Точное земледелие – мировой опыт и отечественные проблемы.

Точное земледелие, уже давно ставшее мейнстримом на западе, никак не может полноценно обрести себя в российском сельском хозяйстве, традиционно отстающем в области цифровизации. Direct.Farm с прошлого года активно работает над этой проблемой и в ближайшее время представит ряд бесплатных программных решений, которые помогут отечественным сельхозпроизводителям опробовать элементы цифровизации в своих хозяйствах уже в этом году и станут для них первым шагом на пути к точному земледелию.

По мнению аналитиков инвестиционного банка «Goldman Sachs» при помощи точного земледелия можно повысить урожайность до 70% на уже имеющихся сельхозугодиях. Лидерами по внедрению новейших технологий являются: США, Германия, Япония, Дания, Голландия, Бразилия, Австралия и Китай.

Например, в США уже в 1999 году более 60% фермеров применяли технологии точного земледелия, а к 2006 году этот показатель уже достиг 80%. Наиболее активно точное земледелие используется при возделывании пшеницы, кукурузы и сахарной свеклы.

Но это в США, а в Японии сельскохозяйственная робототехника используется для посева и уборки риса. В Бразилии технологии точного земледелия внедрены на 60% сельхозугодий: за счёт этого урожайность повысилась вдвое за последнее десятилетие, при увеличении посевных площадей всего на 11%.

В Германии большинство хозяйств активно использует систему дифференцированного внесения удобрений, тогда как в Австралии больше внимания уделяется системам точного позиционирования.

Сегодня можно с уверенностью говорить о том, что точное земледелие выполняет поставленные задачи: увеличивает урожай и уменьшает издержки.

В основе точного земледелия лежат цифровые карты полей. Существующие кадастровые карты не дают практически никакой полезной информации. Даже при определении границ поля на местности лучше не привязываться к этим картам, а воспользоваться современными системами позиционирования. А еще необходимо получить, регулярно обновлять и хранить информацию о химическом составе и влажности почвы, наклонах поверхности на различных участках, наличии искусственных и природных объектов и удаленности от них, количестве солнечного излучения, исторические данные о ранее возделываемых культурах, внесённых удобрениях, использованных средствах защиты растений, применяемой технике и так далее. Задача создания карты полей выглядит сложной, а какие-то данные лишними, однако современные аналитические модели используют весь спектр предоставляемой информации: чем больше данных – тем точнее будут их рекомендации.

Составление карты полей – это целенаправленная работа, которая закладывает прочный фундамент в повышение эффективности работы всего хозяйства.

Точное земледелие рассматривает каждое поле как отдельную единицу учета, каждая из которых неоднородна по рельефу, почвенному покрову, агрохимическому содержанию. На основании данных лабораторных и полевых обследований рассчитывается и вносятся дифференцированная доза элементов питания растений, учитывающая разработанную почвенную карты. Происходит оптимизация питания сельскохозяйственных культур, выравнивается их урожайность относительно разных частей поля. Это приводит к экономии удобрений, повышению урожайности и качества сельскохозяйственной продукции, а также создает условия для сохранения окружающей природной среды. Кроме того, снижение химического антропогенного влияния на агробиоценозы, повышает их устойчивость, позволяет получать дополнительную прибавку урожая за счет биологических факторов.

Благодаря системе параллельного вождения достигается точность движения техники до нескольких сантиметров. Оптимизируются маршруты, сокращается ширина полосы разворота и длинна холостого хода, исключаются накладки и просветы между обработанными полосами. Экономия ГСМ может доходить до 5-10%, а удобрений и семян до 15-20%. Кроме того, уменьшение человеческого фактора позволяет устранить «нахлесты» при опрыскивании, когда старательные механизаторы проходят по соседним полосам с перекрытием, тем самым повышая фитологическую токсичность химикатов и снижая качество продукции. Особенно эффективно система параллельного вождения показывает себя при ночных работах – это очень важно при неблагоприятных погодных условиях, когда появляется возможность выйти в поле в открывшееся погодное «окно».

Использование современной техники с сенсорными датчиками и автоматическим включением/отключением секций в зависимости от местоположения машины на поле, а также при развороте, на клиновидных участках, и т.д., без участия механизатора, позволяет дополнительно сократить расходы при внесении СЗР и удобрений на 10-15%.

Регулировка нормы полива или внесения удобрений в режиме реального времени на основе показаний датчиков скорости позволяет учитывать изменяющуюся скорость движения техники и соблюдать точность нормы внесения. Это устраняет перерасход и создаёт экономию до 20% от нормы.

Использование датчиков азота (N-сенсоров) в реальном времени измеряющие состояние культуры позволяет значительно экономить на удобрениях. Количество азота для применения опрыскивателем или разбрасывателем рассчитывается автоматически: в зависимости от показателей датчика на тот или иной участок подается определенная доза агрохимии.

Учитывая ежегодный рост цен на посевной материал и агрохимию, а также стремление к максимальной экономии ресурсов, уменьшению себестоимости продукции при повышении её качества и, следовательно, увеличения прибыльности с гектара, всё больше сельхозпроизводителей приходят к необходимости постепенного внедрения и использования точного земледелия в своих хозяйствах.

Однако, внедрение точного земледелия даёт наилучший эффект, если подразумевается применение интегрированной системы управления всеми процессами, а не отдельными ее разрозненными элементами.

Одним из основных препятствий на пути распространения точного земледелия в России является высокая стоимость оборудования при отсутствии масштабных государственных программ субсидирования и поддержки сельхозпроизводителей, переходящих на современные цифровые технологии. Возникает порочный круг: отсутствие большого числа технологически продвинутых хозяйств формирует определённое недоверие к современным технологиям – не каждый готов на своем хозяйстве проверять достоверность рекламных листовок производителей оборудования и программного обеспечения, безопаснее дождаться результатов у соседей, которые, в свою очередь, так же не спешат переходит на цифру.

Нехватка квалифицированных специалистов - вторая по значимости проблема.

В России на 1000 человек занятых в сельском хозяйстве приходится примерно один IT-специалист, а всего их около 112,9 тысяч IT-специалистов в отрасли сельского хозяйства или 2,4 % от всего населения, занятого в сельском хозяйстве.

Для достижения показателя как у стран-лидеров (США, Германия, Великобритания), России необходимо еще 90 тысяч IT-специалистов в сельском хозяйстве.

Кроме этого, среди основных проблем, называемых российскими экспертами, являются: слабое покрытие сетями передачи данных, недостаточное нормативно-правовое закрепление правовых основ, обеспечивающих координацию и межведомственное взаимодействие при сборе информации и внедрении цифровых технологий, для нужд сельского хозяйства.

Вместе с тем, потенциал сельскохозяйственной отрасли в России очень велик. Согласно последним исследованиям, сегодня теряется до 40% урожая из-за несбалансированного подхода к управлению уже имеющимися ресурсами.

По данным Минсельхоза России средняя стоимость производства зерновых культур составляет в среднем 6579,5 руб./т, а в хозяйствах, использующих точное земледелие она составляет 5066,2 руб./т. - достигается экономия до 30%.

На основе рейтинга стран по уровню инноваций Global Innovation Index-2017 – Россия находится на 45 месте из 127 участников рейтинга. По данным FAO ООН нераскрытый потенциал урожайности сельхозкультур составляет около 30%. По данным НИУ ВШЭ удельный вес инновационной продукции в общем объеме отгруженных товаров и выполненных работ в АПК в России составляет 1,4 %, для сравнения Испания – 12,7 %; Дания – 11,6 %; Нидерланды – 9,2 %;

По данным Агрофизического НИИ элементы интернета вещей (Internet of Things – IoT) уже используют до 5 % сельхозпроизводителей в России, в США – 60 %, в ЕС – 80 %.

Таким образом на сегодняшний день мы имеем огромный потенциал для роста. Не смотря на все проблемы и сложности, стоящие перед аграриями, процесс внедрения современных технологий в хозяйствах идёт. Более 10% хозяйств в России в той ли иной степени, сознательно или нет, уже используют решения, связанные с точным земледелием.

Активнее всего использовались системы параллельного вождения, информатизации и мониторинга, картирования урожайности и дифференцированного внесения удобрений. Особенное внимание сейчас уделяется созданию электронных карт полей.

Как уже было сказано выше, одним из основных препятствий на пути внедрения современных технологий стоит стоимость программного обеспечения, поэтому команда Direct.Farm с прошлого года разрабатывает ряд программных решений - компьютерных программ, которые будут бесплатно доступны для скачивания на нашем портале уже в ближайшее время.

Какие программы и их функции вам наиболее интересны? Поделитесь в комментариях.