Новейшие технологии контроля влаги — плюс 15% к урожайности

Как расширить агрономические сроки работы на поле? Где «зарыты» дополнительные 15% урожайности? Можно ли увеличить эффективность применения удобрений и добиться равномерного созревания культуры? На эти вопросы искали ответы участники вебинара «Эффективное управление водными ресурсами. Планировка полей с системой Trimble Field Level II и дренаж для сокращения расхода воды и увеличения продуктивности почв», в ходе которого эксперты Trimble Agriculture СНГ рассказали о новейших технологиях контроля влаги в почве. В мероприятии приняли участие и специалисты «ГлавАгроном».

Региональный менеджер Trimble Agriculture в России, Узбекистане и Монголии Максим Скурихин. Если сравнить карты урожайности и карты распределения влаги, мы можем заметить, что они практически идентичны. Урожай напрямую зависит от рельефа почвы, а вернее от равномерности распределения в ней влаги. Её недостаток, как и переизбыток ведут к остановке транспорта питательных веществ, слабому развитию или гибели посевов. Нарушение водно-воздушного режима на полях создаёт проблемные участки с потерей урожайности от 15% и оказывает значительное влияние на вегетацию растений и сроки проведения сельскохозяйственных работ.

На низких участках создаются так называемые водяные блюдца — замкнутые микропонижения рельефа, в которых скапливается талая и дождевая вода. Площадь таких блюдец глубиной 5-20 сантиметров может достигать 30-50% суммарной площади участка.

Неправильное распределение влаги является одной из распространенных причин эрозии, может способствовать физическому вымыванию из почвы азота и других питательных веществ.

Огромное влияние оказывает оптимальный рельеф почвы на формирование вегетативной массы растений, обеспечивая равномерное прогревание, транспорт питательных веществ и кислорода к корням и побегам. Ровный участок поля без перепадов высоты способствует созданию благоприятной среды для жизнедеятельности полезных бактерий и микроорганизмов в почве и формированию здоровой корневой системы.

Распределение влаги влияет и на сроки начала полевых работ. Часто можем наблюдать такую картину: в целом поле уже подсохло, но техника работать не может, так как влага еще стоит в пониженных участках. Спланированный профиль поля позволяет контролировать влагу на протяжении всего сезона. Начинать полевые работы можно раньше, а сроки вегетации растений выравниваются, что способствует одновременному созреванию.

Для действенного контроля влаги на полях кроме подпочвенного дренажа применяется поверхностная планировка, которая может быть выполнена при помощи планировщиков либо скреперов. Позиционирование ножа планировщика регулируется с помощью лазерного выравнивания или по спутниковым координатам.

Компания Trimbl производит лазерные построители плоскости, которые значительно упрощают работу по планировке полей. Прибор испускает лазерный луч по кругу и отображает поверхность, которая улавливается с помощью приемника, установленного на скрепере или планировщике. Он позиционирует орудие, исходя из полученной картины лазерной плоскости.

Однако лазерное решение имеет ряд недостатков: система не работает при высокой запыленности, сильном тумане, при высоких температурах, сильном ветре, в ночное время и на значительном удалении от построителя плоскости. Кроме того, прибор требует ежедневной юстировки. Не все это делают, что приводит к большим погрешностям, лишним потерям времени, трудовых ресурсов и топлива.

Принципиально иная схема выравнивания поверхности почвы по спутниковым координатам реализована в решении Trimble Field Level II. Она представляет собой базовую станцию, которая улавливает сигнал спутника, добавляя к нему вертикальную поправку точности и рассылая информацию всем ресиверам, установленным на орудиях в радиусе 3 км. Приемники отправляют полученные координаты в дисплей MX-2050 кабины трактора. На экране отображается цветная топографическая карта поля с участками разной высоты. Дисплей, взаимодействуя с модулем управления, передает команды на гидроклапан скрепера-планировщика, который принимает необходимое положение. Трактор движется, а нож смещается по вертикали, производя срез поверхности на заданное значение. Орудие работает не зависимо от построителя лазерной плоскости, поэтому выравнивание можно производить в любой точке поля и при любой погоде.

Инженер по внедрению систем точного земледелия Trimble в России и странах СНГ Роман Канаев. Комплект системы Trimble Field Level II включает в себя дисплей MX-2050, который взаимодействует напрямую с модулем управления. Он передает информацию на гидравлический клапан не зависимо от того, какой клапан используется на скрепере или планировщике: завода-изготовителя или компании Trimble. Над лезвием скрепера крепится GNSS-антенна, которая принимает сигнал. В кабину опционально может быть установлена система автопилотирования, которая заметно облегчит труд механизатора. 2 антенны устанавливаются, чтобы обеспечить плавный уклон поля для равномерного стока воды.

Консультант компании Trimble по управлению водными ресурсами, директор ООО «Виннеръ» Дмитрий Шуляк. Наша компания занимается производством скреперов и планировщиков и сотрудничает с Trimble с 2014 года. Мы начинали с оказания услуг по планированию рисовых чеков, садов, сельскохозяйственных угодий, полей осушения и орошения и были первыми, кто поставил в Россию спутниковую систему выравнивания полей и начал ее использовать. Проведенный нашей компанией хронометраж рабочего времени убедил, что комплект Trimble Field Level II с планировщиком работает в 3 раза эффективнее машин с лазерной системой позиционирования.

На практике мы не раз убеждались, что многие поля в Российской Федерации нуждаются в оптимизации оттока влаги. В том числе в Московской, Тверской, Ярославской, Владимирской областях, Калининграде, Камчатке, Забайкалье, Приморском и Хабаровском крае где дожди идут каждые 2-3 дня, а количество годовых осадков превышает их испарение.

Требует особого внимания и Центральная зона, Поволжье и Сибирь. Как правило, в этих регионах влажная или снежная зима, а осадки выпадают неравномерно: в день может выпасть 1-2 месячная норма.

Юг и Закавказье, Астраханская и Саратовская области, Казахстан, Туркменистан и Узбекистан — это царство солнца и зноя. Выращивание растений тут затруднено без орошения, а сельхозугодья также нуждаются в планировке для равномерного распределения влаги.

На практике использование системы нивелирования не является сложным. Она устанавливается на транспортное средство (квадроцикл либо автомобиль), на поле фиксируется контрольная точка, от которой будет вестись отсчет. Далее объезд по периметру участка и «змейка» по его центру. После чего в дисплее отражается топографическая карта, зоны понижения уровня почвы и микро возвышенности, откуда необходимо срезать и перемещать грунт. На дисплее отражается местоположение трактора, точные данные по высоте, места срезки и подсыпки и другое. 

Дальше можно работать в двух основных режимах создания новой поверхности. Режим Autoplane позволяет задавать алгоритм выравнивания прямо в дисплее ТMX-2050 на небольших участках площадью до 5 гектар с несложным рельефом.

Если необходима более сложная обработка: создать новый профиль почвы и направить сток воды, данные выносятся во внешнее программное обеспечение WM-Form, в котором моделируется карта поля, после чего возвращается в дисплей для выполнения работ.

Система Trimble Field Level II позволяет работать производительно и быстро. Процесс топографической съемки участка в 100 гектаров, импорт данных на флэшку и обработка в программном обеспечении может занимать всего около 2 часов.

В отличие от лазерной системы планирования, позиционирование по спутнику позволяет работать при сильном запылении, тумане, в темное время суток, ориентируясь на показания приборов.

Программа позволяет бережно относится к плодородному слою почвы, предлагая сгладить микрорельеф поля, который изменяется в том числе от постоянного воздействия сельхозагрегатов, выровнять небольшие впадины 5-10 сантиметров, в которых скапливается вода.

В вебинаре приняли участие более 300 человек из России, Беларуси, Казахстана, Молдовы, Узбекистана, Украины, Азербайджана, Киргизии и Армении, которых заинтересовала актуальность поднятой темы. Ведь порой мы недооцениваем влияние рельефа полей на будущий урожай и не принимаем необходимые меры для восстановления водно-воздушного баланса почвы. А ведь сделать своевременную планировку не так и сложно. Спутниковая система контроля влаги Trimble Field Level II является универсальной и может быть установлена как на современные образцы тракторов и скреперов/планировщиков, так и на более ранние модели.