AGRIS - 

2023

Nesterenko, N.Yu.

Precision agriculture technologies (PAT) are widely introduced into modern agriculture practice. Various related aspects are considered below. The PAT implementation effects are diverse; the situation requires developing a system of indicators characterizing the innovation effectiveness in agriculture. In this regard, it is suggested to use cost-benefit analysis, which allows assessing quantitative and qualitative effects. The main groups of stakeholders (SH) in the PAT implementation are agricultural manufacturers (SH1), equipment suppliers (SH2), investors (SH3) and the state authorities (SH4). The main types of SH costs are costs of operation and maintenance of equipment (SH1); costs of organizing sales and after-sales service of equipment (SH2); risks of income loss, increased transaction costs, financing costs (SH3); costs for the formation of innovation infrastructure (SH4). The SH benefits are as follows: revenue growth, reduction of production costs (SH1); profit growth (SH2); growth in investment income (SH3); externalities in the form of social, environmental and climate effects (SH4). It is suggested to calculate the cost of net benefits and return on investment as the main indicators characterizing the PAT use efficiency. The main obstacles to the PAT introduction in domestic agriculture production are high cost of know-how, shortage of qualified personnel, insufficient information support and difficulties in financing relevant investments. In the latter case, bank lending mechanisms can be expanded towards venture financing and subsidized interest rates by the state. It is concluded that a systematic approach to assessing the PAT introduction efficiency will allow us to develop a system of measures to support and stimulate innovation adoption in agriculture. | Рассмотрены различные аспекты, связанные с внедрением в современное с.-х. производство технологий (ТХ) точного сельского хозяйства (ТСХ). Отмечено, что многообразие эффектов от внедрения ТХ ТСХ требует выработки системы показателей, характеризующих эффективность инноваций в сельском хозяйстве. В качестве развития методологии оценки эффективности инноваций в ТСХ предлагается использовать анализ затрат и выгод, позволяющий оценить количественные и качественные эффекты. К основным группам стейкхолдеров (СХ) при внедрении ТХ ТСХ относятся с.-х. производители (СХ1), поставщики оборудования (СХ2), инвесторы (СХ3) и государство (СХ4). Определены основные виды СХ при использовании ТХ ТСХ. Это затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание оборудования (СХ1); затраты на организацию продаж и послепродажное обслуживание оборудования (СХ2); риски недополучения доходов, рост транзакционных издержек, затраты на финансирование (СХ3); затраты на формирование инфраструктуры инноваций (СХ4). Выгоды, получаемые СХ, следующие: рост выручки, сокращение производственных затрат (СХ1); рост прибыли (СХ2); рост доходов от инвестиций (СХ3); экстерналии в виде социальных, экологических и климатических эффектов (СХ4). В качестве основных показателей, характеризующих эффективность использования ТХ ТСХ, предлагается рассчитывать стоимость чистой выгоды и рентабельность инвестиций. Основные препятствия при внедрении ТХ ТСХ в отечественное с.-х. производство - высокая стоимость ТХ, дефицит квалифицированных кадров, недостаточная информационная поддержка и сложности финансирования соответствующих инвестиций. В последнем случае механизмы банковского кредитования могут быть расширены в сторону венчурного финансирования, дотирования процентных ставок со стороны государства. Сделан вывод, что системный подход к оценке эффективности внедрения ТХ ТСХ позволит выработать систему мер поддержки и стимулирования инноваций в сельском хозяйстве.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Zhilina, E.V. | Nikitina, A.A. | Dubinina, Eh.V.

There are considered the stages of the industrial revolution, as well as the current programs for the development and support of the agro-industrial sector. There is examined the potential of the "smart farming" market in Russia, there are identified the priorities of scientific and technological development, and there are presented the results of assessing the digital maturity of the agricultural industry. Studies have shown that the agricultural sector has a low digitalization index compared to other industries. The main technologies that are in demand in the agro-industrial complex are as follow: crop monitoring, drone control in the formation of field maps, artificial intelligence, yield forecasting, performance analytics, optimization of logistics processes. The leaders in the introduction of innovative technologies in agricultural production are the Southern and North Caucasian Federal Districts. The main factors contributing to the high level of digitalization in the industry are: favorable natural and climatic conditions, powerful scientific and educational potential, and significant amount of state support. The advanced subjects for the use of precision farming technology are Volgograd Region, Krasnodar Territory, and Voronezh Region. Based on a correlation and regression analysis, the interrelationship between the volume of agricultural products produced and the level of technological equipment of the industry has been proved. The regression results have shown that an increase in the share of investments and the coefficient of renewal of fixed assets leads to a decrease in agricultural production. The share of machinery and equipment, as well as the coefficient of renewal of fixed assets, on the contrary, increase the production volumes. This paradox is explained by the fact that not just investments are important, but investments to high-tech equipment, which confirms the importance of Industry 4 for the agricultural sector of the economics. | Рассмотрены этапы промышленной революции, а также действующие программы развития и поддержки агропромышленного комплекса. Изучен потенциал рынка "умного фермерства" в России, обозначены приоритеты научно-технического развития, представлены результаты оценки цифровой зрелости с.-х. отрасли. Исследования показали, что отрасль сельского хозяйства имеет низкий индекс цифровизации по сравнению с иными отраслями. Основными технологиями, которые пользуются спросом в агропромышленном комплексе: мониторинг посевов, управление дронами при формировании карт полей, искусственный интеллект, прогнозирование урожайности, проведение аналитики показателей, оптимизация процессов логистики. Лидерами по внедрению инновационных технологий в с.-х. производство являются Южный и Северо-Кавказский федеральные округа. Основные факторы, способствующие высокому уровню цифровизации в отрасли - благоприятные природно-климатические условия, мощный научный и образовательный потенциал, значительная сумма господдержки. Передовыми субъектами по использованию технологии точного земледелия выступают Волгоградская область, Краснодарский край, Воронежская область. На основе проведенного корреляционно-регрессионного анализа доказана взаимосвязь между объемом производимой с.-х. продукции и уровнем технологического оснащения отрасли. Результаты регрессии показали, что увеличение доли инвестиций и коэффициента обновления основных фондов приводит к снижению объемов производства с.-х. продукции. Доля машин и оборудования, а также коэффициент обновления основных фондов, напротив, повышают объемы производства. Данный парадокс объясняется тем, что важны не просто инвестиции, а инвестиции в высокотехнологичное оборудование, что подтверждает значимость Индустрии 4.0 для аграрного сектора экономики.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Ivanov, A.I. | Ivanova, Zh.A.

The precise fertilizer system as the most important component of precision farming has a high potential for positive action due to a possibility of implementing the principle of differentiated management of the productive process in agrocoenosis. The study aim is to evaluate the efficiency of the precise organic-mineral fertilizer system for winter wheat and oats, depending on the principles of differentiation and landscape and ecological conditions of the Leningrad region, Russia. The research methodological basis was a 2-factor field experiment involving a grain-grass crop rotation, established in 2013 within the reclaimed sloping agricultural landscape of a gently undulating glaciolacustrine plain on light and medium loamy soddy-podzolic gleyic soils. Factor A (landscape-ecological conditions) included 5 variants of geochemical regimes (from eluvial to accumulative ones); factor B (fertilizer system) included 3 variants for precise fertilizer system and variant of uniform application of the calculated rate over the area of the agricultural landscape. It has been established that the strong variability of weather conditions in the Non-Chernozem region largely determines the variability of the preference of crops for certain landscape and ecological conditions. This affected the fertilizer efficiency, which was largely determined by the soil-agrochemical conditions and the water regime of the soil. The organic-mineral fertilizer system had a positive effect on most indicators of crop performance, increasing the grain yield from 2.43-3.40 to 4.45-5 t/ha. The additional agronomic effect of spatial differentiation of fertilizer rates was of a local nature and was relatively low of 7-12% for winter wheat and 5-11% for oats. Differentiated application of organic fertilizers was most preferable at wheat cultivation, and mineral fertilizers were the best for oat crops. | Точная система удобрения как важнейшая составляющая точного земледелия обладает высоким потенциалом позитивного действия в силу возможности реализации принципа дифференцированного управления продуктивным процессом в агроценозе. Цель исследования - оценка эффективности точной органоминеральной системы удобрения озимой пшеницы и овса в зависимости от принципов дифференциации и ландшафтно-экологических условий Ленинградской области. Методической основой служил двухфакторный полевой опыт на базе зернотравяного севооборота, заложенный в 2013 г. в пределах мелиорированного склонового агроландшафта пологоволнистой озерно-ледниковой равнины на легко- и среднесуглинистых дерново-подзолистых глееватых почвах. Фактор А (ландшафтно-экологические условия) включал 5 вариантов геохимических режимов (от элювиального до аккумулятивного); фактор Б (система удобрения) – 3 варианта точной и вариант равномерного внесения расчетной дозы по площади агроландшафта. Установлено, что сильная изменчивость погодных условий Нечерноземья во многом определяет и изменчивость предпочтительности сельскохозяйственных культур к тем или иным ландшафтно-экологическим условиям. Это сказывается и на эффективности удобрений, которая в большей степени определялась почвенно-агрохимическими условиями и водным режимом почвы. Органоминеральная система удобрения положительно влияла на большинство показателей продуктивности культур, увеличив урожайность зерна с 2,43-3,40 до 4,45-5,00 т/га. Дополнительный агрономический эффект пространственной дифференциации доз удобрений носил локальный характер и был сравнительно невысоким – 7-12% на озимой пшенице и 5-11% на овсе. При этом для пшеницы был предпочтителен вариант с дифференцированным внесением органического удобрения, а для овса – с минеральными удобрениями.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Stepanov, A.S. | Dubrovin, K.N.

The research aimed to build models of the vegetation development for soybean crops cultivated in the Far East based on data from remote sensing of the Earth from space. To achieve this goal, we considered optical and radar images obtained from the Sentinel-1, Sentinel-2 satellites, as well as the MODIS spectroradiometer for arable lands of the Khabarovsk Territory (Khabarovsk District) and the Amur Region (Arkharinsk, Ivanovsky and Oktyabrsky Districts) in 2021. For individual fields with soybean, pixel by pixel, time series of Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) and Dual polarimetric Radar Vegetation Index (DpRVI) were formed (from April to October 2021), and their characteristics were assessed depending on the fields' geographic location. Soybean NDVI seasonal time series fitting study was performed using Fourier transform, double logistic function, Gaussian function, double Gaussian function and double sine function. The average approximation error ranged from 7 to 15%, depending on the type of function. The average values of extremes and the average statistical day of the onset of the maximum of the approximated time series were calculated. The seasonal patterns of NDVI and DpRVI for soybeans were similar in different regions of the southern part of the Far East. At the same time, they differ significantly from the seasonal patterns of other agricultural crops in the macroregion. The generated time series can be used to identify, clarify the boundaries of individual fields, control the soybean crop rotation. To approximate the NDVI seasonal variation curves, the best results were obtained by using the Fourier transform and the double logistic function, the error was 6.99 and 7.61%, respectively. | Исследования проводили с целью построения моделей вегетационного развития сои на Дальнем Востоке на основе данных дистанционного зондирования Земли из космоса. Для достижения поставленной цели рассматривали оптические и радарные изображения, полученные со спутников Sentinel-1, Sentinel-2, а также спектрорадиометра MODIS для пахотных земель Хабаровского края (Хабаровский район) и Амурской области (Архаринский, Ивановский и Октябрьский районы) в 2021 г. Для отдельных полей с соей, попиксельно, были сформированы временные ряды Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) и Dual polarimetric Radar Vegetation Index (DpRVI) (в период с апреля по октябрь 2021 г.), а также проведена оценка их характеристик в зависимости от географического расположения полей. Исследование по аппроксимации временных рядов сезонного хода NDVI для сои проводили с использованием преобразования Фурье, двойной логистической функции, функции Гаусса, двойной функции Гаусса и двойной синусоидальной функции. Средняя ошибка аппроксимации находилась в диапазоне от 7 до 15% в зависимости от типа функции. Рассчитывали средние значения экстремумов и среднестатистический день наступления максимума аппроксимированных временных рядов. Графики сезонного хода NDVI и DpRVI для сои были схожими в разных районах южной части Дальнего Востока. При этом они существенно отличаются от графиков сезонного хода прочих сельхозкультур макрорегиона. Сформированные временные ряды могут быть использованы для идентификации, уточнения границ отдельных полей, контролирования севооборота сои. Для аппроксимации кривых сезонного хода NDVI наилучшие результаты обеспечило использование преобразования Фурье и двойной логистической функции – ошибка составила соответственно 6,99 и 7,61%.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Mishurov, N.P. | Petukhov, D.A. | Sviridova, S.A. | Podol'skaya, E.E. | Truflyak, E.V.

The purpose of the research is to conduct a comparative economic assessment of the traditional technology of cultivation and harvesting of winter wheat and technology with elements of coordinate agriculture in the conditions of the Krasnodar Territory. Analysis of statistical information showed that elements of coordinate agriculture are used in 55 regions, 2,834 farms on an area of 15.5 million hectares, but coordinate agriculture is used only in 10% of farms of the analyzed regions. The number of regions using new technologies in crop production increased by 38%; and the total area on which the elements of coordinate agriculture are used increased by 24%. The introduction of coordinate farming technologies on the scale of the agricultural enterprise will ensure resource savings of up to 30%, as well as it will increase the efficiency and environmental indicators of the use of land resources. However, additional capital expenditures on technical means and services for the use of specialized software are required to incorporate the elements of coordinate agriculture into existing crop technologies. To conduct a comparative economic assessment of winter wheat cultivation and harvesting technologies and justify the most effective option, the traditional technology used at the validation site of the Novokubansk branch of the Federal State Budgetary Institution Rosinformagrotekh (KubNIITiM) was taken as the basis. On the basis of that technology a new one was developed - with elements of coordinate agriculture and optimal doses of mineral fertilizer application obtained as a result of experimental studies on differentiated application of mineral fertilizers. The use of elements of coordinate farming and electronic task cards for differentiated application of mineral fertilizers in the technology of cultivation and harvesting of winter wheat led to an increase in wheat yield by 13.5%, an increase in per hectare profit by 34.2% and product profitability by 20.8 p.p. | Цель исследований – проведение сравнительной экономической оценки традиционной технологии возделывания и уборки озимой пшеницы и технологии с элементами координатного земледелия в условиях Краснодарского края. Анализ статистической информации показал, что элементы координатного земледелия используются в 55 регионах, 2834 хозяйствах на площади 15,5 млн га, но из проанализированных регионов координатное земледелие применяется лишь в 10% хозяйств. Количество регионов, применяющих новые технологии в растениеводстве, увеличилось на 38%, а общая площадь, на которой применяются элементы координатного земледелия – на 24%. Внедрение технологий координатного земледелия в масштабах сельхозпредприятия позволит обеспечить экономию ресурсов до 30%, а также повысить эффективность и экологические показатели использования земельных ресурсов. Однако для внедрения элементов координатного земледелия в существующие технологии возделывания с.-х. культур необходимы дополнительные капитальные затраты на технические средства и услуги по использованию специализированного программного обеспечения. Для проведения сравнительной экономической оценки технологий возделывания и уборки озимой пшеницы и обоснования наиболее эффективного варианта в качестве базы была взята традиционная технология, применяемая на валидационном полигоне Новокубанского филиала ФГБНУ "Росинформагротех" (КубНИИТиМ), на основе которой разработана новая, с элементами координатного земледелия и оптимальными дозами внесения минеральных удобрений, полученными в результате проведенных экспериментальных исследований по дифференцированному внесению минеральных удобрений. Применение элементов координатного земледелия и электронных карт-заданий на дифференцированное внесение минеральных удобрений в технологии возделывания и уборки озимой пшеницы привело к росту урожайности пшеницы на 13,5%, увеличению погектарной прибыли на 34,2% и рентабельности продукции на 20,8 п.п.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Dorokhov, A.S. | Starostin, I.A. | Eshchin, A.V. | Kurbanov, R.K.

Без применения средств защиты растений, способствующих получению высоких урожаев, невозможно ведение интенсивного с.-х. производства. Сельхозтоваропроизводителями наиболее востребован химический метод защиты растений как более эффективный и производительный, для реализации которого широко используют опрыскиватели. Анализ современных опрыскивателей показал, что в их конструкции преобладают тенденции увеличения производительности, ширины захвата и вместимости рабочих баков, улучшения качественных показателей работы, совершенствования основных узлов и оборудования, использования различных средств автоматизации с целью уменьшения экологической нагрузки на окружающую среду. В более далекой перспективе прослеживаются тенденции по развитию автономных роботизированных машин и беспилотных летательных аппаратов, объединенных в единую интеллектуальную систему точного земледелия. В наибольшей степени на показатели качества химической обработки растений влияют следующие рабочие параметры опрыскивателя: скорость движения агрегата; высота установки штанги и ее стабильность в процессе работы; давление в системе подачи рабочей жидкости и параметры работы форсунки (диаметр формируемых капель, степень износа и засоренности). Существенное влияние оказывают также параметры окружающей среды: относительная влажность и температура воздуха, скорость ветра и наличие осадков. Для обеспечения высокого качества, эффективности и экологической безопасности технологического процесса химической защиты растений необходимы: совершенствование технических средств защиты растений в направлении оптимизации основных рабочих параметров; внедрение передовых технических решений, направленных на увеличение показателей эффективности технологического процесса; внедрение систем автоматизации и роботизации технических средств защиты растений; развитие автономных роботизированных машин и беспилотных летательных аппаратов, объединенных в единую интеллектуальную систему точного земледелия. | Intensive agricultural production is impossible without the use of plant protection products that contribute to high yields. Agricultural producers highly evaluate the chemical method of plant protection based on the wide use of sprayers as a more efficient and productive one. The analysis of modern sprayers has shown that their design has a dominating trend of increasing productivity, a working width and a tank capacity, improving the quality of work, improving the main assemblies and equipment, using various automation tools to reduce the environmental impact. There are also some long-term trends in the development of autonomous robotic machines and unmanned aerial vehicles, combined into a single intelligent precision farming system. The following operating parameters of the sprayer greatly influence the quality indicators of the chemical treatment of plants: the unit speed; the rod installation height and its stability during operation; pressure in the working fluid supply system and nozzle operation parameters (the diameter of droplets formed, the degree of wear and clogging). Environmental parameters also have a significant impact: relative humidity and air temperature, wind speed and the amount of precipitation. To ensure high quality, efficiency, and environmental safety of chemical plant protection, it is necessary to improve the technical means of plant protection through optimizing the main operating parameters, introducing advanced technical solutions aimed at increasing the technological process efficiency; introducing automation and robotization systems of technical plant protection means; designing autonomous robotic machines and unmanned aerial vehicles, combined into a single intelligent system of precision farming.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Bunin, M.S. | Kolenchenko, I.A. | Pirumova, L.N., Central Scientific Agricultural Library, Moscow

Рассмотрены информационные ресурсы по точному и цифровому земледелию, представленные в зарубежных мультидисциплинарных и отраслевых международной и отечественных базах данных (БД) по сельскому хозяйству. Анализировали БД Web of Science, Scopus, AGRIS (ФАО ООН), "Инженерно-техническое обеспечение АПК" ("Росинформагротех") и "АГРОС" (ЦНСХБ) по запросам "цифровое земледелие", "точное земледелие". Представлена динамика поступления документов в БД "АГРОС". Отмечен очевидный количественный рост информационного массива отечественных документов по проблематике точного земледелия, что соответствуют уровню внедрения технологий точного земледелия в стране, по вопросам цифрового земледелия отечественный документный поток зарождается и характеризуется единичными работами, которые рассеяны по различным периодическим изданиям. Выявлены журналы, наиболее часто публикующие статьи по данной теме, и установлено, что отечественные специализированные журналы по теме отсутствуют, наиболее часто материалы публиковались в журналах "Техника и оборудование для села"; "Почвоведение и агрохимия"; "С.-х. машины и технологии". Преимущественно материалы публиковались в специализированных зарубежных изданиях "Computers and electronics in agriculture" и "Precision agriculture". Наибольшее количество документов по запросам получено в БД WOS и Scopus, но в результатах поиска присутствует большой процент нерелевантных документов. При поиске зарубежных документов целесообразно использовать все БД, однако наличие большого количества ссылок на полные тексты из свободного доступа выделяет БД AGRIS. При поиске отечественных документов полноту представления отечественного документопотока обеспечивает БД "АГРОС". Отмечена высокая эффективность поиска в БД "АГРОС" и AGRIS: в результатах поиска наибольшее число релевантных документов, что объясняется использованием в них в качестве лингвистического средства тезаурусов. | The article reviews informational resources on precision and digital agriculture in international cross-disciplinal and sectoral international and local databases. The databases Web of Science, Scopus, AGRIS (by FAO UN) and Engineering infrastructure of Agriculture, Rosinformagrotech, AGROS (by Central Scientific Agricultural Library) with the retrieval requests "Digital agriculture", "Precision Agriculture" were analyzed. The authors estimated the dynamics of document flows to the AGROS database and confirmed strong growth of volume of local publications on precision agriculture to the level demonstrating technology adoption of precision agriculture. Meanwhile the level of document flow on digital agriculture is at the starting level. Analysis of most frequent publications on the topic showed that there's no local specialized journals on precision agriculture, most frequently publications appeared in local journals such as "Machinery and equipment for rural areas", "Soil science and agrochemistry", "Agricultural machinery and technology". Predominantly materials were published in specialized foreign journals "Computers and electronics in agriculture" and "Precision agriculture". Most of the documents were obtained from WOS and Scopus databases, but a lot of them are irrelevant. While searching for foreign documents it makes sense to use all the databases available, but most of the full-size texts in open access are available in the AGRIS database. In the same way AGROS database provide a wide range of full-size texts in the Russian language. Both AGROS and AGRIS databases showed high efficiency of search with most relevant documents in search results since both databases use thesaurus as a linguistic tool.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Ivanov, A.I. | Ivanova, Zh.A., Agrophysics Research and Development Inst., St. Petersburg (Russian Federation) | Ivanov, A.I., North-West Centre of Interdisciplinary Researches on Problems of Food Maintenance, St. Petersburg (Russian Federation) | Konashenkov, A.A.

For a five-year model field experiment, a contrast structure of the soil cover was artificially created in the form of a lithogenic mosaic of soddy-podzolic soils of different particle size distribution and cultivation level. Under these conditions, we compared the agronomic and ecological efficiency of the traditional zonal (ZFS) and precision (PFS) organic and mineral fertilizer systems in a vegetable crop rotation. The experiment was established in 2007 in the Pskov region. PFS showed an advantage over ZFS in influencing the productivity of the vegetable crop rotation, the spatial heterogeneity of the soil agrochemical properties and crop yields, and also the payback of fertilizers. Against this background, crop rotation productivity increased by 115% relative to the control and by 10% relative to the ZFS, and its spatial variability decreased from 32 to 9%. The payback of 1 kg of NPK with precision application was increased by 21% (from 9.9 to 12 cereal units). The spatial heterogeneity of the agrochemical properties reduced unequally. The average value of the variability of agrochemical properties decreased from 46% in the control to 30% in ZFS variant and 23% in PFS variant. This was achieved mainly due to the content of easily hydrolysable nitrogen, mobile phosphorus, organic matter, metabolic bases, and hydrolytic acidity. Since plants and soil require specific conditions for the absorption of potassium from fertilizers, the content of its mobile compounds was leveled out less clearly in the space of the lithogenic mosaic. | В условиях пятилетнего модельно-полевого опыта с искусственно сформированной контрастной структурой почвенного покрова в форме литогенной мозаики дерново-подзолистых почв различного гранулометрического состава и уровня окультуренности проведена сравнительная оценка агрономической и экологической эффективности традиционной зональной (ЗСУ) и точной (ТСУ) органоминеральных систем удобрения в овощном севообороте. Опыт был заложен в 2007 г. в Псковской области. ТСУ показала преимущество перед ЗСУ во влиянии на продуктивность овощного севооборота, пространственную неоднородность агрохимических свойств почвы и урожайности культур севооборота, а также окупаемость удобрений. На ее фоне продуктивность севооборота повысилась на 115% относительно контроля и на 10% – относительно варианта ЗСУ, а ее пространственная вариабельность снизилась с 32 до 9%. Окупаемость 1 кг NPK при прецизионном применении повысилась на 21% (с 9,9 до 12 зерновых единиц). Пространственная неоднородность агрохимических свойств сокращалась неодинаково. Снижение среднего значения их вариабельности с 46% в контроле до 30% в варианте ЗСУ и 23% в варианте ТСУ достигнуто в основном за счет таких показателей, как содержание легкогидролизуемого азота, подвижного фосфора, органического вещества, обменных оснований и гидролитической кислотности. По причине специфичности условий поглощения растениями и почвой калия удобрений содержание его подвижных соединений нивелировалось в пространстве литогенной мозаики менее выражено.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Zavrazhnov, A.A. | Zavrazhnov, A.I. | Zemlyanoj, A.A. | Lantsev, V.Yu. | Mishin, B.S. | Kretsu, N.I. | Shepelev, V.Yu. | Yakushev, A.V.

There were studied the functional characteristics of vacuum disk type seed metering devices (SMD). The design of a bench for conducting research tests of SMD is presented. The technique of working with the bench and the procedure for setting it up are described. The functional characteristics of SMD were determined, including deviation from a given seeding rate, uneven seeding, gaps and twins. The values of the functional indicators were determined by recalculating the frequency-time characteristics of the process, obtained in each individual experiment, depending on the diameter of the suction holes of the SMD seeding discs, the amount of vacuum in the SMD vacuum chamber and the seeding disc revolutions. During the formation of the array of time frequency characteristics, the time between the flights of seeds was recorded in the frame of the seeding control sensors for each experiment. As a result of the research tests, a data bank was created for the seeding process of the SMD vacuum-disc type of sunflower seeds (for diameters of the suction holes of the seeding disk 2 and 3 mm) and corn (for the diameters of the suction holes of the seeding disc 4.5 and 6 mm) in the range of pneumatic modes (vacuum in the SMD vacuum chamber from 2 to 9 kPa) and the range of kinematic modes (revolutions of the SMD seeding disc from 10 to 100 rpm). The databank made it possible to study and to analyze the functional characteristics of the vacuum-disc type SMD. During the study of the functional characteristics, the effect on the process was established: the degree of rarefaction in the vacuum chamber of the SMD, an increase in the degree of rarefaction from 5 to 9 kPa structures the process and reduces the degree of its unevenness, which is characterized by a coefficient of variation of up to 40% when sowing sunflower; up to 60% when sowing corn; diameter of the suction holes of the seeding disc SMD, also reduces the degree unevenness of the process, but at the same time increases the proportion of twins. It is concluded that the most important parameter allowing increasing the high-speed operating modes of the SMD is an increase in the degree of discharge of at least 9 kPa. | Исследовали функциональные характеристики высевающих аппаратов (ВА) вакуумно-дискового типа. Представлена конструкция стенда для проведения исследовательских испытаний ВА. Описана методика работы со стендом и порядок его настройки. Определяли функциональные характеристики ВА, включающие отклонение от заданной нормы высева, неравномерность высева, пропуски и двойники. Значения функциональных показателей определялись путем пересчета частотно-временных характеристик процесса, полученных на каждом отдельном опыте в зависимости от диаметра присасывающих отверстий высевающих дисков ВА, величины разряжения в вакуумной камере ВА и оборотов высевающего диска. При формировании массива частотно-временных характеристик фиксировалось время между пролетами семян в рамке датчиков контроля высева на каждом опыте. В результате испытаний создан банк данных процесса высева ВА вакуумно-дискового типа семян подсолнечника (для диаметров присасывающих отверстий высевающего диска 2,0 и 3,0 мм) и кукурузы (для диаметров присасывающих отверстий высевающего диска 4,5 и 6,0 мм) в диапазоне пневматических режимов (разряжение в вакуумной камере ВА от 2,0 до 9,0 кПа) и диапазоне кинематических режимов (обороты высевающего диска ВА от 10 до 100 об/мин). Банк данных позволил провести исследование и анализ функциональных характеристик ВА вакуумно-дискового типа. В ходе исследования функциональных характеристик установлено влияние на процесс: степени разрежения в вакуумной камере ВА, увеличение степени разрежения с 5,0 до 9,0 кПа структурирует процесс и снижает степень его неравномерности, который характеризуется коэффициентом вариации: до 40% при высеве подсолнечника; до 60% при высеве кукурузы; диаметра присасывающих отверстий высевающего диска ВА, также снижает степень неравномерности процесса, но при этом увеличивает долю двойников. Сделан вывод, что наиболее важным параметром, позволяющим повышать скоростные режимы работы ВА является увеличение степени разряжения не менее 9 кПа.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2020

Yurchenko, I.F.

Приоритетным направлением инновационного развития сельского хозяйства настоящего периода становится точное земледелие, что повышает актуальность решения задач по формированию действенной системы агромелиоративных мероприятий в растениеводстве. Цель исследований – совершенствование теории и практики развития прецизионного агропроизводства на мелиорируемых землях на базе использования информационно коммуникационных технологий. Задачи: формирование нового подхода к разработке инфраструктуры цифровизации мелиоративного сектора экономики путем создания специализированной платформы в качестве цифрового двойника сферы мелиорации; инициирование роста внедрения и применения интегрированных цифровых решений в мелиоративном водохозяйственном комплексе АПК. Выполнен анализ становления и использования в настоящее время информационных технологий управления растениеводством на мелиорируемых землях, показавший их безусловную действенность с одной стороны и необходимость интенсификации внедрения цифровых технологий в практику агропроизводства АПК РФ с другой. Установлен низкий уровень (до практического отсутствия) предложений отечественных разработчиков на рынке программно-технического и технологического обеспечения систем управления мелиорируемых агроценозов при значительном сегменте таких предложений от зарубежных фирм, значимо растущих из года в год. Предложена стратегия инновационного развития агропроизводства на мелиорируемых землях на основе становления "платформенной" экономики, ориентированной на решение вопросов инфраструктуры в условиях предстоящей цифровизации производственных процессов. Специализированная цифровая платформа "Мелиоративный водохозяйственный комплекс" в составе национального проекта "Цифровое сельское хозяйство" сможет обеспечить сокращение расходов производства до 40%, простоя техники и оборудования до 50%, сроков вывода продукции на рынок до 50%, затрат на обеспечение качества продукции до 20% и на хранение запасов до 50%. | Nowadays precision farming becomes a priority sphere of innovative development in agriculture, increasing the relevance of the effective system on agromeliorative measures in crop production. The goal of the research is to improve the theory and practice of precision agriculture development in the reclaimed land using information and communication technologies. The Tasks are a new approach formation on the development of infrastructure to provide digitalization of the land reclamation creating a specialized platform as a digital counterpart, initiating the growth of implementation and application of integrated digital solutions in the ameliorative water management within the AIC. An analysis of the information technologies for crop management on reclaimed lands has been carried out, to prove their efficiency as well as to ground the introduction of digital technologies in the practice of the AIC in the Russian Federation. The absence of domestic software and technological support for the management of the reclaimed agroecosystems was observed, at the same time a significant number of required developments can be offered by the foreign firms which grow significantly from year to year. A strategy on innovative development of agricultural production in the reclaimed land is proposed which supposed a "platform" economy creation focused on the infrastructure issues under conditions of the upcoming digitalization of production processes. The specialized digital platform "Reclamation water management system" as a part of the national project "Digital agriculture" will be able to reduce production costs up to 40%, disuse of machinery and equipment up to 50%, time to market – up to 50%, costs on quality assurance up to 20% and storage costs - up to 50%.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation