Дифференцированная обработка почвы возможна

Экономические аспекты внедрения точного земледелия

Любая новая технология возникает в ответ на потребность уже существующего производственного процесса. Появление, удешевление и популяризация различного рода компьютеров привела к их повсеместному использованию. И как всегда возможны перегибы, например, само внедрение технологии «умного дома» по карману далеко не каждому сегодня, хотя и обещает какую-то экономию на выплаты по ЖКХ.

Чтобы начать регулярно использовать новинку любому предприятию придется потратить деньги, время и другие ресурсы. Только обученный персонал сможет правильно использовать современную сельскохозяйственную технику. К тому же, после ее приобретения потребуется менять подход к техобслуживанию, покупать новые расходные материалы.

Цель данной статьи перечислить основные технологии, ожидаемые статьи расходов на их внедрение и возможную отдачу после начала использования.

Параллельное вождение

Затраты

• Автоматическая система управления (компьютер, подруливающее устройство);
• Карта задания для конкретного поля;
• Программное обеспечение;
• Расходы на обучение персонала.

Что дает

• Экономию топлива и времени;
• Возможность для водителя заниматься дополнительными задачами во время движения техники в автоматическом режиме;
• Повышение качества работы и снижение расходов на семенной материал, удобрения, СЗР.

Дифференцированный посев

Затраты

• Почвенные карты текущего региона;
• Специально оборудованная сеялка для посева с разной плотностью и глубиной;
• Системы позиционирования DGPS/RTK.

Что дает

• Повышение урожайности за счет рационального использования питательных веществ в почве;
• Снижение затрат на семена.

Дифференцированное внесение удобрений

Затраты

• Система дифференцированного внесения удобрений;
• Встроенная система ГИС;
• Затраты на обучение персонала;
• Система анализа аэрофотоснимков, создания картограмм местности.

Что дает

• Повышение урожайности;
• Экономия времени при работе;
• Экономия удобрений.

Дифференцированное опрыскивание гербицидами по карте роста сорняков

Затраты

• Комплексный инжекторный распылитель;
• Картограммы территории;
• Оборудование и программное обеспечение для составления карт задания с отображением сорняков;
• Затраты на обучение персонала.

Что дает

• Экономия гербицидов;
• Экономия времени;
• Повышение урожайности.

Дифференцированное орошение

Затраты

• Трубопровод, оборудованный электронными исполнительными механизмами;
• Программное обеспечение, управляющее специализированным трубопроводом;
• Датчики влажности почвы.

Что дает

• Экономия воды;
• Экономия электроэнергии на подачу воды;
• Экономия питательных веществ.

Дифференцированная обработка почвы по почвенным картам

Затраты

• Почвенные карты;
• Датчики определения состава почвы;
• Рабочие механизмы.

Что дает

• Повышение урожайности;
• Экономия времени;
• Экономия энергии;
• Повышение эффективности использования техники.

Измерения количества хлорофилла в растениях перед уборкой урожая

Затраты

• Датчики и оборудования для определения количества хлорофилла в растениях;
• Составление карт урожайности;
• Программное обеспечение;
• Затраты на обучение персонала.

Что дает

• Повышение качества продукции;
• Точное определение оптимальных сроков уборки урожая;
• Собранное зерно содержит меньше влаги, что снижает расходы на дальнейшее хранение.

Логистика уборки урожая

Затраты

• Единая система управления транспортными средствами;
• Новая система транспортных средств;
• Карты урожайности;
• Программное обеспечение для работы системы управления;
• Затраты на обучение персонала.

Что дает

• Повышение урожайности;
• Оптимизированные расходы на сбор урожая;
• Экономия топлива;
• Снижение содержания влаги в зерновых культурах;
• Экономия времени на транспортировку.

Управление информацией о работе предприятия

Затраты

• Программное обеспечение для обработки карт полей;
• Затраты на обучение персонала;

Что дает

• Повышение качества выполняемых услуг;
• Сокращение времени на поиск рабочей силы;
• Точнее учет выполненных работ.

Процесс внедрения любых технологических новшеств влечет за собой необходимость обучения персонала или даже привлечения новых сотрудников. Часть производственных процессов будет полностью изменена. Предприятию нужно точно определять свои финансовые и кадровые возможности для внедрения любой новинки и выбирать оптимальное решение.

Источник

Дифференцированная обработка почвы возможна

Под точным посевом, как правило, понимают равномерное распределение семян в рядке. Дифференцированный посев дополняет понятие точного посева еще одним параметром – участком поля. Зная характеристики того или иного участка, сеялка сама, то есть без участия человека, должна уменьшать или увеличивать норму высева. Вопреки кажущейся сложности, воплотить технологию дифференцированного посева в жизнь вполне реально. Сегодня мировой рынок уже предлагает соответствующие модели сеялок. Проблема в другом – в подготовке к дифпосеву, ведь в точном земледелии каждый технологический элемент неразрывно связан со всеми остальными. Нельзя, лишь купив к весне «суперточную» сеялку, осенью уже ожидать сверхрезультата. Сеять по-настоящему дифференцированно, то есть с автоматическим изменением нормы посева в зависимости от прохождения того или иного участка поля, можно начать только в том случае, если у вас есть электронная карта поля. И чем больше данных за больший срок времени она будет вмещать, тем очевиднее будет положительный эффект от внедрения новейших технологий.

В 80-х годах XX столетия в США был впервые поднят вопрос о переходе к координатной системе земледелия, или, как называют данную систему в России — точному земледелию. За годы научных исследований и практического применения точное земледелие получило широкое распространение в Северной Америке. Но нельзя сказать, что все американские фермеры уже постигли всю премудрость передовых технологий. Они сомневаются, спрашивают, пробуют, а потом вникают в тонкости точного земледелия. Для качественного дифференцированного посева американские фермеры стараются накопить данные о нескольких ключевых параметрах: тип почвы, данные об урожаях прошлых лет, электропроводность и рельеф почвы (особенно наличие возвышенностей).

• Сначала в электронной системе мы составляем так называемый индекс плодородия для каждого поля, — рассказывает Эндрю Хофнер, представитель компании Integrated AG Services. — Индекс состоит из нескольких уровней данных (уровень органического вещества в почве, уровень нормализованных данных урожайности за три-четыре года, уровень уклона). Уклон поля определяют на основе технологии GPS и тот, что фермер может наблюдать на мониторе своего комбайна. Если у вас нет всех этих данных, воспользуйтесь комбинацией двух и более видов этой информации – уже это даст подробную картину потенциала урожайности поля. Полученные данные объединяются в индекс продуктивности, соответственно которому назначаются нормы посева. Параллельно с точным посевом фермеры применяют дифференцированное внесение удобрений, а также точное опрыскивание.

Опыт применения

Как правило, американские фермеры опробуют дифференцированный посев на небольших и средних полях. Для фермера Дэвида Кондона (выращивает кукурузу на площади 680 га) внедрение технологии дифпосева началось с покупки гидравлического привода (производства Ag Leader Technology и Brunswick CVA), а также с устройства автоматического контроля прохода, которое автоматически закрывает правую и левую стороны сеялки в соответствии с картой поля. Стоит отметить, что шестирядная сеялка Кондона уже располагала механизмом контроля нормы посева. Далее фермер приобрел монитор с возможностью автопилота на основе спутниковых данных. Параллельно он начал работать с мониторингом нормы внесения удобрений и опрыскивания. Составленные карты дают возможность контролировать любые участки поля, на которых образцы почвы можно взять немедленно и диагностировать проблему практически на месте. Фермер Брэд Тинсли (Мерсер, штат Теннеси) начал заниматься точным земледелием 16 лет назад. Последние два года Тинсли экспериментирует с дифференцированным посевом кукурузы.

Источник

Дифференцированная обработка почвы возможна

Так, из исследований Национального аграрного университета, выполненных в Черкасской, Киевской и Черниговской областях, коэффициент вариации урожая на полях достигал 400% (Л. В. Ашекевич, 2006). Конечно, такая ин­формация противоречит сложившемуся мнению о высоком плодородии и отсутствию сколь-нибудь значимой вариабельности урожая преимуще­ственно на черноземных почвах Украины. Однако ранее в условиях боль­ших полей се никто не измерял. В то же время каждый земледелец, рабо­тающий на делянке небольшого размера, хорошо знает, что отдельные участки поля всегда различаются между собой.

Оптимальную земледельческую стратегию можно предложить, опи­раясь главным образом на опыт НАУ, проект, осуществленный под руко­водством R. Godwin (2002), а также па некоторые нормативные параметры, извлеченные нами из других публикаций.

Визуальная оценка поля.

Тому, кто хочет внедрять точное земле­делие для начала нужно хорошо изучить свое поле (поля). Регулярный визуальный осмотр ноля в течение года очень полезен. Зимой нужно про­следить за неравномерностью снегового покрова, весной — за снеготая­нием, формированием стока и эрозии,в течение вегетационного перио­да — за качеством посева, появлением всходов, развитием и состоянием растений. Перед уборкой урожая, если еще комбайн не оборудован сис­темой для учета и картографирования урожая, учесть его с помощью метровок, равномерно разместив их па поле. Такая оценка при усло­вии, что она будет осуществляться в течение нескольких лет, уже даст много важных сведений для дифференцирования агротехнологий, а главное, она позволит решить, нужно ли вообще в данном конкретном поле осваивать и внедрять точное земледелие. Ведь, если вариабельность урожая не будет превышать 5%, а на поле не будет выявлено явных проблемных мест, снижающих плодородие и урожай, то точное земле­делие не нужно. Здесь более актуальны меры, повышающие (поддер­живающие) плодородие, и высокая культура выполнения агротехнологических операций.

Экспериментальное исследование неоднородности плодородия поля.

Если при визуальной оценке поля и определении урожая получены иные результаты и землевладелец (фермер, агроном) убедился, что пест­рота урожая не является следствием некачественной настройки сеялки, неравномерного внесения удобрений или просто плохой обработки поля, то на этом поле целесообразно внедрение точного земледелия. При этом нужно исходить из того, что согласно многим сообщениям, приведенным в соответствующем разделе нашей книги, точное земледелие экономически и экологически выгодная акция. Она содействует конкурентности хозяй­ствования за счет перераспределения и общей экономии ресурсов.

Неоднородность поля следует исследовать экспериментально по дан­ным урожая, учтенного с помощью технических средств, описанных выше, а также по данным почвеппо-агрохимических индикаторов. Конечная цель этой операции — зафиксировать па поле постоянные и временные виртуальные границы для регулирования потенциального и эффектив­ного плодородия почв поля (management units).

Формирование и функционирование банка информации. В этой книге мы уже неоднократно подчеркивали, что точное земледелие — это не столько дифференцированное внесение удобрений и средств защиты растений, сколько новая система менеджмента в агросфере, основанная па принципиально иной информации в сравнении с той, что мы имели до сих пор. Ее получение необходимо обеспечить с помощью геостатисти­ческой методологии, а накопление, хранение и эффективное использо­вание — с помощью гсоинформационных систем. Мы убеждены, что аг­рохимическую паспортизацию полей, которая регулярно осуществляет­ся в стране, достаточно легко модернизировать и проводить с учетом тре­бований геостатистики. Это был бы реальный шаг к ускорению внедре­ния в стране точного земледелия и помощь землевладельцам и фермерам. Кроме того, из этой акции извлекла бы пользу вся агросфера страны, ибо, новая информация и принципиально новый агрономический менеджмент безусловно будут содействовать Повышению общей культуры земледелия в стране. Исполнителями и проводниками се в жизнь могли бы выступить областные технологические центры охраны плодородия почв.

Выбор технических средств. Выше мы достаточно подробно осветили опыт технического оснащения точного земледелия в Украине и за рубежом. Следует лишь подчеркнуть несколько важных обстоятельств:

— экономически намного выгоднее так называемый 2-й уровень точ­ного земледелия, когда агротехнические операции сева, внесения орга­нических и минеральных удобрений, средств защиты растений осуществ­ляются с учетом пестроты плодородия почв, комбайн оснащается радио­навигационным оборудованием для картографирования урожая, создается и поддерживается база данных с соответствующим программным обеспечением, при определении размера вложений учитываете текущие и по возможности будущая конъюнктура рынка;

— технические средства, приобретенные даже по наиболее насыщен­ному первому уровню согласно отечественному опыту (Т. М. БОЛОТОВА, 2006) могут окупиться уже после первого года, конечно в условиях рационального подбора радионавигационного оборудования, микропро­цессорных исполнительных механизмов, а также высокой культуры зем­леделия;

— для освоения точного земледелия должна быть подобрана пригод­ная площадь с площадью не менее 100 (а лучше 500 га).

Планирование системы удобрений. Наиболее привлекательная сторона точного земледелия — возможность снижения норм внесения удоб­рений при одновременном повышении урожайности выращиваемых куль­тур. Такой кажущийся парадокс тем не менее станет реальностью, если землевладелец будет придерживаться следующего правила — вносить удоб­рения только там, где это необходимо, и не вносить их там, где без них можно обойтись. В западноевропейской практике точного земледелия (C. J.Dawson, 2006), прежде чем вносить удобрения, почвы по содержа­нию основных элементов питания (азота, фосфора и калия) подразделя­ют на 3 группы: а) почвы, требующие дополнительного внесения удобре­ний. Это бедные почвы и землевладелец, если хочет иметь экономичес­кий успех is долгосрочной перспективе, обязан постоянно вносить неко­торое дополнительное количество удобрений, улучшая их питательный режим; б) почвы, среднеобеспеченные элементами питания. На таких почвах дозы удобрения должны быть равны выносу их выращиваемыми культурами; в) почвы, хорошо обеспеченные элементами питания. Здесь от удобрений можно отказаться вообще. Для отнесения почв к той или иной группе используют соответствующие нормативы — индексы (дей­ствуют в Англии и Уэльсе), представленныев таблице на примере содер­жания is почве доступных форм фосфора и калия (табл. 10.13.1).

В соответствии с индексами разрабатывают систему применения удобрений. Стандартная рекомендация представлена в табл. 10.13.2.

Буквой М (сокращение от англ. Maintain — поддерживать) в табли­це обозначена столь популярная сегодня в западноевропейских странах так называемая поддерживающая система внесения минеральных удоб­рений. Она преследует цель не столько обеспечить выращиваемые куль­туры требуемым количеством питательных веществ, сколько не допустить снижения их запаса в почве.

В отношении азота в странах с развитым сельскохозяйственным сек­тором доминирует тенденция сокращать его непосредственные аналитические определения в отобранных образцах (хотя таким образом можно Получить достоверные данные, но за это нужно заплатить высокую цену). Ныне прибегают к иным более экономным средствам его косвенного из­мерения. Это листовая, дистанционная, или другие виды диагностики. Конечно, в западных странах накоплен большой опыт агрохимического обслуживания, насчитывающий свыше 150 лет. Во многих отношениях ОН представляет интерес для Украины, особенно применительно к точно­му земледелию. Вместе с тем, и в нашей стране имеется огромный массив информации и опыт, позволяющий эффективно использовать удобрения. Предстоит лишь адаптировать его к задачам их точного внесения в соот­ветствии с неоднородностью полей. Проблема здесь не в отсутствии агро­химических рекомендаций (их сравнительно быстро можно разработать, частично они приведены в разделе 10.9), а в недостаточности информа­ции о реальной пестроте питательного режима почв нолей. Кроме того, как мы отмечали, для рационального внесения удобрений должны быть установлены пространственные особенности спектральной плотности и автокорреляционной функции содержания отдельных элементов питания. Судя из имеющейся информации, эти характеристики принципиально отличны для азота и фосфора. Это значит: должны быть различны дирек­тивы и исполнительные механизмы для внесения азотных и фосфорных удобрений. В частности, точность их внесения и соответственно разре­шающая способность технических средств для внесения азота должны быть намного выше.

Таблица 10.13.1. Классификация почв по содержанию доступных форм фосфора И калия (фрагмент из MAFF Recommendations for Agricultural and Horticultural Crops, 1994, UK. ISBN 0-11-242935-1, no C. J. Dawson, 2006)

Источник