Что такое точное земледелие?

July 11, 2019

Точное земледелие может показаться сложной темой для обсуждения.

При разговоре о точном земледелии встречаются термины, относящиеся к высоким технологиям, такие как дроны, роботы, датчики, картографирование и большие объемы данных. Мало того, что эти понятия запутаны и сложны, они все упоминаются с ценами – зачастую очень высокими.

Сложность технологий и высокие затраты привели к относительно медленному внедрению многих методов точного земледелия в сельскохозяйственных предприятиях Соединенных Штатов. Однако в последние годы крупные и малые производители начали использовать растущий потенциал точного земледелия.

Согласно отчету Министерства сельского хозяйства США за 2016 год:

• При выращивании кукурузы и сои в США более 50% сельскохозяйственных предприятий используют картографические системы на базе GPS, включая мониторы урожайности;
• Системы автоматизированного управления и навигации используют примерно 33 процента фермерских хозяйств;
• а также технологии дифференциального внесения материалов используют 16–26 процентов

В 2017 году 261 канадский фермер принял участие в опросе о точном земледелии, организованном агропромышленным комплексом Канады. 65 процентов участников опроса заявили, что они «полностью согласны» с тем, что точное земледелие полезно, в то же время 70 процентов участников заявили, что используют для управления фермой программное обеспечение на своих компьютерах.

Участники опроса оценили, насколько важны различные причины для использования технологий точного земледелия. К трем наиболее важным были отнесены ‘улучшение управления культурами,’ ‘совершенствование работы с оборудованием и персоналом’ и как ‘снизить затраты на вносимые материалы’.

Что такое точное земледелие?

Перед тем как перейти к подробным деталям точного земледелия, давайте определим, что это такое. Основная цель точного земледелия – повышение прибыли, эффективности и устойчивости сельскохозяйственного предприятия. Это достигается за счет сочетания технологий и оборудования для точного земледелия. Во-первых, технологии точного земледелия собирают и анализируют данные о каждом действии, выполненном при выполнении работ, и помогают принимать как быстрые, так и долгосрочные решения: какие семена сеять на каком участке или где именно вам нужно точное количество удобрений или химикатов. Затем, когда у вас есть представление о том, что нужно сделать на вашей ферме, оборудование для точного земледелия претворяет ваш план в жизнь. Например, вы можете выполнить предпосевную подготовку используя оборудование для автоматического управления секциями или для внесения материалов с дифференцированной нормой расхода. Или вы можете точно управлять вашим трактором и агрегатами с помощью автоматизированной системы рулевого управления, такой как система Autopilot^™ Автоматизированной системы рулевого управления. А с помощью соответствующего  программного обеспечения для управления сельскохозяйственным предприятием вы можете управлять сложными предписаниями для различных рабочих зон используя одну платформу.

Развитие точного земледелия началось в 1990-х с появлением глобальной системы позиционирования (GPS) и географических информационных систем (GIS). За это время был также разработан широкий спектр датчиков, мониторов и контроллеров, использующихся в оборудовании, таких как датчики вращения вала, датчики давления и серводвигатели. Благодаря быстрому развитию и внедрению мобильных вычислительных средств, высокоскоростного Интернета и надежных спутников, использование технологий точного земледелия за последнее десятилетие выросло настолько, что теперь они затрагивают практически все области деятельности сельскохозяйственных предприятий.

Почему нужно вкладывать средства в точное земледелие?

Если ваше оборудование и программы могут взаимодействовать друг с другом, вам больше не придется проводить столько бессонных ночей, планируя свои дальнейшие действия – технологии точного земледелия помогут вам в этом. Повышая общую эффективность своей работы, вы одновременно сможете больше проводить времени дома с семьей и на семейных мероприятиях. Эффект от применения технологий точного земледелия выходит далеко за рамки вашей работы, давая вам больше, чем просто денежные доходы.

Но это не значит, что точное земледелие не оказывает влияния на финансовые итоги. Благодаря внедрению в хозяйстве точного земледелия можно получить экономию средств и времени. Исследования показывают, что отдача от вложенных в точное земледелие средств зависит от множества факторов, таких как тип и размер вашего хозяйства, от конкретной внедренной технологии и способа анализа и использования данных.

Однако, когда точное земледелие внедряется правильно и является частью общего плана, различные исследования показывают, что технологии точного земледелия могут быстро сократить затраты на оплату труда и вносимые материалы, снизить потребление воды, сэкономить ваше время и исключить головную боль при планировании и работе в каждом сезоне.

Самая важное, что нужно знать – это то, что точное земледелие не является универсальным решением. То, что работает у вашего соседа, может не иметь смысла для вас. Рассмотрение каждого действия отдельно и внедрение решений, подходящих для вашего конкретного хозяйства – это единственный способ успешно использовать точное земледелие и получать прибыль.

Это технология, которая объединяет все ваше хозяйство, предоставляя вам инструменты контроля и точную информацию, необходимые для принятия лучших решений. Когда вы можете принимать наиболее обоснованные решения, вы получаете максимальную отдачу от своей работы, обретаете душевное спокойствие и уверенность в будущем.

5 советов, которые помогут вам добиться успеха в точном земледелии

Попытка решить, какие технологии точного земледелия подходят для вашего хозяйства, может показаться чрезмерно сложной задачей. Однако решения, реализуемые в вашем хозяйстве, могут быть простыми и должны подходить для вашей работы. Если вы подойдете к точному земледелию с правильным отношением, вы сможете добиться успеха и увидеть рост прибыли.

1. Начните с определения цели

Всякий раз, когда вы вкладываете средства в свою деятельность, она должна быть частью вашего общего бизнес-плана и решать проблему, для которой у вас еще нет решения. Творческое решение проблем – это то, что делалось в сельском хозяйстве веками. Однако теперь решение часто ищут в технологии, а не на предприятии.

2. Необходимо заниматься управлением и обслуживанием

Хорошая технология должна работать на вас. Если вы собираетесь потратить деньги на новые системы контроля посева, опрыскивания и сбора урожая, вам необходимо регулярно калибровать машины, систематизировать данные, обеспечивать их точность и затем действовать в соответствии с полученными данными.

Как и любое другое оборудование в вашем хозяйстве, технологии точного земледелия необходимо любить и обслуживать, если вы хотите извлечь из них максимальную пользу.

Кроме того, вы также должны понимать, как различные технологии точного земледелия могут работать вместе, давая вам наилучшие результаты. Например, как система контроля высева – Field-IQ^™ может работать с дисплеем GFX-750^™ или TMX-2050^™ . При их совместном использовании вы можете контролировать и точно отображать свои поля в режиме реального времени и исправлять возникающие проблемы. Вы также можете упростить управление точными данными с помощью программной платформы Autosync™  , которая подключается к другим источникам данных.

3. Не бойтесь сделать ошибку

Когда вы принимаете решения в точном земледелии, основываясь на данных, а не на эмоциях, любые ошибки будут небольшими и быстро устранимыми. В действительности, большая часть успехов от использования технологий точного земледелия достигается методом проб и ошибок. Распознание ошибки и быстрое внесение исправлений позволяет технологиям точного земледелия выполнять свою главную цель – повышение эффективности и производительности.

4. Подключитесь к сети поддержки

Принимать верные решения по вашему хозяйству в точном земледелии нелегко – особенно на первых этапах. Получение надежной поддержки от местного дилера может быть очень полезным при первоначальных инвестициях, когда вы будете оценивать свои данные за каждый сезон и развивать технологии, используемые в вашей работе.

5. Оставайтесь на связи

Интернет является невероятно мощным инструментом для поиска других фермеров, которые принимают аналогичные решения в своих хозяйствах. Веб-платформы, такие как YouTube и Twitter, могут значительно расширить вашу сеть поддержки. Отличной идеей будет поиск обзоров и отзывов до начала инвестиций в определенную часть технологий. Фермеры по всему миру публикуют онлайн-обзоры, показывающие все за и против различного оборудования и продукции – это бесплатно и бесценно.

Итак, теперь, когда у вас есть правильное понимание точного земледелия, давайте рассмотрим некоторые из самых популярных имеющихся технологий.

Системы курсоуказания и автоматизированного управления

Одними из первых и наиболее широко используемых технологий точного земледелия в сельскохозяйственных предприятиях США были комбайны, тракторы, опрыскиватели и сеялки с GPS навигацией.

Высокоточное курсоуказание и автоматизированное рулевое управление обеспечивают исключительную точность при работе в поле, позволяя работать в любом месте, в любое время и в любых условиях – даже ночью.

Одним из самых больших преимуществ систем курсоуказания является уменьшение количества перекрытий и/или пропусков на поле, экономия топлива и времени при значительном снижении уровня нагрузки на водителя.

Повышенная точность движения в поле также обеспечивает эффективный посев и опрыскивание. А Исследование, проведенное в 2009 году Техническим университетом штата Вирджиния, показало, что благодаря системам GPS навигации, экономия на затратах составляет 2-7 процентов (в среднем 5 процентов).

Сегодня существует несколько видов систем курсоуказания:

• Вспомогательные (подруливающие) системы рулевого управления помогают двигаться по заданной траектории в поле. Это приводит к более точному вождению, однако вам все равно нужно управлять машиной с помощью руля.
• Автоматизированные системы рулевого управления полностью контролируют управление машиной, позволяя вам убирать руки с руля во время движения по ряду и следить за сеялкой, опрыскивателем или другим оборудованием. Например, Autopilot^™ – автооматизированная система рулевого управления – поможет вам быстро и точно выполнить полевые работы. Благодаря использованию технологии компенсации рельефа она сохраняет точность даже на пересеченной местности. Эту систему можно использовать с  дисплеем TMX-2050, позволяющим выполнять обмен данными между оборудованием и программным обеспечением и поддерживать их связь друг с другом.
• Интеллектуальные системы курсоуказания поддерживают различные схемы движения в зависимости от формы поля и могут использоваться в сочетании с вышеуказанными системами. Это незаменимые системы при работе на полях неправильной формы.
• Системы управления навесным оборудованием обеспечивают совместную работу трактора и агрегата, даже если ваши руки не находятся на руле. Системы с активным управлением агрегатами также позволяют не вмешиваться в управление. Агрегат может корректировать свое положение без управляющего воздействия со стороны трактора и сохранять движение по той же самой траектории движения, что и трактор. 

Подготовка почвы

Кадый год занимаясь предпосевной подготовкой полей вы вынуждены находить баланс между тем, что вы можете сделать и на что не можете оказать влияния. Даже если все сделано правильно, отсутствие дождей в нужный момент может разрушить ваши планы. Хотя технологии точного земледелия и не позволяют полностью избежать подобной неопределенности, они дают вам дополнительные инструменты для успешного решения задач в ситуациях, находящихся вне вашего контроля.

Прежде чем принимать какое-либо решение, вам необходимо знать, что происходит на вашей земле.

Произвольный отбор почвенных проб является традиционным методом, который лучше всего подходит для однородных полей с небольшими отклонениями, в то время как управляемый произвольный отбор почвенных проб позволяет анализировать почвы с точки зрения средней продуктивности. Этот подход отличается от метода случайной выборки, который дает среднее значение для проб, взятых по всему полю. Управляемую случайную выборку рекомендуется использовать, когда вы не можете определить основную продуктивную зону на своем поле.

Оценочный отбор проб рекомендуется выполнять для полей с большей изменчивостью (холмы, овраги и т. д.). Оценочный отбор проб позволяет уменьшить изменчивость параметров поля за счет уменьшения площади выборки. Отбор проб на небольшой площади, представляющей собой большую часть поля, производится столько же раз, сколько и при случайной выборке.

Помимо отбора почвенных проб, еще одним новым источником данных, помогающих при подготовке полей, являются аэрофотоснимки. С помощью снимков в инфракрасном диапазоне вы можете быстро определить проблемы, которые вы просто не можете увидеть с земли.

Из-за сложности процессов взятия почвенных проб, рекомендуется объединить усилия с региональным представителем Trimble . Хотя отбор почвенных проб и не является точной наукой, знание состояния вашей почвы поможет вам определить, как подготовить свои поля к вегетационному периоду.

Оборудование для точного земледелия особенно полезно при полосовой обработке почвы и внесении безводных удобрений. Системы с навигационными дисплеями позволяют вам отслеживать и точно отображать полевую информацию в режиме реального времени, а также обладают широким спектром функций для выполнения различных видов полевых работ. Системы автоматизированного управления трактором, агрегатом и системы движения по рядам сводят к минимуму пропуски, перекрытия и облегчают поиск рядов, а благодаря технологии компенсации рельефа обеспечивают точность на сложных территориях. 

Мониторинг урожайности

Сильным дополнением к любой стратегии точного земледелия является мониторинг урожайности. Оборудование для мониторинга урожайности внедрено в начале 1990-х годов, работает в сочетании с технологией GPS, и его использование все чаще становится обычной практикой в современном сельском хозяйстве.

Монитор урожайности собирает различную информацию, такую как сорта семян, влажность, содержание твёрдых веществ и ширина автоматического среза, и отображает ее на дисплее в кабине. Это может помочь вам прямо в поле принять мгновенные решения, которые могут быть и не видны невооруженным глазом.

Когда вы возьмете всю эту информацию и преобразуете ее в карту урожайности,она станет мощным инструментом, который поможет в принятии всех ваших рабочих решений в будущем. Совместив данные по затратам на производство и карту обработки с картой урожайности, вы увидите, какие участки ваших полей являются более прибыльными, чем другие, и это должно помочь вам привести другие участки полей в соответствующее состояние. Вы можете сделать еще один шаг вперед, и используя программное обеспечение для управления хозяйством сформировать «Карту прибыли», чтобы углубленно рассмотреть каждое поле и понять, какие стратегии работают.

Технология дифференцированного внесения

Вооружившись данными мониторинга урожайности, теперь вы готовы использовать мощь технологии дифференцированного внесения (VRT). Технология дифференцированного внесения позволяет управлять параметрами машины для точного внесения семян, химикатов или удобрений в соответствии с изменениями в росте растений, типе почвы и наличия в ней питательных веществ. Технология дифференцированного внесения обеспечивает управление отдельными соплами опрыскивателя или секциями (группами сопел). Сеялки с технологией дифференцированного внесения обычно имеют контроллеры на каждой отдельной секции. Такие решения, как система управления жидкими материалами Field IQ^™ ISOBUS, позволяют контролировать количество вносимых жидких материалов, снижая ваши затраты и создавая высокоурожайную среду для вашего урожая.

Таким образом, вместо равномерного внесения семян по всему полю, технология дифференцированного внесения позволяет вносить оптимальное количество и тип семян на конкретных участках любого поля – автоматически или вручную прямо из кабины. Вы также можете избежать двойного внесения и исключить потери.

Еще одним огромным преимуществом является хранение всех данных о внесенных материалах, что поможет вам принимать решения в будущем.

Стоит ли вкладывать средства в технологии дифференцированного внесения?

Как и в случае всех технологий точного земледелия, это зависит от того, как они используются. При использовании вместе с данными почвенных проб, аэрофотоснимками и мониторингом урожайности, технологии дифференцированного внесения чрезвычайно эффективны для обеспечения максимального эффекта при внесении материалов.

Хотя на пробы и ошибки может потребоваться какое-то время, если вы четко следуете принципам точного земледелия, вы быстро получите доход от ваших инвестиций.

Управление расходом и внесением

Управляя расходом и внесением материалов, вы сможете вносить их точное количество и только в требуемых местах. Системы контроля высева семян особенно полезны при посеве; вам необходимо знать о возникающих при посеве проблемах, например, о пропусках, перекрытиях и пропуске рядов. Однако вы не сможете исправить то, о чем вам неизвестно. К счастью, системы контроля высева семян, такие как система управления внесением материалов Field-IQ^™ видит то, что не видите вы.

Вы можете следить за ходом посева или внесения удобрений в режиме реального времени. Это позволяет контролировать дифференцированное внесение материалов и помогает следить за автоматическим управлением секциями. Это также позволяет предотвратить дорогостоящие проблемы с сеялкой, выявляя их раньше, чем они повлияют на урожайность. При работе вместе с агронавигационным дисплеем, например GFX-750  или TMX-2050, вы можете внимательно следить за выполнением работ и отображать их на карте в реальном времени, оперативно исправляя возникающие проблемы.

С первого взгляда вы сможете увидеть, где ваши поля приносят прибыль, а где вложения не окупаются. Точное земледелие – это стиль управления хозяйством, который лучше всего оценивать с использованием карт прибыли в долгосрочной перспективе.

Управление водными ресурсами

Как мы знаем не по наслышке, вода – это дефицитный ресурс, особенно если наступает засуха. Применение системы точного орошения позволяет во многом смягчить ситуацию, возникающую в случае отсутствия дождей. А когда идет дождь, вы не всегда можете контролировать ситуацию на полях лично. И тогда программные решения точного земледелия могут сделать эту работу за вас.

При управлении водными ресурсами,количество доступной для культур влаги определяется осадками, орошением и влажностью почвы, и это, в свою очередь, влияет на урожайность. Но на урожайность также влияют и другие факторы, такие как рельеф и тип почв. Визуальный осмотр ваших полей поможет легко определить любые очевидные проблемные участки, часто вызванные эрозией почв, где происходит запруживание. Использование инструментов GPS с RTK точностью, таких как WM-Survey, имеет важное значение для выявления крутых уклонов, подъемов и впадин, которые могут повлиять на урожайность.

Или вы можете использовать систему контроля уклонов VerticalPoint RTK™. Другие системы вертикальной планировки работают только 75 процентов всего времени, и это означает, что вы продуктивно используете меньше рабочего времени и несете более высокие затраты. Однако система контроля уклонов Trimble, объединенная с  системой Trimble® FieldLevel™ II, дает быстрые и точные результаты. Используя инновационные технологии, она обеспечивает более 95% времени работы без простоев даже в самых сложных условиях.

Благодаря этому подрядчики получают большее время работы без простоев и могут снизить число проходов, необходимых для выполнения работы. А фермеры получают выгоду с полей, имеющих лучшее управление водными ресурсами и высокую урожайность.

Однако путь к правильному управлению водными ресурсами и более высокой урожайности начинается с почвы. Тип почвы может сильно влиять на ее способность удерживать влагу и отдавать ее культурам. Хотя глинистые почвы и хорошо удерживают воду, они при этом тяжелые и вязкие. С другой стороны, песчаная почва хорошо осушается и имеет высокую степень фильтрации. Если вы хотите получить равномерную урожайность по всему полю, вам необходимо соответствующим образом распределить элементы дренажной системы по всему полю.

Аппаратные решения, такие как система FieldLevel™ II необходимые для выполнения вертикальной планировки полей. Она также помогает реализовать оптимальное управление водными ресурсами, обеспечивая повышение урожайности и эффективное водопотребление.

Объединение данных

Если в точном земледелии действительно есть какая-то магия, она связана с объединением данных.

Как вы уже узнали выше, недостатка в данных, которые могут собрать сельхозпроизводители, нет, это и карты урожайности, и результаты почвенных проб, и затраты на вносимые материалы. Однако реальная мощь точного земледелия видна, когда все эти данные объединяются, чтобы показать вам полную историю ваших действий. Однако всегда легче сказать, чем сделать, и во многих отношениях объединение – это один из самых сложных терминов в точном земледелии, который нужно понимать правильно. 

5 способов обеспечить наиболее полное объединение данных

Основной целью объединения данных в точном земледелии является соответствующая организация всех данных по вашему хозяйству для их анализа и принятия решений. Вот пять вещей, которые вы можете сделать, чтобы это произошло:

5. 5. 2. 2. 1. Приобретая любое новое оборудование или программное обеспечение для своего хозяйства, убедитесь, что оно совместимо с тем, что вы уже используете. Если системы не будут работать вместе, то это не даст вам тех результатов, которых вы добиваетесь. Однако если вы используете Технологию ISOBUS, вы можете быть спокойны. Технология является промышленным стандартом для обеспечения совместимости между машинами и навесными агрегатами, и работает по принципу ‘подключи и работай’. Вам больше не потребуется отдельная или совершенно новая дисплейная система для каждого трактора, поскольку эта технология позволяет дисплею и машине обмениваться друг с другом данными, независимо от их марки или года выпуска. Оборудование ISOBUS, такое как дисплей GFX-750 или решение по контролю вносимых материалов ISOBUS Field-IQ^™ позволяют вам всегда обеспечивать связь с любым оборудованием и программным обеспечением.

5. 5. 2. 2. 2. Регулярно калибруйте и обслуживайте свои технологические решения так же, как и любое другое оборудование. Потратьте время на изучение используемой вами технологии, и вы сэкономите время и деньги в будущем.
            3. Вложите средства в высокоскоростной Интернет в вашем хозяйстве – как в офисе, так и в поле. Преимущества высокоскоростного подключения к Интернет в кабине машины могут стоить вложенных в него средств, помогая принимать моментальные решения прямо в поле.
            4. Изучите возможность хранения данных онлайн. Все те USB-накопители, которые лежат в ящиках стола в вашем офисе, являются хорошим средством для резервного копирования данных, но они не настолько эффективны или практичны по сравнению с хранением ваших данных в едином месте в Интернет. Онлайн или «облачные» хранилища становятся все более дешевыми и безопасными и позволяют вам легко обмениваться данными с бухгалтером, консультантом, страховщиком или кредитором. И помните – это ваши данные – и вы имеете право знать, как они используются всеми заинтересованными лицами.
            5. Установите партнерские отношения с экспертом. Хотя аппаратные и программные решения становятся все более совместимыми и более простыми в использовании, задача обеспечения их совместной работы по-прежнему достаточно сложна. И официальный дилер – это бесценный ресурс, особенно на начальном этапе работы, который способен обеспечить объединение всех ваших данных точного земледелия и помочь в получении любой необходимой информации для принятия оптимальных решений в вашем хозяйстве. 

Службы поправок

Когда вам необходимо выполнить полевые работы с высокой точностью и получить от них максимальную отдачу, вы должны задуматься об использовании службы поправок. . Многие сельхозпроизводители уже пользуются всеми преимуществами более высокого уровня точности, полученного благодаря работе со службами поправок таких поставщиков, как Trimble. Эти инновационные службы позиционирования обеспечивают необходимый для выполнения конкретных полевых работ уровень точности. Наши интеллектуальные решения позволяют успешно выполнять работу с точностью от долей дюйма до метра.

Например, транслируемые со спутника поправки CenterPoint RTX , позволяют получить очень высокую точность позиционирования (<2,5 см), и, благодаря своей избыточности, обеспечивают его высокую надежность и качество. В результате, при меньших трудозатратах вы можете создавать более плотные и ровные ряды. Служба CenterPoint RTX предоставляет поправки для всех ГНСС созвездий, обеспечивая работу со всеми поддерживаемыми навигационными системами, включая Galileo и BeiDou. Благодаря спутниковым сигналам дополнительных созвездий, CenterPoint RTX обеспечивает более короткое время инициализации RTX и более высокую производительность, особенно при наличии естественных препятствий, таких, например, как деревья. При использовании службой CenterPoint RTX дополнительных спутников, инициализация может выполняться почти на 40% быстрее. Служба поправок Trimble RTX – это точное позиционирование с высокой повторяемостью – от прохода к проходу, от сезона к сезону и от года к году, обеспечивающая надежную работу вашей навигационной системы и соответствие любым требованиям точного земледелия.

В будущем

Прослеживаемость цепочки производства, самый новый прогноз погоды и актуальная информация о рынке товаров – к этим наборам данных непосредственно обращаются новейшие программные решения точного земледелия – с целью быстрого и автоматического обмена этими данными между вашими машинами и офисом.

Сценарий для слишком отдаленного будущего может выглядеть примерно так: вы засеваете свое поле, и тут прогноз погоды меняется на столь необходимый дождь. Благодаря этой новой информации вы увеличиваете норму внесения удобрений, чтобы воспользоваться дополнительной влагой в почве. Поскольку в кабине вашей машины есть Интернет, эта корректировка автоматически отражается в вашем листе заказа удобрений, учете денежных средств, прогнозах урожайности и маркетинговом плане. Вам не нужно вводить дополнительные данные или возвращаться в офис – вся ваша деятельность объединена и автоматизирована.

Еще большее объединение данных поможет вам не просто сосредоточить усилия на выращивании урожая, а на выращивании наилучшего урожая. Технологии, сельское хозяйство, продукты питания – это те отрасли, которые постоянно меняются, и Trimble не отстает от развития.

Сельскохозяйственное предприятие точного земледелия будущего

Наше видение его концепции весьма просто. Это то, в чем у вас есть правильные технологии для решения ваших повседневных проблем, повышения эффективности вашей сельскохозяйственной деятельности и вашей жизни. Постоянное объединение технологий в вашем хозяйстве позволяет вам превращать высокоточное оборудование в настоящие инструменты для принятия решений в вашем бизнесе. Вот в чем истинная цель точного земледелия.