Адаптивно-ландшафтное земледелие - что это? Время жить по науке - 1

10.04.2012

Приборы, применяемые в адаптивно-ландшафтной системе точного земледелия

Сейчас в современное сельскохозяйственное производство приходят все новые и новые научные знания, точные автоматизированные приборы и комплексы, позволяющие лучше управлять системой почва-растение-ландшафт и гарантировать наибольший успех в адаптивно-ландшафтном точном земледелии и превратить сельскохозяйственное производство из рискованного в точное.

Внесение удобренияЧтобы разработать адаптивно-ландшафтное земледелие у себя на даче, нужно начать со сбора и обобщения агрохимической и ландшафтной исходной информации. Для этого надо определить плодородие почвы, и не просто плодородие, а плодородие каждого квадратного метра дачного поля, провести картирование полей (садового участка), а потом на их основе определить точные дозы удобрений, разработать технологию выращивания растений и уборки урожая.

Затем, после сбора информации и составления картограмм и технологий, проводится их реализация в натуре. В течение лета дополнительно снимается оперативная диагностика состояния растений, а при уборке урожая вновь собирается недостающая информация, уточняется уже имеющаяся, после этого составляются новые технологии для следующего сезона выращивания растений.

На эту работу требуется два года – и точная система земледелия считается освоенной. В следующих публикациях постараемся раскрыть суть всей этой работы на конкретных примерах, рассчитаем дозы удобрений, составим технологии выращивания с тем, чтобы каждый желающий смог внедрить систему у себя на участке в натуре.

А сегодня мы лишь познакомим вас, уважаемые читатели, с адаптивно-ландшафтной точной технологией, применяемой в промышленном земледелии, в крупном сельскохозяйственном предприятии.

Сбор агрохимической и ландшафтной информации в промышленном (не в любительском) производстве выполняют с помощью многочисленных приборов и спутниковых систем, разработанных в Агрофизическом институте Россельхозакадемии. Общую разведку сначала выполняют с помощью радиоуправляемого беспилотного летательного мобильного комплекса с геоинформационной привязкой через спутник, который позволяет провести аэромониторинг сельскохозяйственных полей.

При аэрофотосъемке полей дистанционно определяется состояния конкретной почвы, конкретных посевов и посадок в конкретном ландшафте. Затем эта информация используется для дифференцированного внесения удобрений с точными дозами для каждого квадратного метра поля, внесения средств защиты растений и подкормок.

Самолет удобен в использовании, он может взлетать с коротких участков, узких проселочных дорог, имеет малый пробег при посадке, летает на высотах 200–800 м, легко управляется при удалении от оператора до 1,5 км, имеет грузоподъемность по приборам до 2 кг и продолжительность полета 30–45 минут. Самолет разборный, крыло разъемное, стабилизатор и шасси съемные.

Все упаковывается в специальные чехлы для перевозки. Монтаж и демонтаж самолета занимают 10–15 минут. Приборами, размещенными на нем, почва просматривается на глубину до 1,5 метра, для практических целей этого вполне достаточно, но можно сделать съемку и на значительно большую глубину, выявить включения и неоднородности почвы и составить картограммы.

Для более детального определения содержания питательных веществ в почве и проведения агрохимических анализов используют автоматизированный комплекс для проведения агрохимического обследования с gps-привязкой отобранных проб, смонтированный на автомобиле.

Комплекс оснащен спутниковым GPS-приемником, бортовым компьютером, автоматическим пробоотборником почвы и специальным программным обеспечением, который позволяет создавать электронные контуры (карты) полей (с сантиметровой точностью) и проводить агрохимическое обследование почв на современном уровне с использованием последних достижений науки в области информационных технологий.

На основе информации, собранной этим комплексом, (следует отметить, что вся эта информация привязана к глобальной системе координат, имеет пространственно-ориентированную сетку), составляются картограммы почвенного участка, которые используются для разработки технологии возделывания сельскохозяйственных растений, для определения системы обработки почвы, системы удобрений, определения доз удобрений и потребности в средствах химической защиты растений и для других необходимых агротехнических мероприятий.

Картограма Ленинградской области по картофелюПолученные картограммы отражают состояние почвы отдельного поля или даже садового участка, целого хозяйства или, например, всей Ленинградской области. Если посмотреть на картограмму всей Ленинградской области, созданную с целью определения потенциала полей при выращивании картофеля, то можно заметить, что при возделывании этой культуры возможная урожайность в зависимости от плодородия почвы колеблется от 40 до 400 центнеров клубней с гектара, то есть оно отличается в десять раз.

Видно, что не везде можно получить хороший урожай, тем более при возделывании растений по органической системе, без внесения удобрений и средств защиты растений. Желтая, оранжевая и красная окраски характеризуют участки, где можно вырастить самый низкий урожай картофеля, зеленоватая окраска позволяет получать урожай в передах 120-180 ц/га. Это уже лучше, но еще недостаточно. И только на темно синих участках области можно получать урожаи выше 200 ц/га, что вполне приемлемо.

Минимальная урожайность, которую можно получить на неплодородных почвах, в 1,5-2 раза превышает норму высадки клубней. Естественно, что она никого не может устроить. Например, вы посадили ведро картофеля, а получили 1,5-2 ведра урожая. Это неэффективно. На таких участках нужно внедрять современные системы земледелия, позволяющие получать урожай 1 к 10.

Нам доводилось видеть картограммы маленького (дачного участка) поля. Так вот даже на нем разница в плодородии почвы порой наблюдается существенная. Отмечается пространственная пестрота поля по плодородию почвы, иногда оно отличается в 5-6 раз. На таком садовом участке хороший урожай вырастить также трудно.

Детальная характеристика почвенного плодородия до самого маленького контура, равного 1 квадратному метру, нужна для того, чтобы с помощью удобрений и агротехнических мероприятий выровнять плодородие. Такую детальную характеристику почвы можно получить не только при использовании спутниковых систем и сложных автоматизированных комплексов, но и при простом ручном учете урожая растений, что мы и будем делать, определяя плодородие почвы путем измерения фактической продуктивности растений в конкретном агроландшафте вручную. Этот способ используют и в крупных сельскохозяйственных предприятиях.

При уборке урожая, например, при комбайновой уборке зерновых культур, данные о плодородии почвы автоматически определяют приборами, установленными на комбайне, где масса намолоченного зерна и соломы взвешивается с каждого квадратного метра, а по урожайности растений далее составляются картограммы плодородия почвы конкретного поля.

Этот метод учета массы урожая растений доступен садоводам и дачникам, достаточно лишь взвесить собранный урожай растений с каждого квадратного метра и составить картограммы вручную. Это нетрудно. Немного усилий, не надо только отчаиваться!

Величина выращенного урожая достаточно хорошо характеризует уровень плодородия почвы, причем это плодородие будет соответствовать конкретному ландшафту, так как урожай является функцией тех условий (почвенных, ландшафтных, технологических и человеческих факторов), которые фактически сложились в конкретном месте, в конкретном садоводстве и у конкретного дачника.

А далее очень легко можно будет составить адаптивно-ландшафтную систему. Методику учета урожая и плодородия почвы подробно разберем в следующих публикациях. После того как собрана информация о плодородии почвы в конкретном ландшафте, составлены картограммы, рассчитывают дозы удобрений для каждого квадратного метра садового участка, вносят их на конкретном квадратном метре поля, сеют растения, ухаживают за ними и собирают урожай, по величине которого снова определяют: правильно ли все было сделано.

В течение вегетации растений снова контролируют ситуацию с питанием растений, определяя, чего им недостает или что в избытке. Это делают при помощи ручных приборов или в автоматическом режиме с помощью беспилотного летательного аппарата. Можно это делать и во время ухода за посевами, например, перед посадкой или при окучивании картофеля в кабине трактора устанавливают компьютер и приборы, контролирующие рост и развитие растений, которые записывают информацию и дают команды на внесение удобрений или средств защиты растений в нужных количествах непосредственно в поле, непосредственно для каждого небольшого участка (1 м2). Это все делается на больших площадях, где одному человеку не справиться. На дачном же участке все это можно сделать вручную.

Процессы, происходящие в системе почва-посев-атмосфера, отслеживаются также с помощью стационарной многофункциональной 32-канальной автоматической агрометеорологической станции (СААС-АФИ), которая предназначена для исследования в полевых условиях процессов, происходящих в комплексе почва-посев-атмосфера, включая измерение и регистрацию параметров приземного слоя воздуха, параметров тепло-массообмена в почве и параметров, характеризующих состояние растений.

Все эти комплексы и приборы разработаны в Агрофизическом институте Россельхозакадемии. Садоводам нет необходимости их иметь у себя, ведь это очень дорого, владелец шести соток все может сделать вручную: взвесить урожай, составить картограммы и технологии, кроме этого, может использовать Интернет – данные о погоде, о распространении болезней и вредителей растений или получить информацию с соседней метеостанции. Эта небольшая обзорная экскурсия в мир адаптивно-ландшафтного точного земледелия, в мир науки, которую мы сделали, надеемся, будет полезна садоводам и дачникам, она дает представление о масштабах и возможностях работ по разработке ландшафтной экологически чистой системы земледелия. Желаем успехов!

Геннадий Васяев, доцент, главный специалист Северо-Западного регионального научного центра Россельхозакадемии,

Ольга Васяева, садовод-любитель


Все статьи из этой серии

Адаптивно-ландшафтное земледелие в дачной жизни: часть 1, часть 2.
Время жить по науке: часть 1, часть 2, часть 3, часть 4, часть 5, часть 6, часть 7, часть 8.


Поделиться в соцсетях:

ВКонтакт Facebook Google Plus Одноклассники Twitter Livejournal Liveinternet Mail.Ru