Применение системы точного земледелия

Применение современных информационных систем позволит повысить эффективность сельскохозяйственного производства. Точное земледелие - это комплексный подход к управлению сельскохозяйственным производством на основе систем глобального позиционирования (GPS), геоинформационных систем (GIS), дистанционного зондирования земли (ДЗЗ) и других.

При традиционной системе земледелия удобрения вносятся по всей площади поля в одной дозе без учёта неоднородности содержания питательных веществ в почве. Хотя потребность в удобрениях в разных участках одного поля может отличаться в разы. В результате после внесения удобрений ощущается переизбыток удобрений на одних участках поля и недостаток на других, что сказывается на снижении урожайности и качества продукции, плодородия почвы, ухудшения экологической обстановки. То же касается и средств химической защиты растений, которыевносятся равномерно по всему полю не зависимо от наличия сорняков и поражённости болезнями растений на отдельных участках поля.

При системе точного земледелия продуктивность посевов управляется с учётомнеоднородности среды обитания растений. Удобрения вносятся дифференцировано, с учётом потребности в них на каждом участке поля. Необходимая доза удобрений может определяться на основе агрохимобследования, карты индекса вегетации растений в формате NDVI, карты урожайности полученной при уборке культуры предшественника.

Перед внесением удобрений производится агрохимическое обследование полей. Каждое поле разбивается на координатную сетку из элементарных участков с присвоением каждому участку идентификационного номера. C каждого элементарного участка отбирается объединённая проба почвы не менее чем с 20 точек для определения содержания питательных элементов NPK. На основе лабораторного агрохиманализа определяется содержание питательных элементов в почве и составляется карта агрохимобследования с оценкой обеспеченности питательными веществами по существующим критериям. В дальнейшем на основе карты агрохимобследования будет составлена карта-задание для дифференцированного внесения удобрений, которая будет перенесена на чип-карте на бортовой компьютер машино-тракторного агрегата оснащённого GPS-приёмником и контроллером, регулирующим дозу внесения удобрений в режиме off-line по заданным координатам.

Дифференцированное внесение удобрений можно производить так же и на основе индекса вегетации в формате NDVI в off-line и on-line режимах. В off-line режиме карта-задание для внесения удобрений составляется на основе карт вегетации посевов в формате NDVI полученной с космического спутника или беспилотного летающего аппарата (БПЛА). В on-line режиме сигнал на контроллер, регулирующий дозу внесения удобрений поступает от датчиков NDVI (Greenseeker), установленных на тракторе. При управлении дифференцированным внесением удобрений на основе NDVI необходимо учесть, что индекс NDVI зависит не только от питательного режима почв, но и от степени поражённости болезнями и вредителями, засоренности полей, содержания продуктивной влаги и других факторов, которые так же неоднородно распределяются по площади поля. При дифференцированной обработке полей гербицидами перед посевом используются датчики Weedseeker, устанавливающиеся на штанге опрыскивателя.

Примером создания карт дифференцированного внесения удобрений на основе карт урожайности служит портал компании Agrian Inc. доступный в личном кабинете myjohndeere.deere.com. Карта создаётся в облачном сервисе на основе данных, поступающих с датчиков комбайна John-Deere. На портале производится интерполяция данных урожайности. Далее пользователь вводит минимальное и максимальное значение внесение удобрений, соответствующее максимальному и минимальному значению урожайности и создаётся карта-задание для внесения удобрений.

Система точного земледелия кроме дифференцированного внесения удобрений и средств защиты растений так же включает создание электронных карт полей, системы спутникового позиционирования и навигации, мониторинг состояния посевов, метеонаблюдения, электронный контроль и учёт выполнения технологических операций, мониторинг урожайности. В ТОО “НПЦЗХ им. А.И.Барева” для этого используется информационная система “AgroNetworkTechnologies” (ИС АНТ) предоставленная компанией “Агросмарт KZ” в виде облачного сервиса, не требующего установки дополнительных программ на компьютер. Данная система производит оцифровку полей, мониторинг состояния посевов, планирование севооборотов, учёт наработки и расхода топлива, контроль за выполнением технологических операций. Информация с датчиков, установленных на технике, поступает на центральный компьютер и выводится на экран в виде графиков и таблиц. При необходимости отчёты об использовании техники можно экспортировать в формат Excel. ИС АНТ позволяет создавать карту агрохимобследования полей, проводить мониторинг состояния растительности по индексу вегетации NDVI. На основе снимков в формате NDVI создаётся карта дифференцированного внесения удобрений.

При реализации системы точного земледелия сокращаются затраты на производство за счёт внедрения системы параллельного вождения, дифференцированного внесения удобрений и пестицидов, автоматизированного контроля за использованием техники.При системе параллельного вождения исключаются огрехи и перекрытия при выполнении полевых работ. При дифференцированном внесении удобрений и пестицидов их экономия увеличивается до 30%. Современные информационные технологии позволяютконтролировать все передвижения техники, путевой расход топлива, регистрировать каждую заправку топлива, выгрузку зерна с комбайна и многое другое, что позволяет сделать прозрачным весь процесс производства.