Yara N-Sensor ALS, встановлений на куполі трактора — система, яка реєструє відбиття світла від посівів, розраховує рекомендації щодо внесення добрив, а потім змінює кількість розкиданих добривПольський Pteryx UAV — цивільний БПЛА для аерофотозйомки та фотокартографії зі стабілізованою головкою камери.
Інновації точного землеробства розроблені для підвищення ефективності сільськогосподарської діяльності за рахунок мінімальних початкових витрат матеріальних і людських ресурсів і уникнення шкідливого впливу на навколишнє середовище з одного боку та автоматизації виробництва з іншого, забезпечуючи таким чином екологічні, соціальні та економічні вигоди.[2]
для оптимізації врожайності, мінімізації шкоди довкіллю, покращення родючості ґрунту та зменшення витрат.
Системи підтримки прийняття рішень пропонують практичну інформацію, допомагаючи в плануванні врожаю та боротьбі зі шкідниками. Автоматизація за допомогою автономного обладнання оптимізує такі завдання, як посадка та збір урожаю, зменшуючи потребу в робочій силі. Технологія точного рільництва оптимізує використання ресурсів, включаючи воду, добрива та засоби захисту рослин, мінімізуючи вплив на навколишнє середовище. Це являє собою зрушення до практики сталого ведення сільського господарства, адаптації до мінливих умов сільського господарства. Постійні вдосконалення продовжують розширювати застосування точного землеробства та підвищувати ефективність світового виробництвапродуктів харчування.[22][23]
Засновки
Традиційне хліборобство передбачало однакове проведення агротехнічних прийомів на окремому полі. Кожне поле розглядалося як однорідне— елементна одиниця управління. У цьому разі, наприклад, внесення надмірних доз добрив (гербіцидів, інших засобів хімізації) створювало реальну загрозу довкіллю.
На середньому заході США точне хліборобство асоціюється не з концепцією стійкого землеробства, але з мейнстримом в агробізнесі, який прагне максимізувати прибуток, проводячи витрати тільки на добриво тих ділянок поля, де добрива дійсно необхідні. Слідуючи цим ідеям агровиробники застосовують технології змінного або диференційованого внесення добрив в тих ділянках поля, які ідентифіковані за допомогою GPS-приймачів і де потреба в певній нормі добрив виявлена агротехнологом за допомогою карт агрофізхімобстеження і врожайності. Тому в деяких ділянках поля норма внесення або обприскування стає менше середньою, відбувається перерозподіл добрив на користь ділянок, де норма повинна бути вище, і, тим самим, оптимізується внесення добрив.
Особливості застосування
Узагальнити
Перспектива
Технологія точного рільництва дозволяє побудувати роботу на основі інформації, зібраної в полі. Точне землеробство являє собою спосіб активнішого ведення господарства на полях з різними характеристиками.
Обробка полів відповідно до зональних особливостей (наприклад, врожайністю, структурою ґрунту, вологістю, висотою місцевості) дозволяє оптимізувати витрати та урожайність.
Точне землеробство може застосовуватися для поліпшення стану полів і агроменеджменту, у декількох напрямах:
агрономічне: з урахуванням реальних потреб культури в добривах удосконалюється агровиробництво
технічне: здійснено управління часом на рівні господарства (зокрема, поліпшується планування сільськогосподарських операцій)
екологічне: скорочується негативна дія сільгоспвиробництва на довкілля (точніша оцінка потреб культури в азотних добривах приводить до обмеження застосування і розкидання азотних добрив або нітратів)
економічне: зростання продуктивності і/або скорочення витрат підвищують ефективність агробізнесу (зокрема, скорочуються витрати на внесення азотних добрив)
Збільшується економічний ефект від досконалішого ведення обліку. Програмні комплекти керування обладнанням пропонують рішення, які дозволяють підняти коефіцієнт використання та продуктивність обладнання.
Переваги точного землеробства
Точна документація по витратах ресурсів, облік внутрішніх і зовнішніх витрат.
Збір, аналіз та зберігання критичних даних із внесення добрив, посіву та збиранню урожаю.
Максимізація продуктивності та покращення організації виробництва: оптимізація виробничого циклу.
Інші переваги для агробізнесу можуть полягати в електронному записі і зберіганні історії польових робіт і урожаїв, що може допомогти як при подальшому ухваленні рішень, так і при складанні спеціальної звітності про виробничий цикл, яка все частіше потрібна законодавством розвинених країн.
Перспективні технології
Узагальнити
Перспектива
Точне землеробство родовжує розвиватися разом із прогресомтехнологій. Ці інновації спрямовані на оптимізацію врожайності, мінімізацію впливу на навколишнє середовище та підвищення ефективності сільського господарства. Ось деякі з найбільш перспективних технологій, які формують майбутнє точного землеробства:
Розпізнавання зображень: системи на базі штучного інтелекту аналізують зображення, отримані з дронів[42] або супутників[43], щоб визначити стрес культури, ріст бур'янів і зміни ґрунту, сприяючи цілеспрямованим втручанням.[30][44][45][46][47]
Точне зрошення
Системи крапельного зрошування: точна доставка води та поживних речовин рослинам відповідно до індивідуальних потреб, збереження ресурсів і максимізація здоров'я рослин.[48][16][36]
Полив зі змінною швидкістю (VRI): адаптація норм внесення води на поля відповідно до рівня вологості ґрунту та вимог культур, оптимізуючи використання води.[16][49][50][17]
Роботизоване збирання врожаю: автоматизовані системи для вибіркового збирання врожаю, що зменшує витрати на робочу силу та забезпечує точний збір врожаю.[53]
Інтеграція великих даних
Програмне забезпечення для управління фермою: платформи, які об'єднують різні джерела даних, що дозволяє фермерам аналізувати та візуалізувати інформацію для кращого прийняття рішень.[54][55]
Взаємодія з даними: стандартизовані формати та протоколи, що забезпечують аналітику та обмін даними між різними сільськогосподарськими системами та зацікавленими сторонами.[56][57][58]
Блокчейн
Прозорість ланцюга постачання: використання блокчейну для відстеження та перевірки походження, якості та шляху сільськогосподарської продукції, забезпечення прозорості та автентичності.[59][60][61][62][63]
Секвестрація вуглецю: впровадження методів, які уловлюють і зберігають вуглець у ґрунтах, таких як бовугілля (біочар), або уловлюють і використовують для виробництва продуктів з доданою вартістю, таких як біоенергетика з уловленням і використанням вуглецю (BECCS)[67], сприяючи декарбонізації та зменшенню рівня парниковоговуглекислого газу в атмосфері, чим зменшуючи глобальне потепління і зміну клімату. Крім того, практики точного землеробства з використанням високотехнологічного обладнання самі по собі мають здатність зменшувати сільськогосподарські витрати, оскільки вони краще спрямовують ресурси на просторові та часові потреби полів, що може призвести до зниження викидів парникових газів. Точне землеробство також може позитивно вплинути на продуктивність та економіку ферми, оскільки може забезпечувати вищі врожаї з нижчими виробничими витратами, ніж звичайні методи.[68]
Біопаливо
Виробництво енергії на фермі: використання біопалива, отриманого із рослинних залишків або спеціальних енергетичних культур, для живлення машин і обладнання, що використовуються в операціях точного землеробства.
Зменшення викидів вуглецю: впровадження машин, що працюють на біопаливі, зменшує викиди парникових газів порівняно з традиційним викопним паливом, що відповідає цілям сталого розвитку точного землеробства.
Інтеграція з методами точного землеробства: розробка систем виробництва біопалива, які доповнюють методи точного землеробства, оптимізуючи землекористування як для рослинництва, так і для вирощування біопалива.
Нанотехнологій та нанобіотехнології
Різні застосування нанотехнологій та нанобіотехнологій в сільському господарстві.[69]Нанотехнології та нанобіотехнології: наночастинки або наночіпи можуть транспортувати матеріали до рослин за допомогою наночастинок, і допомагають в створені складних біосенсорів для точного землеробства. Звичайні добрива, інсектициди та гербіциди можуть бути нанокапсульованими, щоб забезпечити рослинам точні дози шляхом поступового безперервного вивільнення поживних речовин і агрохімікатів.[69][70][71]Біосенсори забезпечуть постійний моніторинг харчових факторів ризику, таких як пестициди, ветеринарні препарати, важкі метали, патогени, отрути та незаконні добавки.[72] Біосенсори з підтримкою IoT сприяють безперебійній передачі даних, дозволяючи безперервно віддалено контролювати фізіологічні параметри, умови навколишнього середовища тощо, сприяючи ефективнішому використанню ресурсів.[73]
Ці багатообіцяючі технології являють собою трансформаційний зсув у сільському господарстві, що дозволяє фермерам приймати рішення на основі даних, оптимізувати використання ресурсів і стабільно задовольняти зростаючі потреби у виробництві продуктів харчування, зберігаючи навколишнє середовище.
Постійні дослідження, інвестиції та співпраця між різними зацікавленими сторонами сприятимуть подальшому вдосконаленню та інтеграції цих технологій, сприяючи більш стійкому та ефективному сільськогосподарському сектору.
