Виктор Балабанов - Навигационные технологии в сельском хозяйстве. Координатное земледелие. Учебное пособие

Главное отличие от традиционной концепции в том, что точное земледелие рассматривает как единицу учета не всё поле в целом, а каждый его отдельный (сопоставимый с точностью глобального позиционирования) участок со значениями его рельефа, плодородия, растительного состава и других признаков. На основании собранных и обработанных данных оно подразумевает применение на каждом из этих участков строго определенных и обоснованных агротехнологических приемов выращивания конкретных сельскохозяйственных культур.

Система точного, или прецизионного, земледелия представляет собой высшую форму адаптивно-ландшафтного земледелия, основанного на наукоемких агротехнологиях с высокой степенью технологичности. Её внедрение, несомненно, требует нового мышления, подготовки квалифицированных заинтересованных кадров, обеспечения сельскохозяйственных предприятий современной вычислительной техникой, наличия методов математического моделирования и средств автоматизации. При этом наиболее актуальным является применение новых информационных технологий искусственного интеллекта и геоинформационных систем.

В данном разделе учебника на основании нашего опыта рассмотрены особенности применения трех наиболее распространенных составляющих точного земледелия, к которым относятся:

технологии параллельного вождения и автопилотирования на базе системы навигации GPS, обеспечивающие необходимую точность ведения агрегатов на посеве зерновых, посадке картофеля, гребнеобразовании и т. д.;

оценка биологического состояния растений и наличия сорняков на каждом конкретном участке обрабатываемого поля в режиме реального времени при помощи специальных сканирующих устройств, сенсоров, датчиков и на основании обработки полученных данных управление автоматическим внесением необходимых доз удобрений или средств защиты растений;

оценка состояния почвы и построение карт плодородия, урожайности, а в перспективе, карт рентабельности каждого конкретного участка сельскохозяйственных угодий.

Комплекс этих и других мероприятий, о которых будет сказано в дальнейшем, значительно упрощает управление хозяйством, позволяет специалистам принимать обоснованные решения и оперативно корректировать ситуацию на полях. Все это приводит к экономии удобрений, средств защиты растений, топливно-смазочных материалов, так как используются ресурсосберегающие технологии, а в целом – к снижению себестоимости продукции, росту производительности и повышению эффективности сельского хозяйства.

Точное (прецизионное) земледелие является одним из современных направлений в развитии ресурсосберегающего земледелия. Его суть – интегрированный процесс управления ростом растений в соответствии с их потребностями. Стратегия использования технологий точного земледелия направлена на максимально полное привлечение и использование различной информации для выработки агротехнологических решений, их оптимизации применительно к конкретным почвенно-климатическим и хозяйственным условиям сельскохозяйственного предприятия и дифференцированного осуществления основных технологических операций (в пределах поля) для достижения максимальных количественных и качественных показателей.

В зависимости от биологической потребности сельскохозяйственных культур, определяемой на основании данных полевых и лабораторных обследований и расчетов, вносится дифференцированная, относительно разработанной агрохимической карты и расположения на местности, доза элементов питания растений. Таким образом достигается оптимизация питания сельскохозяйственных культур и выравнивание их урожайности в разных частях поля. Часто такой способ внесения называют «off-line». Однако необходимо учитывать, что на поле существуют участки, урожайность которых не поддается какому-либо прогнозу. Поэтому для элементов с высокой подвижностью, таких как азот, используется режим внесения по фактическому состоянию растений на поле. Это так называемое «on-line» внесение, использование которого особенно актуально на озимых культурах, чья вегетация сопряжена с риском перезимовки. Такое внесение приводит к экономии удобрений, повышению урожайности и качества сельскохозяйственной продукции, а также создает условия для сохранности окружающей среды. В отдельных случаях данная концепция позволяет точнее установить локальные причины болезней растений или наличие и причины уплотнений почвы. Кроме того, снижение химического антропогенного влияния на агробиоценозы повышает их устойчивость, что также позволяет получать дополнительную прибавку урожая за счет более полного использования сопутствующих биологических факторов.