Повышение эффективности применения ресурсосберегающих технологий точного земледелия
- Обобщение опыта применения технологий точного земледелия в зарубежных странах. Мониторинг эффективности сельскохозяйственных товаропроизводителей от использования технологий точного земледелия
Изучение зарубежного опыта применения ресурсосберегающих технологий точного земледелия в странах Европейского союза и США показало, что наиболее популярны исследования, проводимые путем мониторинга, для проведения которых разрабатываются опросные листы, в соответствии со стандартами.
Проведенное исследование среди 530 фермеров, используемых ресурсосберегающие технологии точного земледелия, показало, что (рис. 3):
Рисунок 3 – Результаты мониторинга, проведенного среди 530 фермеров, используемых ресурсосберегающие технологии точного земледелия
В диссертационной работе обобщены и структурированы исследования по эффективности применения технологий точного земледелия в США, которые составляют 108 работ (английский язык). Все результаты рассматривались с целью определения эффекта от применения технологий точного земледелия (табл. 1).
Таблица 1
Полученный эффект от применения технологий точного земледелия
Технология |
Полученный эффект, % |
|
положительный |
отрицательный |
|
Дифференцированное внесение азота |
74 |
26 |
Дифференцированное внесение фосфора и калия |
71 |
29 |
Дифференцированное внесение средств защиты растений |
86 |
14 |
Автовождение с использованием систем ГПС |
100 |
0 |
Дифференцированное орошение |
75 |
25 |
Дифференцированный посев семян |
83 |
17 |
Мониторинг урожайности, качества продукции и составление электронных карт |
65 |
35 |
Отбор почвенных проб |
60 |
40 |
Полный комплекс технологий ТЗ |
80 |
20 |
Анализ эффективности применения технологий точного земледелия в США показал, что более две трети источников сообщают о положительных эффектах от применения технологий точного земледелия в первый год. Также выявлено, что наиболее высокий положительный эффект при применении технологий точного земледелия на кукурузе (69%), сахарной свекле (80%) и пшенице (42%).
При внедрении точного земледелия каждая технология имеет свои затраты и эффекты. При этом учитываются многочисленные факторы и обстоятельства, которые в конечном итоге дают эффект. Обобщенные в ходе исследования данные мирового опыта по отдельным технологиям точного земледелия приводятся в таблице 2.
Таблица 2
Затраты и эффект от применения технологий точного земледелия
Технология |
Дополнительные затраты |
Эффект |
Параллельное вождение |
Автоматическая система управления; исполнительная карта; программное обеспечение; затраты на обучение персонала |
Экономия времени; экономия топлива; водитель может выпол- нять др. задачи; повышение общей производительности и качества работы |
Дифференцированный высев |
Почвенные карты; сеялка для дифференцированного посева, глубины и плотности; системы DGPS/RTK |
Повышение урожайности за счет лучшей плотности семян и распре- деления высева; снижение затрат на семена |
Дифференцированное внесение удобрений |
Система дифференцированного при- менения удобрений; встроенная система ГПС; местные датчики по- годы, либо услуги интернет-погоды другое: аэрофотоснимки, картиро -вание урожайности, пробы почв, карта почвы, затраты на обучение персонала |
Повышение урожайности; повы- шение (качества) содержания белка; отслеживаемость; эконо- мия времени; экономия удобрений |
Дифференцированное опрыскивание гербицидами по карте сорняков и прогнозу погоды |
Комплексный инжекторный распы- литель; местные датчики погоды, или интернет-погода; пробы почвы (карта почвы); затраты на обучение персонала; составление карты сор- няков с автономными системами отображения сорняков |
Экономия гербицидов; отслежи-ваемость; экономия времени; повышение урожайности |
Дифференцированное орошение |
Программное обеспечение управле- ния водопользованием; поливной трубопровод системы капельного орошения; датчики |
Экономия воды; экономия пита- тельных веществ |
Дифференцированная обработка почвы по почвенным картам |
Почвенные карты; культиваторная лапа; датчики для определения состава почвы, смонтированные спереди; другие датчики |
Повышение урожайности; эконо- мия энергии; экономия времени; улучшение эффективности маши-ны |
Измерение содержания хлорофилла в сельскохозяйственных культурах перед уборкой урожая |
Датчики в реальном времени для составления карт содержания хлоро- филла в растениях; составление карт урожайности |
Повышение качества продукции; возможность начать уборку уро-жая в оптимальный период; улуч- шение качества и содержание воды в зерне |
Логистика уборки урожая |
Единая система управления транс- портными средствами; новая систе- ма транспортных средств; карты урожайности; логистическая систе- ма оптимизации; вспомагательные программные средства составления временного графика уборки урожая |
Повышение урожайности; опти -мизированный сбор урожая; экономия топлива; снижение содержания воды в зерновых культурах; экономия времени при транспортировке |
Управление информацией |
Программное обеспечение для обработки карт поля |
Сокращение времени и затрат на рабочую силу; улучшение качест- ва данных |
После глубокого изучения опыта эффективности ресурсосберегающих технологий точного земледелия и анализа нескольких форм опросных листов нами был предложен свой вариант опросного листа-анкеты, который, на наш взгляд, более приемлем для российского товаропроизводителя. Этот опросный лист-анкета включает как прямые, так и косвенные вопросы, связанные с эффективностью применения технологий точного земледелия. Вопросы составлены так, что при ответе дано на них несколько вариантов для выбора. Такой подход к составлению анкеты не только позволял экономить время тому, кто отвечал на вопросы, а также получать необходимый для обобщения и анализа конкретный ответ.
Для определения эффективности товаропроизводителей от применения ими ресурсосберегающих технологий точного земледелия и выяснения ряда других вопросов была выбрана Воронежская область, которая является одним из ведущих сельскохозяйственных регионов России. В структуре почвенного покрова преобладают высокоплодородные черноземные почвы (90 %). Структура земельного фонда характеризуется высоким удельным весом земель сельскохозяйственного назначения (более 80 %). На Воронежскую область приходится до 4% всего производства зерновых в стране.
Анализ динамики производства сельскохозяйственной продукции в Воронежской области с 2000 по 2010 г. показывает снижение урожайности и сборов сельскохозяйственной продукции. Основной причиной этого явились сильная засуха и отсутствие достаточных площадей под орошением.
Считаем целесообразным повышать эффективность сельскохозяйственного производства с помощью расширения и ускорения использования ресурсосберегающих технологий, что будет способствовать устойчивому сельскому хозяйству в Воронежской области.
В связи с этим, впервые был проведен мониторинг применения технологий точного земледелия совместно с департаментом аграрной политики Воронежской области.
Обобщенные результаты нашего исследования эффективности сельскохозяйственных товаропроизводителей от применения технологий точного земледелия по ряду поставленных вопросов представлены в таблице 3.
Таблица 3
Результаты мониторинга применения технологий точного земледелия
Вопрос |
Результат |
1 |
2 |
Возраст? |
Пользователи технологий точного земледелия в возрасте до 40 лет более заинтересованы в применении технологий точного земледелия, чем пользователи, которым 50 и более лет. Старшее поколение не считает необходимым инвестировать в изучение и применение новых технологий |
Какова общая посевная площадь хозяйства? |
2000 – 3000 га – 13,3 %; 3000 – 4000 га – 26,7 %; 4000 и более – 43,4 %. |
Каков процент под этими с.-х. культурами? |
Зерновые – 38,9%; многолетние кормовые – 10,2%; технические – 38,7%; другие – 11,2% |
Окончание табл. 3 |
|
1 |
2 |
На какие с.-х. культуры применяете технологии точного земледелия? |
зерновых– 54,5%; технических – 43,2%; овощей – 2% |
Как применяете технологии точного земледелия? |
«Я делаю все операции точного земледелия самостоятельно» – 50% и «Я делаю ряд операций точного земледелия самостоятельно» – 50%, а ряд с услугами фирм ТЗ» – 0% |
Сколько лет вы применяете технологии точного земледелия? |
1-2 года – 76,4%, 4 года – 5,2 %, 3 года – 16,4%, 5 лет – 2% |
Почему вы решили принять технологии точного земледелия в вашем хозяйстве? |
«Возможность более эффективного производства» – 39,5%; «Потенциал увеличения прибыли» – 31,25%; «Ожидание того, что это поможет в будущем» – 18,75%; «Уменьшение воздействия на окружающую среду» – 6,25%; «Технологии, вызывающие большой интерес» – 4,25% |
Когда вы последний раз проводили почвенное обследование с ГПС? |
«Не проводили» – 50%; в 2009 г. – 33,4%; в 2010 г. – 16,7% |
Считаете ли вы, что применение технологий точного земледелия (каких конкретно) дает положительный эффект? |
Картирование с GPS – 77%; параллельное вождение с GPS – 89%; дифференцированный высев – 64%; дифференцированное внесение удобрений – 56%; дифференцированное внесение СЗР – 48% |
Насколько применение технологий точного земледелия увеличивает чистую прибыль на гектар? |
От 10 до 35% |
Сколько потребовалось времени, чтобы применение технологий точного земледелия начало приносить экономическую прибыль? |
В 1-й год – 22,3%; во 2-й год – 33,5%; в 3-й год – 22,0%; в 5-й – 11,0% |
Что, по вашему мнению, необходимо совершенствовать и какие трудности встретились у вас при применении технологий точного земледелия? |
Необходимо переоснащать и обновлять технику для внедрения технологий точного земледелия – 23%; снизить погрешность – 27%; обучить персонал – 35%; увеличить точность сигнала – 15% |