Точное земледелие в адаптивно-ландшафтной системе земледелия

По определению Д. Шпаара и др. под точным земледелием понимают «совокупность технологических приемов для целенаправленной дифференцированной обработки отдельных частей поля с учетом мелкомасштабных особенностей природных условий для создания наиболее благоприятных условий роста и развития культурных растений в связи с неоднородностью поля по плодородию, распространению вредителей, болезней и сорняков, на основе концентрации технологических операций в пространстве, в оптимальные сроки и при рациональной дозировке с целью создать основу для экономически эффективного и экологически обоснованного землепользования».

Точное земледелие включает:

• проектирование адаптивно-ландшафтных систем земледелия (АЛСЗ) и агротехнологий на основе электронных геоинформационных систем (ГИС);
• выделение производственных участков с достаточно однородным почвенным покровом и оптимальными условиями увлажнения, теплообеспеченности и почвенного плодородия;
• прецизионную предпосевную обработку почвы, точный посев, дифференцированное внесение удобрений и других агрохимических средств в соответствии с микроструктурой почвенного покрова и состоянием посевов;
• регулирование продукционного процесса специальных сортов растений по микропериодам органогенеза с использованием самонастраивающихся автоматизированных средств на основе электронных систем управления;
• идентификацию состояния посевов, прогноз урожайности и качества продукции на основе автоматизированных дистанционных систем.

Проект «Цифровое сельское хозяйство» разработан Минсельхозом России для ускоренного развития отрасли. Его цель – трансформация АПК и технологический прорыв, которые обеспечат двукратный рост производительности труда на «цифровых» сельхозпредприятиях к 2024 году.

Сельское хозяйство активно развивается и совершенствуется, шагая в ногу со временем. Одним из направлений развития ГИС является внедрение и улучшение технологий применения прецизионного земледелия. Таким образом, важно изучать данное направление, поскольку оно наиболее перспективно. Применение ГИС в сельском хозяйстве позволяет более эффективно управлять ресурсами, техникой и временем.

Благодаря тому, что система ГИС использует данные со спутников, большой интерес приобрело развитие точного земледелия. ГИС, в общепринятом понятии, представляет собой сетевую службу поиска информации в базе данных по всей Сети Internet. Другими словами, это объединение большого количества электронных карт агронома.

Качественное совершенствование производства осуществляется в форме инноваций, которые составляют основу инвестиционного процесса.

Развитие ресурсосберегающих технологий в сельском хозяйстве позволит отрасли выйти на качественно новый уровень производства, который позволит (при определённых изменениях в политике государства, поддерживающих сельское хозяйство) сельхозпроизводителям конкурировать с иностранными предприятиями. Одним из базовых элементов ресурсосберегающих технологий в сельском хозяйстве является “точное земледелие” (или как его иногда называют “прецизионное земледелие” – precision agriculture).

Целью такого управления является получение максимальной прибыли при условии оптимизации сельскохозяйственного производства, экономии хозяйственных и природных ресурсов. При этом открываются реальные возможности производства качественной продукции и сохранения окружающей среды.

Такой подход, как показывает международный опыт, обеспечивает гораздо больший экономический эффект и, самое главное, позволяет повысить воспроизводство почвенного плодородия и уровень экологической чистоты сельскохозяйственной продукции.

Точное земледелие – это комплексная высокотехнологичная система сельскохозяйственного менеджмента, включающая в себя технологии глобального позиционирования (GPS), географические информационные системы (GIS), технологии оценки урожайности (Yield Monitor Technologies), технологию переменного нормирования (Variable Rate Technology) и технологии дистанционного зондирования земли (ДЗЗ).

Суть точного земледелия в том, что обработка полей производится в зависимости от реальных потребностей выращиваемых в данном месте культур. Эти потребности определяются с помощью современных информационных технологий, включая космическую съемку. При этом средства обработки дифференцируются в пределах различных участков поля, давая максимальный эффект при минимальном ущербе окружающей среде и снижении общего расхода применяемых веществ.

Развитие современных цифровых технологий способствует и является основой перехода к точному земледелию, которое предопределяет системный подход к решению поставленных задач оптимизации условий роста и развития растений.

Геоинформационные системы (ГИС) позволяют собрать большой спектр данных о космических и земных факторах продуцирования агроэкосистем, сделать глубокий анализ значимости их в формировании продуктивности растений и разработать технологию возделывания культур для хозяйства, поля и конкретного участка с учетом состояния почвенного плодородия и требований растений.

Адаптация земледелия к природным условиям – один из основных принципов формирования адаптивно-ландшафтных систем земледелия. Новые высокопродуктивные сорта, более широкий спектр средств защиты растений, удобрения, техника нового поколения позволяют осуществить высокотехнологичный процесс возделывания сельскохозяйственных культур.

В то же время отношение к основному средству производства – почве – остается на прежнем уровне. Почвенное плодородие оценивается по продуктивности поля в среднем, что формирует искаженную картину состояния плодородия внутри поля. В результате получается неоднозначный агроэкономический эффект от выполненного технологического мероприятия.

Предпосылками использования элементов точного земледелия послужили современные достижения информационных технологий и результаты ранее проведенных исследований, которые установили оптимальные параметры почвенного плодородия для роста и развития культурных растений в конкретных почвенно-климатических условиях.

Основываясь на природном потенциале, была рассчитана потенциальная продуктивность основных культур. Практически это означает, к чему товаропроизводитель должен стремиться, используя технологии нового поколения с учетом экономической, экологической целесообразности.