5. Точне землеробство.

У розвинених аграрно-індустріальних країнах дедалі більшого поширення набуває система точного землеробства (СТЗ), яка дає змогу не тільки отримувати дешевшу продукцію кращої якості, а й знижувати шкідливе агротехногенне навантаження за рахунок зменшення витрат пестицидів, добрив тощо.

Точне землеробство = це система взаємоузгоджених заходів, спрямованих на створення оптимальних і рівноцінних умов для розвитку рослин диференційованим внесенням технологічних матеріалів (насіння, добрив, пестицидів та ін.) відповідно до унікальних особливостей кожної елементарної ділянки поля. Близьким до нього є поняття «місцевизначене землеробство» (Site-Specific Farming).

Поступовий перехід до практичного впровадження точного землеробства є виявом загальної тенденції зростання ролі інформаційних технологій в усіх сферах життєдіяльності людини, а у виробництві дає змогу істотно піднести його технічний та організаційно-управлінський рівень за рахунок високої оперативності й багатопараметричності рішень, які приймаються.

Одним із головних шляхів вирішення завдань землеробства є просторово-часова оптимізація умов для рослин. Точне землеробство у сучасному розумінні переважно орієнтоване на просторову оптимізацію. Для цього потрібно, по-перше, забезпечити рівномірне розміщення рослин у полі, що за рядкової сівби означає - на однаковій відстані. Цим створюють однакові площу й об'єм живлення для рослин. По-друге, добрива, пестициди треба вносити так, щоб забезпечити рівноцінні умови для рослин. Однак високі точність і рівномірність застосування технологічних матеріалів внаслідок використання досконалішої техніки не гарантують створення однакових умов для рослин, оскільки на різних ділянках поля вони можуть опинитися в нерівнозначних умовах у зв'язку з варіабельністю ґрунтового покриву і властивостей ґрунту, забур'яненості поля і заселеності його шкідниками тощо. Це, в свою чергу, може призвести до розриву в темпах росту і розвитку рослин, формування різного за якістю врожаю, неодночасності його достигання.

Отже, завдання полягає у здійсненні технологічних заходів відповідно до потреб рослин та фітосанітарної ситуації, стану посівів на кожній елементарній ділянці поля, для чого потрібні його детальні картограми з даними про запас елементів живлення, густоту бур'янів, стан рослин, біологічну урожайність тощо.

Точне землеробство передбачає:

1. детальне картографування поля за основними агротехнічними параметрами;

2. координатне прив'язування машинно-тракторних агрегатів до поля;

3. точне виконання технологічних заходів відповідно до особливостей елементарних ділянок поля.

Основними складовими СТЗ є географічна інформаційна система (ГІС, GIS), диференційована глобальна система позиціонування (ДГСП, DGPS) та технологія змінних норм внесення (ЗНВ, VRT).

Географічна інформаційна система - це система комп'ютерних апаратних засобів та програмного забезпечення, призначена для збирання та обробки даних щодо агротехнологічних параметрів елементарних ділянок поля.

Інформацію можна збирати відбиранням проб у полі (наприклад, для визначення агрохімічних показників) з наступними обробкою результатів аналізів і прив'язуванням їх до координат місць відбирання. Створено оптичні прилади з безконтактними датчиками, за допомогою яких в інфрачервоному випромінюванні з літаків або супутників фотографують поля. Інформація з характеристиками параметрів накопичується в базі даних (Data base), використовується для складання тематичних карт (Thematic map) урожайності, вмісту елементів живлення, норм внесення технологічних матеріалів тощо.

Диференційована глобальна система позиціонування - радіонавігаційна супутникова система, спеціально скоригована для визначення місцезнаходження стаціонарних і мобільних об'єктів у трьох світових координатах (довгота, широта, висота) з точністю до десятків сантиметрів. Є поліпшеним варіантом глобальної системи позиціонування (GPS), точність якої вимірюється десятками метрів.

Широке застосування DGPS для визначення координат машинно-тракторних агрегатів стримується високою вартістю технічних та інформаційних засобів, відсутністю розвиненої мережі станцій диференціального коригування, можливими похибками, спричиненими грозовими розрядами та магнітними бурями.

Технологія змінних норм внесення - це внесення за допомогою спеціального обладнання змінних норм (доз) технологічних матеріалів відповідно до особливостей кожної елементарної ділянки поля. Основою VRT є високоточна сільськогосподарська техніка, функціональні властивості якої визначаються широким використанням електронних пристроїв (комп'ютерів, мікропроцесорів, датчиків).

Обприскувачі обладнані пристроями для електронного регулювання подачі робочого розчину пестицидів, сівалки - для регулювання норми висівання та глибини загортання насіння, машини для внесення добрив - для регулювання доз внесення добрив, ґрунтообробні - для регулювання глибини обробітку ґрунту. Керування робочим процесом і контроль за його виконанням здійснюють із трактора, обладнаного багатоканальним мікропроцесором або комп'ютером, а на сільськогосподарських машинах встановлюють уніфіковані датчики. На пульт керування надходить інформація щодо швидкості руху агрегата, обсягу виконаної роботи, витрат пального і запасів технологічних матеріалів тощо.

За неможливості впровадження системи точного землеробства за класичною схемою вдаються до альтернативних підходів. Так, для визначення координат МТА використовують радіосистеми, які складаються з базової радіостанції, що знаходиться в приміщенні, та приймально-передавальних приладів, встановлених на польових агрегатах.

Українські вчені розробили нові концепцію й методологію впровадження системи точного землеробства на основі визначення місцезнаходження в полі і в локальній криволінійній системі координат. За допомогою цифрових відеокамер, якими оснащені агрегати, здійснюють зйомку полів, дані якої використовують для складання агротехнологічної карти завдань у координатах, що означають номер проходу агрегата та відстань його від краю поля. Карту можна вносити у пам'ять бортового комп'ютера.

В Україні у 2000 р. прийнято «Програму створення та впровадження технічних засобів для технологій точного землеробства», реалізація якої дала перші результати, створено мобільні машини для механічного відбирання проб ґрунту, електронно-механічні пристрої для зміни доз внесення добрив, машину для диференціального обробітку ґрунту, радіосистему для визначення координат агрегатів з використанням базової радіостанції та ін.