5.9. Прецизійні (точні) технології в кормовиробництві

Адаптивне — диференційоване виробництво сільськогосподар­ської продукції, в даному разі виробництво кормів, останнім часом має назву «точне сільське господарство» (прецизійне землеробство, рослинництво) (Precision farming). Воно полягає в економічному і особливо екологічно вигідному використанні сільськогосподарсь­ких угідь з урахуванням агроекологічних умов вирощування польових і кормових культур. Враховуються умови вегетації фіто- і агрофітоценозів у масштабі окремих (невеликих) контурів — час­тин поля сівозміни (луки).

Як відомо, в межах поля або пасовищного угіддя досить часто спостерігаються значні коливання продуктивності посівів. Вони мо­жуть бути зумовлені як ґрунтово-екологічними особливостями поля (луки), так і попередньою технологією вирощування культури чи догляду за кормовим угіддям та ін. Це стосується, зокрема, таких показників, як кислотність (рН), потужність гумусового горизонту, агрегатний склад, водний і поживний режим, щільність ґрунту (в т.ч. наявність так званої плужної плити), ґрунтова ерозія, наяв­ність у ґрунті шкідників, насіння бур’янів, стан передпосівної підго­товки ґрунту, експозиція локального контуру поля, попередники тощо. Всі ці відмінності агроекологічних умов у межах окремих кон­турів поля необхідно вирівняти. У кормовиробництві це, наприклад, стосується заплавних земель з їх досить строкатим ґрунтовим по­кривом, що, як відомо, відображається в агрохімічній характеристи­ці контурів і даних гідрологічного режиму. Взагалі детальний опис контурів природних угідь застосовується при інвентаризації і пас­портизації природних угідь, а для локального коригування умов вирощування трав застосовується мало.

Польові землі також поділено на технологічні групи в системах ПСЗ КМОТ (система протиерозійних заходів при контурно- меліоративній організації території). Але вони відображають лише загальнотериторіальні умови. При застосуванні прецизійних (точ­них) технологій у кормовиробництві йдеться про ділянки меншого (і малого) масштабу в межах одного поля або окремої ділянки луки, відмінності між якими слід нівелювати заходами поточної (автома­тичної) зміни параметрів виконання агротехнічного прийому (авто­матичназміна глибини основного і передпосівного обробітку ґрунту, норми висіву насіння, внесення добрив і засобів захисту рослин то­що). Усього цього досягають, знову ж таки, шляхом автоматичної зміни регулювання машин. Цей спосіб дає змогу передусім знизити виробничі витрати і одночасно — можливий негативний вплив на екологічні умови навколишнього середовища.

Зупинімось детальніше на цих питаннях. В першу чергу потрібні детальні дані щодо характеристики агротехнічного фону — інфор­мація про водний і поживний режими ґрунту, про те, наскільки во­ни різняться на окремих ділянках малого розміру, наскільки знач­ними є відмінності в урожайності. Якщо контрастність висока, ви­трати на придбання прецизійних систем з високою імовірністю окуп­ляться. Якщо ж ці відмінності незначні на даному полі (природному вгідді), доцільність введення диференційованого (точного) виробни­цтва кормів буде сумнівною.

Попередній аналіз локальних умов на великих площах полів у Європейських країнах здійснюється шляхом використання системи глобального позиціювання СГП (від англ. Global Positioning Sys­tem — GPS). За її допомогою досить точно визначають конфігурацію полів, межі ділянок, які відрізняються характеристикою агрофону. Далі вже використовують різні за точністю і витратністю методи аналізу ґрунту. Це може бути:

а) аналіз супутникових знімків. їх цілком легально можна купи­ти в державних і приватних організаціях Європи і Америки. За до­помогою комп’ютерної техніки цю інформацію перетворюють на аг- ротехкарти. Вважається (А. Шинделов, 2004), що цей метод аналізу полів відносно недорогий;

б) аналогічну, але більш точну інформацію можна одержати зйомкою відеофільмів та інфрачервоних фотографій з літака. За­трати також будуть невисокими;

в) досить точний, але вже дорожчий метод обстеження кормових полів — картування урожайності зерна або зеленої маси травостою чи посіву кормової культури, яке здійснюється бортовим комп’ютером агрегату під час збирання. В Україні і країнах СНД він, схоже, є найбільш реальним у найближчій перспективі.

За допомогою спеціальних вимірювальних пристроїв, з ураху­ванням ширини захвату збирального агрегату, бортовий комп’ютер визначає урожайність посіву в різних місцях поля, луки. Інформа­ція записується на ЧІП (РСМСІА) і обробляється на стаціонарному комп’ютері для наступного зіставлення з характеристиками ґрунту на окремих ділянках.

Важливе значення мають також аналізи ґрунту на вміст пожив­них речовин, фізико-хімічний склад і електропровідність. Вони да­ють змогу добути об’єктивні дані про вміст у ґрунті вологи і катіонів. Бонітування проводять шляхом растрового (деталізованого по еле­ментах) аналізу. Місце взяття проби фіксується за допомогою при­ймача СГП — системи глобального позиціювання.

Описана технологія дає змогу скласти досить точні карти повер­хневого шару ґрунту окремих, чітко обмежених ділянок поля (угід­дя). Одержані в результаті аналізів карти використовують для по­передньої оцінки економічної доцільності прецизійних технологій. Якщо одержано вагомі дані на користь їх застосування в кормовій сівозміні, на пасовищі, сінокосі, сінокосно-пасовищному угідді, виго­товляють робочі карти прецензійного (точного) проведення польо­вих робіт, а також заходів у системі поверхневого й докорінного по­ліпшення природних кормових угідь: основної і передпосівної підго­товки ґрунту, основного внесення добрив, сівби, наступного внесен­ня добрив та ін.

Ведення польових робіт за допомогою інформації, закладеної в тех­нологічні карти в системі точного кормовиробництва (землеробства, рослинництва) стало реальним завдяки системі глобального позицію- вання (СГП). За допомогою СГП можна досить точно вести агрегати по запланованих і введених в комп’ютер віртуальних лініях їх руху. Сту­пінь точності роботи агрегатів залежить і від способів введення кори­гувальних сигналів і потужності установлених DGPS-приймачів.

Прецизійне кормовиробництво здійснюється за непрямого (offline) і прямого (online) одержання інформації. Непрямий спосіб полягає в попередньому одержанні величин із зазначенням топо­графічних координат. На цій основі на стаціонарному комп’ютері виготовляється так звана аплікаційна карта даних і визначається (оптимізується) форма цієї інформації для бортового комп’ютера. Зупинимось на окремих технологічних прийомах прецизійної тех­нології вирощування кормових, зернокормових культур, трав.

Точний обробіток ґрунту. Він полягає в адаптуванні інтенсив­ності обробітку відповідно до ґрунтових умов локальних агрофонів поля чи лучного угіддя, завдяки чому створюються гомогенні умови вегетації польових культур і трав на луках. Диференціацією глиби­ни обробітку, зокрема, досягається економія паливно-мастильних матеріалів, що вже само по собі досить важливо, враховуючи високу вартість цих енергоносіїв. Інтенсивність культивації (швидкість ру­ху агрегату, тиск лап) може змінюватись за різних характеристик ґрунту, наприклад, його твердості, яка може змінюватись залежно від макро- і мікрорельєфу поля, різних попередніх культур, та ін.

Сівба. Це відносно простий елемент диференційованого кормо­виробництва. Змінною величиною тут виступає норма висіву насін­ня з урахуванням умов зволоження окремих частин поля (вище або нижче рівень залягання ґрунтових вод, звідси більша або менша густота посіву, тобто більша або менша норма витрати насінного матеріалу).

При цьому, звичайно, враховують і такі складові врожайності, як сорт, агрокліматичний потенціал поля і його окремостей, а також попередник (якщо в полі вирощували декілька культур), кількість опадів за вегетаційний період, їх розподіл по періодах вегетації культури.

Удобрення. Прецизійне внесення добрив — один з найбільш поширених і найвагоміших технологічних прийомів диференційо­ваного кормовиробництва. Використовують дані агрохімічних об­стежень, уточнюючи їх взяттям проб за допомогою напівавтоматич­них установок на спецмашині. Географічна позиція визначається системою СГП (GPS) з використанням приймача DGPS. Ці дані ви­користовують під час першого внесення добрив. Далі обов’язково проводять листкову діагностику або оперативний ґрунтовий конт­роль за вмістом поживних речовин у ґрунті. Щоправда, цей метод більш трудомісткий, ніж листкова діагностика. Дані вводяться в бортовий комп’ютер.

Разом з тим для азотних підживлень уже протягом певного часу в Німеччині використовують більш досконалий метод, який не пе­редбачає використання агрохімічних карт поля. Як відомо, інтенсив­ність азотного живлення можна досить чітко визначати візуально за кольором листя (світло-зелений, зе^лений, темно-зелений), що свідчить про вміст у листі хлорофілу. Його визначають приладом- сенсором (Hydro N-сенсор), установленим на агрегаті. Сенсор одер­жує сигнал від відбитих посівом сонячних променів. Інтенсивність відбитих сонячних променів тісно корелює з наявністю у листках хлорофілу, тобто з інтенсивністю забарвлення листя. Цей метод до­цільно застосовувати також при обприскуванні поля проти ушко­дження листя хворобами (наприклад, прапорцевих листків різного ступеня ураженості, зокрема телейтоспорами, та ін.).

Вадою цього методу є те, що він ефективний тільки в сонячну по­году. Тому останнім часом застосовують «активні» сенсори. Вони ви­мірюють інтенсивність відбитого рослинами лазерного випроміню­вання, яке посилає сенсор.

Регулювання норм витрат добрива і отрутохімікату здійснюють за допомогою спеціальних регулювальних пристосувань на розки­дачах і оприскувачах. Така система безпосереднього одержання ін­формації (online) під час роботи агрегату дає змогу значно скоротити виробничі витрати. її можна використовувати і в боротьбі з бур’янами на парах, луках і на посівах просапних культур.

Досвід підприємств у країнах Заходу показує, що переваги точ­ного рослинництва і кормовиробництва полягають передусім в еко­номному витрачанні добрив, насіння, отрутохімікатів, що дає пере­ваги в екологічному і економічному плані. Завдання підвищення врожайності не є пріоритетним. Те саме стосується і фінансової сто­рони питання: економічний ефект від приросту врожайності стано­вить близько 30 євро/га (180 — 200 грн/га). Взагалі прецизійне (точне) землеробство, у разі його реального впровадження у кормовиробни­цтві господарств України і держав СНД — річ досить дорога і досту­пна лише високорентабельним аграрним підприємствам, де є мож­ливість придбати відповідне сучасне устаткування, зокрема ті ж «активні» сенсори з лазерами малої потужності (табл. 27).

З наведених у табл. 27 даних випливає, що для придбання необ­хідної техніки і електронного обладнання потрібно 85,5 тис. євро або близько 550 тис. грн без урахування відповідних платежів у разі їх імпорту. Дані таблиці також показують, що за більшої площі земле­користування питомі витрати з розрахунку на 1 га земельної площі знижуються досить істотно. У даному разі на 15,3 %. У господарст­вах України і країн СНД переважають великі площі землекористу­вання. Тому вигідність застосування прецизійних технологій може бути більшою, ніж у країнах Європи.

Однак широке використання цих технологій утруднюється, пере­дусім через високу вартість необхідної техніки і обладнання і недо­статню доступність цього обладнання. Велике значення має часто ще невисока врожайність, не завжди сприятливі кліматичні умови. Потрібні також висококваліфіковані спеціалісти для роботи з елек­тронною технікою і електронною обробкою одержаних даних та ви­сококваліфіковані механізатори. Крім того, застосування певних електронних приладів (наприклад, для місцезнаходження агрегату

і навігації по полю) у деяких країнах СНД обмежується чинним за­конодавством.

Разом з тим, враховуючи часто значну і велику розмаїтість агро­екологічних умов на великих полях, при великомасштабному зем­лекористуванні в Україні і країнах СНД застосування прийомів прецизійного землеробства у кормовиробництві може бути досить актуальним і рентабельним. Важливими факторами на користь йо­го є поліпшення екологічних умов на полях і лучних угіддях, досить вагома економія пального, добрив, посівного матеріалу.