С чего начать внедрение точного земледелия в хозяйстве

Точное (прецизионное, координатное) земледелие — это системный подход к управлению урожайностью, основанный на применении компьютерных и спутниковых технологий с учетом различных условий на разных участках поля. С его помощью можно повысить валовый сбор, сократить затраты, получить качественную продукцию, улучшить физико-химические свойства почвы.

Планируем первые шаги

В прецизионном земледелии можно использовать все известные технологии или выбрать лишь несколько. В любом случае подходить к вопросу нужно системно, а результаты должны быть измеряемыми для оценки эффективности вложенных средств.

Такое земледелие требует немалых капиталовложений. Придется купить приборы точного позиционирования, технику с бортовыми компьютерами. Потребуются системы учета урожая, определения неоднородности условий, дозирования вносимых препаратов, управления агрегатами, прогнозирования погоды. Кроме того, нужны и современные ПК, ведь информацию, полученную от полевых датчиков, БПЛА, спутников и метеостанций, надо на чем-то обрабатывать (если речь не идет об "облаке". — Aggeek).

tochnoe1

Комбайн с электроникой. Источник: Phys.org

Обслуживающий персонал должен соответствовать техническому уровню нового оборудования. Речь идет не только о программистах и агрономах, а и об операторах.

Точное земледелие — это новая система аграрного менеджмента. Она основана на получении принципиально иной информации по сравнению с той, что была раньше. Для этого используется геостатистическая методология. А для накопления, хранения и применения — информационные системы.

В самом начале пишут план мероприятий. В нем следует отметить, какие процессы надо оптимизировать, указать сроки выполнения, кто и что будет делать. А главное — кто отвечает за результат. Кроме того — определить алгоритм измерения итогов. То есть необходимо:

  • Выполнить аудит техники и оборудования, используемых технологий, программного обеспечения, имеющихся данных.
  • Разработать стратегию поэтапного внедрения координатного земледелия.
  • Подобрать оптимальные технологии и оборудование.
  • Рассчитать плановый бюджет.
  • Определить прогнозируемую окупаемость пилотного проекта.

Основные этапы процесса внедрения

О запуске программы точного земледелия в хозяйстве нередко говорят в общем, не задумываясь о том, что не все поля в равной мере нуждаются в ней. К выбору площадей надо подходить по такому принципу: чем более неоднородные характеристики поля относительно плодородия почв, тем больше оно нуждается в точном земледелии. Для пилотного проекта желательно выделить хотя бы 500-1 000 га. Хотя некоторые специалисты считают, что начинать можно и на 100 га.

tochnoe2

Неравномерные всходы. Фото с дрона. Источник: latifundist.com

После того как проведен аудит и разработана стратегия, внедрение точного земледелия в конкретном хозяйстве состоит из трех этапов:

  • Сбор информации.
  • Принятие решений на основе анализа полученных данных.
  • Выполнение намеченных мероприятий.

Первый этап представляет собой составление базы данных о площади полей, их урожайности, агрофизических и агрохимических свойствах почвы, развитии всходов. С помощью компьютерных и спутниковых технологий по каждому полю пилотного проекта создается электронная карта. Для этого применяются следующие основные технологии: объезд площадей на машине с курсоуказателем, агрометром и автопилотом с записью трека; съемка со спутника или архивные фотографии; обмер поля дронами.

По мере работы к схеме с точными границами добавляются дополнительные слои: дорожная сеть, лесополосы, гидрография и прочие. А также тематические: рельеф, погодные условия, результаты агрофизического и агрохимического исследований, урожайность, севообороты и другие. В результате получается комплексная электронная карта, с помощью которой можно держать под контролем все технологические операции.

tochnoe4

Карта зон плодородия на основе спутниковых данных. Источник: apk-news

На втором этапе принимаются решения. Есть две основные методики. Прогнозирующий способ заключается в том, что на основе истории полей, почвенных показателей и прочих статических индикаторов определяются будущие затраты на весь период развития культур. Контролирующий способ использует регулярно обновляющуюся информацию по статическим индикаторам в процессе выращивания. Отбираются образцы растений, записываются их параметры (биомасса, содержание хлорофилла и т. д.), дистанционно измеряются влажность, температура, скорость ветра. Для снятия других показателей используется объезд полей, съемка с дронов или спутников.

Решения можно принимать на основе моделирования процессов. Главное — соблюсти баланс между экономикой и экологией.

Третий этап предусматривает реализацию принятых решений.

Для выполнения работы по каждому из перечисленных этапов есть специальные прикладные программы.

Главные технологии точного земледелия

1. Картографирование — составление электронной карты поля (см. выше).

2. Параллельное вождение является самой распространенной технологией прецизионного земледелия. И после картографирования — первой по очередности внедрения. Причина популярности в том, что появляется возможность точно выполнять агротехнические операции. Большие капиталовложения не требуются, технически методика не сложная, обучение операторов происходит быстро, результат виден сразу после выполнения работы.

В систему параллельного вождения входит GPS-приемник, дисплей с курсоуказателем, автопилот и процессор, обрабатывающий данные. Оборудование использует сигнал спутниковой навигации. Лучше платный, точность движения получится раз в 10 выше, чем при работе по бесплатному. Во время работы приемник отправляет команды в ходовую часть трактора. Оператор в конце гона поворачивает агрегат на определенный угол для выхода на следующую полосу. И контролирует работу системы.

tochnoe7

Система параллельного вождения. Источник: euromag.biz

Чтобы внедрить параллельное вождение, выполняется следующий комплекс мероприятий:

  • Проводится анализ имеющейся техники, наличия и использования навигационного оборудования. Составляются задания на приобретение дополнительных приборов и сервисов.
  • Агрегаты дооборудуют купленными системами. Получают парк машин, полностью укомплектованных для работы по данной технологии.
  • Организуют обучение персонала. В итоге подбирается команда, способная эксплуатировать технику со специальным оборудованием.
  • Разрабатывается алгоритм сбора данных и контроля правильности выполнения агротехнических операций.

В результате внедрения данной технологии сводятся к минимуму перекрытия и пропуски при обработке поля. Экономятся топливо, материалы и время выполнения работ. Обеспечивается надежный контроль качества. Агрегаты функционируют более эффективно.

tochnoe7

Агронавигатор для системы параллельного вождения. Источник: vdavto.by

Параллельного вождения и РТК-сигнала достаточно для того, чтобы выполнять обработку почвы. Хотя для заметного улучшения при глубоком рыхлении потребуется еще и прибор для измерения степени погружения сошника. Поле разбивают на части, каждую из которых обрабатывают на разной глубине. Для прочих операций нужны дополнительные технологии.

Автоматическое отключение агротехники на перекрытиях. Используется при посеве, внесении СЗР и удобрений. В зависимости от структуры полей, техники и технологии выращивания экономия семян доходит до 7%, удобрений — до 10%, СЗР — до 15%.

Дифференцированный посев и внесение материалов. Применяется аналогично. Требует ежегодного анализа неоднородности поля, посевов и урожая. Надо подбирать оптимальные нормы высева и внесения химикатов, прописывать задания, мониторить их выполнение. И так в течение всего сезона. Если предыдущая методика сложна технически, то эта — организационно.

Например, модернизируем опрыскиватель

В качестве примера пошагового внедрения технологии точного земледелия можно привести перечень работ по переоборудованию прицепного опрыскивателя. Аналогично, лишь с некоторыми изменениями, ведут подготовку и других агрегатов. Комплекс действий такой:

  • Техосмотр трактора. Установка оборудования для параллельного вождения.
  • Подключение к базовой станции или РТК-сигналу. Тестирование. Это обеспечивает управление машиной с точностью до 3 см (при платном канале) и повторяемость проходов в течение периода вегетации.
  • Техосмотр опрыскивателя. Монтаж контроллера. Калибровка норм. Управление нормами выполняется с терминала.
  • Настройка секций опрыскивателя на автоматическое отключение. После этого на перекрытиях они работать уже не будут.
  • Обучение операторов.

Кроме перечисленных применяются и другие технологии прецизионного земледелия: GPS-мониторинг, использование специального программного обеспечения, роботизация, автоматический полив только проблемных участков, smart-технологии, расположение на полях беспроводных датчиков, пробоотборники для составления электронных почвенных карт и так далее.

tochnor8

Технологии точного земледелия. Источник: agronews.com

Внедрение системы точного земледелия дает возможность поднять урожайность, повысить рентабельность, улучшить экологическую обстановку и получить продукцию более высокого качества.

Понравилось? Лайкни нас на Facebook