агропромышленный портал

Подпишись на материалы AgroXXI
Удобрения Гербициды Инсектициды Фунгициды Репелленты Адъюванты
СПЕЦПРЕДЛОЖЕНИЯ
Книги
Категории
Книги о грибах Книги о домашних животных Книги о растениях, ботаника Книги о рыбах Книги по агрономии Книги по агрономии электронные Книги по агрохимии Книги по альтернативной энергетике Книги по биологии Книги по биотехнологии и биоэнергетике Книги по букинистике Книги по ветеринарии Книги по защите растений Книги по защите растений электронные Книги по звероводству Книги по зоотехнии Книги по зоотехнии и ветеринарии электронные Книги по козоводству Книги по кормам и кормопроизводству Книги по кролиководству Книги по ландшафтному дизайну Книги по лесному хозяйству Книги по механизации Книги по овощеводству Книги по птицеводству Книги по пчеловодству Книги по садоводству Книги по свиноводству Книги по сельскому туризму Книги по физиологии растений Книги по хранению и переработке сельскохозяйственной продукции Книги по цветоводству Книги по экологии Книги по экономике сельского хозяйства Книги по экономике сельского хозяйства электронные Книги по электрификации и автоматизации сельского хозяйства Книги по электрификации и автоматизации электронные Книги про крупный рогатый скот Книги про лошадей Справочники Учебники по биотехнологии Учебники по мелиорации Учебники по почвоведению

Хотите подарок?

Атлас признаков дефицита элементов питания в PDF

Практикум по точному земледелию: Учебное пособие. 1-е изд - фото

Практикум по точному земледелию: Учебное пособие. 1-е изд

890 руб.
Оформить В корзине
Доставляем по всей России
в наличии
Автор:
Вес:
400 грамм
Переплет:
Твердый
Формат:
84x108/32 (130x200)
Кол-во страниц:
224
Кол-во томов:
1
Язык:
русский
Дата выпуска:
Плотность бумаги:
80 г/м2

Как получить покупку

Самовывоз из офиса г. Москва (на карте) - бесплатно
Курьер доставит Вам домой или в офис по г. Москва - 400 руб. или до 15км от МКАД - 500 руб.
почта России Отправим по России - по тарифам почты
Принимаем оплату банковскими картами

О товаре

Учебное пособие предназначено для студентов инженерных факультетов сельскохозяйственных вузов. В нем изложены основные сведения по принципам и оборудованию по точному земледелию. Методическое пособие состоит из двух частей. В первой части приведены 10 лабораторных работ. По каждой работе сформулировано задание, указан порядок выполнения работы, описаны лабораторные установки, приведены необходимые расчетные формулы и даны слепые таблицы, в которые студенты заносят результаты наблюдений и расчетов. В конце работ приведены контрольные вопросы и оставлено место для заключения, которое долж...

О товаре

Учебное пособие предназначено для студентов инженерных факультетов сельскохозяйственных вузов. В нем изложены основные сведения по принципам и оборудованию по точному земледелию.

Методическое пособие состоит из двух частей. В первой части приведены 10 лабораторных работ. По каждой работе сформулировано задание, указан порядок выполнения работы, описаны лабораторные установки, приведены необходимые расчетные формулы и даны слепые таблицы, в которые студенты заносят результаты наблюдений и расчетов. В конце работ приведены контрольные вопросы и оставлено место для заключения, которое должен сделать каждый студент по своему варианту.

Во второй части практикума представлены методические указания к практическим занятиям по работе с программой «Farm Works Pro» и содержит задания по актуальным проблемам в области спутниковой навигации и контроля за данными сельскохозяйственных предприятий.

 

Учебное пособие "Практикум по точному земледелию" - Завражнов А. И., Константинов М. М., Ловчиков А. П. и др.

Введение

Научно-технический прогресс в развитии микроэлектроники, информационной и телекоммуникационной техники, создание глобальных систем позиционирования и геоинформационных систем заложили фундаментальные основы для разработки и реализации дифференцированных в пространстве и времени агротехнологий. Этот качественно новый инновационный технологический комплекс получил название «Точное сельское хозяйство» (Precision Agriculture).

Основополагающими принципами реализации технологий точного сельского хозяйства являются: сбор массива достоверных исходных экспериментальных данных об объекте; система менеджмента данных на основе новых методологических подходов анализа и синтеза; трансформация и трансляция информации для использования в системе управления техническими средствами и агротехнологиями.

Реализация стратегии точного сельского хозяйства направлена на заметное повышение эффективности аграрной отрасли, снижение техногенных затрат и себестоимости продукции и создание реальных условий для соблюдения установленных экологических требований и нормативов в рамках производственного процесса. Реализация стратегии точного сельского хозяйства требует высокого уровня профессиональной подготовки и владения информационными технологиями, что заметно повышает привлекательность и престиж сельскохозяйственных профессий.

Наиболее распространенная на сегодняшний день концепция ведения сельскохозяйственного производства базируется на «уравнительных» системах землепользования, не учитывающих пространственной и временной вариабельности параметров плодородия поля, природных и техногенных факторов риска. Опыт стран с высоким уровнем развития сельскохозяйственного производства свидетельствует о возрастающих масштабах разрушения и загрязнения окружающей среды, высокой зависимости величины и качества урожая от различных факторов риска и, прежде всего, изменчивости погодных условий, об устойчивом росте затрат невосполнимой энергии на каждую дополнительную единицу продукции.

Применение агротехнологий без учета внутрипольной вариабельности параметров плодородия почв и действия факторов риска приводит к нарушению равновесия агроэкосистем. Неадаптивные технологии применения удобрений и других средств химизации, базирующиеся на «уравнительных» принципах, обеспечивают их окупаемость только в пределах 40–50% от оптимальной. Установлено, что чем хуже почвенно-климатические и погодные условия, тем в большей мере неадаптивность сельскохозяйственного производства снижает его эффективность, повышает риск загрязнения и разрушения природной среды.

Отличительная особенность современных прогрессивных технологий состоит в освоении методов управления продукционными процессами. В настоящее время большинство отечественных сельхозтоваропроизводителей используют двухцикличные технологии: типа «посеял — убрал», не управляя продукционным процессом в период вегетации растений и созревания урожая.

Современной наукой, передовой зарубежной и отечественной практикой доказано, что значительно повысить эффективность производства можно при положительном воздействии на сельскохозяйственные объекты именно в процессе их выращивания и использования. Значительная часть инноваций связана с применением космомониторинга и геоинформационных систем, а также мониторинга посевов в режиме онлайн. Даже при более простых и распространенных методах управления продукционным процессом без высоких затрат и при имеющихся инструментах (техника, средства химизации, сорта и т. д.) возможно кратно поднять эффективность использования трудовых, материально-технических, энергетических, биологических и финансовых ресурсов.

Процесс образования сухой массы у культурных растений проходит различные фазы, в течение которых развитие массы надземных органов и индекс листовой поверхности, а вследствие этого и возможная урожайность, достигают разных величин.

На эти процессы воздействуют многие факторы, которые могут снижать или повышать урожайность. В первую очередь это почвенно-климатические условия данной местности и погода конкретного года. Кроме того, в посевах культурных растений проявляются разнообразные эффекты конкуренции между органами отдельного растения, между растениями в посевах данной культуры и с другими видами растений (сорняки, вредители, возбудители болезней).

Учитывая состояние всходов, необходимо планировать агротехнические мероприятия по управлению продукционными процессами таким образом, чтобы уменьшить (и по возможности исключить) вредную конкуренцию, а также смягчать отрицательное и усиливать положительное воздействие тех или иных факторов на урожайность.

Под управлением продукционными процессами понимается совокупность согласованных растениеводческих мероприятий, которые с учетом зоны выращивания, погодных условий и состояния посевов целенаправленно проводятся для получения оптимальной структуры посевов и реализации специфической для данной местности потенциальной урожайности сорта при оптимальной интенсивности возделывания и минимизации экологического ущерба.

Управление посевами предусматривает выполнение следующих мероприятий: применение удобрений, регулирование роста растений, борьба с сорняками, болезнями и вредителями, т. е. тех мероприятий, которые по существу и являются технологией возделывания сельскохозяйственных культур. Однако из разнообразия конкретных местных и погодных условий вытекает, что управление посевами нельзя проводить по одной и той же схеме. Даже в одном хозяйстве для каждого поля, в зависимости от меняющихся условий в разные годы, необходимо принимать разные решения.

На основе знания о компонентах урожайности данной культуры, данного сорта, формирования урожайности в разных фазах развития следует исходя из состояния посевов на данном поле определять тактику управления ими для достижения высокой урожайности. Управление посевами — это комплекс мероприятий, основанных на знании и опыте хозяйствования в определенных природных условиях.

Как правило, управление посевами тем легче, чем ближе к нижнему пределу, оптимальному для данной местности и сорта, густота стояния посевов после всходов или в начале вегетации. Доступная влага и длительность вегетации тоже оказывают влияние на возможность управления посевами. Все внимание при управлении посевами должно быть направлено на максимальное образование у растений продуктов уборки (зерен, масло семян и др.) при высоком их качестве с одновременным ограничением развития до необходимой величины других органов — листьев, стеблей и корней.

Для этого, например, мероприятия по управлению посевами зерновых проводятся так, чтобы, исходя из оптимальных норм высева для данной местности, умеренной первой дозы азота с учетом Nmin в почве и состояния посевов на начальной фазе развития, образовалась умеренная биологическая масса для меньшего потребления влаги и снижения опасности развития болезней. Обеспеченность азотом в фазе выхода в трубку способствует развитию хорошо сформированных репродуктивных органов.

Слишком раскустившееся растение у зерновых требует дополнительно до 30% влаги для образования единицы зерна по сравнению с растениями, имеющими меньшее количество продуктивных стеблей. Конкуренция за влагу между большим количеством стеблей на ранних стадиях дает особенно отрицательные результаты в засушливых регионах.

Оптимальный для данной местности срок посева и целенаправленные мероприятия по защите растений на основе порога вредоносности должны быть такими, чтобы растения в наиболее полной мере использовали вегетационный период для формирования компонентов урожайности.

Конкретные шаги (тактика) управления посевами зависят не только от местности и от погодных условий. Проблема нынешних систем управления состоит в том, что, решая провести то или иное мероприятие (обработка почвы, посев, внесение азота, внесение регуляторов роста, применение гербицидов и фунгицидов), исходят из гомогенности посевов. Не учитывается неоднородность посевов и условия роста в пределах поля. Для такого учета требуется реализация дифференцированного по площади поля управления посевами.

Реализовать принципы дифференцированного управления позволяет внедрение в сельскохозяйственную практику технологий «точного земледелия», суть которых заключается в выполнении сельскохозяйственных операций с учетом пространственной и временной изменчивости параметров плодородия почвы, состояния растений, природно-климатических условий с целью создания наиболее благоприятных условий для роста и развития растений. Эта система земледелия характеризуется комплексом качественно новых признаков, обусловливающих возможность управления продукционными процессами на всех стадиях развития растений с целью более высокой реализации генетического потенциала новых сортов и гибридов растений, получения высококачественных и безопасных продуктов питания и сырья для перерабатывающей промышленности, снижения расхода техногенной энергии на каждую дополнительную единицу продукции.

В Европе используют термин «Precision Agriculture» как точное сельское хозяйство, a «Precision Farming» — как точное земледелие.

Подобная терминология в последние годы распространилась и на динамично развивающееся животноводство: точное животноводство (Precision Livestock Farming) с его отраслями — точное молочное скотоводство (Precision Dairy Farming), точное свиноводство (Precision Pork Farming) и точное птицеводство (Precision Poultry Farming).

Основными этапами реализации технологий точного земледелия являются: сбор исходных данных (информация о хозяйстве, поле, культуре, регионе); система менеджмента данных (анализ информации и принятие решений); использования информации для управления элементами агротехнологий и техническими средствами.

Систему точного земледелия можно подразделить на четыре подсистемы (Д. Шпаар и др.):

1) менеджмент организационно-методических мероприятий на основе автоматического сбора данных: организация и экономика хозяйства; внутрихозяйственное опытное дело; администрация и управление; менеджмент качества;

2) управление посевами с учетом неоднородности агроэкологических условий роста и развития культур в пределах отдельно взятого поля: обработка почвы; посев; внесение удобрений; защита растений; орошение; уборка;

3) менеджмент машинно-транспортного и технологического обеспечения: централизованный контроль и управление машинами; контроль места нахождения; планирование маршрутов с централизованной или индивидуальной организацией выполнения;

4) менеджмент рабочих процессов на основе использования робототехники: управление оборудованием; автоматическое управление вождением; сочетание управляемых и беспилотных машинно-тракторных агрегатов; комплексы беспилотных тракторов и комбайнов традиционной и специальной конструкции.

На основе постоянного усовершенствования информационной техники, оптико-электронных датчиков (сенсоров) и оптических систем (камер) робототехники, моделей и программ программного обеспечения создаются реальные предпосылки для возрастающего применения элементов точного земледелия в менеджменте хозяйств, для управления продуктивностью агроценозов и поголовьем животных с учетом требований охраны окружающей среды.

К элементам точного земледелия, которые в настоящее время находят практическое применение, можно отнести следующие: определение границ поля с использованием ГСП; дистанционное зондирование (аэро- или спутниковые фотосъемки); системы параллельного вождения агрегатов; локальный отбор проб в системе координат; составление карт электропроводности почв; составление карт урожайности; дифференцированное внесение удобрений, извести, средств защиты растений; дифференцированная механическая обработка почвы; дифференцированный посев; дифференцированное внесение азота и регуляторов роста; мониторинг фитосанитарного состояния посевов (сорняки, болезни, вредители); мониторинг урожайности с использованием ГСП; мониторинг качества урожая.

Из элементов точного животноводства широкое применение на практике находят: идентификация и мониторинг отдельных особей с использованием современных информационных технологий (рацион кормления, удой, привес, температура тела, активность), удовлетворение их индивидуальных потребностей в кормах в зависимости от продуктивности; автоматическое регулирование микроклимата в животноводческих помещениях и контроль эмиссии вредных газов; мониторинг состояния здоровья стада; мониторинг качества продукции животноводства; электронная база данных производственного процесса; роботизация процессов доения.

В последние годы ученые и практики сельского хозяйства все в большей степени рассматривают точное земледелие не только как технологию для учета неоднородности и изменчивости условий роста и развития культурных растений, но и как исходную точку, а в перспективе — решающую составную часть компьютеризованного производства сельскохозяйственной продукции, управляемого информационной системой на основе использования всех возможностей информационных технологий. При этом большое внимание уделяется достижению высокой экономической эффективности агротехнологий, эффективному менеджменту информационного массива, а также вопросам охраны окружающей среды. На этой основе в перспективе будет формироваться единая комплексная компьютеризованная система менеджмента производственной деятельности для всего сельскохозяйственного предприятия.

Большое применение в сельском хозяйстве в настоящее время находят глобальные навигационные спутниковые системы.

Применение систем позиционирования дает возможность наиболее эффективно провести вспашку, дифференцированно внести удобрения, средства защиты растений, посеять сельскохозяйственные культуры, составить карты плодородия и урожайности.

Система позиционирования включает антенну-приемник глобальных позиционных систем GPS (США) и ГЛОНАСС (Россия), устанавливаемую на агрегат и пеленгующую сигналы со спутников, находящихся в зоне приема. Для точного определения местонахождения объекта в пространстве и во времени достаточно получать сигналы с трех-четырех спутников (из 24), вращающихся вокруг Земли. Точность определения местонахождения объекта находится в диапазоне от нескольких метров до 1 см.

Методические указания к практическим занятиям по работе с программой Farm Works Pro по дисциплине «Технологии точного земледелия» содержат задания по актуальным проблемам в области спутниковой навигации и контроля за данными сельскохозяйственных предприятий.

Использование программы Farm Works Pro позволяет руководителям хозяйств сделать следующее: получить информацию по картам урожайности полей, определить необходимость внесения удобрений для каждого участка поля; получить полноцветную распечатку карт на принтере, совместимом с любой Windows TM; автоматически получить сетки любого поля и сетки любого размера для отбора проб почвы. Эта процедура автоматически позволяет создавать линии сетки с учетом пробы грунта; быстро расчитать доходность любого поля для различных условий работы; быстро получать данные по урожайности и определять среднюю доходность для каждого типа почвы; разделить или объединить поля в любое время, чтобы отразить изменения в методах ведения сельского хозяйства.

Имеется успешный опыт практического применения технологий точного земледелия в хозяйствах Самарской, Белгородской, Курской, Ленинградской, Тюменской областей, Республики Татарстан и др.

По данным ГНУ АФИ Россельхозакадемии (Санкт-Петербург), благодаря дифференцированному внесению минеральных удобрений на посевах яровой пшеницы в Ленинградской области сэкономили около 20% минеральных удобрений и получили урожайность на 15% выше, чем при обычном внесении той же техникой (на соседнем контрольном участке). Урожайность же достигла 60 ц/га (в пересчете на амбарную влажность — 14%).

Сдерживающими факторами распространения технологий точного земледелия в России являются: отсутствие механизма приоритетного стимулирования сельхозтоваропроизводителей, применяющих технологии точного земледелия; отсутствие цифровых карт полей в большинстве хозяйств, высокая стоимость электронного картирования и обновления карт; отсутствие доступных стационарных и передвижных референтных станций для повышения точности вычисления координат объекта, так как ряд технологических операций требует высокой точности (посев, междурядная обработка, подкормка и др.); отсутствие в серийном производстве отечественной аппаратуры высокоточной навигации с погрешностью 15–30 см (без взимания дополнительной оплаты за точность) и аппаратуры, позволяющей определять координаты с точностью до 3–5 см (возможно, с дополнительной оплатой) для высокоточной обработки высокорентабельных пропашных культур; отсутствие отечественных импортозамещающих машин и оборудования для выполнения технологических операций (обработка почвы, посев, опрыскивание, подкормка, уборка) в системе точного земледелия, использование которых позволит значительно сократить затраты при применении высокоточных технологий; отсутствие системы обучения пользователей.

В настоящее время в России учебников и учебных пособий по вопросам точного земледелия очень мало, особенно по конкретным вопросам картирования полей, картирования урожайности, устройству и работе приборов и оборудованию в системе точного земледелия.

Данное учебное пособие является попыткой устранить этот недостаток и предоставить возможность получить навыки управления продукционными процессами в земледелии. Пособие подготовлено на основании большого опыта внедрения информационных систем с участием ученых вузов и НИИ в хозяйствах Оренбургской, Челябинской, Тамбовской, Самарской и других областей и опыта преподавания данной дисциплины при подготовке специалистов.

Практикум рассчитан на выполнение 10 самостоятельных лабораторных работ и получение навыков по работе с программой Farm Works Pro, включающей восемь этапов (тем). По каждой работе сформулировано задание, указан порядок выполнения работы, описаны лабораторные установки, приведены необходимые расчетные формулы и даны слепые таблицы, в которые студенты заносят результаты наблюдений и расчетов. В конце работ приведены контрольные вопросы и оставлено место для заключения, которое должен сделать каждый студент по своему варианту.

Авторы считают своим приятным долгом выразить благодарность рецензентам и техническому редактору, чьи квалификационные замечания, советы и предложения значительно улучшили содержание учебного пособия.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение .......... 3

Часть 1. Методические указания к лабораторным работам

Лабораторная работа № 1. Параллельное вождение агрегатов .......... 17

Лабораторная работа № 2. Картирование полей .......... 34

Лабораторная работа № 3. Картирование урожайности .......... 42

Лабораторная работа № 4. Автоматические пробоотборники почвы .......... 48

Лабораторная работа № 5. Агрохимическая лаборатория .......... 56

Лабораторная работа № 6. Картирование химического состава почвы .......... 73

Лабораторная работа № 7. Дифференцированное внесение твердых удобрений почвы в режиме офлайн .......... 80

Лабораторная работа № 8. Дифференцированное внесение жидких удобрений в режиме офлайн .......... 95

Лабораторная работа № 9. Дифференцированное внесение удобрений в режиме онлайн .......... 107

Лабораторная работа № 10. Мониторинг сельскохозяйственной техники в режиме онлайн .......... 124

Часть 2. Глобальные навигационные спутниковые системы на транспорте и в сельском хозяйстве

Тема 1. Работа с проектами .......... 135

Тема 2. Начало работы с программой .......... 142

Тема 3. Загрузка данных в программу .......... 159

Тема 4. Загрузка спутниковых снимков .......... 169

Тема 5. Работа с картами отбора проб почвы .......... 176

Тема 6. Работа с редактором карт .......... 197

Тема 7. Работа со слоями .......... 204

Тема 8. Занесение данных в программу .......... 208

Приложение. Основные понятия точного земледелия .......... 218

Список использованной литературы .......... 222

ООО «Издательство Листерра»
+7 (499) 500-10-84
119590, город Москва, ул. Минская, 1Г, корп. 1, офис 19
ООО «Издательство Листерра»

Комментарии (0)

Ранее просмотренные товары

Вы смотрели (1) товаров Очистить список