Abstrakt vědeckého článku o jiných technologiích, autorka vědecké práce – Gulnara Gafurovna Bikbulatova
Článek popisuje technologii precizního zemědělství, jejíž použití může snížit náklady na aplikaci hnojiv, osiva, paliva, zvýšit produktivitu a vyrovnat fyzikální a agrochemické vlastnosti půdy, což je pro zemědělství v Omské oblasti poměrně důležité.
i Už vás nebaví bannery? Reklamu můžete vždy vypnout.
Podobná témata vědecké práce na jiných technologiích, autorkou vědecké práce je Gulnara Gafurovna Bikbulatova
Analýza funkčnosti programu Agrar – Office
Precizní zemědělství je cestou k zachování zdrojů
Studium vnitropolní variability agrochemických parametrů orných půd a stanovení potřeby hnojiv a meliorantů v technologiích přesného zemědělství
Využití geografických informačních technologií při automatizaci účetnictví a provozního řízení podniku
Elektronická výnosová mapa jako informační základ pro přesné hnojení
i Nemůžete najít, co potřebujete? Vyzkoušejte službu výběru literatury.
i Už vás nebaví bannery? Reklamu můžete vždy vypnout.
Technologie pro precizní zemědělství
Článek popisuje technologii precizního zemědělství, jejíž aplikace umožňuje snížit náklady na hnojení, osivo, palivo, zvýšit produktivitu, zdůvodnit fyzikální a agrochemické vlastnosti půdy, které jsou v dnešní době pro zemědělství regionu Omsk kritické.
Text vědecké práce na téma “Technologie přesného zemědělství”
MDT 63158 G. G. BIKBULATOVÁ
Omská státní agrární univerzita
PŘESNÁ ZEMĚDĚLSKÁ TECHNOLOGIE
Článek popisuje technologii precizního zemědělství, jejíž použití může snížit náklady na aplikaci hnojiv, osiva, paliva, zvýšit produktivitu a vyrovnat fyzikální a agrochemické vlastnosti půdy, což je pro zemědělství v Omské oblasti poměrně důležité.
Klíčová slova: precizní zemědělství, řízení produktivity plodin.
Jedním ze základních prvků technologií šetřících zdroje v zemědělství je „precizní zemědělství“ (nebo jak se někdy nazývá „precizní zemědělství“). Precizní zemědělství je řízení produktivity plodin s přihlédnutím k vnitropolní variabilitě rostlinného prostředí. Jinými slovy, toto je optimální kontrola pro každý čtvereční metr pole. Cílem takového hospodaření je dosažení maximálního zisku při optimalizaci zemědělské výroby, úspora ekonomických a přírodních zdrojů. To otevírá skutečné příležitosti pro výrobu kvalitních produktů a ochranu životního prostředí [3].
Tento přístup, jak ukazují mezinárodní zkušenosti, přináší mnohem větší ekonomický efekt a hlavně umožňuje zvýšit reprodukci úrodnosti půdy a úroveň ekologické čistoty zemědělských produktů. Precizní zemědělství umožňuje snížit náklady na aplikaci hnojiv, osiv, paliv a maziv v průměru o 30 %. Kromě snížení nákladů a zvýšení výnosů vám přesné zemědělství umožňuje vyrovnat fyzikální a agrochemické vlastnosti půdy, pole
získává správnou formu, vhodnou pro provádění agrotechnických operací [4].
V 70. letech 20. století byla naše země průkopníkem v rozvoji systému precizního zemědělství, po perestrojce byly práce zastaveny. V současné době se precizní zemědělství aktivně rozvíjí již více než XNUMX let v Evropě, USA a Číně a nyní i v Jižní Americe.
Průkopníkem ve vývoji přesného zemědělství v Evropě je Spojené království, kde se na farmě v hrabství Safolk po dobu tří let provádělo mapování výnosů a koordinační analýza půdy v anomálních zónách a hnojiva byla aplikována pomocí Stroj Amazone-M-Tronic. To poskytlo průměrnou roční úsporu 17 GBP na hektar (ve srovnání s aplikací konstantních dávek na celém poli) [2].
Díky použití vysoce přesné technologie v zemích s rozvinutým zemědělstvím bylo možné zvýšit výnos obilných plodin na 90 c/ha a získat značné zisky. Zemědělci z Německa tak při zavádění prvků precizního zemědělství dosahují 30% zvýšení výnosu při současném snížení nákladů na minerální hnojiva o 30 % a na inhibitory o 50 %.
“OMSK VĚDECKÝ BULLETIN” č. 2 (71), ZEMĚDĚLSKÉ VĚDY 2008
ZEMĚDĚLSKÉ VĚDY „VĚDECKÝ BULLETIN OMSK“ č. 2 (71), 2008
Rýže. 1. Schéma výměny informací v technologii přesného zemědělství
Přesné zemědělství zahrnuje mnoho prvků, ale všechny lze rozdělit do tří hlavních fází:
• shromažďování informací o ekonomice, oboru, kultuře, regionu;
• analýza informací a rozhodování;
• realizace rozhodnutí – provádění agrotechnologických operací [3].
Přesné zemědělství je založeno na využití geografických informačních technologií a globálních polohovacích systémů.
K implementaci technologie přesného zemědělství je zapotřebí moderních zemědělských strojů řízených palubním počítačem a schopných diferenciálně provádět agrotechnické operace a přesných polohovacích zařízení na zemi (PR-přijímače). K identifikaci heterogenity polí jsou zapotřebí technické systémy (automatické vzorkovače, různé senzory a měřicí systémy, sklízecí stroje s automatickým záznamem plodin, zařízení dálkového průzkumu zemědělských plodin atd.). Jádrem technologie přesného zemědělství (druhá etapa výše diskutovaných) je softwarový obsah, který zajišťuje automatizovanou údržbu prostorově atributivních dat kartotéky zemědělských polí, stejně jako generování, optimalizaci a implementaci agrotechnických
rozhodnutí zohledňující variabilitu charakteristik v rámci obdělávaného pole (obr. 1).
První fáze je dosti rozvinutá z hlediska hardwaru a softwaru. První etapou zavádění technologie přesného zemědělství je vývoj databáze, která bude obsahovat informace o ploše, výnosu, agrochemických a agrofyzikálních vlastnostech půdy a úrovni vývoje rostlin (obr. 2).
Ke sběru informací se používají automatické vzorkovače půdy vybavené přijímači GPS a palubními počítači; geografické informační systémy (GIS) pro sestavování prostorově orientovaných elektronických map polí; výnosové mapy vymlácených plodin získané bezprostředně po sklizni; techniky dálkového průzkumu Země (RS), jako je letecké snímkování a satelitní snímky.
V Rusku prodávají satelitní snímky společnosti Sovzond, Geonadir a ScanEx [6, 7]. V Evropě existují speciální poradenská centra, kde se satelitní snímky zpracovávají pomocí speciálních programů (A1^1b, ENVI), které jsou následně vydávány zemědělcům spolu s doporučeními ve vhodném grafickém formátu. Bohužel v Rusku zatím žádná taková centra nejsou. Agrofyzikální výzkumný ústav Ruska používá bezpilotní vzdušné rádiové ovládání k monitorování zemědělské půdy.
Rýže. 2. Údaje z agrochemického a agrofyzikálního průzkumu polí
Rýže. 3. Tematické vrstvy agrochemického a agrofyzikálního průzkumu
Rýže. 4. Rozhraní programu Agrární úřad
Rýže. 5. Správa vrstev a práce s daty v Agrárním úřadu
“OMSK VĚDECKÝ BULLETIN” č. 2 (71), ZEMĚDĚLSKÉ VĚDY 2008
ZEMĚDĚLSKÉ VĚDY „VĚDECKÝ BULLETIN OMSK“ č. 2 (71), 2008
Rýže. 6. GPS přijímač, procesor a displej s ukazatelem směru
přenosné zařízení, které umožňuje rychle získat informace o vývoji závodu a dalších parametrech, v důsledku čehož se vytvoří databáze, která má kartografický odkaz [4].
Jakmile jsou k dispozici informace, mapa získává nové vrstvy: hydrografie, silniční síť atd. Dále jsou vytvořeny tematické vrstvy: výsledky agrochemických a agrofyzikálních průzkumů, povětrnostní podmínky, reliéf, střídání plodin, výnosová mapa atd. (obr. 3) [4]. Elektronická karta vám tak umožňuje ovládat všechny zemědělské operace.
Pro práci s mapami a vytváření tematických vrstev lze využít programy jako ArcGis, MapInfo apod. Navíc existují speciální balíčky založené na geografických informačních systémech AgroNET NG nebo Panorama. Existuje modulární systém nazvaný Agromap, ve kterém jsou balíčky prezentovány v modulech, a proto je možné balíčky zakoupit v modulech v závislosti na přidělených úkolech, což ovlivňuje cenu balíčku [7].
Druhá fáze je v současnosti nejméně rozvinutá, ale na trhu existuje řada softwarových produktů určených k analýze shromážděných informací a rozhodování o výrobě. Systémy na podporu rozhodování, expertní systémy a programy využívající matematické modely pro zemědělství se teprve začínají objevovat. V podstatě se jedná o programy pro výpočet dávek hnojiv s prvky geografických informačních systémů (GIS). Jsou to například SSToolBox ©, Agro-Map ©, Agromanager ©, LISSOS ©, UrozhayAgro ©, AdeptIS © a také FieldRover II ©, MapInfo © a AgroView © [3].
Pojďme si stručně popsat nejznámější programy v této oblasti: informační a analytický systém „Agroholding“ od společnosti „TsentrProgrammSystem“, „Agrar-Office“ od LandData Eurosoft, John Deere Office.
“Agroholding” od společnosti “TsentrProgrammSystem”. Agroholding používá jako základní software 1C: Production Enterprise Management 8 a pro informační podporu Panorama-Agro GIS. S pomocí GIS se provádí primární zpracování dat a 1C zajišťuje management, účetnictví a daňové účetnictví.
“Agrární úřad” od LandData Eurosoft je integrovaný systém. V balíčku “Agrární-
kancelář“ zahrnuje programy „Podnik“, „Právník“, „Rostlinná výroba“, „Dobytek“ a „Chov prasat“. Zejména pro rostlinnou výrobu existuje systém Agrowin, který se skládá z několika modulů: „Hospodaření s půdou“, „Polní deník“, „AgroGIS“ a „Přesné zemědělství“ (obr. 4, 5) Modul „AgroGIS“ – elektronický mapa podniku – je navržena pro práci s daty, která přicházejí jako výsledek měření GPS a sestavování elektronických map terénu. Modul „Precizní zemědělství“ umožňuje zpracovávat libovolné distribuční mapy: zemědělské chemické průzkumy, výnosy atd.
JD Office od John Deere. Je nabízen ve třech verzích: JD Reports – pro dokumentaci a analýzu všech zemědělských prací, JD Reports Map – JD Reports plní funkce GIS a umí graficky zobrazit technologii pěstování plodin a JD AgroOffice – pro řešení ekonomických problémů [1].
Ve třetí etapě zavádění technologie přesného zemědělství jsou získané a analyzované informace využívány při provádění agrotechnologických operací, zejména při diferencované aplikaci hnojiv a při setí. Etapa agrotechnologických operací se stejně jako první etapa dynamicky rozvíjí.
Tato fáze je nejtěžší. Zde se neobejdete bez speciálního vybavení vybaveného palubními počítači, GPS přijímači a různými senzory, které umožňují dávkovat osivo a hnojiva s ohledem na potřeby konkrétní oblasti pole. Pro přesnější provádění operací je vhodné zakoupit paralelní hnací systémy. Taková zařízení umožňují provádět zemědělské technologické operace i v noci s přesností několika centimetrů [5].
Paralelním jízdním systémem je přijímač GPS, procesor pro zpracování dat a displej s ukazatelem kurzu (obr. 6). Navíc je zde autopilot, při jehož použití se operátor prakticky nepodílí na ovládání jednotky. Signál z GPS přijímače jde přímo na podvozek traktoru. Jediné, co se od pracovníka vyžaduje, je natočit traktor na konci pole do určitého úhlu pro další průjezd. Zároveň se výrazně zvyšuje přesnost operace.
Pro přesnější určení souřadnic existují diferenciální korekce. Existují bezplatné úpravy, například EGNOS, E-Dif, SF1 a placené – SF2, Omni STAR HP a Omni STAR XP [6, 7]. John Deere má vlastní službu diferenciální korekce, StarFire, která funguje pomocí satelitního korekčního systému SBAS.
Podle rad odborníků je třeba při nákupu přesného zemědělského vybavení a softwaru věnovat pozornost vybavení: palubní počítače, přijímače GPS, senzory, kompatibilita všech těchto prvků. Například pro zařízení Amazone je nutné zakoupit zařízení Amatron +, protože některé palubní počítače a přijímače mohou číst informace odlišně.
Na závěr je třeba poznamenat, že realizace precizního zemědělství vyžaduje značné investice. Jak však ukazují zkušenosti s používáním přesných zemědělských technologií, tyto investice se vyplácejí a umožňují pak výrazné úspory ve výši 30–70 %.
1. Zhukova O. Precision in the Fields / O. Zhukova // „Agroprofi“: technologie výroby a řízení. – 2008. – č. 3 (6). — S.12-34.
2. Yakushev V.P. Na cestě k preciznímu zemědělství / V.P. Jakušev. – Petrohrad: Nakladatelství PNPI RAS, 2002. – 458 s.
3. Yakushev V. P. Informační podpora pro přesné zemědělství / V. P. Yakushev, V. V. Yakushev. – Petrohrad: Nakladatelství PNPI RAS, 2007. – 384 s.
BIKBULATOVA Gulnara Gafurovna, kandidátka zemědělských věd, Katedra efektivních technologií a managementu v agroprůmyslovém komplexu.
Datum obdržení článku redakcí: 20.12.2008. prosince XNUMX
MDT 631.146: 631.6 (571.13) T. A. ČIŽÍKOVÁ
Státní technická univerzita v Omsku
KONCEPCE ROZVOJE REKLAMACE POZEMEK VE STEPNÍ ZÓNĚ OMSKÉHO KRAJE
Článek navrhuje koncepci rozvoje rekultivace ve stepních oblastech regionu Omsk. Efektivní využívání půdního fondu a rekultivačního fondu je spolehlivým prostředkem k obnovení produkce nejdůležitějších druhů zemědělských produktů a zvýšení úrodnosti zemědělské půdy.
Klíčová slova: koncepce, rekultivace, program, vývoj, zlepšování, management.
S přechodem na tržní vztahy došlo v mnoha oblastech činnosti ruského agro-průmyslového komplexu k významným změnám. V průběhu uplynulých desetiletí došlo k výrazné transformaci organizačních struktur a pozemkových vztahů, vedoucí ke snížení úrovně přirozené úrodnosti a poklesu míry meliorací [1].
Je třeba poznamenat, že v zemědělství stepní zóny, stejně jako v regionu Omsk jako celku, byla v průběhu let reforem pozorována řada negativních trendů, mezi které patří snížení plochy zemědělské půdy. a v důsledku toho i orná půda (tabulka 1).
Výměra zemědělské půdy ve stepním pásmu se tak ve sledovaném období snížila o 251,2 tisíce hektarů, tedy o 11,5 %. Stalo se tak v důsledku snížení využití půdy. Výměra orné půdy se tak snížila o 108,5 tisíce hektarů, tj. 5,6 %, a sena a pastvin o 44,7 tisíce hektarů, tj. 60,8 %, respektive o 115 tisíc hektarů, tj. 73,2 %.
Výrazně vzrostla půda ležící ladem o 77,4 %, tedy 16,8 tisíce hektarů, a plocha trvalkových výsadeb o 16,6 %.
Snížení se dotklo i živočišné výroby (tabulka 2).
Ve srovnání s rokem 1990 se tak v roce 2007 stavy skotu snížily o 289 tis.
nebo 63,0 %, prasata – 7,7 tisíc kusů, nebo 7,0 %, ovce – 567,4 tisíc kusů nebo 92,6 %, koně 11,5 tisíce kusů, nebo 47,3 %, drůbež – 2342,4 tisíc kusů, nebo 77,4 %. Nutno podotknout, že ve srovnání s rokem 2005 došlo v roce 2007 k mírnému, ale přesto, zvýšení počtu téměř všech druhů zvířat a ptactva, skotu o 6,7 %, prasat o 16,8 %, ovcí o 26,6 %, ptactva – 14,7 %, koně 0,7 %.
Ve stepní zóně Omské oblasti stárne a zmenšuje se materiální a technická základna. Počet traktorů se tak snížil o 57,4 %, kombajnů o 81,4-8 %. Zároveň dochází ke zdražení zemědělské výroby o 67,2 %.
Zajištění rozvoje meliorací ve stepní zóně Omské oblasti je spojeno s překonáním negativního vlivu přírodních a ekonomických faktorů. Součásti řešení tohoto problému jsou proto využití strategických a manažerských rozhodnutí a široké využití moderních vědeckých a technických výdobytků při provádění rekultivačních činností.
Potenciál zemědělských přírodních zdrojů stepní zóny umožňuje uspokojovat potřeby obyvatelstva po základních potravinářských produktech prostřednictvím místní produkce, a proto je obecným cílem rozvoje rekultivace ve stepní zóně krátkodobě i dlouhodobě.
“OMSK VĚDECKÝ BULLETIN” č. 2 (71), ZEMĚDĚLSKÉ VĚDY 2008
V moderním světě existuje naléhavá potřeba vyrábět více produktů za nižší náklady. Právě k tomu jsou navržena navržená řešení pro techniku přesného zemědělství.
Tato technologie zásadně mění tradiční přístupy k zemědělské práci. Využití precizního zemědělství umožňuje zvýšit efektivitu a produktivitu v každé fázi zemědělské práce, optimalizovat množství vstupních materiálů, snížit náklady a zvýšit produktivitu.
Světová jednička ve vývoji a výrobě zařízení a technologií založených na vysoce přesných satelitních polohovacích systémech, řešení Trimble pro přesné zemědělství pomáhají zemědělským podnikům v každé fázi zemědělské práce – od přípravy půdy až po sklizeň. Společnost “Agriculture Technologies” (RB) je oficiálním zástupcem společnosti Trimble v Běloruské republice.
Polní řešení Trimble zlepšují produktivitu na poli přesným ovládáním zemědělských strojů a nářadí; cílená aplikace materiálů při nástřiku a nanášení; přesné zavlažování, organizace odvodnění a urovnávání terénu; plná kontrola sklizňových prací a výnosů; široká škála opravných služeb pro zajištění jakékoli přesnosti polohování.
Proč používat precizní zemědělství?
Nespočet univerzitních a agronomických studií prokázal, že když se do zemědělských činností zavedou přesné zemědělské technologie, ziskovost se zvýší. Ale mnoho zemědělců a odborníků na ag se nadále ptá, jak se investice srovnává se zvýšenými zisky realizovanými prostřednictvím precizního zemědělství.
Pouze kompletní a komplexní implementace všech technologií umožní dosažení maximálních výhod: díky pohonným systémům je prováděn přesný pohyb zemědělských strojů, což snižuje únavu obsluhy a zvyšuje efektivitu používání zemědělského nářadí a výrazně šetří palivo a vstupní materiály, neboť také zvyšuje výměru; systémy pro kontrolu spotřeby a aplikace materiálů, umožňující měnit míru aplikovaného osiva, hnojiv nebo chemických ochranných prostředků, mohou výrazně snížit nejdražší část nákladů zemědělské výroby.
Vezměme si například použití dusíku v plodinách. Vybavením vašeho traktoru systémem řízení aplikace můžete získat informace o tom, kde již byl dusík na konkrétním poli aplikován, abyste se vyhnuli nadměrnému orbu. Pomocí pracovních map vytvořených pomocí vhodného softwaru můžete měnit množství dusíku aplikovaného na pole v reálném čase. Výsledkem je méně času stráveného na poli, efektivnější využití dusíku a větší výnosy plodin.
Systém sledování výnosů umožňuje přesně odhadnout množství sklizně a ukládat georeferenční data nezbytná pro analýzu výnosů. Tato data vám umožňují rok od roku zlepšovat proces zemědělské práce: můžete analyzovat výnos a určit různé faktory, které výnos ovlivňují – jako je typ půdy, množství aplikovaného osiva a hnojiva, množství zavlažování a mnoho dalšího . Na základě analýzy můžete upravit plán zemědělské práce na příští rok, abyste dosáhli maximální efektivity a produktivity.
V souvislosti s globálním oteplováním a nedostatkem sladké vody na planetě roste význam optimalizace procesů povrchového a podpovrchového odvodňování. Toho lze dosáhnout propojením fází průzkumu, analýzy, modelování, zarovnání a mapování v rámci pracovního cyklu odvodnění.
