Практика показывает, что существующие методы ведения сельского хозяйства устарели, а новые прогрессивные технологии, признанные и успешно применяемые во всем мире, еще не получили в России должного внимания и развития. Поэтому сегодня актуальна проблема реформирования аграрного комплекса страны, внедрения экономичных технологий, способствующих повышению плодородия почв и получению стабильных урожаев при минимальных затратах.
Компенсацией сокращению численности работников, занятых в сельскохозяйственном производстве, является повышение производительности труда за счет увеличения ширины захвата агрегатов, повышения их грузоподъемности и скорости выполнения технологических операций. Так, ширина захвата машин для внесения удобрений увеличилась до 46 м, посевных агрегатов до 18 м, почвообрабатывающих машин до 22 м, зерноуборочных комбайнов до 12 м, силосоуборочных комбайнов до 10,8 м, картофелепосадочных машин до 7,2 м, грузоподъемность прицепов повысилась до 50 т, и подобных примеров множество.
В основе точного земледелия лежит управление продуктивностью посевов, учитывающее вариабельность среды обитания растений. Точное земледелие рассматривается как неотделимая часть ресурсосберегающего экологического сельского хозяйства и подразумевает применение интегрированной системы управления, а не отдельных её разрозненных элементов.
Основными задачами и направлениями работ в области точного земледелия в настоящее время являются:
автоматизация процессов управления техникой (параллельное вождение и автопилотирование) на базе системы навигации GPS при проведении технологических операций, обеспечивающая точность посева, выравненность рядков зерновых, картофельных гребней и т. д.;
составление почвенных карт хозяйств с использованием автоматических пробоотборников;
контроль над изменениями состояния полей и посевов на различных участках, что позволяет определить последовательность их обработки;
внесение строго определенного количества удобрений и семян на различные участки одного и того же поля в зависимости от состояния почвы и посевов;
автоматический мониторинг урожайности и составление карт урожайности, а в перспективе, карт рентабельности полей;
мониторинг и контроль над использованием дорогостоящей техники (GPS/ГЛОНАСС);
накопление и хранение данных в электронном виде, что позволяет отслеживать динамику процессов в наглядной и удобной для работы форме;
многофакторный анализ и визуализация собранных данных, в том числе за несколько лет;
информационная поддержка принятия решений и контроль над их исполнением.
Для реализации системы точного земледелия необходимо следующее специальное оборудование:
приемники сигналов спутниковых радионавигационных систем GPS/ГЛОНАСС с функцией дифференциальных поправок, обеспечивающих дециметровую точность позиционирования на местности;
бортовые компьютеры для тракторов и другой сельскохозяйственной техники;
оборудование для систем параллельного вождения и автопилотирования;
геоинформационные системы (ГИС) с данными дистанционного зондирования Земли (аэро и космическая съемка), картами урожайности, химического состава полей и т. д.;
бортовые датчики на зерноуборочной технике для мониторинга урожая;
дистанционные датчики для измерения температуры и влажности почвы, определения состояния растений и т. д.
Наилучшие результаты при реализации концепции системы точного земледелия отмечаются в том случае, когда все данные стекаются в единый диспетчерский центр, где программные средства объединяются в единую корпоративную систему управления ресурсами.
Второй компонент системы точного земледелия это корректировка доз внесения удобрений и средств защиты растений в режиме реального времени в зависимости от состояния растений, наличия сорняков на каждом конкретном участке обрабатываемого поля. Для этого применяются специальные сканеры и сенсоры, которые в процессе работы опрыскивателя или машины для внесения удобрений корректируют количество вносимых препаратов. При традиционном земледелии, как известно, нормы внесения удобрений и средств защиты растений едины для всего поля.
В процессе внедрения точного земледелия обеспечивается комплексный подход к применению информационных технологий, который помогает оперативно принимать правильные решения с использованием программных средств, спутниковых данных и средств спутниковой навигации. Использование «минимальной» или «нулевой» технологии в последние годы делает практически невидимой границу между обработанным и необработанным участком поля. Повсеместное внедрение широкозахватной техники, проведение некоторых работ ночью (например, опрыскивание) окончательно убеждают, что пришло время управлять сельхозтехникой по приборам.