Перспективы и возможности применения системы точного земледелия в россии кратко

Обновлено: 02.07.2024

Точное земледелие, уже давно ставшее мейнстримом на западе, никак не может полноценно обрести себя в российском сельском хозяйстве, традиционно отстающем в области цифровизации. Direct.Farm с прошлого года активно работает над этой проблемой и в ближайшее время представит ряд бесплатных программных решений, которые помогут отечественным сельхозпроизводителям опробовать элементы цифровизации в своих хозяйствах уже в этом году и станут для них первым шагом на пути к точному земледелию.

Например, в США уже в 1999 году более 60% фермеров применяли технологии точного земледелия, а к 2006 году этот показатель уже достиг 80%. Наиболее активно точное земледелие используется при возделывании пшеницы, кукурузы и сахарной свеклы.

Но это в США, а в Японии сельскохозяйственная робототехника используется для посева и уборки риса. В Бразилии технологии точного земледелия внедрены на 60% сельхозугодий: за счёт этого урожайность повысилась вдвое за последнее десятилетие, при увеличении посевных площадей всего на 11%.

В Германии большинство хозяйств активно использует систему дифференцированного внесения удобрений, тогда как в Австралии больше внимания уделяется системам точного позиционирования.

Сегодня можно с уверенностью говорить о том, что точное земледелие выполняет поставленные задачи: увеличивает урожай и уменьшает издержки.

В основе точного земледелия лежат цифровые карты полей. Существующие кадастровые карты не дают практически никакой полезной информации. Даже при определении границ поля на местности лучше не привязываться к этим картам, а воспользоваться современными системами позиционирования. А еще необходимо получить, регулярно обновлять и хранить информацию о химическом составе и влажности почвы, наклонах поверхности на различных участках, наличии искусственных и природных объектов и удаленности от них, количестве солнечного излучения, исторические данные о ранее возделываемых культурах, внесённых удобрениях, использованных средствах защиты растений, применяемой технике и так далее. Задача создания карты полей выглядит сложной, а какие-то данные лишними, однако современные аналитические модели используют весь спектр предоставляемой информации: чем больше данных – тем точнее будут их рекомендации.

Составление карты полей – это целенаправленная работа, которая закладывает прочный фундамент в повышение эффективности работы всего хозяйства.

Точное земледелие рассматривает каждое поле как отдельную единицу учета, каждая из которых неоднородна по рельефу, почвенному покрову, агрохимическому содержанию. На основании данных лабораторных и полевых обследований рассчитывается и вносятся дифференцированная доза элементов питания растений, учитывающая разработанную почвенную карты. Происходит оптимизация питания сельскохозяйственных культур, выравнивается их урожайность относительно разных частей поля. Это приводит к экономии удобрений, повышению урожайности и качества сельскохозяйственной продукции, а также создает условия для сохранения окружающей природной среды. Кроме того, снижение химического антропогенного влияния на агробиоценозы, повышает их устойчивость, позволяет получать дополнительную прибавку урожая за счет биологических факторов.

Использование современной техники с сенсорными датчиками и автоматическим включением/отключением секций в зависимости от местоположения машины на поле, а также при развороте, на клиновидных участках, и т.д., без участия механизатора, позволяет дополнительно сократить расходы при внесении СЗР и удобрений на 10-15%.

Регулировка нормы полива или внесения удобрений в режиме реального времени на основе показаний датчиков скорости позволяет учитывать изменяющуюся скорость движения техники и соблюдать точность нормы внесения. Это устраняет перерасход и создаёт экономию до 20% от нормы.

Использование датчиков азота (N-сенсоров) в реальном времени измеряющие состояние культуры позволяет значительно экономить на удобрениях. Количество азота для применения опрыскивателем или разбрасывателем рассчитывается автоматически: в зависимости от показателей датчика на тот или иной участок подается определенная доза агрохимии.

Учитывая ежегодный рост цен на посевной материал и агрохимию, а также стремление к максимальной экономии ресурсов, уменьшению себестоимости продукции при повышении её качества и, следовательно, увеличения прибыльности с гектара, всё больше сельхозпроизводителей приходят к необходимости постепенного внедрения и использования точного земледелия в своих хозяйствах.

Однако, внедрение точного земледелия даёт наилучший эффект, если подразумевается применение интегрированной системы управления всеми процессами, а не отдельными ее разрозненными элементами.

Одним из основных препятствий на пути распространения точного земледелия в России является высокая стоимость оборудования при отсутствии масштабных государственных программ субсидирования и поддержки сельхозпроизводителей, переходящих на современные цифровые технологии. Возникает порочный круг: отсутствие большого числа технологически продвинутых хозяйств формирует определённое недоверие к современным технологиям – не каждый готов на своем хозяйстве проверять достоверность рекламных листовок производителей оборудования и программного обеспечения, безопаснее дождаться результатов у соседей, которые, в свою очередь, так же не спешат переходит на цифру.

Точное земледелие и системы параллельного вождения необходимы для оптимизации работы сельскохозяйственной техники. Данные системы навигации позволяют сэкономить топливо и сократить время выполнения конкретных задач. В результате такой оптимизации деятельности появляется возможность увеличить общую загрузку техники при этом сохраняя качество работы. Экономические показатели применения систем параллельного вождения превысят все ваши ожидания!

Что такое точное земледелие?

Современное сельское хозяйство работает по тем же принципам, что и любой бизнес — постоянное стремление снижать себестоимость единицы продукции и повышать производительность в расчете на единицу затраченных ресурсов.

На протяжение всего XX века достигать этих целей позволял классический инструментарий — использование все более:

экономичных сельхозмашин,
продуктивных сортов растений,
эффективных удобрений,
рациональных агротехнологических приемов.

Сегодня эти инструменты по-прежнему актуальны, но их потенциал практически достиг предела, возможного при современном уровне технологий. В то же время появились новые инструменты, недоступные прежде. В частности спутниковые и компьютерные технологии, ставшие общедоступными.

После того как на основе спутниковых и лабораторных данных составляется точная карта поля с указанием характеристик каждого его участка, фермер получает возможность более рационально распределять ресурсы между ними. Таким образом, удается избежать перерасхода ресурсов там, где они прежде использовались в избытке, и повысить продуктивность тех участков поля, которые ранее недополучали в удобрениях, вспашке или поливе.

При достаточно большом масштабе такой подход позволяет снизить расходы на производство единицы продукции и повысить отдачу с каждого квадратного метра земли. Кроме того, эта технология открывает дополнительные возможности для повышения качества продукции и в глобальном масштабе снижает нагрузку на окружающую среду.

Система точного земледелия — это не строго определенный набор методик и технических средств, а, скорее, общая концепция, основанная на использовании технологий спутникового позиционирования (GPS), геоинформационных систем (GIS), точного картографирования полей и др.

Немного истории

История возникновения и развития земледелия насчитывает более восьми тысяч лет. На самой его заре человек ещё не умел добывать железо, и все работы на земле производились с помощью деревянных мотыг и заступов — структура и плодородие почвы не нарушались. С возникновением крупных поселений и увеличением численности населения возникает полеводство, и люди изобретают первое пахотное орудие — деревянную соху, которая была предназначена для нарезки борозд, а как тяговую силу использовали волов или лошадей. С того момента, как человек научился добывать и переплавлять железо, на смену деревянной сохе пришла металлическая.

На территории России массовое использование отвальной вспашки с помощью плуга началось при Петре Первом. И это стало началом конца. Массовая вырубка лесов и отвальная обработка земли быстро вызвали обесструктуривание почвы центральной России.

Первым предвестником предстоящих экологических катастроф, вызванных масштабной вспашкой целины, стала сильная эрозия, дегумификация и обсыхание грунтов на юге Российской империи в середине 19 века. И уже тогда некоторые российские учёные (В.В. Докучаев, И.Е. Овсинский) начали бить в набат, говоря о том, что отвальная вспашка пагубно влияет на структуру почвы и на её плодородие. Уже тогда Овсинский вместо плуга стал использовать конный плоскорез, получая при этом замечательные урожаи, даже в засуху 1895–1897 годов.

Следующая экологическая катастрофа произошла на равнинах США и Канады в 30-х годах 20 столетия. Распашка миллионов гектаров целины в прериях привела к возникновению жуткой ветровой эрозии, а пыльные бури того времени местные жители воспринимали как наступивший конец света.

В 60-х годах двадцатого столетия такая же катастрофа разразилась в СССР, на землях Казахстана, Урала и Сибири. В период с 1954 по 1962 год здесь методом отвальной вспашки было распахано 42 миллиона гектар. Грандиозное облако из пыли повисло во всю ширь степных полей. И таких примеров можно привести не один десяток.

Изобретение минеральных удобрений сыграло колоссальную роль в уничтожении плодородия и уменьшении гумусного слоя почвы. А про опасность употребления овощей и фруктов, выращенных с помощью таких подкормок, говорить уже не приходится.

В это же время в Германии возникает биодинамическое земледелие, основным принципом которого стал полный отказ от использования минеральных удобрений и ядохимикатов. Для удобрения почвы и борьбы с вредителями в данном случае применяются специальные биодинамические препараты, о которых мы поговорим в следующих статьях. Основоположником биодинамического земледелия является Рудольф Штайнер (1861–1926). Эти два направления и дали основу для развития методов современного органического земледелия. Данная система уже давно и успешно используется во многих странах. Это особенно актуально, учитывая, что экологическая ситуация в мире вызывает у многих серьезные опасения.

Система параллельного вождения

Одной из самых доступных и в то же время самых популярных технологий точного земледелия является система параллельного вождения. Она требует гораздо меньше затрат на внедрение, чем другие, а эффект заметен сразу.

Система параллельного вождения основана на использовании сигнала спутниковой навигации. При этом, если использовать бесплатный GPS-сигнал, движение сельхозтехники по полю осуществляется с точностью до 30 см. При работе с платным сигналом точность доходит до 2,5 см. Используя платный сигнал, можно радикально сократить площадь пропущенных (необработанных) или дважды обработанных участков поля. Также сокращается длина холостого хода техники и ширина разворотной полосы. В целом сильно снижается (до 20%) удельное количество используемых ресурсов — топлива, семян, удобрений.

Преимуществом системы параллельного вождения является то, что она не требует таких высоких затрат, как другие элементы точного земледелия (например, не нужно составлять подробные карты полей). К тому же она технологически более простая и доступная. При этом система очень быстро окупается — буквально за один-два сезона.

Взгляд на мир глазами органического земледельца

Чтобы стать органическим земледельцем, недостаточно просто отказаться от применения ядохимикатов и глубокой обработки почвы. В основе этого научного подхода лежит глубокое понимание процессов, происходящих в природе. И не нужно воспринимать природу, как какое-то отвлеченное понятие. Природа в органическом земледелии — это почва и растения, которые мы выращиваем на своих участках.

Органическое земледелие (его еще называют природным или биологическим) в корне отличается от традиционного. Здесь землю не копают и не пашут, а лишь взрыхляют с помощью специальных приспособлений, таких как плоскорез Фокина. Более подробно об этом уникальном инструменте мы поговорим в следующих статьях. Огородники-органисты для удобрения почвы и борьбы с вредителями и болезнями растений используют только органические удобрения и специальные биопрепараты.

Основными целями природного земледелия являются увеличение плодородия почвы и получение экологически чистых продуктов. Методы и приёмы, которые используют приверженцы этого подхода, позволяют сделать труд огородника лёгким и приятным.

Основой органического земледелия является особое отношение к почве. Почва воспринимается как живое существо, которое нужно беречь и всячески заботиться о его здоровье. Потому что, если почва здорова, то и культурам, произрастающим на ней, ничего бояться не стоит.

Именно такое отношение и обуславливает отказ от глубокой обработки земли, так как постоянное перекапывание убивает всех живых существ, которые создают основу плодородия — гумус. Гумус — сложный по составу комплекс питательных органических соединений, которые образуются в почве в результате жизнедеятельности червей, грибов, микробов и других почвенных живых организмов.

Для увеличения гумуса и улучшения структуры почвы в биологическом земледелии применяются только органические удобрения, главными из которых являются компост и сидераты. Сидераты — это зелёные удобрения, в качестве которых можно использовать различные травы и зерновые культуры (горчица, клевер, люпин, рапс, рожь, овёс и другие). Обо всём этом подробно мы поговорим в следующих статьях

О пермакультуре

Многолетняя практика некоторых современных земледельцев доказывает, что соблюдая определенные условия и имея достаточно знаний и опыта, выращивать овощи и фрукты для обеспечения своей семьи можно без применения различных удобрений (даже органических). Совсем не обязательными будут большинство агротехнических приемов — рыхление, прополка, полив, мульчирование, компостирование, сидерация.

Это реально доказал известный австрийский аграрий-революционер Зепп Хольцер. Его поместье расположено на высоте 1100 метров над уровнем моря, и среднегодовая температура здесь составляет плюс 6 градусов. И вот в этих сложных климатических условиях Зеппу Хольцеру удаётся успешно выращивать такие теплолюбивые деревья, как вишни, абрикосы, черешни и другие. Прекрасно растут у австрийского профессора бахчевые культуры и виноград. Следует отметить, что всё это произрастает здесь вопреки канонам традиционного земледелия.

Итак, подведем итоги. Экологическая ситуация на планете требует от каждого человека задуматься и принять меры для того, чтобы сохранить то, что ещё осталось. А использование методов органического земледелия может нам в этом здорово помочь.

К основным постулатам природного земледелия относятся:

Не рыхли почву глубже, чем на пять сантиметров.
Всегда прикрывай землю слоем органики.
Защищай и береги почвенную живность, которая и является главным производителем гумуса.
Бойся голой земли, не оставляй почву без растений, а на освободившейся почве высевай сидераты.Эти основные правила также станут темами наших следующих статей. Наблюдайте за природой, живите в гармонии с ней — и тогда труд на земле принесёт вам не только хорошие урожаи, но и доставит максимум удовольствия и положительных эмоций.

Другие популярные технологии точного земледелия

Как уже было сказано, точное земледелие в сельском хозяйстве — это общая концепция, подход к управлению производственным процессом, а не перечень из нескольких конкретных технологий. По большому счету, к точному земледелию можно отнести все технологии и системы, основанные на компьютерных и спутниковых системах и призванные рационализировать и оптимизировать использование сырья и ресурсов.

Помимо системы параллельного вождения и картографирования полей, о которых мы уже рассказали, стоит упомянуть еще несколько популярных технологий данного направления:

Использовать эти и другие технологии можно как по отдельности, так и в комплексе. Всё зависит от финансовых возможностей предприятия и проблем, которые стоят наиболее остро перед ним.

Преимущества и недостатки точного земледелия

Отчасти мы уже рассказали о том, какие преимущества несет в себе использование технологий точного земледелия. Если резюмировать, то список достоинств данной системы выглядит так:

Оптимизация (минимизация) затрат сырья и материалов — топлива, семян, удобрений, воды и т.д.
Повышение урожайности используемых полей.
Улучшение качества получаемой продукции.
Повышение качественных характеристик используемой земли.
Снижение негативного влияния на окружающую среду.

Однако на пути внедрения данных технологий стоит несколько препятствий, которые с определенной долей условности можно назвать недостатками. Особенно актуальны эти проблемы точного земледелия в России:

Дороговизна. На внедрение этих технологий нужны немалые средства, которых у большинства сельхозпредприятий и так не хватает. Даже с учетом хорошей окупаемости не каждое хозяйство может позволить себе технологии точного земледелия.
Техническая сложность. По сути речь идет о современных ультра-сложных компьютерных технологиях. В сельской местности не так-то просто найти специалистов, способных не то что внедрить, а хотя бы обслуживать девайсы системы точного земледелия.
Отсутствие практического опыта. Почти все технологии точного земледелия являются совершенно новыми. К тому же они быстро меняются и совершенствуются. Столь быстрый технический прогресс означает, что нет достаточной практики их применения, а следовательно, невозможно адекватно оценить эффективность их применения в тех или иных условиях.

И всё же эти недостатки нельзя считать существенной причиной для отказа от использования точного земледелия в принципе. Очевидно, что за ним будущее, и те предприятия, которые раньше освоят данные технологии, получат существенные преимущества в конкурентной борьбе за рынки сбыта своей продукции.

Кол-во блоков: 9 | Общее кол-во символов: 19794
Количество использованных доноров: 3
Информация по каждому донору:

Потребление – как общее, так и сельскохозяйственной продукции – стремительно растет в мире и в России на фоне истощения природных ресурсов, вывода сельскохозяйственных земель из оборота, внедрения трансгенных культур и производства из них продуктов питания. В недалеком будущем России грозят беспрецедентные сложности с обеспечением продовольствием населения в условиях нарастающего перетекания людских ресурсов из деревни в город, изменения климата, ухудшения состояния окружающей среды, критического снижения плодородия почв, воздействия трансгенных культур на окружающую среду и здоровье людей, последствий развития биоэнергетики. Чтобы избежать этих сложностей, уже сейчас в отношении сельскохозяйственного сектора производства крайне необходимо: во-первых, обеспечить сохранение и воспроизводство земель сельскохозяйственного назначения; во-вторых, обеспечить экологичность сельскохозяйственной продукции.

Задачи эти сложные как сами по себе, так и в комплексе, когда их решение требует системного подхода.

Современные системы земледелия характеризуются значительным варьированием интенсивности использования пахотных земель – от переходных до интенсивных.

Современное интенсивное земледелие основывается на широком применении таких мощных факторов интенсификации, как химизация, мелиорация и механизация, а также на использовании высокопродуктивных сортов сельскохозяйственных растений. Ведение сельского хозяйства интенсивным способом истощает почвы. Применение химических удобрений и пестицидов приводит к загрязнению почв и водоемов, при этом химические препараты сохраняются и в сельскохозяйственной продукции, которая становится опасной для употребления.

Потенциал наращивания объемов сельскохозяйственного производства и снижения затрат благодаря интенсификации в условиях отсутствия адаптивных методов программно-целевого хозяйствования, а также без модернизации технологий контроля и управления процессами интенсификации практически исчерпан. Необходима техническая и технологическая модернизация сельского хозяйства в комплексе с широким применением высоких технологий, информатизацией и автоматизацией технологических процессов, оптимизацией агроменеджмента.

- снижение затрат на выполнение типовых операций (например: рыхление почвы только при необходимости; применение удобрений только там, где их недостаточно, гербицидов – только там, где растут сорняки, а регуляторов роста – только там, где они требуются);

- повышение эффективности использования ресурсов (например: оптимизация норм высева культур на конкретных площадях);

- повышение уровня хозяйствования с помощью обоснованной структуры размещения культур;

- повышение экологичности производства и продукции, в частности, посредством сокращения использования пестицидов и их целенаправленного применения, отказа от излишней обработки почвы и т.п.).

- навигационно-информационная поддержка управления применяемой при обслуживании сельхозугодий подвижной техники;

- автоматизированные системы поддержки принятия решений (СППР) на основе многолетних сквозных баз данных состояния и использования земельных ресурсов.

Эти функции реализуются с использованием системы позиционирования на базе ГНСС (GPS, ГЛОНАСС), для которых на сегодня освоены прикладные средства в различных сферах. Полноценное их применение возможно только при условии реализации функций высокоточного позиционирования – не хуже 1 м в реальном масштабе времени и около 1 см в режиме постобработки. В странах САЕ такие системы развернуты в национальном и международном масштабе и функционируют с предоставлением широкого спектра услуг любым потребителям.

- отсутствие отечественных разработок и серийного производства специализированных аппаратных комплексов, необходимых для реализации технологий управления направлением движения тракторов и технологий управления сельскохозяйственными машинами;

- недостаток нормативной базы, устанавливающей характеристики и правила применения аппаратуры, программно-аппаратных комплексов и систем в отечественном сельском хозяйстве, а также упорядочивающей обращение на рынке Российской Федерации продукции зарубежного производства;

- неиспользование возможностей существующих, развернутых на территориях субъектов РФ региональных сетей контрольно-корректирующих станций;

- неготовность функционального дополнения ГЛОНАСС – СДКМ для бесплатного предоставления российским потребителям корректирующей информации, повышающей точность и достоверность навигационных определений, из-за чего широкомасштабное внедрение технологий применения российской ГНСС ГЛОНАСС в России в настоящее время связано с реализацией работ по развертыванию практически только навигационно-информационных систем (НИС) мониторинга подвижных объектов, в первую очередь транспортных средств.

Для получения в отечественном сельскохозяйственном производстве явных преимуществ, экономического эффекта от внедрения указанных технологий требуется преодоление естественных для инновационного процесса ограничений.

Разработанные и утвержденные государственные и федеральные программы содержат мероприятия по созданию условий для применения информационно-навигационных технологий в создании системных, комплексных решений для сельского хозяйства и снятию ряда острых текущих проблем в этой сфере, перечисленных выше. К числу таких программных мероприятий относятся:

- создание для производства НАП базовых чипсетов и модулей приема и обработки сигналов ГЛОНАСС с учетом развития ГНСС, возрастающих требований потребителей и расширения областей применения ГНСС в социальной и экономической сферах, а также приемников дифференциальных дополнений – 2012–2015 гг.;

- создание перспективного многофункционального комплекса и центров наземных средств приема, регистрации и обработки космической информации ДЗЗ и на его основе интегрированной спутниковой системы ДЗЗ, предполагающего завершение развертывания Единой территориально-распределенной информационной системы дистанционного зондирования Земли (ЕТРИС ДЗЗ) в полном составе – в 2020 году, формирование на основе ЕТРИС ДЗЗ системы предоставления данных потребителям – в 2025 году.

Государственный сценарий известен. Согласно ему сроки готовности функциональных дополнений ГНСС ГЛОНАСС обеспечивать точность, необходимую для точного земледелия – 2020 год, а сроки готовности национальной системы предоставления потребителям данных ДЗЗ – 2025 год.

Третий сценарий – создание отечественных технологий путем объединения науки, производителей техники, разработчиков навигационной аппаратуры и электроники, образование стратегических союзов в интересах собственного технологического и инновационного развития, повышения конкурентоспособности выпускаемой продукции на внутренних и внешних рынках.

С приходом в практику заданных федеральными программами общедоступных навигационно-информационных продуктов эти системы практически естественным образом могли бы быть переведены на их использование на основе уже освоенных технологий и имеющегося абонентского оборудования сельскохозяйственных агрегатов.

Нет сомнений в том, что указанная линия внедрения навигационно-информационных систем в практику сельских хозяйств является вполне приемлемой и уже сегодня доступной для реализации.

Появление уверенности владельцев сельских хозяйств в сохранении своих прав на обрабатываемые территории и элементы их инфраструктуры помогло бы легко перейти от локального применения такой аппаратуры к ее логичному интегрированию с оборудованием систем проводной и беспроводной связи и построению на их основе навигационно-информационных систем одного или нескольких расположенных вблизи хозяйств. И в этой системе, кроме вышеуказанного, могли бы быть реализованы уже широко внедряемые в городских транспортных хозяйствах телематические функции, обеспечивающие диспетчерский контроль и управление всем подвижным парком хозяйства.

Задачи, которые могут решить такие стратегические союзы:

- определение стратегических направлений и ближайших задач создания навигационно-информационного оборудования, интегрируемого в производимую и разрабатываемую сельскохозяйственную технику;

- реализация гармонизированных межотраслевых мероприятий по модернизации и совершенствованию новых продуктов с учетом требований потенциальных потребителей;

- реализация разработки комплексных отраслевых программных продуктов, ориентированных на интересы как производителей сельскохозяйственной техники, так и клиентов в агропромышленном комплексе;

- совместная реализация конкурентных программ внутри страны и за рубежом;

- активизация согласованной в рамках соответствующих подкомитетов и технических комитетов по стандартизации совместной деятельности по разработке нормативной базы в сфере применения результатов космической деятельности в интересах российских производителей сельскохозяйственной техники.

Описанная организационная форма представляется выгодной для производителей техники, ее эксплуатантов и для государства.

Дмитрий Репин, кандидат с.-х. наук

2. Доктрина продовольственной безопасности Российской Федерации, утвержденная указом президента РФ от 30.01.2010 №120.

3. Стратегия национальной безопасности Российской Федерации до 2020 года, утвержденная указом президента Российской Федерации от 12 мая 2009 г. №537.

4. Дорожная карта развития сельского хозяйства России до 2020 года// Материалы к Московскому экономическому форуму-2013 – М., 2013.

6. Разумная промышленная политика, или как нам выйти из кризиса.– М.: Бабкин К.А.,
2008 г.

Основным драйвером для рынка точного земледелия во всем мире является оптимизация расходов и повышение урожайности. Именно эти два фактора в основном побуждают аграриев внедрять точное земледелие в свои хозяйства и перестраивать свою работу под новые технологии.

Среди наиболее используемых решений по всему миру выделяют картирование урожайности, подруливающие устройства и параллельное вождение, спутниковый мониторинг состояния культур, дифференцированный посев, а также внесение удобрений и средств защиты растений. Среди стран, в которых технологии точного земледелия находятся на пике своего развития, следует выделить США, Аргентину, Бразилию и некоторые страны Европы. Россия, по данным Минсельхоза, занимает только 15-е место в мире по степени цифровизации сельского хозяйства.

Насколько российские аграрии знакомы с системами точного земледелия и какие факторы являются препятствующими к внедрению таких технологий? Ответ на этот вопрос дало масштабное исследование, которое компания Клеффманн Групп провела по всей России (всего 1756 человек), изучая осведомленность и применение комплексных решений точного земледелия. В результате проведенного исследования выяснилось, что только 43% опрошенных имеет опыт использования таких решений (см. Рис. 1). Остальные же заявили, что никогда не применяли такие системы в своем хозяйстве.

График 1. Опыт применения комплексных решений точного земледелия среди опрошенных фермеров

Для тех фермеров, кто дал отрицательный ответ, задавался дополнительный вопрос об основных лимитирующих факторах (см. График 2), которые встают на пути к внедрению новейших технологий в хозяйстве.

График 2. Основные лимитирующие факторы использования комплексных решений точного земледелия.

Как видно из Графика 2, наиболее важная и актуальная проблема отечественных аграриев при внедрении в хозяйство технологий точного земледелия – это финансовый аспект вопроса. Большинство российских фермеров готовы внедрять новейшие технологии на своих полях, однако нехватка средств и страх брать на себя финансовые риски являются препятствием на пути инноваций. С другой стороны, приемлемая цена наряду с высоким уровнем поддержки со стороны поставщика и понятными и доступными правилами эксплуатации может сыграть определяющую роль в решении фермера приобрести то или иное решение для применения его в своем хозяйстве.

Точное земледелие – инновационный метод в сельском хозяйстве с использованием новейших технологий для улучшения качества урожая. Технологии точного земледелия предусматривают использование точных данных дистанционного зондирования, таких как снимки или видеоизображения с дронов или спутников. Такие изображения позволяют эффективно наблюдать за состоянием почв и урожаев. Этот метод земледелия привлекает все больше внимания со стороны аграриев, поскольку оно помогает сократить расходы и улучшить состояние окружающей среды.

Что Такое Точное Земледелие И Какие Перспективы Его Внедрения?

Точное земледелие – это вершина современного этапа сельскохозяйственной революции, которая началась в начале ХХ века как результат автоматизации. Она продолжилась в 1990 году, когда были введены новые методы генетической модификации.

Чтобы понять принципы точного земледелия, сначала необходимо определить, что это такое и в чем его преимущества для аграриев. Этот метод также известен под названием точное сельское хозяйство. Это концепция, которая предполагает наблюдение, измерение и реагирование на внешнюю и внутреннюю изменчивость сельскохозяйственных культур на полях с применением информационных технологий (ИТ).

Основная цель системы точного земледелия определяет его преимущества. Этот подход описывает требования к сельскохозяйственным культурам и почвы для оптимальной производительности с одной стороны, и сохранения ресурсов, обеспечения экологической устойчивости и защиты с другой. Этот метод регулярного ведения сельского хозяйства помогает решить важнейшие проблемы земледелия: избыточное использование ресурсов, большие расходы и разрушительное воздействие на окружающую среду.

В наше время новейшие научно-технические открытия облегчают жизнь фермеров и позволяют им справляться с различными вызовами быстрее, чем когда-либо.
Учитывая множество доступных методов, аграрии, естественно, хотят иметь лучший и эффективный продукт за свою цену. Итак, с какого метода лучше всего начать? Оценивая плюсы и минусы каждой конкретной технологии, мониторинг с помощью спутников и другого оборудования для точного земледелия можно рассматривать как наиболее экономичный и доступный вариант.

Пространственные изображения и инструменты для их толкования, используемые в точном земледелии, позволяют фермерам распознать проблемные промежутки, решить, какой метод следует применять в целевой зоне и рассчитать для этого лучшее время.

Базовые Технологии Точного Земледелия

Технология сменных норм (Variable rate technology) – любая технология или метод земледелия, позволяющие фермерам контролировать количество вложенных ресурсов, применяемых в пределах определенных сфер хозяйства. Эта технология точного земледелия использует специализированное программное обеспечение, контроллеры и систему дифференциального глобального позиционирования (DGPS). В основном существует три подхода к технологиям сменных норм – ручной, на базе карт или данных датчиков.
Отбор проб почвы с помощью GPS – этот метод земледелия основан на отборе почвенных проб для проверки состава питательных веществ, уровня pH и других данных для принятия выгодных решений в сельском хозяйстве. Большие данные, собранные путем выборки, применяются для расчета переменной нормы для оптимизации посева и удобрений.
Компьютерные программы – это программы, использующиеся для создания точных планов фермерских хозяйств, карт полей, анализа урожая, карт урожайности и определения точного количества необходимых ресурсов. Среди преимуществ этого метода точного земледелия в сельском хозяйстве – он позволяет создать экологически безопасный план ведения сельского хозяйства, что, в свою очередь, помогает снизить затраты и повысить урожайность. С другой стороны, эти программы предоставляют данные небольшого значения, которые не могут быть применены для принятия значимых решений из-за невозможности интеграции полученных данных в другие вспомогательные системы.
Технология дистанционного зондирования – этот метод точного сельского хозяйства определяет факторы, которые могут вызвать стресс у урожая в определенное время для того, чтобы оценить количество влаги в почве. Здесь используются данные с дронов и спутников. По сравнению с данными из дронов, спутниковые снимки более доступны и универсальны.

Как Используются Технологии Точного Земледелия?

Точное земледелие позволяет осуществлять удаленный контроль и управление полями с использованием датчиков на самих полях, а также дронов и спутников для наблюдения с неба. Все эти средства подходят для своих конкретных целей, поэтому выбрать их непросто.

Спутниковые изображения изначально кажутся наиболее прибыльным вариантом дистанционного зондирования. И вот почему: как и предполагает это словосочетание, онлайн-программное обеспечение (и, в частности, EOS Crop Monitoring) позволяет собирать, обрабатывать и анализировать данные онлайн.

Использование таких ІТ-продуктов для точного земледелия позволяет сохранять полную информацию в одном месте, получать исторические данные и их сравнительный анализ, составлять отчеты и делиться любой необходимой информацией со всеми участниками процесса управления полями (фермерами, агрономами, аграриями, работающих на полях, страховыми компаниями, трейдерами и т. д.).

EOS Crop Monitoring

Спутниковые снимки с высоким разрешением для аналитики полей – контролируйте здоровье посевов дистанционно!

Среди всего прочего, наш продукт также решает следующие вопросы:

Высокая стоимость. Цены на технику для точного земледелия (дроны, датчики, метеостанции) заоблачные, а пользоваться ими постоянно – нерационально. Эти устройства нужны только в определенном месте и в определенное время. Спутникового мониторинга достаточно, чтобы обнаружить проблемную зону, а затем с помощью дронов или разведывательных приложений можно будет рассмотреть ее в деталях. После этого вы решаете, как разрешить этот вопрос вручную.
Целенаправленные человеческие ресурсы. Дороговизна таких гаджетов – не единственный пункт в списке сложностей. Вам нужно будет нанять специалистов или научить свою команду работе с оборудованием для точного земледелия. Также необходимо иметь лицензию.
Ограничена работа. Использование беспилотников запрещено вблизи стратегических объектов, таких как военные базы или аэропорта. Они также чувствительны к сильным ветрам, что ограничивает их использование.

Пространственные Изображения Получены – Что Дальше?

Для эффективности точного земледелия, собрать данные – это еще не все – их необходимо проинтерпретировать. Преимущество онлайн-сервисов в том, что они также включают инструменты для обработки данных.
Основные аналитические инструменты включают:

Индексы Растительности (Вегетационные Индексы)

NDVI – Нормализованный дифференциальный вегетационный индекс (англ. Normalized Difference Vegetation Index) – оценивает здоровье растений с помощью отраженного ближнего инфракрасного света.
ReCl – Хлорофилльный Red Edge индекс – обнаруживает хлорофилл и, таким образом, способность к фотосинтезу.
NDRE – Нормализованный дифференциальный Red Edge индекс – также нацелен на хлорофилл, однако предназначен для мониторинга посевов в середине и в конце сезона в точном земледелии.
MSAVI – Модифицированный корректируемый почвенный индекс – отслеживает ранние стадии развития растений для мониторинга состояния урожая.
NDMI – Нормализованный дифференциальный индекс влаги – описывает уровень водного стресса культуры.

Этапы Роста

Актуальная информация о цикле роста растений позволяет агрономам, использующим технологию точного земледелия, грамотно выбрать наиболее благоприятное время для полевых работ. Последние включают внесение удобрений, инсектицидов, фунгицидов; распределение ирригационных и дренажных систем. Таким образом, вы можете подбирать самое удачное время для решения задач на своем хозяйстве.

Зонирование Полей По Уровню Производительности

Поскольку поля на вашем хозяйстве различаются по составу почвы, потребности в питательных веществах, способности удерживать воду и многим другими характеристиками, лучший способ – это применение техники зонирования поля. Система точного хозяйства предлагает дифференцированный подход к определению целевого назначения земли и способа ее обработки.

Это делается с помощью спутниковых снимков практически в реальном времени, а также сравнительного анализа исторических данных в определенной ретроспективе. Когда вы замечаете определенное сходство – это, скорее всего, закономерность, которую можно заставить работать на вас с помощью системы точного хозяйства.

Интернет Вещей (англ. Internet of Things)

Интернет вещей и робототехника заменяют людей во многих сферах жизни, и сельское хозяйство не исключение. На данный момент есть несколько приложений, которые могут рассчитывать количество посадочного материала или необходимых питательных веществ на гектар даже точнее, чем человек! Используя технологии точного земледелия, вы можете получать информацию о посевах и прогноз погоды прямо на свой телефон.

Автоматизированные гаджеты достаточно умны, чтобы отличать сорняки от растений и спелые плоды от незрелых.

Геоинформационная Система (ГИС)

Вам необходимо определить точное местонахождение оборудования, а не просто знать, где оно находится. В точном земледелии, ГИС карты улучшают сельскохозяйственные операции и общую производительность. Сеялки и дождевики, управляемые компьютером, не проходят одну и ту же линию дважды, а, значит, не покрывают один участок несколько раз и не допускают пропущенных участков.

Эта инновация точного земледелия в сельском хозяйстве снижает затраты материалов и защищает природу в случае применения химикатов, не говоря уже о том, что чрезмерное удобрение и полив уничтожаю

EOS Crop Monitoring – Ваш Первый Шаг К Системе Точного Земледелия

Упрощая определение точного земледелия, можно сказать, что это получение и обработка точной информации для растениеводства практически в реальном времени с помощью новейших компьютерных технологий.

Конечная цель данной технологии – найти наиболее эффективные решения.

С помощью EOS Crop Monitoring вы можете сохранять весь набор данных в одном месте и получать подробный и всесторонний анализ погодных условий, стадий роста растений, оптимального количества и времени для посева или внесения удобрений, зонирование полей ГИС и многое другое.

Интеллектуальное программное обеспечение уведомит вас о погоде, состоянии урожая и аномалиях его развития заранее, чтобы предотвратить потери.

Обладая релевантной информацией и компетентными рекомендациями относительно точного земледелия, вы сможете максимально эффективно использовать свое хозяйство, уменьшить количество семян и удобрений и внести свой вклад в охрану природы.

Высокотехнологичный инструмент сельского хозяйства, обеспечивает надежную аналитику состояния полей для фермеров, агротрейдеров и страховщиков.

Читайте также: