ГлавнаяПоискСвязьО сайте
Регистрация
Войти
 

Проектирование технологий выращивания сельхозкультур
В управлении земледелием всё шире находят применение информационные технологии: электронные карты, системы параллельного вождения, мониторинг техники, беспилотные агрегаты, космический контроль вегетации растений и т. д. Появились новые понятия: точное, “умное” земледелие, интернет вещей и другие.

На уровне региональных органов управления АПК и МСХ РФ создаются информационно-аналитические системы по контролю использования земли.

Информационные системы применяются для учета рабочего времени, продукции, горючего и других задач по организации производства, вместе с тем они слабо связаны с земледельческой наукой, в большинстве своём не обеспечены научно обоснованными нормативами и методиками управления системой земледелия, в них отсутствует анализ данных мониторинга.

Большей частью с их помощью пытаются контролировать рабочее время, простой техники, расход горючего; реже — дифференцировать внесение удобрений и средств защиты растений, а вопросы земледелия (севооборот, обработка почвы, срок и способ посева, норма высева семян), как правило, остаются за рамками систем.

Логично было бы полученные в мониторинге данные проанализировать и применить в проектировании технологий и систем земледелия, но разработок, с помощью которых можно осуществить проектирование в автоматическом или полуавтоматическом режиме, явно недостаточно.

Информационные разработки и технические средства по контролю и мониторингу использования земли и состояния агроценозов создаются преимущественно предприятиями, находящимися вне сферы сельского хозяйства, а системы земледелия и технологии выращивания сельхозкультур разрабатывают зональные научные учреждения сельскохозяйственного профиля, в которых, за небольшим исключением, нет специалистов по информационным технологиям и технических средств по их применению.

Поэтому возник разрыв между возросшими информационно-техническими возможностями мониторинга и контроля использования земли и состояния агроценозов и отставанием информационных систем по проектированию агротехнологий. В Курганском НИИСХ разрабатывается программный комплекс по проектированию технологий выращивания сельхозкультур, позволяющий преодолеть разрыв между мониторингом и проектированием, использовать современные возможности информационных технологий.

Методической основой для проектирования послужили работы ведущих научных коллективов страны, в частности учёных Сибирского НИИ земледелия и химизации, Всероссийского научно-исследовательского института земледелия и защиты почв от эрозии, которые разработали методику проектирования базовых элементов адаптивно-ландшафтной системы земледелия.

Коллективом СибНИИЗХима под руководством академиков Кирюшина В.И. и Власенко А.Н. ещё в 2002 году для Западной Сибири был разработан пакет технологий возделывания сельскохозяйственных культур, адаптированных к различным агроландшафтным районам, агроэкологическим группам и типам земель, предшественникам, уровням интенсификации и изменчивости агрометеорологичес-ких ресурсов.

В 2010 году Всероссийский научно-исследовательский институт земледелия и защиты почв от эрозии разработал методику проектирования базовых элементов адаптивно-ландшафтной системы земледелия. Позднее соответствующие рекомендации были разработаны в других регионах.

Так, учёные Курганского НИИСХ под руководством академиков Иванова А.Л. и Кирюшина В.И. разработали систему адаптивно-ландшафтного земледелия Курганской области. Учеными Кубанского аграрного университета Горпинченко К.Н. и Луценко Е.В. исследована интеллектуальная модель, характеризующая влияние на хозяйственные, энергетические и финансово-экономические результаты в зерновом производстве всех видов факторов: природных, агротехнологических, энергетических и финансово-экономических.

Основой для проектирования технологий выращивания сельхозкультур является база знаний, которая состоит из набора файлов и содержит характеристики и описания условий производства, почв, культур, рекомендации по их возделыванию, разработанные научными учреждениями. В ФГБНУ “Курганский НИИСХ” создана база знаний, формализованная в основном на естественном языке в виде агросправки.

Она размещена на сайте института и включает следующие сведения: описание культур; характеристику почв; сроки посева культур; нормы высева семян; характеристику сортов; описание способов обработки почвы, посева и уборки; рекомендации по расчету доз удобрений; описание сорных растений; описание болезней культур; описание вредителей и другие материалы.

Проектирование технологий выращивания сельхозкультур начинается с выбора культур, который определяется природно-климатическими и экономическими условиями, рыночным спросом на продукцию, рентабельностью производства.

Источником информации по спросу и рентабельности являются интернет, статистические данные, информация органов управления и научных организаций, в том числе база данных экономической эффективности технологий выращивания сельхозкультур Курганского НИИСХ, на оснований которой можно выбрать не только наиболее выгодные культуры, но и технологии их выращивания с учетом севооборотов.

Программа после введения местонахождения предприятия автоматически определяет агроландшафтный район, типовые технологические карты по культурам и соответствующие параметры технологий, которые можно отредактировать в соответствии с конкретными условиями.

Можно исключать или добавлять другие операции, агрегаты, изменять параметры технологий, урожайность культур.

Следует отметить, что в базе в настоящее время недостаёт формализованной информации, алгоритмов для автоматического принятия решений. Это связано с недостатком экспериментальных данных и моделей по ранее полученной информации.

В связи с этим не ставится задача полной автоматизации процесса проектирования, она скорее выполняет функцию экспертно-советующей системы. Технологии выращивания сельхозкультур должны быть наделены ресурсами, а реализация полученной продукции — обеспечивать расширенное воспроизводство, что предполагает экономические расчеты и создание соответствующей базы знаний экономической информации, формализованной в виде таблиц: уровень интенсификации, цены, вид оплаты труда, разряды работ, тарифные ставки, общие и специальные доплаты, премии, продолжительность рабочего дня, коэффициенты использования рабочего времени, сроки полезного использования основных средств, годовая загрузка машин, нормы выработки и расхода горючего, техники на полевых и стационарных работах.

Программный комплекс Курганского НИИСХ по проектированию технологий выращивания сельхозкультур — один из вариантов соединения научных знаний по земледелию с современными геоинформационными технологиями, позволяющий существенно повысить оперативность и обоснованность проектирования технологий, осуществлять расчет технологических карт, осуществить контроль их выполнения.

Одним из основных источников информации для проектирования технологий выращивания сельхозкультур являются электронные карты и книги истории полей.

В современных условиях значение производственных данных существенно возрастает в связи с тем, что, с одной стороны, растёт разнообразие технологий, техники, средств защиты растений, удобрений, а с другой, сокращается научный потенциал по их изучению и адаптации к зональным условиям, научные учреждения не в силах испытать все новинки в земледелии. Поэтому важно фиксировать и анализировать данные сельхозпредприятий.

Кроме того мониторинг позволяет контролировать выполнение технологий и не допускать их нарушения. Контроль выполнения технологий осуществляется с помощью программы “Агромонитор”, которая при наличии соответствующих датчиков с помощью мобильного терминала по каналу сотовой связи и далее через интернет на сервер баз данных передаёт параметры технологических операций (местонахождение агрегата, скорость движения, глубину заделки и норму высева семян), а также расход горючего, время и объём выполненной работы и собранной продукции.

Сервер может стоять в любом месте, например в офисе предприятия. Информация при необходимости выводится на электронную карту полей.

Далее пользователь через локальную сеть или интернет получает цифровую и визуальную информацию на своём компьютере или смартфоне (телефоне). Кроме того, следует отметить, что в связи с ликвидацией Роснисагропрома сельхозпредприятия лишились обоснованных норм выработки и расхода горючего на сельскохозяйственных полевых работах.

Соответственно исчезла база экономических норм для расчета технологических карт и планирования растениеводства. Предприятия вынуждены использовать собственные приблизительные данные.

Программа “Агромонитор” рассчитывает площади выполненных полевых работ, что позволяет обосновать нормы выработки, которые используются в проектировании технологий, а также начислении заработной платы.

Программный комплекс Курганского НИИСХ по проектированию технологий выращивания сельхозкультур — один из вариантов соединения научных знаний по земледелию с современными геоинформационными технологиями, позволяющий существенно повысить оперативность и обоснованность проектирования технологий, осуществлять расчет технологических карт, осуществить контроль их выполнения.

Н.В. СТЕПНЫХ, кандидат экономических наук, ведущий научный сотрудник, А.М. ЗАРГАРЯН, инженер — программист, О.А. ЖУКОВА, научный сотрудник ФГБНУ "Курганский НИИСХ"

Источник: Журнал "Нивы России" №10 (154), ноябрь 2017​​​​​​​


Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Зарегистрируйтесь, чтобы узнать больше!