Цифровые основы умного земледелия - для аграриев и чиновников


Оценим ещё раз реально сложившуюся ситуацию в российском Отечестве - с её либеральным экономическим укладом:


уменьшение площадей пахотных земель, деградация сельской инфраструктуры, дефицит квалифицированной рабочей силы в сельской местности и структурная безработица на селе, отставание в сфере точного земледелия, неэффективное хозяйствование на земле, высокие издержки малых форм хозяйствования и зависимость от иностранных технологий - это комплексный тормоз для развитие отрасли, который объективно не позволит сделать ей качественный рывок - без новых технологий и принципиальных политических решений .


Очевидный тезис:
Имея огромные природные ресурсы для производства сельскохозяйственной продукции и, в то же время, не имея в достаточном количестве людей, способных обработать эти земли, нет пути для повышения эффективности и производительности - кроме внедрения новых технологий
Умного или точного земледелия.

Во-первых, с помощью технологий Умного земледелия можно в несколько раз поднять среднюю урожайность растениеводческой продукции по стране, одновременно повысив качество этой продукции.

Во-вторых, технологии Умного земледелия снизят негативного влияния человека на окружающую среду - удобрение вносится там, где требуется и там где это необходимо, почве дается точно отмеренная доза, не увеличивая ее в неоправданном количестве.

В-третьих, новейшие технологии сельскохозяйственного производства позволят привлечь в отрасль квалифицированную молодежь, так как эти технологии подразумевают работу с компьютерами, с картографической и спутниковой информацией, с интеллектуальными системами, со смежными интернет-технологиями.


Как уже было сказано:
Умное или точное земледелие - это концепция, это комплекс методов управления операциями сельскохозяйственного цикла, направленных на решение проблем пространственной изменчивости окружающей среды, оказывающей влияние на продукционные процессы растений, и отвечающий на вопросы – «как, когда и где» распахивать, сеять, вносить удобрения, орошать, убирать и так далее.

Иными словами, Умное земледелие - это оптимальное управление для каждого квадратного метра поля.


Теперь главный вопрос: Как научиться управлять каждым квадратным метром поля?


Для этого усвоим, что Умное земледелие имеет своей базой три ключевые компоненты - в основе которых лежат цифровые технологические решения.


Первая компонента - точная координатная привязка каждого участка поля при помощи спутниковой системы глобального позиционирования.
Это необходимо для того, чтобы обеспечить точное выполнение всех агротехнических работ - параллельным вождением техники, когда отклонение от заданной линии гона составляет всего от 2,5 см. до 30 см.За счет этого не только посевы получаются идеально ровными, но и появляется возможность реализации совершенно новых аграрных технологий возделывания сельскохозяйственных культур (голландские технологии - как пример);

Вторая компонента - сканирующий мониторинг состояния растений, почв и климатических показателей отдельных участков с «компьютерным» ведением в течение многолетнего цикла.
Использование сканеров и сенсоров для оценки состояния посевов, когда специальные сенсоры, установленные на тракторе, сканируют посевы и фиксируют фотосинтетическую активность растений. По этому показателю можно судить об их состоянии, понять, испытывают ли они стресс, а также можно рассчитать и величину биомассы. Затем специальная программа обрабатывает эти данные и на их основе проводится уход за растениями - дифференцированное внесение удобрений или средств защиты, то есть когда определенное, рассчитанное программой количество удобрений вносится на участки поля;


Третья компонента - наиболее трудоемкая и сложная: оценка состояния почвы каждого конкретного участка поля с цифровым моделированием местности (ЦММ), рельефа (ЦМР), расчетом внесения удобрений и получаемой «производительности» выращивания культур, интегрируемых с данными геоинформационных систем (ГИС) и зондирования посевов беспилотными аппаратами;


При этом, вторая компонента - состояние посевов, есть производная третьей компоненты - состояния почвы, а третья компонента связана с первой - координатной привязкой, без которой цифровое моделирование и геоинформационное управление невозможно.


Таким образом, точная координатная привязка буквально каждого сантиметра поля и возможность построения цифровых моделей местности и рельефа геодезическими методами и беспилотной аэрофотосъемкой, дают реальную возможность внедрения высокоточного земледелия даже малым агрохозяйствам.


Технологии высокоточного позиционирования, уже внедряются и успешно применяются в южном территориальном поясе, в зерносеющих - Краснодарском, Ставропольском краях, Воронежской, Оренбургской областях европейской части России, а также в Курганской, Новосибирской областях и Алтайском крае.

Эти технологии теперь могут внедряться и в Северо-Западном Нечерноземье - с помощью региональной геодезической сети спутниковых станций Геоспайдер, как наземного сегмента ГЛОНАСС - для формирования и передачи дифференциальных поправок на указанный регион.


Как малым, так и большим хозяйствам Северо-Западного региона, нет уже необходимости покупать и иметь собственные дорогостоящие базовые спутниковые станции для обеспечения поправками мобильных комплексов установленных на технике. В регионе создана координатная сеть, позволяющая начать применение в сельском хозяйстве высокоточные RTK технологии по принципу "здесь и сейчас".


Однако, сами по себе отдельные новые технологии не решают главной задачи – управление эффективностью хозяйствования на земле.

Необходимо понимать, что технической основой и центральным звеном Умного земледелия является специальное программное обеспечение, объединяющее в единое целое - офисный компьютер-сервер данных, бортовые терминалы-агронавигаторы сельскохозяйственных машин, данные получаемые с электронных метеостанций, данные развития растений, данные состояния почвы, данные контроля и анализа всех этапов применения технологий: параметры влажности, сорности, объемы намолота, расход ГСМ и иную важную информацию.

Речь идет о цифровом механизме управления - о программно-аппаратном комплексе: Геоинформационной системе (ГИС) управления агрохозяйством, рабочем инструменте руководителя и специалистов хозяйства.



Вся, перечисленная выше информация, накапливаясь - служит основой для принятия решений в оперативном управлении, а также для дальнейшего планирования, анализа и контроля всей агро-производственной деятельности.


Однако, сделаем важное замечание, что вся собранная информация останется ненужной и неиспользованной, без заинтересованного в ней ЧЕЛОВЕКА - руководителя агрохозяйства и его специалистов.


Поэтому, ключевым и по настоящему центральным звеном системы точного земледелия является ЧЕЛОВЕК-ХОЗЯИН!


Однако, в условиях либеральной России это звено сегодня фактически выключено и реально является стопором, а не механизмом развития.
Как и почему такое случилось, что с этим делать дальше - тема крайне важная и интересная. Эта тема неотрывна от темы современных технологий, а вместе они становятся политическим фактором - жизненно важным для развития страны.


Например, в системе Умного земледелия на Западе давно разработаны, широко востребованы и успешно внедрены следующие агротехнические технологии, которые необходимо ускоренными темпами внедрять в России и в частности в Северо-Западном Нечерноземье:

  1. Технология точного параллельного вождения сельскохозяйственных машин.

  2. Технология картирования полей точной беспилотной аэрофотосъемкой в видимом спектре.

  3. Технология прогнозирования урожайности точной беспилотной аэрофотосъемкой в инфракрасном спектре.

  4. Технология точного мобильного агрохимического анализа состояния пашни.


Внедрение этих технологий делает реальностью специальная Технология высокоточного позиционирования, обеспечиваемая глобальной навигационной системой ГЛОНАСС/GPS. В Северо-Западном регионе России перечисленные выше четыре агротехнические технологии легко реализуются через специальный режим RTK высокоточного позиционирования в сети ГЕОСПАЙДЕР.



Перечисленные выше точные технологии, будучи внедренными - в свою очередь, открывают возможность применения еще большему набору новых ресурсо- и влаго-сберегающих агротехнологий при возделывании зерновых и масляничных культур, ключевыми особенностями которых является минимальная и нулевая технология обработки почвы.


И выстраивается, таким образом, последовательность новых и эффективных способов хозяйствования на земле….




Однако, очевидно, что прежде чем браться за высокие технологии землепользования, для начала важно и необходимо разобраться с более простыми вещами российской действительности, которые могут свести на нет любые попытки внедрения новых технологий - с очередным закапыванием выделенных инвестиций и известным «Хотели как лучше….».


Первая проблема, очевидность которой является уже свершившимся фактом – катастрофическое состояние пахотных земель Ленинградской, Псковской и Новгородской областей, как главной основы земледелия Северо-Западного Нечерноземья, с уже состоявшимся целенаправленным и осознанным уничтожением плодородной пашни.

Примеры уничтожения пашни в материале "Оржицкий мрак" - подробно

Вторая проблема – экологическое состояние земель сельскохозяйственного назначения, их уже состоявшееся загаживание опасными отходами индустриальных производств и бытовым мусором в трехсоткилометровом радиусе вокруг Санкт-Петербурга - результатом бездумного потребления и перевода природных ресурсов в упаковочный хлам.

Примеры загаживания окружающих территорий в материале "Великое псковское свинство" - подробно

Реалии сегодняшнего хозяйствования на земле с новыми цифровыми технологиями мало совместимы!

Возможно ли что-то изменить в этих вопросах - в условиях российской либеральной экономики, контролируемой западными финансовыми институтами парализующими любое развитие, ответ очевиден: НЕВОЗМОЖНО!


И что же делать?


А, если по большому счету и по взрослому, менять надо формат государственного устройства и его экономического уклада - ориентировать не на человека-потребителя, двуногого жвачного животного по западному образцу, а на человека-развития - в рамках социально ориентированного государства.
Тридцать лет достаточный срок, чтобы это осознать?