23 минуты
Время на прочтение
Дата
13 августа
концепция, средства, методы и оборудование
Как выглядит и работает система точного земледелия в сельском хозяйстве? Какие основы, задачи и цели внедрения новых технологий? Возможность организации точного земледелия в России, что это даст и с какими проблемами придется столкнуться фермеру.
Авторы
Команда ARSA эксперты своего дела
Сельское хозяйство в современном мире – это серьезный бизнес, который основан на постоянном стремлении повысить производительность труда и снизить себестоимость получаемых продуктов. Только такой подход позволяет получать гарантированную прибыль. В XXI веке актуальным становится точное земледелие – комплексная высокотехнологичная система сельскохозяйственного менеджмента, базирующаяся на самых современных технологиях и даже использующая искусственный интеллект.
Но когда речь идет о системе точного земледелия, многие представители аграрного сектора буквально теряются, тема кажется им сложной для обсуждения. Звучат непонятные термины, обсуждаются сложные технологии, цены кажутся заоблачными. Все это тормозит реальное внедрение точного земледелия в отдельных хозяйствах и формирует коллективное отторжение нововведений.
В статье ниже простыми словами о том, что представляет собой точное земледелие в сельском хозяйстве, какие средства и методы используются, где применяется. Можно ли использовать подобную систему управления сельским хозяйством в России, с какими трудностями придется столкнуться фермеру.
Люди всегда стремились повысить рентабельность в сельском хозяйстве. С этой целью придумывали новые орудия труда, проводили селекцию растений, вносили удобрения и обрабатывали побеги пестицидами от вредителей.
В конце XX века многие технологии вышли на новый уровень – были придуманы современные, экономичные машины, устойчивые сорта растений, эффективные удобрения. И хотя все эти инструменты повышения доходности в с/х отрасли все еще не теряют актуальность, их потенциал практически достиг предела. Именно поэтому сегодня в центре внимания оказалась система точного земледелия, способная повысить прибыльность каждого гектара земли.
Прежде всего, следует сказать, что «точное земледелие» – это не просто популярное или модное словосочетание. Это целая научная концепция, в основе которой лежит понимание, что даже в пределах одного поля встречаются неоднородные участки земли.
Выявив отличия, фермер может по-разному обработать каждый квадратный метр, добавляя или снижая норму удобрений, воды, глубину возделывания почвы. Таким образом, прикладывая разные усилия, аграрий минимизирует издержки и максимизирует доходность участка.
Объяснение термина из Википедии:
«Точное земледелие — комплексная высокотехнологичная система сельскохозяйственного менеджмента. К элементам точного земледелия можно отнести:
Активное развитие точного земледелия началось более 30 лет назад. Стартовало оно с появления разработки, которая активно применяется в различных сферах жизни общества — глобальной системы позиционирования известной сегодня многим, как GPS. Также в работу были включены и географические информационные системы — GIS. Сегодня же в этой сфере имеется много разработок: датчики, мониторы, контроллеры. Можно точно измерять давление, вращение вала.
Чтобы рассматривать более специфические составляющие, например, агронавигаторы и подруливающие устройства, нужно сначала разобраться с тем, что представляет собой понятие точного земледелия, какие цели и задачи преследуются.
Основной целью рассматриваемой системы является повышение прибыли. Одновременно с этим растет эффективность и устойчивость сельскохозяйственного предприятия. Достигается все это за счет сочетания высоких технологических разработок и оборудования точного земледелия.
Технологии дают рекомендации относительно того, что нужно сделать на ферме, какую произвести подготовку. Оборудование точного земледелия позволяет, например, осуществлять автоматическое управление секциями. Также оно применяется для внесения материалов, которые требуют соблюдения норм расхода.
Коротко можно так охарактеризовать цель точного земледелия:
Изучив основы точного земледелия, масштабируя их на собственные поля, фермер может заметно снизить свои расходы на производство единицы продукции и повысить отдачу с каждого гектара плодородной земли.
Система точного земледелия основывается на детализированной карте полей, где изложены точные характеристики буквально каждого квадратного метра.
Владелец земли обладает полной информацией о параметрах поля:
Все эти сведения внесены в электронные базы данных, их можно анализировать, обрабатывать, сравнивать за разные месяца, годы. Проанализировав подробные электронные карты, специализированное программное обеспечение определяет, сколько удобрений, семян, воды нужно внести на конкретный участок поля. На основе этих данных создаются точные инструкции для сельско-хозяйственной техники, выходящей на поле.
Если проанализировать отчет, который был сделан Министерством с/х Северной Америки по итогам 2021 года, станет известно, что во время выращивания таких востребованных культур, как кукуруза или соя в более чем половине сельскохозяйственных предприятий использовали картографические системы. Работают они на базе GPS.
В эту категорию входили, например, мониторы урожайности. В 43% фермерских хозяйств применялись системы автоматизированного управления и навигации. В 36% использовались технологии дифференциального внесения материалов.
Аграрии Канады также проводят опросы среди фермеров. Их основной темой являются элементы точного земледелия. Полезным и значимым для дальнейшего развития и совершенствования его назвали 65% участников.
Компьютерные технологии и разработки применяют в своей работе на постоянной основе или достаточно часто 70% местных аграриев. Были выделены фермерами и важные направления, на которые рекомендуется обратить внимание: улучшение управления культурами, совершенствование работы с оборудованием и персоналом, снижение показателя затрат на вносимые материалы.
Когда речь идет про точное земледелие в России, обычно выделяют такие плюсы внедрения:
Элементы точного земледелия позволяют существенно снизить себестоимость выращивания продукции. При этом качество только улучшается, а истощение земли сводится к минимуму.
Конечно, отечественные аграрии сталкиваются и с серьезными проблемами, когда планируют внедрять технологии точного земледелия на своих полях.
В первую очередь говорят о необходимости серьезных вложений – уже на начальном этапе нужно провести множество исследований, проверить качество почвы на разных участках. Даже такая работа, являющаяся лишь первым этапом, требует существенных денежных затрат.
Далее нужна современная техника, специализированное программное обеспечение, новейшее оборудование. Например, не каждый трактор отечественного производства можно оборудовать системой позиционирования, курсоуказателем и автоматическим подруливающим устройством.
Но проблемы точного земледелия на этом не заканчиваются. Дело в том, что в стране очень мало специалистов по данной технологии. В аграрном секторе не хватает инженеров, программистов, аналитиков. Даже после внедрения необходимо будет нанять техника, который сможет обслуживать систему и комплекс устройств, входящих в нее.
Однако следует сказать, что это стандартные проблемы роста и развития, которые свойственны любым новшествам и нововведениям. В любом случае, любой фермер, который освоил и начинает внедрять методы точного земледелия в перспективе останется в плюсе, раньше других поставит новейшие технологии себе на службу.
Система точного земледелия — это не строго определенный набор методик и технических средств. Это общая концепция ведения дел в сельском хозяйстве. При этом представители аграрного сектора могут выбрать и внедрить сначала основные технологии, эффект от которых заметен сразу и является достаточно значимым.
Такие составляющие как агронавигаторы и подруливающие устройства можно отнести к рассматриваемым элементам точного земледелия. В 90% случаев в работе применяются комбайны, тракторы, опрыскиватели. Также представлены сеялки, оснащенные GPS навигацией. Наибольшую пользу технологии приносят, когда работать приходится в вечернее или ночное время.
Основное преимущество – значительное уменьшение пропусков или перекрытий на полях.
Сопутствующий плюс – экономия используемого техникой топлива. Точность также увеличивается, что оказывает положительное влияние на показатель посевов или орошения. Системы GPS в среднем на 5% улучшают показатель экономии средств и ресурсов.
Современные виды систем, которые применяются в точном земледелии и способствуют правильному и безошибочному указанию направления:
В результате общие показатели производства возрастают. Увеличивается и качество выращиваемой продукции.
Системы автоматизированного управления трактором, его агрегатами, совместно с системой параллельного движения техники по рядам сводят к минимуму пропуски, перекрытия. Технологии компенсации рельефа обеспечивают точность обработки земли на сложных территориях.
Ежегодно перед работниками сферы сельского хозяйства возникает вопрос, касающийся того, как лучше и эффективнее организовать предпосевную или распределить мощности. Нужно учесть, что даже при наличии четких расчетов, испортить показатели могут погодные условия.
Так отсутствие дождей приводит к увеличению расходования воды, так как она требуется для полива и орошения. Точное земледелие позволяет максимально снизить ошибочные действия. Особенно это важно на первоначальных этапах работы.
Произвольный отбор проб почвенного слоя – традиционный метод. Его чаще всего применяют на однородных полях. Этот подход позволяет производить анализ состояния почв, что способствует общему показателю продуктивности.
Подобный подход отличается от метода случайной выборки. Он дает усредненный ответ. Управляемый отбор проб нужен тогда, когда требуется найти основную продуктивную зону на поле.
Отбор проб для осуществления научной оценки рекомендуется выполнять, если на земельном участке присутствуют различные неровности и возвышения. Это могут быть даже холмы или овраги. Подобный метод точного земледелия позволяет уменьшить влияние показателя, который носит название изменчивость параметров.
Система управления жидкими материалами называется «Почвенная информационная система» или просто ПИС. Она показывает полное и подробное состояние исследуемого земельного участка или определенной его зоны. Например, вычисляется гранулометрический состав почвы, ее уплотнение, эрозию. Точно измеряется глубина корневой зоны, анализируется наличие и выбирается способ удержания влаги. Все это положительно влияет на показатели плодородия и урожайности.
Подготавливать поля позволяют также аэрофотоснимки. Изображения, выполненные в инфракрасном диапазоне, позволяют безошибочно определить имеющиеся проблемы.
Оборудование для точного земледелия чаще выбирается, когда требуется произвести обработку почвы и внести набор из безводных удобрений. Такие разработки, как системы с навигационными дисплеями способствуют точному отслеживанию и подробному сбору информации об исследуемом участке земли. Системы автоматизированного управления трактором, агрегатом и системы движения помогают максимально задействовать полезные площади.
Полезным и действенным дополнением к точному земледелию является мониторинг урожайности. Оборудование для его осуществления было внедрено еще около 30 лет назад. С тех пор оно постоянно совершенствовалось, улучшались показатели и характеристики, точность и качество. Именно по этой причине сегодня его применение в работе считается обычной практикой.
Монитор урожайности – это цифровая карта местности с подробными данными о том, какой была почва, какие семена вносили в прошлые периоды, и что в результате удалось собрать. Далее ее преобразуют в карту урожайности, которая становится очень мощным инструментом планирования.
Для справки! В дальнейшем фермер совмещает карту урожайности и карту обработки полей. После этого он наглядно видит, какие методы и средства приводили к большей урожайности отдельных гектаров. Это помогает привести другие участки к лучшему результату.
Сегодня концепция точного земледелия в обязательном порядке предполагает организацию дифференцированного внесения влаги, удобрений, пестицидов. То есть, подразумевается не одинаковая обработка всего поля, а индивидуальный подход к каждому квадратному метру.
После того как получены подробные данные мониторинга урожайности, можно использовать технологию дифференцированного внесения или как ее еще называют – VRT. Она позволяет быстро и эффективно производить управление всеми параметрами.
Например, применяется она для машины, предназначенной для точного внесения семян, химикатов или удобрений. Расчеты производятся с учетом показателей в изменении роста растений и культур, состояния почвы и количества питательных компонентов в плодородном слое грунта.
Рассматриваемая технология точного земледелия обеспечивает управление отдельными соплами опрыскивателя или же секциями сеялок.
Стоит ли вкладывать средства в технологии дифференцированного внесения? Чтобы максимально эффективно использовать функционал и возможности точного земледелия, необходимо точно знать целый ряд параметров. Используются в расчетах, например, пробы почв, аэрофотоснимки поверхности, данные мониторинга урожайности. Все они в совокупности являются очень важными помощниками в деле обеспечения максимального эффекта.
Когда производится грамотное и продуманное управление расходом и внесением семенных материалов, можно использовать необходимое количество веществ или применять их в тех местах, где это требуется в данный момент времени.
Системы контроля высева семян позволят узнать обо всех проблемах, которые происходят в процессе. Также они помогут избежать пропусков в рядах, что увеличит показатели урожайности в будущем.
В дополнение к этому такие системы точного земледелия позволяют исправлять ошибки, которые были допущены фермерами ранее, когда высокие технологии ими еще не применялись или не использовались некоторые из разработок. Так можно по дисплею отслеживать, как идет посев семян, замечать и отмечать пропуски, заполнять их в режиме реального времени.
Еще один момент указывает на то, что имеет место сокращение количества вносимых удобрений и питательных веществ в тех участках, которые проявили себя, как не достаточно продуктивные.
По статистике до 20% полей являются непродуктивными, поэтому использовать их можно, например, для выращивания не культурных растений, а кормов для животных. Карта урожайности покажет такие места и это позволит фермеру не тратить время и средства на обработку таких участков.
Большое внимание уделяется в сельском хозяйстве и фермерстве воде. Во многих регионах этот ресурс является особенно ценным, так как находится в дефиците. Причиной тому является география местности или присутствующие там климатические условия. Особенно важно умение управления имеющимися водными запасами в момент наступления теплого времени года, а в некоторых регионах и засушливого периода. Нужно учитывать, что безоблачный период с избытком солнечной активности может длиться долго, в результате чего наблюдается пересыхание именно в плодородном почвенном слое.
Применение системы точного орошения используется, как метод гарантированной борьбы с возникающей проблемой. Он позволяет снизить вероятность возникновения негативных последствий. Проявляются они в виде гибели урожая или снижения качества плодородного почвенного слоя.
Программирование систем орошения позволяет контролировать ситуацию. Эффективно это и в обратном случае – когда обилие осадков слишком большое. Нередко за засухой приходят затяжные ливни. Управление водными ресурсами в этом случае предупреждает подтопления на различных участках.
В результате осуществления грамотного управления количество доступной для культур жидкости напрямую и в первую очередь определяется осадками, только потом – орошением и естественной влажностью почвы. Ее тип также нужно учитывать. Важно это, поскольку он оказывает повышенное влияние на агротехнику.
Определяет также показатель возможной урожайности и общее качество плодов. Система орошения в точном земледелии позволяет удерживать влагу. Она помогает дозировано отдавать ее растениям, увеличивая или уменьшая объем по мере необходимости.
Аппаратные решения необходимые для выполнения такой работы, как формирование вертикальной планировки полей. Они помогают реализовать оптимальное управление водными ресурсами, обеспечивая тем самым повышение урожайности и эффективное водное потребление на определенных участках.
Участвуют в этом также и разнообразные агронавигаторы и подруливающие устройства, устанавливаемые в машинах, предназначенных для проведения полива или орошения. Они, например, регулируют подачу воды, направляют машину по разработанному направлению.
Чтобы успешно решать задачи точного земледелия, нужно будет последовательно выполнить несколько этапов внедрения:
Для реализации всех задумок понадобится современная техника и ряд технологических решений. На тракторах, опрыскивателях, комбайнах придется установить систему позиционирования по спутникам, а также географическую информационную систему (ГИС). Обязательно нужно будет применять оборудование для переменного дозирования (интегрированное в сеялку, разбрасыватель, опрыскиватель). В сочетании эти методы точного земледелия дадут лучший результат.
Если фермеру не хватает собственных средств для внедрения новых технологий, следует рассмотреть варианты государственного субсидирования сельского хозяйства. Сегодня модернизации придают огромное значение, власти большинства регионов готовы выделять гранты на создание высокотехнологичных предприятий.
Объединение данных позволяет добиваться удивительных результатов. Если правильно организовать работу всех систем, то недостатка в данных не будет. В результате фермер сможет разработать наиболее точные карты, повысить урожай, использовать более эффективно каждое поле или земельный участок. Вероятность ошибки также снижается, что отражается на том, что расходы будут более направленными и продуманными, а доходы возрастут.
Можно использовать различные агронавигаторы и дополнительные подруливающие устройства на машинах, которые будут отправлять отчеты о происходящей работе. Основной целью объединения полученной информации является правильная организация всех данных относящихся к хозяйству. Важны и значимы они, например, для анализа и принятия необходимых и правильных в тот или иной момент времени решений.
Для эффективной работы системы точного земледелия необходимо постоянно контролировать и обновлять данные по структуре почвы, воздуха и полям. Контроль показателей в режиме реального времени позволит эффективно реализовывать текущие агротехнические решения.
В момент приобретения нового оборудования или ПО, которые будут затем использоваться для обеспечения работы хозяйства, важно заранее убедиться в том, что оно полностью совместимо с теми элементами точного земледелия, которые уже имеются в распоряжении и используются по прямому назначению.
Лучше всего наладить контакт с официальным дилером, у которого были приобретены компоненты точного земледелия. Особенно это важно на начальном этапе работы, так как это приводит к тому, что специалист способен обеспечить объединение всех данных точного земледелия. Также он может помочь в получении любой необходимой информации, которая затем используется для принятия оптимальных решений в сельском хозяйстве.
Не только агронавигаторы и подруливающие устройства оказывают влияние на точное земледелие. В том случае, когда возникает необходимость в том, чтобы выполнить требуемые полевые работы с высокой точностью и получить максимальную отдачу, требуется задуматься об использовании такой структуры, как служба поправок. Ее работа позволяет получить целый ряд преимуществ: точность, скорость поставок.
Рассматриваемые инновационные службы позиционирования позволяют обеспечить необходимый уровень надежности, требующийся для выполнения конкретных полевых работ. Одновременно с этим достигается и определенный уровень точности, требующийся в заданном сегменте.
В качестве примера следует рассмотреть трансляцию со спутника необходимых поправок. Они позволяют получить высокую точность позиционирования. Благодаря своей избыточности, обеспечивают высокую надежность и необходимое качество. В результате удается снизить затраты труда, но засеять ряды более плотно и качественно, без промежутков.
Служба предоставляет поправки для всех устройств, обеспечивая работу со всеми поддерживаемыми навигационными системами. Благодаря спутниковым сигналам обеспечивает более короткое время инициализации и более высокую производительность.
Особую значимость это приобретает, если присутствуют разнообразные преграды естественного происхождения: деревья, овраги, холмы. В момент использования службой дополнительных спутников, инициализация может выполняться почти на половину быстрее. Получаемая таким способом информация может использоваться затем для построения задач на следующий сезон или для устранения выявленных ошибок и неточностей.
Поскольку рассматриваемое направление активно развивается, в него необходимо вкладывать финансовые средства и время. Различные технологические разработки помогут усовершенствовать работу, сделают ее более качественной. Точное земледелие позволяет также планировать собственные действия более эффективно.
Положительный эффект выходит за привычные стандарты осуществляемой в этом направлении работы. Это позволяет увеличить денежные доходы. Так различные агронавигаторы и подруливающие устройства применяются для того, чтобы получить экономию средств и времени.
Различные исследования в этом направлении показывают, что отдача от вложенных в точное земледелие средств зависит от множества разнообразных факторов. В их число входят:
Когда точное земледелие внедряется правильно и одновременно является частью общего плана развития, становится ясно, что новые технологии могут в значительной степени сократить затраты. Они идут на оплату труда и вносимые материалы. Дополнительно удается сократить расходы, которые затрагивают процесс потребления воды, например, для осуществления полива, орошения, ухода за конструкциями.
Важно знать, что рассматриваемое понятие не является универсальным и единственным из возможных решений. Внедрение каждого из вариантов осуществляется только после тщательного анализа и подробных расчетов. Связано это с тем, что условия у каждого предприятия или фермерского хозяйства разные. Технология позволяет использовать инструменты контроля и получать точную информацию, необходимую для принятия лучших в тот или иной момент времени решений.
Выбор наиболее подходящей технологии точного земледелия – этап ответственный, требующий повышенного внимания к деталям. Учитывать нужно и самые разнообразные нюансы отрасли. На начальных этапах они могут показаться сложными для понимания, но при внимательном изучении все выбранные в итоге подходы окажутся максимально простыми и понятными.
Для того чтобы достигать поставленных целей и решать задачи точного земледелия в выбранном направлении развития, необходимо следовать несложным советам.
Начать работу требуется именно с этого элемента. Оптимальное решение – включить главную цель в бизнес план, составляемый перед началом работы предприятия. Можно достигать ее разными способами. Включается в работу даже творческий, нестандартный подход.
Технологии, такие как агронавигаторы и разнообразные подруливающие устройства, только ускоряют процесс развития, делают его совершенным.
Современные системы позволяют свести к минимуму присутствие человеческого труда. Для того чтобы все они работали и становились эффективным элементом сельского хозяйства, требуется своевременное обслуживание и правильное управление.
Современные разработки позволяют максимально контролировать посев, проводить местное опрыскивание, осуществлять своевременный сбор урожая. Также можно использовать в работе механизмы калибровки, программы сбора информации.
Все это поможет систематизировать данные и принять своевременные меры, касающиеся улучшения и совершенствования работы предприятия или частной фермы в будущем.
Если решения были приняты на основании полученной расчетной информации, исправить возникающие ошибки можно достаточно быстро. Критических ошибок в этом случае удастся избежать.
В случае же принятия эмоционально мотивированных решений, негативные последствия будут более вероятными. 90% успехов в этом направлении связаны с применением возможностей высоких технологий, внедренных в точное земледелие. Именно этим и объясняется повышение эффективности работы и производительности труда, урожайности, качества.
Сложность в принятии решений присутствует всегда. Особенно это проявляется в первое время работы, когда происходит этап познания особенностей и технологических решений.
Получение надежной поддержки – полезный и очень часто необходимый вариант. Это позволит правильно оценивать информацию и отчеты по сезонам, способствовать развитию точного земледелия и использовать технологические решения наиболее грамотно.
Чтобы найти других работников сельского хозяйства, которые также используют технологии и методы из области точного земледелия, необходимо всегда быть на связи. Помогают в этом, например, социальные сети, различные форумы и тематические платформы, инструменты и разработки, целью которых является помощь в расширении доступных человеку возможностей.
Рекомендуется искать различные профессиональные обзоры, чтобы знать плюсы и минусы выбранной для внедрения технологии.
Значимая для современного фермера информация позволяет проследить выстроенные цепочки производства. Также он может получить самый точный, новый прогноз погоды, что поможет ему выстроить агротехнические мероприятия на определенный временной промежуток.
Не лишней будет ему и актуальная информация о рынке или сегменте производимых и продаваемых им товаров. Подобные наборы данных непосредственно могут быть использованы для внедрения современных решений из области точного земледелия.
Требуется это для быстрого обмена информацией в автоматическом режиме. Особая значимость появляется, когда в работе задействованы несколько офисов в одной компании.
В будущем технологии могут помочь, когда требуется засеять полноценное поле, а не его определенную зону. Учитывается прогноз погоды, указывающий на наличие или отсутствие дождей.
Благодаря полученной новой информации фермер сможет увеличить норму внесения удобрений. Это требуется для того чтобы воспользоваться дополнительной влагой, которая обязательно скопиться в почве.
Интернет имеется в кабинах техники и машин, участвующих в процессе. Полученная корректировка автоматически отражается в листе заказа удобрений или в учете денежных средств. На основании полученных сведений можно делать точные прогнозы относительно урожая, формировать маркетинговый план, заказывать новые агронавигаторы и необходимые подруливающие устройства.
На основании полученных сведений можно выстроить рабочий план действий на весь сезон. Подобные предприятия будут иметь правильные технологии, направленные на решение повседневных проблем. Они также могут потребоваться для повышения эффективности сельскохозяйственной деятельности. Это положительным образом отразится не только на доходах, но и на показателе качества жизни. Именно в этом и состоит основная цель внедрения точного земледелия.
Записаться
на консультацию
Оставьте заявку, мы свяжемся с вами проконсультируем по любым вопросам
Веб-форма не найдена.
