Эффективность ресурсосберегающих технологий в системе точного земледелия
Автор: Якимова Л.А.
Журнал: Вестник Красноярского государственного аграрного университета @vestnik-kgau
Рубрика: Сельскохозяйственные науки
Статья в выпуске: 9, 2017 года.
Бесплатный доступ
Программное обеспечение является ос-новным элементом технологии точного земледелия, которое можно назвать ком-плексом, состоящим из современной сель-скохозяйственной техники, информационных технологий, приборов точного позициониро-вания, российской спутниковой системы ГЛО-НАСС. При внедрении технологий точного земледелия открываются дополнительные возможности для производства экологически чистой продукции высокого качества. Эко-номятся хозяйственные и природные ресур-сы при условии оптимизации производства. Цель исследования заключается в предложе-нии внедрения ресурсосберегающих техноло-гий точного земледелия в ООО «Учебно-опытное хозяйство "Миндерлинское"». Объ-екты исследования: ФГБОУ ВО Красноярский ГАУ, ООО «Учебно-опытное хозяйство "Мин-дерлинское"». Проблемы производства сель-скохозяйственной продукции, рационального отношения к запасам сырья, энергетическим ресурсам и охране окружающей среды с каж-дым годом становятся все острее. Причи-нами, сдерживающими распространение ре-сурсосберегающих технологий точного зем-леделия в Красноярском крае, являются устаревшие технологии по выращиванию сельскохозяйственных культур, отсутствие технических средств, программного обеспе-чения, а также недостаточность глубоких научных исследований. Эффективность ре-сурсосберегающих технологий рассмотрена с позиций: экономической, социальной и экологи-ческой. Доказана целесообразность внедрения данных технологий в ООО «Учебно-опытное хозяйство "Миндерлинское"». Особое внима-ние необходимо обратить на проблему кад-рового обеспечения сельскохозяйственных организаций. В условиях обострения пробле-мы продовольственной безопасности и им-портозамещения необходимо повышать ка-чество продукции, а значит и качество тру-да. В Красноярском крае не готовятся спе-циалисты для использования и обслуживания технических средств технологий точного земледелия, поэтому предложено создание обучающего класса «Точное земледелие» в Красноярском государственном аграрном уни-верситете, и приведены затраты на его со-здание. Внедрение технологий точного земле-делия будет способствовать сбору информа-ции о сельскохозяйственных землях и плодо-родии почв, повышению урожайности и произ-водству экологически безопасной сельскохо-зяйственной продукции. Требует нового мыш-ления и подготовки заинтересованных кадров.
Точное земледелие, ре-сурсосберегающие технологии, программное обеспечение, современная сельскохозяй-ственная техника, агротехнические меро-приятия, минимизация затрат, дифференци-рованная обработка почвы, экономическая эффективность
Короткий адрес: https://sciup.org/140224281
IDR: 140224281
Текст научной статьи Эффективность ресурсосберегающих технологий в системе точного земледелия
Введение. Точное земледелие – это совокупность информационных технологий, технических средств и систем принятия решений с учетом природных особенностей использования земли сельскохозяйственного назначения. Для внедрения технологий точного земледелия необходимы: современная сельскохозяйственная техника, информационные технологии, приборы точного позиционирования, Российская спутниковая система ГЛОНАСС. Точное земледелие можно назвать стратегией менеджмента, которая позволяет принимать решения по управлению посевами.
Программное обеспечение является основным элементом технологии точного земледелия, которое даст возможность оптимизации и реализации агротехнических мероприятий с учетом основных характеристик в пределах возделываемого поля.
Цель исследования : обосновать внедрение ресурсосберегающих технологий точного земледелия в ООО «Учебно-опытное хозяйство "Миндерлинское"».
Объекты исследования : ФГБОУ ВО Красноярский ГАУ, ООО «Учебно-опытное хозяйство «Миндерлинское».
Результаты исследования и их обсуждение . Проблемы производства сельскохозяйственной продукции, рационального отношения к запасам сырья, энергетическим ресурсам и охране окружающей среды с каждым годом становятся все острее, так как население планеты увеличивается. Причинами, сдерживающими распространение ресурсосберегающих технологий точного земледелия в Красноярском крае, являются устаревшие технологии по выращиванию сельскохозяйственных культур, отсутствие технических средств, программного обеспечения, а также недостаточность глубоких научных исследований.
Особое внимание необходимо обратить на проблему кадрового обеспечения сельскохозяйственных организаций. В условиях обострения проблемы продовольственной безопасности и импортозамещения необходимо повышать качество продукции, а значит и качество труда. В Красноярском крае не готовятся специалисты для использования и обслуживания технических средств технологий точного земледелия.
Сложные экономические и природноэкологические условия требуют от специалистов сельскохозяйственной отрасли высокого уровня профессионализма. Следовательно, при подготовке специалистов аграрного производства во время учебных и производственных практик возникает необходимость в освоении студентами наиболее эффективных технологий и производств. С этой целью в Красноярском государственном аграрном университете создан «Учебный центр точного земледелия», который оснащен необходимым оборудованием (табл. 1).
Таблица 1
|
Наименование |
Кол-во, шт. |
Цена за ед., руб. |
Сумма, руб. |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
1. Считыватель Matrix |
3 |
5100 |
15300 |
|
2. Датчик температуры 1-wire |
2 |
2600 |
5200 |
|
3. Бесконтактный включатель |
1 |
1500 |
1500 |
Окончание табл. 1
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
4. Автограф |
5 |
14800 |
74000 |
|
5. Автограф-Инфо |
2 |
12900 |
25800 |
|
6. Терминал для весов |
1 |
29000 |
29000 |
|
7. Тензодатчик |
1 |
9600 |
9600 |
|
8. Фотокамера |
2 |
8300 |
16600 |
|
9. Ключи (проксимити брелок RFID) |
5 |
130 |
650 |
|
10. Карты |
5 |
150 |
750 |
|
11. Датчик высева |
3 |
7500 |
22500 |
|
12. Котроллер |
1 |
22300 |
22300 |
|
13. Хаммерхэд |
1 |
36000 |
36000 |
|
14. ДУТ ТД-600 |
1 |
9000 |
9000 |
|
15. Счетчик K600 |
1 |
3500 |
3500 |
|
16. КУСС |
1 |
14260 |
14260 |
|
17. АКБ 1,2Ач |
1 |
2260 |
2260 |
|
18. Распаячная коробка |
1 |
1000 |
1000 |
|
19. ДУ-180 |
1 |
9750 |
9750 |
|
20. Считыватель меток Радиус–С |
1 |
8600 |
8600 |
|
21. Интерфейсный мост |
1 |
2500 |
2500 |
|
22. Считыватель меток Радиус–С |
2 |
9850 |
19700 |
|
23. Метка Радиус–В |
2 |
8730 |
17460 |
|
24. ДГВ-200 |
1 |
15400 |
15400 |
|
25. Индикатор И4 |
2 |
12450 |
24900 |
|
26. Конвертор rs232-rs485 для весового терминала |
2 |
3300 |
6600 |
|
27. Датчик влажности |
1 |
3200 |
3200 |
|
28. Датчик движения |
1 |
2600 |
2600 |
|
29. Громкоговоритель |
2 |
1500 |
3000 |
|
30. Преобразователь 220в-12в |
3 |
1500 |
4500 |
|
31. Ик-барьер |
2 |
9300 |
18600 |
|
32. Копия самосвала |
1 |
2500 |
2500 |
|
33. Емкости прозрачные 5–10 литров |
2 |
3000 |
6000 |
|
34. Плакаты |
7 |
2500 |
17500 |
|
35. Каркас для плаката |
7 |
3500 |
24500 |
|
Итого |
476530 |
Перечень оборудования для организации обучающего класса по теме «Точное земледелие»
Для того чтобы эффективно управлять сельскохозяйственным производством, необходимо не только получать максимальную прибыль, но и учитывать при этом условия рационального использования природных ресурсов, экономию удобрений, ядохимикатов, семян, защиту окружающей среды. Для того чтобы внедрить технологии точного земледелия на сельскохозяйственном предприятии, необходимо вначале определить фактические размеры площадей полей и их границы.
Этапы внедрения технологии точного земледелия:
-
1. Создание единого диспетчерского центра для объединения всех программных средств в общую систему.
-
2. Осмотр поля и его оценка с помощью ГИС (географическая информационная система) и ГСП (глобальная система позиционирования). Составление кадастра угодий.
-
3. Анализ почвы с использованием датчиков, приборов и мобильных информационных систем.
-
4. Составление электронных карт урожайности, которые позволят выявить неравномерность урожайности в пределах поля.
-
5. Составление электронных карт типов почв, содержания в почве гумуса и микроэлементов.
Внедрение ресурсосберегающих технологий позволит сельхозтоваропроизводителям качественно провести предпосевную дифференцированную обработку почвы и снизить энергозатраты.
Точный высев определенного количества и качества семян повышает урожайность, снижая при этом количество посевного материала. Дифференцированное внесение удобрений позволит вносить их на те участки поля, где они действительно необходимы, что даст возможность вести производство сельскохозяйственной продукции на экологически чистой основе, приведет к получению высоких урожаев и предохранению окружающей среды от загрязнения.
Анализ состояния посевов с учетом сорняков и болезни растений позволит точно определить место внесения ядохимикатов и средств защиты растений. Автоматический контроль над работой и движением машин и механизмов позволит контролировать расход топлива, вести устойчивое и эффективное сельское хозяйство.
ООО «Учебно-опытное хозяйство "Миндер-линское"», являясь базой практического обучения и проведения научно-исследовательской работы, как преподавателей, так и студентов университета, также имеет статус элитносеменоводческого хозяйства (производство и реализация элитных семян зерновых культур) с перспективой создания системы семеноводства бобовых культур, многолетних трав и картофеля. Поэтому в учебно-опытном хозяйстве необходимо проведение работ по внедрению прогрессивных ресурсосберегающих технологий (табл. 2, 3).
Таблица 2
Сельскохозяйственные культуры и объемы возделывания в ООО «Учхоз "Миндерлинское"»
|
Культура |
Объем, га |
|
Пшеница |
1300 |
|
Овес |
200 |
|
Ячмень |
400 |
|
Однолетние травы на силос: горох+овес+ячмень |
600 |
|
Кукуруза на силос |
100 |
|
Многолетние травы на сено |
500 |
|
Многолетние травы на распашку |
240 |
|
Пар |
400 |
|
Залежь |
1000 |
Таблица 3
|
Марка |
Количество |
|
1 |
2 |
|
Сеялка Агратор-5,6 |
2 |
|
Сеялка Агратор-7,2 |
1 |
|
Трактор К-701 |
4 |
|
Трактор К-704 |
1 |
|
Дискатор БДМ-6х4П |
2 |
|
Культиватор КТС-5,5 |
3 |
|
Плуг ПЛН-8-35 |
4 |
|
МТЗ-82.1 |
4 |
Окончание табл. 3
|
1 |
2 |
|
МТЗ-80 |
2 |
|
МТЗ-952 |
1 |
|
Грабли типа ГВК-6 итальянские |
2 |
|
Энергетическое средство КЗР-10 |
1 |
|
Кормоуборочный комбайн «Марал» |
1 |
|
КСК-600 |
1 |
|
Дон-680М |
1 |
|
Зерноуборочный комбайн «Полесье-1218» |
3 |
|
Кукурузный культиватор |
1 |
|
Кукурузная сеялка |
1 |
|
Енисей-1200 |
1 |
|
Плуг оборотный (8 корпусов) |
1 |
Сельскохозяйственная техника ООО «Учхоз "Миндерлинское"»
Модернизация материально-технической базы ООО «Учебно-опытное хозяйство " Миндер-линское " » станет ресурсом повышения эффективности агропромышленного производства в крае, так как позволит обеспечить подготовку высококвалифицированных специалистов сельскохозяйственной отрасли, обладающих новейшими специализированными знаниями.
С учетом вводимых против России экономических санкций и для усиления практической и технологической подготовки студентов направлений подготовки «Агроинженерия» и «Агрономия» обоснование внедрения новых технологий точного земледелия ориентировано на современную отечественную технику (табл. 4).
Таблица 4
|
Наименование |
Ориентировочная цена, руб. |
Кол-во |
|
1. КАМАЗ–45143 с прицепом к нему НЕФАЗ–8560, модель двигателя КАМАЗ 740.31-240 (Евро-3) |
КАМАЗ 45143– 3300000; НЕФАЗ–8560 – 850000 |
1 |
|
2. Трактор К–744 Р2, модель двигателя 8481.10 – замена к 704 |
5447800 |
1 |
|
3. Трактор МТЗ – 1523 |
2600000 |
2 |
|
4. Борона БСП – 21 «Деметра» (замена 18) |
1400000 |
1 |
|
5. Плуг оборотный полунавесной ППО-8-40-01 |
1000000 |
2 |
|
6. Плоскорез-глубокорыхлитель ГРН–7 |
575000 |
1 |
|
7. Опрыскиватель прицепной ОП-2500М «АРГО» |
365000 |
1 |
|
8. Разбрасыватель удобрений минеральных РУ-7000 |
1400000 |
1 |
|
9. Жатка зернобобовая ЖЗБ–4,2 М |
215000 |
1 |
|
10. Подборщик ПП – 3 |
224000 |
1 |
|
11. Культиватор-окучник КОН–2,8 |
160000 |
1 |
|
12. Копатель КСТ–1,4 |
230000 |
1 |
|
13. Автопилот ТРИМБЛ CFX 750 VBS на основе подруливающего устройства EZPilot на любой трактор:
|
710000 |
2 |
|
14. Система TrimbleField-IQ для управления секциями опрыскивателя |
245000 |
1 |
|
Итого, руб. |
23031800 |
|
Потребность ООО «Учебно-опытное хозяйство "Миндерлинское"» в дополнительных технических средствах в 2017 г.
В Красноярском крае элементы технологий точного земледелия применяются в АПК Шары-повского района. Поставлена задача внедрения технологии точного земледелия, позволяющая получить до 70 центнеров зерна с гектара. Для этого вся техника оборудуется спутниковой системой «Тримбл», которая позволяет оперативно дозировать удобрения, сканировать почву на наличие сорняков и эффективно работать даже ночью. Почти сорок механизаторов из близлежащих сел прошли обучение за рубежом и в Подмосковье, чтобы работать на такой технике. Грамотно применяя целый комплекс агротехнических мероприятий: удобрения, качественные семена, – здесь за первые два года добились роста урожайности с 25 до 32 центнеров зерна с гектара.
На базе мониторинга сельскохозяйственных предприятий, применяющих технологии точного земледелия (ТЗ), Центра ТЗ РГАУ – МСХА им. К.А. Тимирязева можно сделать вывод, что экономическая эффективность может рассматри- ваться в трех аспектах: экономическом, социальном и экологическом.
Экономическая эффективность технологий ТЗ заключается в том, что уменьшаются затраты на пестициды, удобрения, семена. Повышается урожайность и качество производимой продукции.
Экологическая эффективность технологий ТЗ в основном заключается в предотвращении водной и почвенной эрозии, почвенной деградации. Применяемая методика внесения удобрений и пестицидов уменьшает загрязнение ядохимикатами, уменьшается загрязнение окружающей среды.
Социальная эффективность технологий ТЗ выражается в следующем: выращивается экологически чистая продукция, безопасная для человека, повышается уровень и качество жизни населения, ускоряется переход от традиционного к современному сельскому хозяйству.
Результаты, которые принесет применение технологии ТЗ в ООО «Учхоз "Миндерлинское"» отображены в таблице 5.
Таблица 5
|
Показатель |
Без навигатора (на 1000 га) |
С навигатором (на 1000 га) |
Разность |
Эффективность, руб. |
|
Площадь пересева, га |
83,2 |
12,8 |
70,4 |
– |
|
Перерасход семян, т |
20 |
5 |
15 |
195 000 |
|
Перерасход удобрений, т |
16 |
3 |
13 |
49 400 |
|
Перерасход топлива, л |
602 |
111 |
491 |
18 167 |
|
Всего |
262 567 |
Экономическая эффективность работы посевного комплекса «Агратор»
Разработан способ дифференцированного внесения минеральных удобрений в зависимости от содержания NPK по элементарным участкам, который снижает их нормы внесения на 14–56 % относительно традиционного способа и обеспечивает экономию 495–465 тыс. руб на 1 000 га (табл. 6).
Таблица 6
Эффективность внесения аммиачной селитры при посеве, кг/га (в физическом весе)
|
Способ внесения минеральных удобрений |
Запланированная урожайность, т/га |
||
|
2 |
3 |
4 |
|
|
Традиционный |
Не требуется |
59 |
224 |
|
Дифференцированный |
Не требуется |
26 |
193 |
|
% от традиционного |
- |
56 |
14 |
|
Экономия на 1 000 га, тыс. руб. |
- |
495 |
465 |
Выводы . Эффективность ресурсосберегающих технологий рассмотрена с позиций: экономической, социальной и экологической. Доказана целесообразность внедрения данных технологий в ООО «Учебно-опытное хозяйство "Миндерлинское"». Особое внимание необходимо обратить на проблему кадрового обеспечения сельскохозяйственных организаций. В условиях обострения проблемы продовольственной безопасности и импортозамещения необходимо повышать качество продукции, а значит и качество труда. В Красноярском крае не готовятся специалисты для использования и обслуживания технических средств технологий точного земледелия, поэтому предложено создание обучающего класса «Точное земледелие» в Красноярском государственном аграрном университете и приведены затраты на его создание.
Внедрение технологий точного земледелия будет способствовать сбору информации о сельскохозяйственных землях и плодородии почв, повышению урожайности и производству экологически безопасной сельскохозяйственной продукции. Требует нового мышления и подготовки заинтересованных кадров.
Список литературы Эффективность ресурсосберегающих технологий в системе точного земледелия
- Якушев В.В. Точное земледелие теория и практика. -СПб., 2016. -364 с.
- Труфляк Е.В. Основные элементы системы точного земледелия. -Краснодар: Изд-во КубГАУ, 2016. -39 с.
