В растениеводстве в настоящее время реализуется концепция точного земледелия. Традиционные технологии внесения удобрений в усредненной дозе для всего участка поля, без учета внутрипольной вариабельности параметров почвенного плодородия не обеспечивают заданной окупаемости удобрений, реализации генетического потенциала сельскохозяйственных культур [1, 2, 3].
Точное земледелие (анг. Precision Agriculture) является новой популярной концепцией сельскохозяйственного производства. Точное земледелие можно определить как целостную систему, предназначенную для оптимизации сельскохозяйственного производства за счет применения информации по культурам, передовых технологий и методов.
Комплексный подход к точному земледелию начинается с планирования сельскохозяйственного производства и включает обработку, посев, применение химикатов, уборку и послеуборочную обработку почвы. При работе по данному методу производства необходимо рассматривать сельскохозяйственные поля не как одно целое, а разделять на участки и учитывать разницу почв и разнородности урожайности в пределах одного поля [4,5].
Преимущество точного земледелия заключается в следующем:
– земледелец экономит количество вносимого удобрения там, где достаточно питательных элементов в почве, и повышает дозу там, где есть потребность в них. При этом будет наблюдаться увеличение урожая при минимальном расходе минеральных удобрений;
– экономия энергоресурсов на внесение минеральных удобрений;
– точный полив дождеванием (в зависимости от потребной нормы полива каждого участка поля) позволяет снизить расход энергии и оросительной воды и становится энергоресурсосберегающим;
– выдерживаются экологические нормы – не будет ухудшения состояния окружающей среды и почвы и повышения уровня грунтовых вод;
Дальнейшее внедрение перспективных машинных технологий возделывания сельскохозяйственных культур возможно при использовании программно-аппаратных средств, как глобальная система позиционирования (ГСП), геоинформационных систем (ГИС), а также сельскохозяйственных машин, способных осуществлять дифференцированное внесение оросительной воды, удобрений и пестицидов с учетом внутрипольного вариабельности почвенного плодородия [1].
Исследования, проведенные в России в рамках научных программ Россельхозакадемии по точному земледелию в различных почвенно-климатических условиях, показали высокую эффективность дифференцированного внесения минеральных удобрений и средств защиты под зерновые культуры – повышается окупаемость азотных удобрений в 1,5-1,8 раза и снижаются нормы внесения пестицидов на 30-35 %, удобрений-на 15-30 %.
Конструкция современных широкозахватных дождевальных машин фронтального действия позволяют при поливе осуществлять точную подачу поливной воды и жидких удобрений с поливной водой.
Жалниным Э.В. [3], обобщив содержание мировоззренческих работ российских и зарубежных ученых, предложены пять принципов точного земледелия:
Принцип информативности. Точное земледелие – это постоянный количественный и качественный мониторинг местных почвенно-климатических, погодных, производственных и социальных особенностей производства сельхозпродукции.
Принцип комплексности. Точное земледелие – это дифференцированное использование всех природных, биологических, техногенных и экономических ресурсов участка поля для производства сельскохозяйственной продукции.
Принцип адаптивности. Точное земледелие – это учет индивидуальности каждого участка агрофона и дифференцированного воздействия на него.
Принцип потенциальных возможностей. Точное земледелие – это выявление критических факторов, лимитирующих урожай по качеству и количеству, потенциальных возможностей почвы, растений, технологии и техники. Необходимо выявить критические условия для формирования и оценить потенциальные возможности получения высоких урожаев при этих условиях.
Принцип управления. Точное земледелие – это управление процессом производства с дифференцированным воздействием на среду обитания растений и на сами растения в нужном месте, в нужное время, с оптимальной интенсивностью и оптимальным ресурсосбережением при соблюдении экологических требований.
С учетом вышесказанного, полив дождеванием при помощи дождевальных машин фронтального действия типа «Кубань-Л» можно считать элементом системы точного земледелия. Современные конструкции дождевальных машин, выпускаемые производством и разработанные конструкции машин с микропроцессорными системами управления движением и различными алгоритмами полива, которые признаны изобретениями, позволяют производить полив по методу координатной агротехники [6, 7, 8]. Совмещение энерготехнологического процесса полива и внесения удобрений и пестицидов позволяет сократить затраты на внесения удобрений при помощи специальной техники и снизить энергоемкость выполнения энерготехнологического процесса полива [9 10]. Сократится также количество многократных заездов в поле специальной техники, что приведет к материальным затратам и утрамбовыванию и ухудшению состояния пахотного слоя почвы.