Пінчук Олег

к.т.н., доцент кафедри водогосподарського будівництва та експлуатації гідромеліоративних систем

Романюк Іван

к.т.н., доцент, доцент кафедри водогосподарського будівництва та експлуатації гідромеліоративних систем

Яременко Олександр

студент

Національний університет водного господарства та природокористування, м. Рівне

АНАЛІЗ ІННОВАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ ТОЧНОГО ЗРОШЕННЯ

Зро́шування – це підведення і подача води на поля для культур, що відчувають нестачу вологи, а також збільшення її запасів у шарі ґрунту, де знаходиться коріння рослин з метою збільшення врожайності сільськогосподарських культур.

До 2050 року населення Землі збільшиться до 9 мільярдів. За прогнозами науковців, щоб прогодувати населення планети, аграрному сектору доведеться збільшити виробництво на 70 %. При цьому кількість ресурсів, придатних для використання в агросекторі - земля, вода, енергія, - буде постійно скорочуватися, а їх якісні характеристики - знижуватимуться.

На допомогу сільськогосподарським виробникам приходять IT-технології, що дозволяють не тільки збільшувати виробництво в умовах обмеженості ресурсів, а й підвищувати його ефективність.

Концепція «точного землеробства» (precision agriculture - англ.) грунтується на тому, що в межах одного поля існують різні за властивостями ділянки ґрунту, зони вологості та руху повітряних мас і т.п. Для відстеження та фіксації цих неоднорідностей використовуються новітні технології, наприклад, на полі розташовуються давачі, які роблять виміри, а за допомогою дронів і супутників урожай фотографується. Отримані таким чином дані допомагають фермерам приймати рішення: планувати норми посіву, поливу, удобрення, захисту рослин і т.д.

Одна з найбільших компаній, що займаються IT-розробками для сільського господарства, - це IBM. Зокрема, її проект IBM Deep Thunder дозволяє прогнозувати погодні умови, а хмарний сервіс IBM Softlayer використовується для управління даними і формування автоматичних рекомендацій по зрошенню (користувач отримує рекомендації на мобільний телефон). На сьогодні точне землеробство використовується в основному великими компаніями, відзначають в IBM, так як для цього потрібна повноцінна IT-інфраструктура і ресурси. Згодом, прогнозують експерти, технологія стане доступна дрібним сільгоспвиробникам, зокрема завдяки розвитку мобільних технологій і краудсорінгу. Наприклад, фермер фотографує урожай на телефон, завантажує фотографію в базу даних, звідки вона потрапляє до відповідного фахівця, а останній із зображення оцінює ступінь дозрівання врожаю. Також інноваційні IT-системи можуть допомогти аграріям в економії ресурсів. Наприклад, каліфорнійський виробник фруктів Sun World використовує спеціальну аналітичну систему для контролю використання води. Рішення про те, скільки води потрібно кожному типу фруктів, приймається на основі даних цієї системи. Таким чином за 4 роки в компанії скоротили використання води на 9 %.

За даними Auburn University (США), використання технології автоматичного відключення секцій скорочує непродуктивні витрати насіння на 1-10 %. У США, завдяки використанню цієї технології, фермери економлять від 4 до 62 $/га в залежності від культури. Технологія диференційованого внесення добрив дозволяє економити від 5 до 40 % добрив.

Одна зі складових точного землеробства - це моделювання погодних умов і управління ризиками на основі прогнозу.

Зокрема, це своєчасне підживлення культур, посів в максимально ранні терміни, оперативне реагування на несприятливі погодні умови та ін.

В яких випадках корисно здійснювати прогноз погоди і який ефект це може дати, відзначається в звіті компанії IBM:

• 90 % втрат врожаю пов'язано з погодними умовами. За допомогою погодного моделювання та управління ризиками, втрати можна знизити на 25%;
• 70 % свіжої води використовується для зрошення в сільському господарстві. Якщо аграрний виробник зможе прогнозувати, де і коли піде дощ, це знизить рівень використання води для зрошення. Також, фермер може відкласти добриво, якщо знає, що наближаються сильні дощі;
• 50 % їжі ніколи не потрапляє на стіл споживача, так як псується на етапі транспортування. Точний прогноз погоди дозволить знизити ці втрати.

На думку експертів IST Agro Service (Чернігівська обл., смт Варва), існує кілька етапів впровадження точного землеробства:

1) збір і створення бази просторових даних;

2) аналіз і тематична обробка просторової інформації, підготовка картографічних матеріалів по кожному полю;

3) безпосереднє виконання в полі;

4) оцінка і картографування просторового розподілу врожайності в межах одного поля;

5) агрономічна та еколого-економічна оцінка застосування технологій точного землеробства.

Експерти IST Agro Service наводять оцінку ефективності використання інноваційних технологій в сільському господарстві:

• достовірна інформація про якість оброблюваних земель і використання потрібної кількості добрив дозволяють підвищити ефективність на 30 %;
• виділення однорідних зон в межах одного поля дозволяє підвищити продуктивність на 20 %;
• технологія змінної норми висіву та автоматичного відключення сівби дозволяє підвищити врожайність на 12 % в порівнянні з використанням однієї норми сівби на поле.