PRECISION FARMING IN THE DIGITAL ECONOMY ERA
Authors: Абрамов Николай Васильевич 
Published: August 2024

Для разработки цифровых технологий точного земледелия в длительных стационарных опытах (1977-2019 гг.) установлены оптимальные параметры почвенного плодородия. Коэффициент природного потенциала для Тюменской области составляет 1,6-2,2. Он показывает, что почвенные и климатические условия области являются удовлетворительными для выращивания сельскохозяйственных культур. Потенциальная урожайность зерна яровой пшеницы, рассчитанная на основании фотосинтетической активной радиации, в условиях северной лесостепи составляет 13,74 т/га. Для получения действительно возможной урожайности сельскохозяйственных культур установлены лимитирующие факторы - тепловые ресурсы и влагообеспеченность. При благоприятных биогидротермических условиях расчётная действительно возможная урожайность яровой пшеницы составляет 8,20-8,38 т/га. Разработана модель почвенного плодородия, которая отражает оптимальные условия для роста и развития культурных растений. Наибольшая продуктивность яровой пшеницы 5,96 т/га получена при плотности сложения чернозёма выщелоченного 1,18-1,22 г/см в слое 0-30 см, содержании агрономически ценных агрегатов (0,25-10 мм в диаметре) - 65-71%, их водопрочности 60-65%, содержании N-NO - 15-20 мг/кг почвы, PO, KO - 250-260 мг/кг, гумуса - 8-10%, при содержании продуктивной влаги в период вегетации в метровом слое 120-150 мм, или 76% от НВ, при pH пахотного слоя 6,2-6,8. Предложена математическая модель формирования продуктивности агроценозов в зависимости от изменения параметров почвенного плодородия. Разработана последовательность (этапность) перехода на инновационные технологии возделывания полевых культур с использованием космических систем. Системный подход в реализации цифровых технологий позволил экономить посевной материал, минеральные удобрения на площади 551,1 м/га, сократить расход семян до 13 кг/га, удобрений - до 6 кг/га, дизельного топлива - 0,38 л/га. Снизить затраты при возделывании яровой пшеницы на 161,6 руб./га. Разработанные технологии возделывания сельскохозяйственных культур с использованием систем спутниковой навигации успешно прошли производственную проверку на площади 244 тыс. га.

For the development of digital technologies for precision farming in long-term stationary experiments (1977-2019), the optimal parameters of soil fertility have been established. The coefficient of natural potential for the Tyumen region is 1.6-2.2. It shows that the soil and climatic conditions of the area are satisfactory for the cultivation of crops. The potential yield of spring wheat grain, calculated on the basis of photosynthetic active radiation, in the northern forest-steppe is 13.74 t / ha. To obtain a really possible yield of agricultural crops, limiting factors have been established - heat resources and moisture supply. Under favorable biohydrothermal conditions, the estimated actually possible yield of spring wheat is 8.20-8.38 t / ha. A model of soil fertility has been developed, which reflects the optimal conditions for the growth and development of cultivated plants. The highest productivity of spring wheat of 5.96 t / ha was obtained with a bulk density of leached chernozem of 1.18-1.22 g / cm3 in a layer of 0-30 cm, the content of agronomically valuable aggregates (0.25-10 mm in diameter) - 65- 71%, their water resistance 60-65%, the content of N-NO3 - 15-20 mg / kg of soil, P2O5, K2O - 250-260 mg / kg, humus - 8-10%, with the content of productive moisture during the growing season in a meter layer - 120-150 mm or 76% of HB, with a pH of the arable layer of 6.2-6.8. A mathematical model of the formation of the productivity of agrocenoses is proposed, depending on the change in the parameters of soil fertility. The sequence (stages) of the transition to innovative technologies for the cultivation of field crops using space systems has been developed. A systematic approach to the implementation of digital technologies made it possible to save seed, mineral fertilizers on an area of 551.1 m2 / ha, reduce seed consumption to 13 kg / ha, fertilizers - up to 6 kg / ha, diesel fuel - 0.38 l / ha. Reduce costs in the cultivation of spring wheat by 161.6 rubles / ha. The developed technologies for the cultivation of agricultural crops using satellite navigation systems have been successfully tested on an area of 244 thousand hectares.