Информационное агентство "Светич". Сайт о сельском хозяйстве. 16+
Росспецмаш
Доска Почета АПК агроснабжение
Российский агротехнический форум-2017

Проектирование технологий выращивания сельхозкультур

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, простои 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 ученых 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, ученые 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 основании которой можно выбрать не только наиболее выгодные культуры, но и технологии их выращивания с учетом севооборотов. 

Рис. 1 – Форма технологической карты
 


Рис. 2 – Отчет «Материалы и структура затрат»


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»
Журнал «Нивы России» №10 (154), ноябрь 2017​​​​​​​
Комментарии (0)

Нет комментариев. Ваш будет первым!

Яндекс Директ