Посеешь технологии – пожнешь урожай

Самое простое в земледелии — добиться плохого урожая.

А вот вырастить богатый урожай, собрать его без потерь, сохранить, да еще и продать с добавленной стоимостью – это перманентная мечта всякого фермера. И в этом ему должны помочь новые прогрессивные технологии, в том числе и цифровые.

К примеру, «точное земледелие» — система управления продуктивностью посевов, основанная на использовании комплекса спутниковых и компьютерных технологий.

Как карта полей ляжет

В рамках цифровизации агропромышленной отрасли (АПК) Казахстана есть и проект SMART-ФЕРМ. В нем выделены три главных момента:

1. точный посев,
2. системы орошения и внесения удобрений и уборки урожая,
3. метеостанция для точного прогнозирования.

Говоря просто, с его помощью фермер не должен как раньше полагаться на народные приметы, типа «на Матрёнин день ведро — рожь высоко взойдет», а пахать, сеять, поливать, удобрять, и, наконец, собирать урожая строго по науке. Хотя интуицию и опыт земледельца никто не отменял.

Важно отметить, что система точного земледелия не является строго определенным набором методик и технических средств, а общей концепцией, основанной на использовании технологий спутникового позиционирования (GPS), геоинформационных систем (GIS), точного картографирования полей и др.

То есть, фермер или руководство сельхозкомпании может использовать, исходя из своих задач и себестоимости, все рекомендованные технологии сразу, или лишь те, которые дадут максимальный эффект для данного случая. Вот где знание местных условий и опыт фермера являются определяющими.

В основе всей системы точного земледелия лежит использование точных карт полей со всеми их характеристиками.

Как это работает на практике? Сначала на основе спутниковых и лабораторных данных составляется электронная карта полей с указанием характеристик каждого участка.

Помимо границ участков нужны точные данные о химическом составе почвы, уровне ее влажности (в том числе глубине подземных вод), количестве получаемой солнечной радиации, угла наклона относительно горизонта, преобладающих ветрах, наличии поблизости значимых природных и других объектов и т.д. Чем больше факторов учтено, тем точнее будут работать цифровые технологии точного земледелия. И тем проще будет вносить коррективы.

Карты составляются в электронном виде с помощью специальных компьютерных программ, которые интегрируют с остальным оборудованием. Затем на их основе создаются точные инструкции по количеству удобрений, семян, воды, которые нужно внести на каждый участок поля. Они загружаются в компьютеризированную сельхозтехнику, выходящую в поле.

Руководствуясь инструкциями и ведомая с помощью спутниковой навигации, машина сама регулирует количество вносимых удобрений и семян на каждом участке поля. При этом исключаются просветы и нахлесты между обработанными участками.

Параллельное вождение

Одной из самых доступных и популярных технологий точного земледелия является система параллельного вождения (СПВ). Суть ее в том, что она позволяет проводить полевые работы — от вспашки до уборки урожая — с максимальной точностью и минимумом операций. В том числе и ночью, причем без потери эффективности. Что особенно важно для фермера в периоды, «когда день год кормит».

Система основана на использовании спутниковой навигации. При этом платный GPS-сигнал обеспечит движение сельхозтехники по полю с точностью до 2,5 см. Это поможет радикально повысить эффективность обработки участков поля. Плюс сокращается холостой ход техники и ширина разворотной полосы. В целом до 20% снижается удельный расход ресурсов — топлива, семян, удобрений.

При этом СПВ не требует высоких затрат и за счет этого система окупается буквально за один-два сезона, утверждает портал.

Топ 10 технологий точного земледелия:

1. GPS/GNSS — GPS-трекеры помогают отследить работу механизаторов, благодаря чему можно точнее обрабатывать поля.

В свою очередь, GNSS делает эту технологию универсальной. Она охватывает все существующие системы спутникового позиционирования: GPS, Galileo и ГЛОНАСС.

2. Мобильные девайсы — позволяют использовать различные приложения: калькуляторы микроэлементов, прогноз погоды, карты полей и GPS-навигация.

3. Робототехника — роботы уже решают такие задачи как посадка культур, мониторинг за состоянием посевов и даже срезание сорняков на огороде. Например, Fendt MARS — разработка легких роботов для посева кукурузы, которые управляются с планшета.

4. Системы орошения — позволяют удаленно отслеживать и контролировать практически каждый аспект процесса, экономят воду, время, топливо и уменьшают износ транспортных средств. Так, VRI-система проводит мониторинг влажности почвы, затем составляется прогноз погоды, после чего можно эффективно распределить нужное количество воды по площади полей.

5. Интернет вещей — концепция подключения устройств друг к другу с помощью сети, используется, например, в умных домах. В земледелии данные с полевых сенсоров и спутникового мониторинга отправляются к одному источнику.

6. Беспроводные датчики — используются в точном земледелии для сбора данных о влажности, уплотнении, плодородности почвы, климатических изменениях и других важных аспектах.

7. Дифференцированный посев — установлено, что увеличение нормы высева на продуктивных участках полей и снижения их в менее плодородных зонах увеличивает урожайность посевов. Задача – точно определить такие зоны.

8. Мониторинг погодных изменений — метод погодного моделирования. Например, система ClearAg — это платформа для сельского хозяйства, которая прогнозирует и моделирует возможные погодные условия, а затем указывает как они повлияет на орошение, качество почвы и урожайность. К слову, приложения для прогноза погоды являются самыми популярными среди немецких фермеров.

9. Мониторинг количества азота в почве — например, Adapt-N, благодаря которому можно проследить за уровнем азота в почве и сформировать азотную карту поля.

10. Стандартизация — вопрос совместимости компонентов от различных производителей оборудования. Организации Agricultural Industry Electronics Foundation (AEF) включает в себя более 170 компаний и организаций. Самым успешным проектом AEF стал ISOBUS — протокол совместимости трактора и подвесного оборудования от разных производителей.

Главные проблемы точного земледелия в РК следующие: – Первое, относительная дороговизна технологий, и здесь потребуется помощь государства. Далее — техническая сложность — в сельской местности необходимо обучать специалистов, способных обслуживать девайсы системы точного земледелия.

Наконец, это отсутствие практического опыта. Почти все технологии точного земледелия являются новыми и быстро видоизменяются. Но здесь нет выбора — кто не освоит цифровые технологии, тот проиграет в конкурентной борьбе.

А как же на практике? К примеру, в Карагандинской области под кураторством Казахского аграрного университета имени С.Сейфуллина реализуется пилотный проект точного земледелия. Как сообщает liter.kz, участниками стали два передовых хозяйства – ТОО «Найдоровское» Осакаровского района и ТОО «Шахтерское» Нуринского района.

Как рассказал газете в мае, в период посевной, директор ТОО «Найдоровское» Павел Лущак, «Ученые оказывают помощь в цифровизации. Наше хозяйство участвует в пилотном проекте – для этого выделили 1000 гектаров площади. Был взят забор проб для анализа почвы. Получим карту поля – будут дифференцированно вноситься семена и удобрения. Это начало точного земледелия. В дальнейшем более точно будут использоваться спектральные снимки со спутника, будут устанавливаться дополнительные метеостанции. Это направлено на повышение эффективности производства. Урожайность должна увеличиться минимум на 40 процентов, чтобы оправдать затраты.

По информации пресс-службы облакимата, расход удобрений снизится в два раза. Технология будет отработана на базе двух предприятий. Планируется проведение семинаров с демонстрацией опыта по всей области.

Первый урожай покажет экспериментатором, какие коррективы нужно будет внести в используемую ими систему земледелия.