FAQ: что такое точное земледелие?

11 мая в 10:05

1203

Aggeek отвечает на основные вопросы о точном земледелии.


Точное земледелие — что это?

Точное земледелие (или прецизионное — от precision agriculture) — это комплексный подход к управлению продуктивностью почвы с применением компьютерных и спутниковых технологий. А именно: глобального позиционирования GPS, оценки урожайности YMT (Yield Monitor Technologies), географической информационной системы GIS, дистанционного зондирования земли (ДЗЗ), переменного нормирования VRT (Variable Rate Technology) и других. Такое земледелие основано на учете дифференцированности среды обитания посевов в пределах одного поля.

Точное земледелие — это спутниковые технологии и компьютеры.Точное земледелие — это спутниковые технологии и компьютеры. Источник: agronews.com

Хорошо, так а суть в чем?

Если говорить кратко, точное земледелие — это управление урожайностью на каждом отдельном участке посевной площади. Ведь условия для развития растений в разных местах одного и того же поля подобные, но не одинаковые. С помощью спутниковой съемки и других современных технологий по каждому участку можно определить реальные потребности всходов в удобрениях, поливе и прочем. После чего — удовлетворить эти потребности, управляя агрегатом с компьютерной точностью. В результате эффект получится максимальным, а расход веществ — оптимальным.

Поля разбиты на единичные участкиПоля разбиты на единичные участки. Источник: сельхозпортал

Точное земледелие не следует путать с инновационными приемами обработки почвы. Это не просто очередная технология, предусматривающая какой-то определенный перечень технического оборудования и методических рекомендаций. Это общая концепция. Она заключается в использовании разных технологий: GPS, подробного картографирования, параллельного вождения и других. Их можно применять все сразу либо лишь некоторые, на усмотрение руководства. Главное — выполнение поставленных задач и достижение запланированного эффекта.

Зачем это нужно?

А есть ли вообще необходимость во внедрении точного земледелия? На полях сейчас работают высокопроизводительные машины, селекционеры выводят новые сорта, в агрофирмах осваиваются передовые технологии. Разве этого недостаточно? К сожалению, нет.

Принципы работы сельского хозяйства аналогичны законам любого другого бизнеса. Эффективность достигается за счет повышения производительности труда и снижения себестоимости продукции. На рубеже XX-XXI вв. поставленные цели достигаются при помощи таких классических инструментов:

  • Повышение производительности и экономичности сельскохозяйственной техники.
  • Селекция более продуктивных сортов агрономических культур.
  • Применение высокоэффективных удобрений и средств защиты растений.
  • Внедрение рациональных технологических приемов и новых технологий обработки почвы.

Актуальность перечисленных инструментов не оспаривается. Речь не идет о том, чтобы от них отказаться. Вопрос в другом. Все они, за исключением, пожалуй, только новых технологий (ноу-тилл, мини-тилл, стрип-тилл), при современном уровне развития науки работают "на пределе". Цены на технику, семена, удобрения и СЗР постоянно растут.

Чтобы решить проблему интенсификации агропроизводства, указанный список можно дополнить новыми инструментами, прежде недоступными. Это компьютерные и спутниковые системы. Вот их-то и предлагается использовать для серьезного улучшения результатов труда.

Что лежит в основе такой системы?

Точное земледелие основывается на применении максимально детализированных по участкам и характеристикам карт полей. Имеющиеся кадастровые карты дают мало полезной информации, определяя в основном границы поля на местности. А ведь нужны еще сведения об уровне влажности почвы (в том числе УГВ), химическом составе, преобладающих ветрах, угле наклона поверхности, количестве солнечного излучения, наличии естественных и искусственных объектов и расстояния до них (водоемы, леса, дороги, предприятия и прочее). Чем подробнее получается карта, чем больше факторов в ней учтено, тем точнее будут работать компьютерные и спутниковые технологии. И тем быстрее и эффективнее можно вносить изменения в производственный процесс.

Есть разные методики составления подобных карт. Со спутников получается необходимая информация, на местности берутся пробы грунта, по каждому участку выполняется общий анализ. Карты составляются на компьютере и совмещаются с прочим оборудованием.

Результат работы программы по получению растровых или векторных данных.Результат работы программы по получению растровых или векторных данных. Источник: zoner.bayer.com

Затем на основе имеющихся электронных карт прописываются точные рекомендации. В них по каждому участку указывается, сколько надо внести семян, воды, удобрений. Эти инструкции загружаются в бортовой компьютер выезжающей в поле сельхозмашины.

Во время работы агрегата участие в процессе человека (механизатора) сводится к минимуму. В основном он контролирует, правильно ли машина выполняет инструкции. Техника, ведомая спутниковой навигацией, движется по полю, вносит в грунт семена и удобрения, регулируя их количество на каждом участке согласно полученным рекомендациям. Благодаря GPS курс прокладывается так, чтобы исключить накладки или просветы между обработанными полосами. Это называется системой параллельного вождения.

Количество вносимых препаратов строго определено для каждого участка поляКоличество вносимых препаратов строго определено для каждого участка поля. Источник: www.deere.ru

Насколько система параллельного вождения точна? В чем ее эффективность?

Параллельное вождение — это движение сельскохозяйственной машины по GPS-сигналу. Если используется бесплатный канал, то точность курса будет равна 30 см. Если платный — то 2,5 см. В последнем случае площадь участков, обработанных дважды (накладки) или совсем не обработанных (просветы), значительно уменьшается. Кроме того, сокращается ширина полосы разворота и длина холостого хода. В результате расход топлива, удобрений и семян снижается до 20%

ПО и приборы для техники точного земледелияПО и приборы для техники точного земледелия. Источник: Phys.org

Важен еще один фактор. Во время опрыскивания при "обычном" вождении механизатор, стараясь работать без огрехов, нередко проходит по соседним полосам с перекрытием, как показывает практика, шириной от 0,5 м до 1,5 м. По разным оценкам, "нахлест" составляет от 5 до 15% площади поля. Это значительно повышает фитологическую токсичность внесенных химикатов и снижает качество продукции. Использование GPS-навигации сводит двойную обработку к минимуму, фактически устраняя данный недостаток.

Возможность выполнять механизированные работы (пахота, культивация, внесение удобрений, посев, уборка) с минимумом "лишних" движений — это не единственное преимущество данной системы. Она позволяет работать ночью так же точно и эффективно, как днем. Это очень важно в годы с неблагоприятными погодными условиями, когда для выезда в поле выпадает несколько подходящих дней и в буквальном смысле слова нельзя терять ни единого часа.

Система параллельного вождения является наиболее популярным элементом точного земледелия по двум причинам. Во-первых, она не требует больших капиталовложений. Окупается за один-два года. Во-вторых, она достаточно простая в технологическом отношении.

Какие технологии применяются в системе точного земледелия?

Описанные выше подробное картографирование и параллельное вождение — это тоже технологии, притом самые распространенные. О прочих можно сказать, что к точному земледелию относятся фактически все технологии, которые основаны на использовании спутниковых и компьютерных систем и применяются для оптимизации расхода ресурсов.

Наиболее популярны следующие.

GPS-мониторинг. При помощи спутниковой навигации можно не только организовать параллельное вождение. Она хорошо подходит для того, чтобы в любой момент определить местоположение сельскохозяйственной машины. Достаточно смонтировать GPS-маяки на весь служебный и технологический транспорт. После этого можно легко контролировать, не расходуют ли водители и трактористы топливо предприятия для поездок по личным делам.

Орошение. Нередко агрофирмы сталкиваются с тем, что в нужное время поливной воды не хватает в достаточном количестве. Благодаря современным технологиям влажность почвы контролируется 24 часа в сутки. Автоматизированная техника дает возможность поливать только критичные участки. В результате вносится столько воды, сколько необходимо. Это более эффективно, чем заливать все поле по графику.

Датчики. Если на полях разместить беспроводные датчики, то контроль важнейших характеристик, таких как влажность почвы, состояние посевов и другие, можно выполнять удаленно в реальном времени. В результате специалисту не нужно каждый день ездить по полям, расходуя топливо и рабочее время. Кроме того, реакция на любые изменения становится более оперативной.

Мобильные гаджеты. В сельском хозяйстве надо широко применять планшеты, смартфоны и прочие девайсы. После инсталляции специальных приложений с их помощью можно, выезжая в поле, сразу отследить состояние грунта и растений, после чего на месте провести первичный анализ.

Ноутбук — помощник агрономаНоутбук — помощник агронома. Источник: www.dsnews.ua

Технология SMART ("облака"). Правильная постановка "умной" цели позволяет объединить в общую информационную систему все основные объекты, такие как здания, оборудование, техника. После этого их работу и состояние можно не только контролировать из единого центра — таким образом ими можно даже частично управлять.

Роботизация. Чем дальше развиваются технологии, тем больше появляется машин, способных работать самостоятельно, без постоянного контроля со стороны оператора. Подобные системы уже разработаны практически для всех основных этапов растениеводства: посева, уборки, полива, внесения удобрений.

Агродрон обследует состояние поляАгродрон обследует состояние поля. Источник: agropolit.com

В чем достоинства точного земледелия?

  • Значительное уменьшение расхода семян и материалов: удобрений, топлива, воды и прочих. Как следствие — снижение себестоимости продукции.
  • Увеличение урожайности и повышение прибыли.
  • Продукция получается более качественной.
  • Свойства почвы улучшаются.
  •  Снижается отрицательное воздействие производства на природную среду.
  • Сельскохозяйственный менеджмент получает и накапливает много полезной информации.

А недостатки?

  • Чтобы внедрить комплексную систему точного земледелия, надо вложить серьезные деньги. Подобные расходы может позволить себе не каждое хозяйство даже из тех, которые работают с немалой прибылью.
  • Точное земледелие, по сути, представляет собой набор довольно сложных компьютерных технологий. В сельской местности могут возникнуть проблемы с подбором специалистов не только для внедрения, а даже для обслуживания девайсов.
  • Система точного земледелия — новая, практический опыт небольшой. Мало того, имеющиеся технологии еще и постоянно совершенствуются, что дополнительно уменьшает опыт их применения. В результате правильно оценить эффективность ее внедрения и использования довольно сложно.

Нетрудно заметить, что перечисленные недостатки являются, скорее, не столько базовыми минусами, сколько проблемами роста. Они не становятся непреодолимым препятствием для тех, кто понимает, что за точным земледелием будущее. И кто раньше его освоит, тот получит преимущества в борьбе за рынок сбыта.

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить нам.


AgriGeek

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

bn

Вверх