Во время уборочной кампании важно повысить производительность и уменьшить потери. Этого можно достичь благодаря современным технологиям, в частности, за счет GPS-навигации, которая помогает механизатору вести комбайн по полю с точностью, которая недостижима при управлении вручную. Технология точного земледелия позволяет провести уборку с максимальной эффективностью.
Что такое точное земледелие
Точное земледелие — передовая концепция управления сельскохозяйственным производством. Она базируется на использовании технических средств, программно-аппаратных комплексов, навигационных, геоинформационных и телекоммуникационных технологий, которые позволяют собирать, обрабатывать и применять данные, привязанные к координатам. Все перечисленное делается с четкой целью — оптимизировать агротехнологические решения. На основании собранных данных применяются строго определенные приемы, учитывающие особенности конкретных культур.
Какие задачи решает точное земледелие в сельском хозяйстве
Системы точного земледелия решают широкий спектр задач, прямо связанных с эффективностью агропроизводства.
Контроль состояния полей
Спутниковые и беспилотные данные позволяют увидеть поле как систему участков, каждый из которых требует индивидуального подхода. Мультиспектральные снимки помогают обнаружить проблемные зоны:
- недостаток влаги;
- засоренность сорняками;
- болезни растений;
- неравномерную густоту всходов.
Данные дистанционного зондирования позволяют детально проанализировать состояние посевов и почвы, выявить зоны с повышенной или пониженной продуктивностью. За счет этого агроном может принимать решения не на глаз, а на основе объективной информации.
Рациональное использование семян, удобрений и СЗР
Растения должны получить то количество питательных веществ, которое им необходимо. Для этого надо иметь представление о распределении микро- и макроэлементов в пределах поля. Требуется почвенный анализ, позволяющий:
- установить содержание питательных веществ;
- для каждого участка определить норму вносимых удобрений.
Дифференцированное внесение удобрений ведет к снижению затрат, а также дает возможность уменьшить объем химикатов, попадающих в почву и водоемы.
Снижение потерь при посеве и уборке
Точное позиционирование с помощью информации, полученной от спутников GPS и ГЛОНАСС, исключает пропуски отдельных секторов и перекрытия между обработанными участками. Также можно проводить уборку в оптимальные сроки, снижая риск потери урожая из-за дождя или других неблагоприятных условий.
Повышение точности работы техники
Современные тракторы и комбайны оснащаются системами автоматического управления, в том числе GPS-навигаторами и автопилотами, благодаря чему:
- повышается точность обработки почвы, посева и внесения удобрений;
- снижается вероятность ошибок;
- оптимизируется расход ресурсов.
Анализ урожайности и принятие решений на основе данных
Карты урожайности входят в список наиболее эффективных аналитических инструментов. Его могут применять даже малые хозяйства. В процессе уборки комбайн с GPS и интегрированными датчиками фиксирует объем урожая в каждой точке поля. Данные передаются на цифровую карту, и на ней будет хорошо видно, где растения развивались лучше, а где — слабее. Полученную информацию далее используют, чтобы сформировать карту внесения удобрений. Участки с низкой урожайностью, обусловленной недостатком питания, получат больше удобрений, а зоны с низким потенциалом — меньше.
Основные элементы системы точного земледелия
Общая система управления складывается из нескольких элементов.
GPS/ГЛОНАСС-навигация
GPS-навигация — основа всех остальных элементов точного земледелия, так как именно она позволяет привязать данные к конкретным координатам на поле. Системы глобального позиционирования позволяют точно определять местоположение техники. Это необходимо для решения множества задач, от контроля маршрутного задания и точного перемещения комбайна до поиска сельхозтехники в случае угона.
Автопилот и системы параллельного вождения
Системы параллельного вождения позволяют технике двигаться строго по заданным линиям, исключая перекрытия и пропуски. Благодаря автопилоту утомляемость работников снижается, а производительность труда растет.
Датчики и сенсоры
Датчики влажности, температуры, уровня питательных веществ в почве ведут постоянный мониторинг агрономических параметров. Собранная ими информация позволяет специалистам:
- оперативно реагировать на изменения;
- адаптировать методы ухода за культурой в зависимости от внешних условий;
- следить за влажностью зерна в бункере комбайна во время уборки.
Карты полей и карты урожайности
Для создания карт можно использовать спутниковые снимки. Альтернативный вариант — объезд полей с GPS-приемником. На основе электронных карт с данными почвенного анализа создаются точные инструкции по количеству удобрений, семян и воды для каждого участка поля.
Агродроны и спутниковый мониторинг
Дроны и спутники собирают детализированные данные о состоянии сельскохозяйственных угодий. Мультиспектральные камеры дронов фиксируют отражение света в разных диапазонах, на основе которых строятся индексы вегетации — NDVI, EVI и другие. Такое оборудование можно использовать, чтобы детально обследовать поле и выявить проблемные зоны.
Программное обеспечение для управления хозяйством
Собранные данные нужно обработать, используя специальные программы. Сейчас с той же целью все чаще применяют алгоритмы искусственного интеллекта, с помощью которых можно, например:
- прогнозировать урожайность;
- диагностировать заболевания растений;
- оптимизировать полив и внесение удобрений.
Как внедряется точное земледелие
У каждого хозяйства — свои потребности, условия и природно-климатические особенности. Системы точного земледелия внедряются с учетом этой индивидуальной специфики.
- Работа начинается с аудита. Нужно оценить текущее состояние техники, возможность установки навигационного оборудования и датчиков. Также проводится аудит полей — собираются данные об их границах, рельефе, почвенном составе через отбор образцов и лабораторные анализы.
- По результатам аудита можно определять конкретные технологические решения. Необходимо понять, какие системы точного земледелия будут наиболее эффективны для данного хозяйства: автопилоты, системы параллельного вождения, датчики, дроны, спутниковый мониторинг или их комбинация.
- Далее нужно установить на технику необходимое оборудование — GPS-приемники, автопилот, датчики влажности и питательных веществ. Важно обеспечить корректную интеграцию всех компонентов. Альтернатива — покупка техники, которая уже оборудована соответствующими системами.
- Следующий этап — создание электронных карт полей, по которым затем можно планировать уборку и другие сельхозработы.
- Также важно обучить специалистов. Они должны уметь пользоваться техникой, системами управления и аналитическими платформами.
Преимущества точного земледелия для агропредприятия
Технологии точного земледелия дают агропредприятиям ряд существенных преимуществ.
Снижение расхода топлива
Автоматизация сельскохозяйственной техники позволяет снизить перерасход топлива, так как маршруты движения оптимизируются, исключаются перекрытия, холостые проезды и ненужное маневрирование.
Экономия семян, удобрений и средств защиты растений
Карты полей и системы переменного нормирования позволяют распределять ресурсы с максимальной точностью и эффективностью. Можно сократить расход удобрений, сохраняя при этом высокий уровень урожайности.
Уменьшение перекрытий и пропусков
Системы параллельного вождения и автопилоты исключают перекрытия и пропуски при обработке полей. Это не только экономит ресурсы, но и предотвращает недобор урожая на необработанных участках.
Повышение урожайности
Точное земледелие способствует повышению урожайности за счет оптимального обеспечения растений питательными веществами и влагой. По данным зарубежных исследований, внедрение технологий точного земледелия способствует повышению урожайности минимум на 15%.
Снижение нагрузки на механизаторов
Если управление техникой автоматизировано, и система берет на себя рутинную работу по удержанию курса, механизатор может меньше напрягаться. Соответственно, он меньше устает и эффективнее работает.
Более точное планирование работ
Когда в распоряжении хозяйства есть данные о состоянии полей и доступности техники, оно может планировать работы с высокой точностью, что, в свою очередь:
- сокращает время простоев;
- повышает общую эффективность использования ресурсов.
Экономический эффект от внедрения точного земледелия
Составляющие, из которых складывается экономическая выгода:
- сокращение затрат на топливо, удобрения и семена напрямую снижает себестоимость продукции;
- рост урожайности и повышение качества зерна увеличивает выручку.
Экономия ресурсов и увеличение прибыли дают возможность быстрее окупить вложения в новые технологии.
Важно отметить, что точное земледелие дает также экологическую отдачу, причем уже с первого года применения. Снижение использования удобрений существенно уменьшает нагрузку на окружающую среду.
Как выбрать оборудование для точного земледелия
Выбирать оборудование можно по нескольким критериям:
По задачам, стоящим перед хозяйством
Определите приоритеты — повышение урожайности, экономия удобрений или снижение нагрузки на механизаторов.
По площади полей
Для небольших хозяйств достаточно систем параллельного вождения и базовых карт. Для крупных понадобится полный комплекс, включая дроны и спутниковый мониторинг.
По совместимости с техникой
Оборудование должно корректно интегрироваться с сельхозтехникой, которой вы пользуетесь.
По уровню точности
Выбор зависит от стоящих перед вами задач.
По возможности масштабирования
Хорошо, если функциональность системы можно расширять по мере роста потребностей хозяйства.
Заключение
Точное земледелие — комплекс технологий, которые активно применяются в современном сельском хозяйстве и дают возможность вывести его на новый уровень. GPS-навигация, автопилоты на сельхозтехнике, другие технологические решения позволяют повысить урожайность, уменьшают потери. Но к их внедрению нужно отнестись максимально серьезно. Важно понять, какие задачи вы собираетесь решать с помощью точного земледелия, и определить, какие технологии нужны вам в первую очередь.
