Предсказания урожая: от упования на духов до современных технологий

Древние знания, заговоры и приметы

Люди с давних времен наблюдали за погодой и поведением животных и выводили закономерности — сейчас мы называем их народными приметами. Такие приметы есть во всех земледельческих культурах мира.

Чаще всего приметы передавались из уст в уста, однако до нас дошли и некоторые тексты. Так, в IV веке до н. э. Аристотель написал трактат «Метеорологика», а затем его ученик, «отец ботаники» Теофраст создал трактат о ветрах: какие они бывают и как влияют на людей и животных.

Вообще наука в те времена только зарождалась. И пока ученые и мыслители наблюдали за миром вокруг и описывали его, обыватели обращались к потустороннему. Они пытались словом и делом повлиять на окружающий мир, в том числе на погоду.

Для этого были хороши все средства, и первое из них — религия. Древние греки молились богине Деметре, западные христиане — святому Конону Мандонскому: он был огородником, поэтому считался покровителем земледельцев. На Руси крестьяне обращались к Георгию Победоносцу, просили о хорошем урожае пророка Илию, а если на посевы напали вредители — святого Трифона, который, по легенде, заставил уйти с полей вредных насекомых и поэтому считался защитником огородов и садов.

Вообще на Руси с приходом христианства народные приметы наложились на календарь церковных праздников. Получился сводный календарь — месяцеслов, на который ориентировались, когда планировали работы на поле или в огороде:

• 1 мая в этом календаре — Козьма Огородник, на которого сеяли свеклу и морковь. Можно было предварительно смочить семена в «обетных студенцах» (специальных тайных источниках) и кинуть в родник или колодец медную монетку, чтобы получить богатый урожай. 

• 29 апреля — Мученица Ирина или Огородница. В этот день сажали капусту. При этом нельзя было смеяться, чтобы у капусты не морщились листья, и есть хлеб, чтобы «куры не клевали».

• 19 июня — Иллapиoн Пpoпoльник: «Пpишел Иллapиoн — дуpную тpaву из пoля вoн».

• 25 декабря, в день Спиридона Солнцеворота, говорили: «Если на Спиридона будет перемена ветра — гречиха хорошо уродит». 

• По погоде 24 января, в день святой Аксиньи, предсказывали погоду весной: «Какова Аксинья — такова и весна».

Некоторые крестьянские приметы связаны не с конкретным днем, а в целом с погодными явлениями: бледная луна обещала дождь, красноватая — ветер, «снег на полях — хлеб в закромах», «апрель теплый, май холодный — год хлебородный».

Религия не отменяла веру в волшебство. Мир в представлении людей прошлого был населен потусторонними силами и волшебными существами. Их, как и силы природы — дождь, солнце и само поле, — можно было попросить о помощи или задобрить. 

Поэтому существовали земледельческие обряды. Например, на Руси в некоторых губерниях посевы обкатывали яйцом: оно, как символ зарождающейся жизни, должно было передать свою силу земле. Еще можно было принести крашеное пасхальное яйцо на поле, засеянное рожью, и подбрасывать его вверх, чтобы колосья ржи вытянулись так же высоко.

При проведении обрядов обязательно читались заговоры. Это особые словесные формулы, в которых заключена магическая сила, осколки древних языческих заклинаний и молитв. Например, проводился такой обряд при посадке огурцов: брали старый лапоть и бросали его на грядку, при этом нужно было сказать: «Как густо сей лапоть плелся, так чтобы густо огурцы мои заплелись».

Ну и где вера в потустороннее, там и суеверия. Их в изобилии можно найти в книге историка Афанасьева «Поэтические воззрения славян на природу»:

• при посеве проса не советуют браться за голову и чесаться, чтобы между всходами не было головни (сорной травы);

• кто прикасался к мертвому, тот не должен сеять: зерно замрет в его руках и не даст всходов;

• к первой посевной допускали только крепких парней и девушек, но не стариков: считалось, что в молодых больше жизненной силы, которую они могут передать земле.

Как наука предсказывает погоду

Научный подход пришел в эту область в конце XIX — первой половине XX века, с развитием метеорологии, созданием сети метеостанций и началом систематических погодных наблюдений. 

За предсказание погоды в наши дни отвечает подраздел метеорологии — синоптическая метеорология. Она считывает и анализирует данные, полученные от метеостанций, а также использует численные методы (компьютерную математическую модель атмосферы, созданную на базе системы уравнений гидродинамики и актуальных данных погоды). Численные методы дополняются статистическими данными (сбором статистических данных о погоде, поскольку погода в будущем повторится). Данные для прогнозов погоды берут со спутников, дополняя их информацией с метеостанций, которая обновляется раз в три часа.

В конце XIX века из метеорологии выделилась наука агрометеорология. Она изучает влияние погоды и климата на сельское хозяйство. Для этого ученые собирают данные о температуре, ветре, влажности и осадках и наблюдают связь этих факторов с состоянием почвы и растений.

Современные агрометеорологи работают в связке с IT-специалистами, агрономами, биологами. Вместе они составляют карту заморозков и засухи, погодные прогнозы для фермеров и советы по посеву, поливу и сбору урожая. Агрометеорология также может спрогнозировать риск появления сорняков, нашествия вредителей и болезней растений.

Эти прогнозы помогают аграриям вовремя принять меры — например, начать опрыскивание пестицидами или изменить сроки посадки, чтобы спасти урожай.

Аналитик данных в АПК (ГК "АгроТерра")

Как предсказать болезни растений

За болезни растений отвечают три фактора: 

• возбудитель болезни: грибки, вирусы, бактерии и прочие патогены;

• его жертва, то есть растение-хозяин, восприимчивое к патогенам. Степень восприимчивости зависит от стадии развития растения;

• благоприятные условия — например, грибковые споры распространяются во время продолжительных дождей. 

Чтобы узнать, когда эти факторы сойдутся, агрометеорологи собирают информацию на специальных погодных станциях. Там есть датчики температуры воздуха, относительной влажности, датчик ветра, дождя и влажности листьев. В общем, всё как в древности, только теперь все эти данные обрабатывает не шаман, а математическая модель. Часто такие данные передаются в реальном времени, чтобы люди могли быстро реагировать на изменения.

Кроме того, за состоянием полей следят методом цифрового фитосанитарного мониторинга. С его помощью измеряют реакцию растений на внешние раздражители, их общее состояние. Благодаря такому мониторингу можно узнать температуру плодов и листьев, степень увлажненности в стебле и темп созревания урожая. Также можно следить за состоянием почвы: степенью увлажнения, количеством солей, температурой. Для этого используют не только наземные датчики, но и съемку с дронов, спутников и тепловизоров.

Модели растительных эпидемий

Чтобы предвосхитить вспышку развития заболеваний, используют эпифитотийные математические модели. Они позволяют заранее понять, где и когда может возникнуть такая вспышка, и предупредить фермеров. 

Эпифитотия — это серьезная вспышка болезни среди растений, аналог эпидемии у людей.

Моделям нужна информация, часть которой собирают с помощью данных со спутников и дронов. Нужно знать актуальные данные о погодных условиях, стадии роста растений (например, начале цветения) и истории заболеваний (болели ли растения в этом месте раньше).

После обработки данных модель выдает прогноз риска той или иной болезни. Например, если впереди похолодание и осадки, значит, вырастет риск развития грибных заболеваний. И к этому можно подготовиться и запастись нужным средством!

Существуют разные типы моделей:

• статистические модели анализируют данные прошлых сезонов и ищут повторяющиеся погодные и агрономические условия, при которых болезни появлялись раньше;

• процессные модели описывают, как именно развиваются болезни: например, как споры грибка проникают в растение, как быстро распространяются, при какой температуре;

• смешанные (гибридные) модели объединяют предыдущие, они считаются самыми точными, потому что учитывают и биологические процессы, и большие объемы данных.

Некоторые современные модели используют искусственный интеллект, который сам обучается на больших наборах данных и может замечать сложные связи между погодой, почвой и заболеваниями.

Дополнительно фермеры могут использовать приложения, которые работают с такими моделями и выдают рекомендации: когда начать обработку, какие препараты выбрать и какие участки в зоне риска. Все это делает борьбу с болезнями более точной и своевременной.

Подытожим. Как и тысячи лет назад, люди наблюдают за миром вокруг, ищут связи между событиями и пытаются предсказать будущее. Принципиальная разница только в том, что теперь в поиске связей нам помогает машина. Ну и кататься по полю можно просто ради удовольствия, а не в надежде на богатый урожай зерновых.