Особое мнение

все

Интервью

вопрос-ответ

задать вопрос

Эксперты

О мировом тренде в сельском хозяйстве ― точном земледелии― в Казахстане заговорили более десяти лет назад. Это инновационная автоматизированная система, которая облегчает работу аграриев и повышает урожайность и прибыльность за счет сокращения расходов на выращивание продукции.

По словам доктора технических наук, декана технического факультета КАТУ имени С. Сейфуллина Саяхата Нукешева, над внедрением инновационной системы ученые нашей страны работают последние 12 лет, как результат, разработаны механико-технологические основы внутрипочвенного дифференцированного внесения минеральных удобрений в системе точного земледелия. После принятия в Казахстане отдельной госпрограммы по развитию АПК, применение умных технологий в сельском хозяйстве приобрело новую актуальность. К примеру, команда специалистов КАТУимени С. Сейфуллина начала работу над внедрением отдельных элементов системы точного земледелия. О новом проекте профессор Нукешев рассказал в интервью корреспонденту ИА «NewTimes.kz».

― Саяхат Оразович, в рамках госпрограммы по развитию агропромышленного комплекса Казахстана президентом Нурсултаном Назарбаевым был сделан акцент на развитие аграрной науки. Подчеркивалось, что развитие аграрной науки невозможно без участия бизнеса. Ваше мнение о действующей программе реформирования отечественной аграрной науки. На Ваш взгляд насколько важна вовлеченность бизнеса в научные разработки?

―Действительно, президентом был поставлен вопрос по реформированию отечественной аграрной науки, потому что есть вопросы со стороны и бизнеса, и сообщества, что аграрная наука не приносит выгоды. Многие разработки отечественных ученых, считаются невостребованными. Но это абсолютно не так. Наши аграрные ученые работают во многих направлениях. К примеру, если взять точное земледелие или цифровизацию, то в этом направлении мы работаем с 2006 года. То есть, уже 12 лет имеем определенные наработки. Например, нашему университету принадлежит приоритет разработки механико-технологических основ внутрипочвенного дифференцированного внесения минеральных удобрений в системе точного земледелия. И в этом году мы действительно видим интерес бизнеса нашим разработкам.

― Вы заговорили о точном земледелии. Можете ли вы объяснить, что это такое?

― Точное земледелие ― это управление продуктивностью посевов с учетом внутрипольной вариабельности параметров плодородия почвы на каждом элементарном участке поля. Если объяснять по- простому: есть понятие элементарный участок. Например, средний размер в нашем северном регионе 300-400 га. По традиционной технологии элементарным участком служил одно поле. Агроном дает задание, например, на это поле надо вносить удобрение с дозой 200 кг на гектар. То есть, удобрения одной дозы вносят на все поле. При этом, мы не учитывали внутрипольную вариабельность. Почва имеет природную пестроту. Она неравномерна. Основные элементы питания: азот, фосфор, калий – они неравномерно распределены по всему полю. Где-то их больше, где-то меньше. Мы это все не учитывали. При точном земледелии надо учитывать это на каждом элементарном участке поля. То есть, элементарный участок снижается с 400 га до 05- 1 га. Здесь мы должны учитывать потребность в элементах питания каждого элементарного участка поля. При традиционной технологии внесения более плодородные участки, получая ту же дозу питательных веществ, что и менее плодородные, накапливают азот и фосфор в почве, а менее плодородные участки расходуют запасы питательных веществ почвы. Таким образом, одни участки поля становятся все более плодородными, в то время как другие постоянно истощаются.

Цель ТЗ ― дать каждому растению (или животному) то, что ему нужно для оптимального роста, при одновременном сокращении затрат (производство продукции «больше с меньшими затратами»). Концепция точного земледелия базируется на том, что в рамках каждого поля существуют неоднородности почвы по физическому, биологическому и химическому составу. И здесь наша задача ― поиск этих неоднородностей, составление цифровых карт и карт-заданий с геопривязкой, а также выбор оборудования для работы с этими неоднородностями.

Основной задачей является максимальное использование потенциала почвы каждого элементарного участка поля, оптимизация расходов при внесении удобрений, высеве семян, и как следствие максимизация прибыли.

Основные элементы точного земледелия, это во-первых, параллельное вождение и автопилотирование ― помогают точно соблюдать расстояния между проходами машин при выполнении полевых работ. При их использовании технологические операции выполняются с минимальными перекрытиями, экономится рабочее и машинное время, ГСМ, семена, удобрения и средства защиты растений. Также преимуществами систем параллельного вождения являются точность движения агрегатов по междурядьям; разгрузка водителя; возможность работы в темное время суток и в условиях плохой видимости.

Далее, это дифференцированный посев, дифференцированное внесение удобрений, дифференцированное опрыскивание по карте сорняков, дифференцированное орошение, дифференцированная обработка почвы по почвенным картам.

― Над каким проектом вы сейчас работаете? Расскажите подробнее, в какой отрасли АПК его можно применить?

― Министерством сельского хозяйства в начале текущего года перед нашим университетом была поставлена задача стать научно-методическим центром цифровизации сельского хозяйства и обеспечить научно-методическое руководство процессами внедрения элементов точного земледелия в 9 базовых хозяйствах Акмолинской, Карагандинской, Костанайской и Северо-Казахстанской областей.

Почему наш университет? Потому что, мы занимаемся точным земледелием с 2006 года и имеем определенные наработки по разработке механико-технологических основ дифференцированного внутрипочвенного внесения минеральных удобрений в системе точного земледелия.

В рамках выполнения поставленных задач, на опытных полях пилотных хозяйств был проведен отбор почвенных проб в конце апреля и в начале мая нынешнего года. В шести хозяйствах пробы отбирали и провели агрохимический анализ сотрудники государственного учреждения «Республиканский научно-методический центр агрохимической службы Министерства сельского хозяйства» и в трех хозяйствах — «Шагала Агро», «Петерфельд Агро», «Дихан плюс» — ученые нашего университета.

Результаты агрохимического анализа показали, что от 80 до 100 % площадей в шести хозяйствах имеют низкую и очень низкую обеспеченность легкогидролизуемым азотом. Исключение составляет ТОО «Трояна» Федоровского района Костанайской области, где 92% площади имеет повышенное и высокое содержание азота. По мнению наших агрохимиков, это связано применением зернобобового севооборота и ежегодным внесением аммиачной селитры и аммофоса.

По фосфору ситуация оказалось еще сложнее. У 7 хозяйств из 9 фосфор на низком и очень низком уровне, от 92 до 100% площадей опытных полей имеют очень низкую и низкую обеспеченность. Отсюда можно найти ответы на вопросы: почему мы не можем поднять урожайность, почему снижается качество урожая?

Свою работу по внедрению системы точного земледелия мы начали в марте текущего 2018 года с обучения специалистов ТОО «Атамекен-Агро» и АО «Акмола-Феникс», далее обучение прошли специалисты пилотных хозяйств. После этого провели ревизию их технического оснащения. Анализ показал, что многие хозяйства имеют импортные посевные комплексы, например, «Джон Дир» выпуска после 2010 года, с функциональными возможностями автоматического изменения нормы высева семян или дозы внесения минеральных удобрений согласно, заданий электронных карт, то есть — дифференцированного дозирования. Эти комплексы были применены для дифференцированного внесения стартовых доз минеральных удобрений при посеве и основных доз при предпосевной обработке.

В двух пилотных хозяйствах парк посевных машин составляют комплексы Bourgault, не имеющие функцию дифференциации доз. В ТОО «Трояна» мы модернизировали одну сеялку, установили систему дифференцированного внесения минеральных удобрений и параллельного вождения «Агронавигатор». Система показала свою работоспособность, простоту настройки.

Далее переоборудовали посевной комплекс John Deere ТОО «Олжа-Садчиковское» Костанайской области, не имеющий функцию дифференциации доз удобрений.

― Вы изучаете вопросы посева и обработки почвы в системе точного земледелия. Расскажите, насколько выгоден этот метод?

― Мы уже с марта месяца объездили все области, выступали перед товаропроизводителями и объясняли им, к чему это приводит. Внедрение элементов точного земледелия — обработки почвы с разноглубинным дифференцированным рыхлением, дифференцированного посева и внесения удобрений, применения химических средств защиты растений в зависимости от вида засорения, численности сорняков и популяций вредителей и дифференцированный мониторинг урожайности при комбайновой уборке зерновых позволит уже на современном этапе снизить погектарный высев семян на 10-20%, повысить урожайность на 35-40%, сократить расход удобрений на 30-50 %, средств защиты растений и горюче-смазочных материалов на 26-35%, существенно снизить загрязнение окружающей среды, повысить качество сельскохозяйственной продукции. Многие хозяйства уже в полной мере убеждены, что применение только параллельного вождения может сэкономить до 12 % ГСМ.

― Какой из Ваших проектов удалось реализовать на практике? Расскажите, пожалуйста, о нем.

― С 2006 года было реализовано несколько проектов. Участвовали в конкурсах грантов МСХ, МОН РК, НАТР. В рамках этих проектов, мы разработали серию машин, например, культиваторов-удобрителей для дифференцированного внутрипочвенноговнесения минеральных удобрений. Здесь я бы хотел рассказать о проблеме, с которыми начали сталкиваться пилотные хозяйства. В ходе работы с их посевными комплексами установлено, что они могут максимально вносить только 230 кг/га, то есть не могут вносить основную дозу туков. Из результатов агрохимического анализа их полей можно сделать вывод о том, что без внесения основной дозы минеральных удобрений нам будет очень сложно добиться оптимального уровня содержания элементов питания на полях. С этим нашим выводом согласны многие руководители хозяйств. Сдерживающим фактором решения этого вопроса являются дороговизна удобрений и отсутствие необходимой техники для внутрипочвенного внесения минеральных удобрений. По вопросу технического оснащения — необходимо организовать собственное производство техники. Тем более, для дифференцированного внесения основных доз удобрений нами разработаны целый комплекс машин. Например, чизель-удобритель предназначен для внесения основной дозы минеральных удобрений на глубину от 6 до 35 см наклонной лентой и разуплотнения почвы при минимальной технологии (раз в 4-5 лет).

Культиватор-удобритель на базе ОП-8 для дифференцированного ленточного внесения основной дозы минеральных удобрений на глубину 6…12 см. Агрегат может применяться для дифференцированного посева зерновых культур. Культиватор-удобритель для трехслойногодифференцированного внесения минеральных удобрений. Агрегат обеспечивает размещение удобрений на глубины 8-10, 16-18 и 20-25 см.

Эти машины адаптированы на наши почвы и решают проблемы оптимального питания и уплотнения почвы. Необходимо организовать их мелкосерийный выпуск.

― На Ваш взгляд, какие направления АПК требует внедрения новых технологий и почему?

― Первым делом ―растениеводство. Это как раз элементы точного земледелия — паралелльное вождение, дифференцированное внесение удобрений удобрений, гербицидов, мониторинг урожайности. Комбайны делают карту урожайности. Для чего все это делается? Для определения проблемных участков поля. Где-то большая урожайность, где-то малая. И надо выяснить, почему там низкая урожайность. Может это связано с нехваткой элементов питания, засоленностью почвы или другими факторами. Их много. С космоса , с беспилотников делают снимки – это все для оперативного определения проблемных участков поля. Например, есть какие-то изменения, какие-то участки поля не развиваются или развиваются слабо. Может болезнь началась. Здесь используются дроны. Они быстро определяют изменения. Если на начальном этапе поймали заражение, то нужно сразу же оперативно действовать.

― Казахстанские хозяйства уже используют дроны?

― Дроны используются на всех пилотных хозяйствах. Сейчас будем контролировать, оперативно определять проблемы и сообщать руководителям хозяйств, чтобы они принимали решения.

― Сложно ли в Казахстане материализовать свой аграрный проект и насколько это выгодно?

― Это зависит от финансового состояния хозяйства. Все зависит от руководителя, как он воспринимает новые технологии. Нельзя сказать, что нет хозяйств, которые не заинтересованы. Стоит отметить, что многие хозяйства опережают науку. Они начали применять новые технологии. Мы в марте месяце начали учить представителей этих хозяйств, написали письма акимату областей. Они направили представителей — инженеров, агрономов хозяйств. Мы провели два бесплатных семинара. Обучили 33 сотрудников пилотных и другиххозяйств. После семинара они воодушевились. Те, кто здесь проучились, у них появился азарт. Они поняли, в чем их ошибка, почему нет урожайности, качества. Когда реально увидели проблемы своих полей, появился интерес уже к нашим научным разработкам. Есть понимание, что без науки тяжело.

― Выделяют ли на них гранты?

― Минсельхоз, МОН РК, Фонд науки, НАТР объявляет конкурсы на получение грантов. Я сам по линии МОН РК грант выиграл. Наша команда занимается разработкой автоматизированной зернотукотравяной сеялки для дифференцированного прямого посева сельскохозяйственных культур под покровные культуры и в дернину с одновременным внесением минеральных удобрений. Также подали заявки в Минсельхоз, где сейчас идет конкурс в рамках «Программы целевого финансирования». Там тоже разрабатываем систему контроля и управления дифференцированным посевом и внесением удобрений. То есть, компьютер для трактора с системой параллельного вождения. Если выиграем, то будем продолжать. Кто хочет заниматься, есть все возможности. Гранты выделяются, надо только участвовать. Конечно есть пожелания, чтобы увеличили средства на научные изыскания.

Хотел бы добавить. Цифровизация сельского хозяйства требует высококвалифицированных кадров, владеющих вопросами автоматизации, роботизации. Поэтому мы открыли лабораторию робототехники и мехатроники. Готовим кадры для применения новых систем в сельском хозяйстве. Мы учим наших студентов программировать роботов. Будущее цифровизации — роботы в сельском хозяйстве. Трактора, комбайны, комплексы должны работать в автоматическом режиме – это будущее сельского хозяйства. Поэтому наши студенты должны уметь программировать роботов, разрабатывать их и работать с ними. Они должны также иметь навыки оцифровки деталей, узлов и машин, реинжиниринга и прототипирования. Здесь в лаборатории созданы все условия, студенты применяют оцифровку деталей, совершенствуют их и печатают в 3D-принтере, программируют роботы. Вот так мы готовим кадры для умного сельского хозяйства. Это одна из наших приоритетных задач.

Источник: newtimes.kz