес анықталды. Топырақтағы өнімді ылғал қоры Н.И. Бакаев пен И.А. Васько әдісі бойынша анықталды. Нитратты азоттың мөлшері ионометриялық әдіспен анықталды. Топырақтың азотпен қамтамасыз етілуін классификациялау үшін О.В. Сдобникова градациясы қолданылды. Өнім тікелей комбайндау әдісімен бөлініп жиналып, кейіннен стандартты ылғалдылық пен тазалыққа өлшеніп, қайта есептелді. Егістер мен екпелердің фитосанитарлық жағдайы сандық есептеу әдістеріне негізделіп бағаланды, ал жаздық бидайдың фитопатогендермен зақымдану есебі 12044-93 МЕМСТ-қа сәйкес жүргізілді; топырақтың фитосанитарлық жағдайы флотация, топырақ ерітінділері және өсімдік жемдерін пайдалану әдістерімен анықталды, ал топырақтың супрессивтілігі жаңа жоғары дәлдіктегі әдіспен – 2015 жылғы 20 қарашадағы RU 2568913 патенті бойынша анықталды. Микроорганизмдердің санын анықтау үшін топырақ суспензиясының шекті ерітінділерін тиісті қоректік ортаға егу әдісі қолданылды. Деректерді математикалық өңдеу Б.А. Доспехов әдіс бойынша жүргізілді. Эксперименттік деректердің дисперсиялық және корреляциялық талдаулары Excel бағдарламасын қолдана IBM PC-де орындалды. Тәжірибелік алаңдардың сандық кескіндері ұшу аппаратының (мультиспектральды камерамен жабдықталған квадрокоптер) және өсімдіктердің ауқымды ерекшеліктерін зерттеу үшін спектрлік деректерді алу мақсатында жақын қашықтықтағы гиперспектральды камераның көмегімен алынды.

Obtained results and novelty (in Russian) : За отчетный период осуществлен дистанционно-контактный мониторинг посевов яровой пшеницы, возделываемых в сельскохозяйственных организациях Павлодарской области, на разных фазах вегетации культуры с помощью применения мультиспектрального зондирования, а также стандартных общепринятых методов исследования состояния агроэкосистем. Проведены агрометеорологические маршрутные обследования, включающие оценку фаз вегетации, состояния почвы, влажности и температуры, а также анализ фитосанитарной ситуации в агроценозах исследования. Проанализировано состояние посевов яровой пшеницы на основе применения многозональных изображений, полученных при мультиспектральной съемке, интерпретируя показатели вегетационных индексов и используя информацию, полученную наземными контактными измерениями. Изучена пространственно-временная динамика агроценозов на основе учета фитомассы, морфометрических параметров, водного режима и пигментного состава. Разработаны карты предписания для дифференциального внесения удобрений и пестицидов. Осуществлена гиперспектральная съемка в лабораторных условиях, отобранных образцов проб растений с агроценозов исследования (яровая пшеница, сорная растительность) для фенотипирования и машинного обучения. Проведено обучение программного обеспечения для выявления образцов с отклонениями от нормального развития, видовой идентификации яровой пшеницы и сорной растительности.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Есепті кезеңде Павлодар облысының ауыл шаруашылығы ұйымдарында өсірілетін жаздық бидай егістерінің әртүрлі вегетациялық фазаларында қашықтықтан және байланыс мониторинг жүргізілді. Зерттеуде мультиспектральды зондтау әдісі мен агроэкожүйелердің жағдайын зерттеудің стандартты жалпы қабылданған әдістері қолданылды. Вегетация фазаларының бағалауын, топырақ жағдайын, ылғалдылық пен температураны, сондай-ақ агроценоздардағы фитосанитарлық жағдайды қамтитын агрометеорологиялық маршруттық тексерулер жүргізілді. Мультиспектрлік түсірілім кезінде алынған көпзоналы кескіндерді пайдаланып, өсімдіктер индекстерінің көрсеткіштерін интерпретациялау және жердегі байланыс өлшемдер арқылы алынған ақпаратты қолдану негізінде жаздық бидай егістерінің жағдайы талданды. Агроценоздардың кеңістіктік-уақыттық динамикасы фитомассаны, морфометриялық параметрлерді, су режимі мен пигменттік құрамын есепке ала отырып зерттелді. Тыңайтқыштар мен пестицидтерді дифференциалды енгізуге арналған карталар жасалды. Агроценоздардан алынған өсімдік сынамаларына (жаздық бидай, арамшөптер) гиперспектрлік түсірілім жүргізіліп, фенотиптеу мен машиналық оқыту үшін зертханалық жағдайда зерттелді. Бағдарламалық қамтамасыз етуді нормадан ауытқуларды анықтау, жаздық бидай мен арамшөп түрлерін идентификациялау үшін оқыту жүзеге асырылды.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Все исследования и наблюдения проводятся согласно апробированных методик и ГОСТа; для реализации проекта имеется Лаборатория биологических исследований на базе Торайгыров университета, укомплектованная современным оборудованием, необходимым для проведения научных исследований, а также инвентарь, обеспечивающий удобство и эффективность полевых работ; все работы ведутся квалифицированными научными сотрудниками. Работа имеет важное экономическое значение для региона исследования и Казахстана в целом, что основано на цифровизации в сфере АПК и перспективным внедрением систем прецизионного земледелия в аграрном секторе нашей страны, что позволит повысить производительность и уменьшить затраты, усовершенствовать систему управления и уменьшить негативное воздействие сельскохозяйственной деятельности на окружающую среду.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Барлық зерттеулер мен бақылаулар бекітілген әдістемелерге және МЕМСТ-қа сәйкес жүргізіледі; жобаға қажетті заманауи ғылыми жабдықтармен қамтамасыз етілген, Торайғыров университеті базасында орналасқан Биологиялық зерттеулер зертханасы бар, сондай-ақ далалық жұмыстардың ыңғайлылығы мен тиімділігін арттыратын мүкәммалмен жабдықталған; барлық жұмыстарды білікті ғылыми қызметкерлер жүзеге асырады. Жұмыстың зерттеу аймағы мен жалпы Қазақстан үшін экономикалық маңызы зор, себебі бұл агроөнеркәсіптік кешенді цифрландыру мен еліміздің аграрлық секторына дәлме-дәл егіншілік жүйелерін енгізуге бағытталған перспективалы шешімдерге негізделген. Бұл өз кезегінде өнімділікті арттырып, шығындарды азайтуға, басқару жүйесін жетілдіруге және ауыл шаруашылығы қызметінің қоршаған ортаға теріс әсерін төмендетуге мүмкіндік береді.

Level of implementation (in Russian) : Внедрение результатов проекта находится на стадии разработки интегрированной системы дистанционного мониторинга агроценозов яровой пшеницы на основе технологии спектральной визуализации, направленной на цифровизацию в системе АПК и создание прецизионного земледелия в республике.

Level of implementation (in Kazakh) : Жобаның нәтижелерін енгізу АӨК жүйесін цифрландыруға және республикада дәлме-дәл егіншілік жүйесін құруға бағытталған спектрлік бейнелеу технологиясына негізделген жаздық бидай агроценоздарын қашықтықтан мониторинг жүргізудің интеграцияланған жүйесін әзірлеу сатысында.

Efficiency (in Russian) : Разработанный подход и обнаруженные на его основе особенности динамики развития агроценозов, могут быть применены для проведения детального дешифрирования сельскохозяйственных угодий (создания эталонов), объяснения хода вегетационных кривых агроценозов. Полученные векторные картосхемы пахотных земель могут быть использованы для составления карт севооборотов и определения площадей, занятых сельскохозяйственными посевами.

Efficiency (in Kazakh) : Әзірленген тәсіл мен оның негізінде анықталған агроценоздардың даму динамикасының ерекшеліктері ауыл шаруашылығы алқаптарын егжей-тегжейлі дешифрлау (эталондар жасау), агроценоздардың вегетациялық қисықтарының барысын түсіндіру үшін қолданылуы мүмкін. Алынған егістік жерлердің векторлық карта-сұлбалары егістік айналым карталарын құрастыруға және ауыл шаруашылығы дақылдарымен қамтылған алқаптардың аумағын анықтауға пайдаланылуы мүмкін.

Field of application (in Russian) : Результаты исследования по разработке интегрированной системы дистанционного мониторинга агроценозов яровой пшеницы на основе технологии спектральной визуализации будут использоваться сельскохозяйственными предприятиями разных форм собственности, занимающимися возделыванием яровой пшеницы. Данная интеллектуальная разработка может быть коммерциализована и внедрена в сельскохозяйственные организации региона исследования и страны в целом, что послужит перспективой для активного перехода на точное земледелие в Казахстане.

Field of application (in Kazakh) : Жаздық бидай агроценоздарын спектрлік бейнелеу технологиясына негізделген қашықтықтан мониторинг жүргізудің интеграцияланған жүйесін әзірлеу бойынша зерттеу нәтижелері жаздық бидай өсірумен айналысатын әртүрлі меншік нысанындағы ауыл шаруашылығы кәсіпорындары үшін пайдаланылатын болады. Бұл интеллектуалды әзірлеме коммерцияландырылып, зерттеу аймағы мен бүкіл елдің ауыл шаруашылығы ұйымдарына енгізілуі мүмкін, бұл Қазақстанда дәлме-дәл егіншілікке белсенді көшуге ықпал ететін болашағы зор қадам болып табылады.