Мы хотели бы развить дикуссионную культуру

...с помощью нашего журнала agriconBLOG

agriconBLOG

28.01.2022 - Peer Leithold (E-Mail schreiben an Peer Leithold)

Точное сельское хозяйство - это будущее или дорогостоящее излишество?

ТОЧНОЕ ЗЕМЛЕДЕЛИЕ - ЭТО БУДУЩЕЕ ИЛИ ДОРОГОЕ ЗАБЛУЖДЕНИЕ?

По случаю 26-го Бранденбургского Дня Удобрений Пеер Ляйтхольд объясняет основы точного земледелия и высказывается по вопросу о том, является ли точное земледелие будущим или просто дорогостоящим излишеством.

Развитие урожайности в Германии

На диаграмме 1 показано развитие урожайности озимой пшеницы в Германии с 1950 г. Под синей линией тренда показано среднее увеличение или уменьшение урожайности за десятилетие в дт/га*год. Мы видим длительную фазу роста, начиная с 1950 года, стагнацию около 2000 года и среднее снижение на 0,7 г/га*год с 2010 года. Следует отметить, что на графике рассматривается динамика доходности по всей Германии. Показатели могут колебаться от фермы к ферме. Если принять во внимание важность пшеницы, то это имеет серьезные экономические последствия. Это происходит потому, что одновременно увеличиваются понесенные затраты, такие как заработная плата, арендная плата, оборудование или амортизация.

На графике показано развитие урожайности озимого рапса в Германии. Здесь также наблюдается стагнация в районе 2000/10. После этого доходность снижается.

Последняя культура, которую мы рассмотрим, - зерновая кукуруза. График 3 показывает длительный рост за 50 лет. Ближе к 2010 году урожайность этой культуры также снижается.

То же самое можно наблюдать и в других странах. В итоге, с одной стороны, это означает, что 20 лет назад началась тенденция к ослаблению положительной динамики урожайности. С другой стороны, в течение 10 лет наблюдается развитие отрицательной доходности. Логически вытекает вопрос об объяснительной схеме. Указываются возможные причины:

  • Изменение климата
  • Селекция
  • Структурные изменения и изменения в землепользовании
  • Обработка почвы 
  • Питание растений

Другой объяснительный подход называет причины:

  • Преобразование общества в климатически нейтральное
  • Green Deal: сокращение расходов на удобрения и защиту растений
     

Где мы находимся в точном земледелии?

У нас есть три основных сегмента в цифровом растениеводстве. 

  1. машины и оборудование становятся все более цифровыми. Цель - автоматизировать полевые работы. Существует многолетняя тенденция к тому, что человеческий труд все больше сокращается. В то же время процессы автоматизируются и обрабатываются машинами и технологиями. 
  2. цифровые инструменты все чаще используются в управлении, администрировании и документировании. 
  3. третий сегмент - возделывание полей. Здесь рост растений должен поддерживаться с помощью соответствующих алгоритмов. Этот сегмент называется "точное земледелие". 

Эти три сегмента обмениваются данными друг с другом. 
 

Предпосылки и мотивация

Что побуждает руководителей хозяйств заниматься темой точного земледелия? В последние годы выкристаллизовались три основных момента:

  • Экономический интерес (повышение эффективности всего хозяйства, т.е. "поле и офис")
  • Положительное влияние на окружающую среду (сохранение низкого воздействия землеустройства на окружающую среду)
  • Увеличение свободного времени для руководителя фермы (оптимизация процессов управления и сокращение временных затрат)
     

Распределение

Пэр Ляйтхольд определяет клиентов, как пользователей, которые используют по крайней мере один метод точного земледелия и делают это на большинстве площадей по крайней мере одной культуры. Кроме того, они должны использовать этот метод каждый год и могут делать это без посторонней помощи. По оценкам, около 10 000 фермерских хозяйств площадью более 200 га каждое имеют потенциал для использования точного земледелия. 

На рисунке 4 показано примерное распределение областей применения в точном земледелии. Наибольшая часть - около 800 пользователей - приходится на внесение азотных удобрений, 300 - на основное удобрение и 200 - на известкование. Затем количество пользователей быстро уменьшается. 

В целом, можно сказать, что мы все еще находимся на ранней стадии развития точного земледелия.
 

Введение в точное земледелие

До сих пор управление полями осуществлялось единообразно. У нас везде одни и те же расходы, но доходы колеблются. И именно здесь на помощь приходит точное земледелие. Точное земледелие - это решение проблемы агрономии и выращивания растений. Для этого необходимо работать по агрономическим правилам интегрированного растениеводства, так как это дает инструменты для решения данного агрономического вопроса. Агрономический вопрос решается на основе информации из почвы и растения. Затем это решение применяется к подплощадкам. 

Точное земледелие на примере оптимального известкования

В начале возникает вопрос: "Каково оптимальное количество извести на каждый участок?". Это приводит ко второму вопросу: "Существует ли агрономическое правило, база знаний, чтобы правильно ответить на этот агрономический вопрос? Правильно означает, что существуют эксперименты, которые определяют оптимум. При известковании существует правило внесения удобрений. При известковании нам нужны две части информации, чтобы ответить на агрономический вопрос. Нам нужно знать pH почвы и группу почвы. Эти две части информации должны быть сгенерированы. 

Для всех других методов, используемых сегодня в растениеводстве, таких как внесение азотных удобрений, регуляторы роста, фунгициды, подкормка, органические удобрения и посев, существуют функциональные связи между необходимой нам информацией и алгоритмом, проверенным в полевых испытаниях, который приведет меня к ответу на мой агрономический вопрос. Чтобы ответить на агрономический вопрос, информация должна соответствовать восьми факторам:
 

  1. Верный (причинно-следственная связь и высокая корреляция).
  2. Абсолютный ("больше или меньше чего-то" недостаточно)
  3. Объективный и воспроизводимый
  4. Достаточный в смысле решения
  5. Простота в использовании
  6. Высокое разрешение
  7. Цифровой
  8. Недорого

Это сочетание восьми требований к качеству приводит нас к выбору инструментов для выполнения процедур растениеводства. К ним относятся:

  • Поглощение азота (измеряется датчиком азота)
  • Группы почв и питательные вещества (образцы почвы и лабораторный анализ)
  • Различия в почве (EM-38)
  • Рельеф (GPS)
     

Требования в зависимости от культуры и сезона

Для Пэра Ляйтхольда одним из самых принципиально нежелательных явлений в точном земледелии за последние годы стали зоны управления. Первоначально управление урожайностью или управленческие зоны пришли из США. Однако эти зоны не являются стабильными, поскольку отдельные подзоны зависят от года, культур и меняются в течение сезона. 

Процессный подход

Если вы хотите управлять подзоной, необходимо постоянно принимать 10 000 агрономических решений. Как следствие, необходимо быть готовым к частичной автоматизации процессов. Если вы не готовы к этому, вы не сможете заниматься точным земледелием. И мы можем автоматизировать только те процессы, которые уже стандартизированы. В конечном итоге растениеводство должно быть автоматизировано, стандартизировано и основано на правилах. 

Это, в свою очередь, подводит нас к процессному подходу. Как и во всех процессах автоматизации, так называемый принцип EVA (вход - обработка - выход) применим и к сельскому хозяйству. Это означает, что сначала должна быть сгенерирована информация, затем она должна быть упакована в правило, т.е. алгоритм, а затем она применяется к машине. На графике 5 показан ход процесса.
 

Введение в точное земледелие от Agricon

Если ферма решила использовать технику точного земледелия, мы начинаем с базового обучения в первый год. Темы включают понимание производства сельскохозяйственных культур, эксплуатацию техники и управление данными. После этого мы переходим к консультациям на месте. Таким образом, передаются 25-летние знания о цифровом растениеводстве, отвечают на вопросы и дают советы. Через год пользователь осваивает систему. Целью не является построение длительных консультативных отношений. После первого года Agricon предлагает различные услуги с лицензиями, постоянную передачу знаний, сервисное обслуживание и услуги региональных технических специалистов, а также горячую линию. 

На рисунке 6 показаны отдельные методы точного земледелия компании Agricon. Клиент сам решает, с какого метода он хочет начать. Все они совместимы друг с другом, поскольку работают с одной и той же системой управления данными - agriPORT.

Перспективы точного земледелия через 5 лет

Методы хорошо разработаны, но мы все еще находимся только на стадии трансформации на фермах. Обучение руководителей ферм будет иметь решающее значение. Что касается процесса, то это будет не революция, а скорее эволюция. В отдельных процедурах будут детально прописаны улучшения. Основное внимание будет уделено автоматизации обработки данных. Кроме того, будут отсеиваться недоброкачественные или незрелые процедуры.

Будьте первым, кто прокомментирует эту статью

Ваш E-Mail адрес не будет опубликован. Все поля, отмеченные *, являются обязательными для заполнения.

Назад к обзору

Please select your language

We have noticed that you are visiting the website with a different language. Please select your preferred language.