Основные исторические тенденции развития сельского хозяйства в Республике Казахстан

      Содержание 
      

Введение

3
1
Историческое развитие сельского хозяйства в  Казахстане
5
2
Точное Земледелие
9
2.1
Использование динамических моделей в информационных технологиях точного земледелия

23
2.2
Эффективность технологий точного земледелия

28
3
Методика определения размера элементарного участка для агрохимического обследования поля.
32
3.1
Распределители твердых и жидких минеральных удобрений

34
4
Использование спутникового мониторинга посевов
37
4.1
Обязательные компоненты геоинформационной системы (ГИС)
39
4.2
Состав системы GPS
43
5
Автоматизация производственных процессов в сельском хозяйстве
46
5.1
Спутниковый мониторинг на примере программы ArcGIS
52

Выводы
59

Заключение
60

Список литературы

63













      Введение
      
     
      Земледелие - отрасли сельско-хозяйственного производства, основанные на рациональном использовании земли с целью выращивания сельско-хозяйственных культур. Полеводство, овощеводство, луговодство, лесоводство, винаградоводство и т.д. являются отраслями частного земледелия. Земледелие - древнейшая, очень сложная сфера человеческой деятельности, возникшая и формировавшаяся тысячелетиями. Появления ею стало крупнейшим событием в развитии цивилизации. Оно позволило перейти от кочевого и создать основу совершенно нового осёдлого образа жизни и труда человека.
      Теоретическими и практическими предпосылками для перевода сельского хозяйства на путь устойчивого и сбалансированного развития в земледелии должны стать научно-обоснованная стратегия интенсификации АПК, разработке по освоению адаптивно-ландшафтных систем земледелия. Интенсивные системы земледелия являются продуктивными системами. Они разрабатываются на основе научных исследований и достижений научно-технического прогресса. Их практическое освоение в современном земледелии будет осуществляться с учётом наиболее рациональных, экономически и экологически обоснованных технологий возделывания сельско-хозяйственных культур, формирование высоко плодородных почв.
      В результате перевода земледелия на научную основу его интенсификации, повысились устойчивость и продуктивность растениеводства, обеспечивается расширенное воспроизводство плодородия почвы и рост урожайности сельско-хозяйственных культур. Однако при неправильном применении средств интенсификации земледелия (химизации, мелиорации, современных технологий, и др.) часто при полном  игнорировании законов земледелия, законов природы  и общества в отрасли земледелия возникают сложные проблемы и противоречия.
      Недостаточно изучены экологическая, экономическая и технологическая сущность и причины отрицательных явлений в сельскохозяйственном производстве. Поэтому в основе современного научного подхода должен быть системный метод как непременное условие успешного развития земледелия.
      На данном этапе развития сельско-хозяйственных научно-технический потенциал и накопленный практический опыт должны объединятся, и интегрироваться в зональных системах земледелия.
      При решении проблем экологизации земледелия, адаптивной его интенсификации и в особенности биологизации технологических процессов необходимо пересмотреть роль и содержание элементов системы земледелия. На первый план оптимизации агропромышленного производства выходят задачи адаптации земледелия, т.е. разработка и освоение адаптивно-ландшафтных систем земледелия и их элементов.
      Основа любой системы земледелия - севооборот. Оценку и роль его в современном земледелии проводят по таким критериям: биологизация земледелия, регулирование режима органического вещества почвы и элементов питания, поддержание удовлетворительного структурного состояния почвы, регулирования водного баланса агроценозов, предотвращение эрозии и дефляции, регулирование фитосанитарного состояния посевов и почвы.
      Экологизация земледелия связана с совершенствованием систем обработки почвы, их минимализацией и углубленной дифференциацией в разнообразных почвенно-климатических условиях.
      При интенсификации земледелия усиливаются экологическая и биологическая  оценка роли органического вещества почвы и влияния конкретных агроприёмов на биологизацию почвы.
      Разработка и освоение почвозащитного земледелия должны включать всё разнообразие организации ландшафтов, специальных севооборотов, выбора оптимальной системы обработки почвы в широком диапазоне- от вспашки до нулевой обработки через множество вариантов безотвальных, плоскорезных , минимальных , отвальных обработок и их комбинаций.
     Республика Казахстан - государство, расположенное в глубине Евразийского материка, на стыке двух континентов - Европы и Азии. Независимость страны была провозглашена 16 декабря 1991 года, а 21 декабря того же года она вошла в состав СНГ.Территория Казахстана простирается от нижнего течения Волги на западе до подножия Алтайских гор на востоке, занимая два часовых пояса, а также от Западно-Сибирской низменности на севере до пустыни Кызылкум и горной системы Тянь-Шань на юге. Протяженность с запада на восток превышает 3000 км, с юга на север – 1700км. Территория республики занимает 2724,9 тыс. кв. км. По площади она находится на втором месте в СНГ и на девятом в мире. На западе, севере и северо-востоке Казахстан граничит с Россией, на юге - с государствами Центральной Азии - Узбекистаном, Кыргызстаном и Туркменистаном, а на юго-востоке - с Китаем. На юго-западе омывается водами Каспийского моря. Общая протяженность сухопутных границ составляет почти 11,6 тыс. км, а морских - 600 км. 
     Расположившись на огромной территории, Казахстан является одной из малонаселенных стран мира - 5,6 чел. на 1 кв. км. Общая численность населения по состоянию на 1 января 2007 года равна 15394,6 тыс. чел., из которых 57% проживают в городах. 
     Актуальность. Одной из главных проблем Казахстана, является обострение экологической ситуации в связи с интенсивным хозяйственным освоением территории. Важным сектором экономики Казахстана является сельское хозяйство. 
     Площадь сельскохозяйственных угодий страны составляет 76,5 тыс. га, т том числе пашни - 24,1 млн. га, пастбищ - 46,5 тыс. га. На севере климатические условия благоприятствуют выращиванию яровой пшеницы, овса, ячменя и других зерновых культур, а также позволяют развивать овощеводство, бахчеводство и возделывать ряд технических культур - подсолнечник, лен-кудряш, табак и др. На юге республики, в предгорной полосе и в долинах рек, где много тепла, при искусственном орошении дают высокие урожаи хлопчатник, сахарная свекла, желтый табак, рис, плодоносят сады и виноградники. Природные условия Казахстана, их многообразие обуславливают значительные потенциальные возможности для развития животноводства. В республике традиционно занимаются овцеводством, коневодством, верблюдоводством, разведением крупного рогатого скота. 
     Пустынные и полупустынные территории в центральной и юго западной частях Казахстана широко используются как сезонные пастбища для скота. В качестве летних пастбищ используются горные луга на востоке и юго-востоке республики. Цель - поэтапно раскрыть развитие сельского хозяйства в Республике Казахстан и найти пути совершенствования сельского хозяйства в Казахстане.
     В данной дипломной работе мы рассмотрим основные исторические тенденции развития сельского хозяйства в Республике Казахстан, современное состояние и проблемы аграрного сектора экономики. 
     Задачи: 
     - раскрыть историю развития сельского хозяйства республики; 
     - рассмотреть важные аспекты сельского хозяйства Казахстана; 
     - дать характеристику точного земледелия; 
     -рассмотреть использование спутниковых технологий в земледелии. 

      














     1 Историческое развитие сельского хозяйства в Казахстане
     
     Продовольственные затруднения конца 40-х-начала 50-х г. привели к поискам властями путей выхода из кризиса. Началось повышение закупочных цен на продукцию колхозов, уменьшение обязательных поставок, списаны долги колхозов, находившихся на грани разорения. Однако без коренной ломки всей экономической системы поднять сельское хозяйство было невозможно. Поэтому увеличение объема продукции было решено достигнуть путем механического расширения посевных площадей.
     Освоение целинных земель. В 1954 г. ЦК КПСС принял решение о расширении посевных площадей в стране за счет освоения целинных земель в северных районах Казахстана, в Сибири, на Урале и Северном Кавказе. Это были зоны рискованного земледелия с очень уязвимыми к эрозии почвами и недостаточной увлажненностью. Их распашка означала отказ от интенсивных методов агротехники, консервирование отсталых способов хозяйствования. Уже к августу 1954 г. в Казахстане было распахано 6,5 млн. га. К началу 1955 г. площадь обрабатываемых земель выросла на 8,5 млн. га, было создано 90 новых совхозов. С осени 1954 г. началось создание еще 250 совхозов. Всего в годы освоения целины (1954-1960гг.) было распахано 25,5 млн. га. Для обеспечения новых земель рабочей силой была проведена мобилизация добровольцев из западных районов страны, которым давались значительные льготы - бесплатный проезд с имуществом, денежные пособия до 1 тыс. руб., кредит на постройку до 20 тыс. руб на 10 лет, до 2 тыс. руб. на приобретение скота, освобождение от сельхозналога от 2 до 5 лет. Всего на освоение целины в 1954-59 гг. было выделено более 20 млрд. руб.
     Первые годы освоения целины, кроме засушливого 1954 г., были достаточно благоприятными. В 1956 г. в стране был собран рекордный урожай в 125 млн. тонн зерновых, из которых 50% было получено на целинных землях. Однако нарушение экологического равновесия и ветровая эрозия уже в конце 50-х годов стали превращаться в серьезную проблему. К I960 г. в Северном Казахстане из-за нерационального освоения целинных земель из хозяйственного оборота было выведено более 9 млн. га. почв. С начала 60-х годов начались периодические засухи, приведшие к катастрофе 1963 г., когда впервые страна была вынуждена для обеспечения продовольствием закупить за границей 12 млн. т зерна на 1 млрд. долларов. Эффективность целинных почв ежегодно падала и если в 1954-58 гг. средняя урожайность была 7,3 ц/га, то в 1961-65 гг. -6,1 ц/га.
     Распашка гигантских площадей целинных земель привела к резкому сокращению в Казахстане сенокосных и пастбищных угодий и началу длительного кризиса традиционной отрасли сельского хозяйства республики животноводства. В 1955 г. пришлось принять специальное постановление ЦК КПСС и обязать 47 степных районов и 225 совхозов разводить мясной скот. Начались работы по орошению земель и расширению кормовой базы. В результате с большим трудом удалось поднять общую численность скота в республике к 1960 г. до 37,4 млн. голов (в 1928 г. - 29,7 млн. голов). Тем не менее, рост численности населения привел к определенным затруднениям в обеспечении продовольствием, что заставило власти в 1962 г. впервые пойти на повышение цен на мясо на 30% и на масло - на 25%. Планируемого увеличения производства мяса в три раза не получилось.
     Отрицательно на сельском хозяйстве сказалась и реорганизация МТС (машинно-тракторных станций) с обязательным выкупом техники колхозами и совхозами. Более благополучные хозяйства, несомненно, выиграли от реформы и получили возможность улучшить организацию труда. Однако многие колхозы попали в критическое положение, т.к; выкуп техники изъял все средства, полученные в результате повышения закупочных цен, и потребовал новых государственных дотаций. Эта реформа вызвала отток квалифицированных специалистов-механизаторов из села и сокращение парка сельскохозяйственных машин. В Казахстане сокращение было покрыто только присылкой техники на освоение целины.
     В целом, освоение целины превратило Казахстан в один из крупнейших производителей зерновых в мире и в то же время заложило причины длительного кризиса сельского хозяйства в республике в последующие годы.
     Развитие сельского хозяйства в бО-е-80-е годы. Начало 50-х годов завершило процесс отчуждения производителей от земли и средств производства. В 1961-65 гг. в Казахстане было проведено преобразование 1 022 колхозов в 619 совхозов. Если колхоз был формально кооперативом с коллективной собственностью, то совхоз - государственное предприятие, т.е. без каких-либо компенсаций кооперативная собственность была превращена в государственную. Тяжелые социально-экономические условия на селе привели к увеличению в 60-х годах миграции сельского населения в города. Даже перевод ряда хозяйств в 1967 г. на хозяйственный расчет не привел к коренному перелому. Усиление текучести привело к регулярному использованию в сельском хозяйстве труда армии и горожан, а также приглашением рабочей силы из других республик. Так, во время уборочных работ в 1968 г. в Казахстан было направлено 16 тыс. комбайнеров и несколько тысяч военнослужащих. 
     Начало 70-х гг. ознаменовалось попытками интенсифицировать сельское хозяйство на основе комплексной механизации, химизации и мелиорации земель. Планировалось перевести животноводство на промышленную основу. В 1977 г. началась поддержка частного сектора в сельском хозяйстве, были сняты ограничения на поголовье домашнего скота, увеличена площадь приусадебного участка. В начале 80-х годов продолжающаяся стагнация в сельском хозяйстве заставила власти пойти на еще более радикальные реформы. Были образованы агропромышленные комплексы с включением сельскохозяйственных, научно-исследовательских и промышленных предприятий, введен бригадный подряд, однако эти меры не дали желаемого результата. Те тенденции, которые были заложены в сельском хозяйстве еше в 50-е годы продолжали нарастать. 
     Валовый сбор зерна и поголовье скота росли медленно, остро чувствовался недостаток рабочей силы, с конца 70-х годов вновь остро встала проблема обеспечения населения мясными и молочными продуктами. Ежегодно СССР вынужден был закупать за границей около 40 млн. тонн зерна.
     Казахстан был одним из основных производителей мяса, шерсти и зерна в бывшем Советском Союзе. Однако в 1990-х годах сельскохозяйственное производство сократилось.
     Посевные площади в 1991-1997 уменьшились на 13,2 млн. га (38%). В 1997 было произведено 12,4 млн. т зерна - на 3% больше, чем в 1991. В то же время производство сахарной свеклы, подсолнечника, картофеля и овощей сократилось соответственно на 82%, 50%, 31% и 8%. Производство мяса снизилось на 53%, молока на 40%, яиц - на 70%. Практически вдвое сократился экспортный потенциал сельского хозяйства страны. Резкое сокращение сельскохозяйственного производства связано как с миграцией сельского населения, особенно немцев, так и с нерешенностью вопроса о собственности. Добыча и переработка полезных ископаемых.
     В 1989 в Казахстане было добыто 23,8 млн. т железной руды и 151,9 тыс. т марганцевой руды, произведено 6,8 млн. т стали и 5 млн. т чугуна. К 1997 объем производства черных металлов сократился на 45%, цветных металлов - на 16%. В стране имеются значительные запасы хрома, свинца, цинка, урана, молибдена, бокситов, фосфатов и меди, однако их разработка требует значительных капиталовложений. Крупнейшие иностранные инвесторы Казахстана - "Шеврон", "Эльф-Акитэн", "Аджип" и др. На середину 1998 в Казахстане зарегистрировано 1388 действующих предприятий с иностранными инвестициями из 81 страны. Производство потребительских товаров. В 1989 ок. 75% промышленного производства Казахстана приходилось на тяжелую промышленность и только 25% - на производство товаров народного потребления. К 1997 доля производства потребительских товаров сократилась до 17%, поскольку казахстанская промышленность не выдержала конкуренции с китайскими, турецкими и другими зарубежными производителями.
     Сельское хозяйство является одной из ключевых отраслей экономики Казахстана. Уровень развития аграрного сектора всегда выступал и продолжает выступать определяющим фактором экономической и общественно - политической стабильности казахстанского общества.
     Являясь одним из приоритетных направлений развития экономики республики, сельское хозяйство располагает огромным потенциалом и большими резервами. Разнообразные климатические условия Казахстана позволяют выращивать почти все культуры умеренного теплового пояса и развивать животноводство. 
     
     
     
     
     
     
     Общий анализ ситуации в агропромышленном комплексе Казахстана Аграрный сектор Казахстана имеет следующие характеристики:
      
 общая площадь земель сельскохозяйственного назначения – 222,6 млн.га, из них под пашней находится 24 млн. га (10,8%), сенокосами 5 млн. га (2,2%), пастбищами 189 млн. га (85%); 
 численность сельского населения – 7,3 млн. человек, или 47,2% от общей численности населения страны; 
 резко выражена горизонтальная и вертикальная зональность почвенного и растительного покрова. В лесостепной и степной зонах находится 10% всех земель, в полупустынной и пустынной – около 60%, в горных областях – около 5%; 
 все земледельческие зоны страны характеризуются низким количеством годовых осадков – 150-320 мм.; 
 отсутствие выхода к морю, что создает существенные сложности для доступа к внешним рынкам; 
 самодостаточность обеспечения по большинству продуктов питания, за исключением таких видов продукции, как сахар, растительное масло, мясо птицы, овощи и фрукты в периоды межсезонья; 
 специализация северных регионов на выращивании зерновых культур и животноводстве; южные регионы, где орошение имеет существенное значение, имеют большую диверсификацию возделываемых культур (зерновые, масличные, плодово-ягодные культуры, овощи, хлопок); 
 оценка производства валовой продукции сельского хозяйства в 2007 году на 1 га пашни составляет 47,5 тыс. тенге, производство продукции сельского хозяйства на 1 работника, занятого в сельском хозяйстве составляет 453 тыс. тенге; 
 является крупным экспортером пшеницы и муки (входит в 10-ку мировых экспортеров), значительную долю в общем экспорте сельхозпродукции страны имеют также хлопок (15%), кожа и шерсть (25%); 
 отрасль животноводства является традиционной для Казахстана, при этом почти 90% скота находится в домашних хозяйствах населения;
 средний возраст парка сельхозтехники составляет 13-14 лет, при нормативном сроке эксплуатации 7-10 лет; 70% имеющегося парка сельхозтехники – производства до 1991 года;
 ограниченность предложения финансовых услуг сельхозсектору. По оценкам Всемирного банка неудовлетворенная потребность в кредитных ресурсах по самым консервативным оценкам оценивается примерно в 1 млрд. долл. США в год.






     2 Точное Земледелие
     
     Развитию точного земледелия послужила необходимость повышения эффективности сесльско-хозяйственного производства посредством учета пространственно-временной изменчивости параметров почвы и растений в пределах поля.
     В настоящее время в ряде зарубежных стран, таких как США, Германия, Израиль, ведутся работы по созданию технологий и технических средств для дифференцированного поверхностного и локального внесения минеральных и органических удобрений, мелиорантов в соответствии с оптимальной программой их применения. Исследуются возможности новой технологии, в которой средства химизации применяются на с.-х. поле в строго нормированных дозах и только там, где они необходимы.
     Технология дифференцированного внесения удобрений предполагает широкое использование компьютеров, программных средств – геоинформационных систем (ГИС), данных дистанционного зондирования. Такие ГИС содержат информацию, необходимую для рационального применения удобрений. Например, данные о содержании в почве гумуса, фосфора, калия.
       Преимущество компьютерной технологии состоит в том, что она позволяет земледельцам вести агропроизводство на экологически чистой основе, ориентированное на экономию удобрений, получение запрограммированных урожаев и предохранение окружающей среды от загрязнений. Одним из базовых элементов ресурсосберегающих технологий в сельском хозяйстве является "точное земледелие”. Точное земледелие - это управление продуктивностью посевов c учётом внутрипольной вариабельности среды обитания растений. Условно говоря, это оптимальное управление для каждого квадратного метра поля. Целью такого управления является получение максимальной прибыли при условии оптимизации сельскохозяйственного производства, экономии хозяйственных и природных ресурсов. При этом открываются реальные возможности производства качественной продукции и сохранения окружающей среды.
       Такой подход, как показывает международный опыт, обеспечивает гораздо больший экономический эффект и, самое главное, позволяет повысить воспроизводство почвенного плодородия и уровень экологической чистоты сельскохозяйственной продукции.
       В настоящее время рост цен на семена, минеральные удобрения, средства защиты растений, технику и другие средства производства в сельском хозяйстве приводит к необходимости повышать эффективность их использования.
       Перед руководителями и специалистами сельского хозяйства стоит задача повышения уровня менеджмента, как важного фактора для достижения результативного хозяйствования. Поставленную задачу решает новое направление под названием точное (прецизионное) земледелие, которое в настоящее время получает все большее распространение во многих странах.
       Точное земледелие - это комплексная высокотехнологичная система сельскохозяйственного менеджмента, включающая в себя технологии глобального позиционирования (GPS), географические информационные системы (GIS), технологии оценки урожайности (Yield Monitor Technologies), технологию переменного нормирования (Variable Rate Technology) и технологии дистанционного зондирования земли (ДЗЗ).
       Суть точного земледелия в том, что обработка полей производится в зависимости от реальных потребностей выращиваемых в данном месте культур. Эти потребности определяются с помощью современных информационных технологий, включая космическую съемку. При этом средства обработки дифференцируются в пределах различных участков поля, давая максимальный эффект при минимальном ущербе окружающей среде и снижении общего расхода применяемых веществ. Наиболее важным вопросом, решенным в последнее время в европейских странах, было нахождение оптимального уровня использования удобрений и химикатов в растениеводстве, а также определение доз их внесения, исключающих негативное воздействие на почву, растения и окружающую среду.
       Накопление статистики обработки (куда и сколько внесли каждого вещества) и получаемых результатов (урожайность) позволяет применять различные виды анализа с тем, чтобы в дальнейшем корректировать применяемые дозы для получения максимума отдачи на каждый вкладываемый в обработку рубль.
       Основные	результаты, достигаемые посредством применения
технологий точного земледелия:
 оптимизация использования расходных материалов (минимизация затрат);
 повышение урожайности и качества сельхозпродукции;
 минимизация негативного влияния сельскохозяйственного производства на окружающую природную среду;
 повышение качества земель;
 информационная поддержка сельскохозяйственного менеджмента.
       Основными компонентами системы точного земледелия являются:
 система сбора пространственной информации (ДЗЗ, наземные аналитические методы);
 система пространственного контроля выполнения операций: GPS (приборы спутниковой навигации) и сенсорные датчики.
       Принцип работы системы приборов спутниковой навигации (GPS):
       В околоземном пространстве развернута сеть искусственных спутников Земли (ИСЗ), равномерно “покрывающих” всю земную поверхность. Орбиты ИСЗ определяются с очень высокой точностью, поэтому в любой момент времени известны координаты каждого спутника. Радиопередатчики спутников непрерывно излучают сигналы в направлении Земли. Эти сигналы принимаются GPS-приемником, находящимся в некоторой точке земной поверхности, координаты которой нужно определить.

       Приемник измеряет время распространения сигнала от ИСЗ и вычисляет дальность “спутник-приемник” (радиосигнал, как известно, распространяется со скоростью света).
       Для определения местоположения точки нужно знать три координаты (плоские координаты X, Y и высоту H), следовательно, в приемнике должны быть измерены расстояния до трех различных ИСЗ). При таком методе радионавигации (он называется беззапросным) точное определение времени распространения сигнала возможно лишь при наличии синхронизации временных шкал спутника и приемника.
       В связи с этим,	в состав аппаратуры ИСЗ и приемника входят
эталонные часы (стандарты частоты), точность которых исключительно высока	(долговременная	относительная стабильность частоты
обеспечивается на уровне 10-13 - 10-15 за сутки). Бортовые часы всех ИСЗ синхронизированы и привязаны к так называемому “системному времени”. Эталон времени GPS- приемника менее точен, чтобы чрезмерно не повышать его стоимость. Этот эталон должен обеспечивать только кратковременную стабильность частоты - в течение процедуры измерений.
       На практике в измерениях времени всегда присутствует ошибка, обусловленная несовпадением шкал времени ИСЗ и приемника. По этой причине в приемнике вычисляется искаженное значение дальности до спутника или “псевдодальность”. Измерения расстояний до всех ИСЗ, с которыми в данный момент работает приемник, происходит одновременно. Следовательно, для всех измерений величину временного несоответствия можно считать постоянной. С математической точки зрения это эквивалентно тому, что неизвестными являются не только координаты X,Y и H, но и поправка часов приемника D t. Для их определения необходимо выполнить измерения псевдодальностей не до трех, а до четырех спутников. В результате обработки этих измерений в приемнике вычисляются координаты (X,Y и H) и точное время.
     Основные элементы системы точного земледелия рассмотрены на примере внесения дозированных норм удобрений.
     Для системы применения удобрений, базирующейся на учете характеристик отдельных участков поля, необходимы данные об урожайности, типе почвы и содержании питательных элементов каждого участка и жесткая их привязка к конкретному полю, где были взяты пробы.
     Почвенная карта поля с учетом уровня плодородия почвы по элементарным участкам составляется на основе точного отбора проб в реальном масштабе времени, контролируемого глобальной системой позиционирования (ГСП). Карта урожайности и состояния посевов составляется на основе оценки урожайности на элементарных участках поля в период сбора урожая, а также оперативной листовой диагностики состояния растений.
     Дифференцированное внесение удобрений с учетом их количества на каждой координатной площадке, подбор рациональных сортов возделываемой культуры, регулирование нормы высева и сроков посева способствуют лучшей приспосабливаемости семян к состоянию поля.
     Избирательная защита растений, дробное внесение азотных удобрений в период вегетации растений обеспечивают более высокую экономическую эффективность. Дифференцированное внесение удобрений с учетом плодородия отдельных участков поля не предполагает выравнивания пестроты плодородия всего поля, а направлено на более эффективное использование удобрений. При этом необходимо вносить больше удобрений на те участки поля, которые более отзывчивы к удобрениям, и меньше на остальные. В конечном итоге это приведет к более правильному с агрономической точки зрения применению удобрений, большей рентабельности и меньшему загрязнению окружающей среды.
     Технологический процесс дифференцированного применения удобрений в системе точного земледелия представляет собой сложную систему, включающую набор технологических операций и технических средств. Основу системы точного земледелия составляют:
   банк данных об урожайности с.-х. культуры, истории применения удобрений, которые представляются в системе координат, жестко связанной с конкретным полем;
   программное обеспечение, позволяющее графически представлять полученную информацию, анализировать ее и принимать управленческие решения по необходимому воздействию на каждый из участков поля со своими координатами;
   технологии и автоматизированные технические средства для дифференцированного внесения средств химизации в принятой системе позиционирования.
       Суть качественно новой системы земледелия, которое на Западе получило название точного (или прецизионного), состоит в том, что для получения с данного поля (массива) максимального количества качественной и наиболее дешевой продукции для всех растений этого массива создаются одинаковые условия роста и развития без нарушения норм экологической безопасности. Точное земледелие внедряется путем постепенного освоения качественно новых агротехнологий на основе принципиально новых, высокоэффективных и экологически безопасных технических и агрохимических средств.
       Ученые и конструкторы понимали, что система точного земледелия должна базироваться на последних достижениях электроники. Однако испытания уже первых экспериментальных образцов показали, что сложные и дорогостоящие электронные приборы не приспособлены для полевых условий, которые характеризуются повышенными запыленностью и влажностью среды, требуют высококвалифицированного обслуживания и ремонта при дефиците запчастей. Но очень скоро были созданы адаптированные к с.-х. условиям микропроцессоры, электронные, фотоэлектрические, емкостные, электромагнитные, пьезоэлектрические, электромеханические и другие датчики, а также электронные приборы.
       Первыми весомых результатов в использовании электронных устройств на с.-х. технике добились разработчики машин для защиты растений. Например, опрыскиватель Hydroelectron фирмы Tecnoma, получивший золотую медаль на международной выставке SIMA-1976 в Париже, был оборудован электронным регулятором подачи раствора пропорционально скорости движения агрегата. Аналогичную машину разработала английская фирма Agmet. По сравнению с используемыми в странах СНГ аналогами в них поддерживается постоянный в единицу времени расход раствора, а норма его внесения на 1 га значительно варьируется при каждом переключении передачи, изменении частоты вращения двигателя и буксовании колес, что обеспечивает экономию до 20 % ядохимикатов. А это не только экономический, но и экологический эффект.
       Сложнее решались вопросы точного высева семян зерновых колосовых культур. Экспериментальные образцы таких сеялок были показаны на международной выставке в Мюнхене в 1982 г., а серийная машина с электронным регулятором высева фирмы Blanchot появилась лишь через три года и была отмечена на парижской выставке SIMA-1985. Фирма Rider (Германия) пошла еще дальше, создав сеялку Saxonia, которая обеспечивает заданные не только расстояние между семенами в рядке, но и глубину их заделки.
       Значительных успехов в электронизации с.-х. техники достигли фирмы Amazone, Diadem, Rotina, Lely и др. В машинах центробежного типа они добились независимости дозы внесения удобрений на 1 га от скорости агрегата. Кроме того, частота вращения рассеивающих дисков и фактическая доза удобрений, вносимых на 1 га, постоянно высвечиваются на мониторе, причем последнюю тракторист может изменять со своего рабочего места. Применение электронных устройств дало возможность значительно (до ±15 %) снизить неравномерность внесения удобрений.
       В 1986 г. в результате тесного сотрудничества фирм — производителей тракторов и сельхозмашин было признано рациональным многоканальный микропроцессор устанавливать на тракторе, а на машинах использовать лишь унифицированные датчики. Так, например, на тракторе Case стали монтировать микропроцессор и подключать к нему датчики и исполнительные механизмы:
 регулирования глубины обработки почвообрабатывающих машин фирмы Landsberg;
 оптимизации работы опрыскивателей фирмы Holder;
 машин для внесения минеральных удобрений фирмы Rotina;
 сеялок Saxonia и др.
       Причем микропроцессор не только контролирует и регулирует технологические параметры, но и показывает фактическую рабочую скорость агрегата, объем выполненной работы, параметры двигателя и удельный расход топлива.
       Для объединения усилий по разработке и освоению в с.-х. производстве электронных систем в 1992 г. страны ЕС приняли план, предусматривающий ускоренное финансирование из бюджета ЕС перспективных направлений автоматизации и компьютеризации с.-х. техники. В настоящее время к этой работе присоединились Венгрия, Чехия, Словения и Эстония. Причем в создании качественно новых, высокоточных и высокопроизводительных машин западноевропейские страны значительно обошли США и Канаду.
       Благодаря использованию высокоточной техники в странах с развитым земледелием удалось поднять урожайность зерновых культур до 90 ц/га и получить весомую прибыль. Вместе с тем было замечено, что пестрота урожайности на полях, обработанных этой техникой, хотя и значительно уменьшилось, но все-таки сохранилась. Следовательно, такое земледелие еще не соответствует критериям точного. Агрохимический анализ почвы, взятой на участках с различной урожайностью, показал, что по содержанию азота, фосфора и калия они существенно различаются, хотя минеральные удобрения вносились с высокой равномерностью. Причина этого явления в том, что растения питаются не только веществами, вносимыми в почву при выращивании данной культуры, но и теми, что накопились в ней. Поэтому удобрения нужно вносить в почву дифференцированно в зависимости от количества ранее накопленных в ней основных питательных веществ.
       Однако внедрение такой технологии с использованием существующих технических средств связано с большими трудовыми и финансовыми затратами. В связи с этим в разных странах начали разрабатывать способы и средства для упрощения и снижения стоимости агрохимического анализа почвы, в том числе через урожайность выращенной культуры на отдельных участках поля. Для этого, например, зерноуборочный комбайн оборудуют электронным прибором, который определяет урожайность, покоординатно записывает ее в бортовой компьютер и распечатывает картограмму. Но картограмма урожайности может служить лишь средством обоснования необходимости дифференцированного применения удобрения или определения аномальных зон и взятия проб почвы для агрохимического анализа лишь в этих зонах. Одно из кардинальных решений этой проблемы предложила английская фирма KRM — оценивать содержание азота, фосфора и калия в почве путем фотографирования полей в инфракрасных лучах на специальную пленку с помощью самолета или спутника Земли.
       Еще более упрощает агрохимический анализ почвы созданный английской фирмой Challeng Agriculture оптический прибор (золотая медаль на парижской выставке в 1994 г.). Содержание в почве азота, фосфора, калия и других элементов определяют путем сравнительного измерения в двух точках отраженного света выбранной полосы спектра. Он может обрабатывать более 30 параметров и запоминать 50 значений. Через четыре года прибор аналогичного назначения разработали китайские специалисты на основе транзисторов, преобразователей, фотодатчиков и других электронных элементов.
       Друг.......................