Применение информационных технологий в апк.
До 2050 года мировое сельское хозяйство столкнется с рядом ограничений
Как в XXI веке накормить десять миллиардов человек? Обзор тенденций и некоторых путей решения проблем обеспечения растущего населения Земли продуктами питания представляет «Газета.Ru» совместно с Институтом Мировых Идей.
Число людей в мире растет примерно на 70-80 млн человек в год. Никогда на планете еще не жило одновременно такое количество людей. Если смотреть на сельское хозяйство и обеспечение продуктами питания, каждый человек стремится к росту потребления, - соответственно, одновременно с абсолютным потреблением за счет роста численности населения растет и относительное потребление.
Возникает вопрос: «А хватит ли еды для удовлетворения растущих аппетитов растущего населения, учитывая, что около 1 млрд человек уже голодает?»
Поэтому с точки зрения продовольствия перед миром в XXI веке стоит тройная проблема: а) обеспечить едой растущий спрос на пищу со стороны растущего и богатеющего населения; б) сделать это устойчиво с точки зрения окружающей среды; в) справиться с проблемой голода.
Сельское хозяйство мира столкнется в ближайшие 50 лет со следующими ограничениями на глобальном уровне.
1. Отсутствие доступных новых земель.
2. Изменение климатических условий в традиционных зонах выращивания сельскохозяйственных культур. Изменение температурного режима и режима осадков.
3. Деградация почв.
4. Растущий региональный дефицит пресной воды.
5. Снижение темпов роста урожайности даже при увеличении объема удобрений.
6. Увеличение зависимости от ископаемого топлива (логистика, сырье).
7. Отсутствие новых рыбных ресурсов.
8. Рост численности населения.
9. Диетический переход в связи с ростом благосостояния.
В прошлом основными способами борьбы с нехваткой продовольствия было сельскохозяйственное освоение новых земель и использование новых рыбных запасов.
Однако за последние пять десятилетий, в то время как производство зерна увеличилось более чем вдвое, количество земли, отведенной для пахотного земледелия во всем мире, увеличилось лишь на несколько процентов.
Конечно, некоторые новые земли могут быть привлечены в обработку, но конкуренция за землю со стороны других видов деятельности человека делает это все менее вероятным и дорогостоящим решением, особенно при большем внимании к сохранению биоразнообразия. В последние десятилетия определенные сельскохозяйственные площади, которые ранее были продуктивными, оказались утраченными из-за урбанизации и других видов деятельности человека, а также в связи с опустыниванием, засолением, эрозией почв и другими последствиями неустойчивого землепользования. Вероятны и дальнейшие потери, которые могут быть усугублены изменением климата. Производство биотоплива первого поколения на качественных сельскохозяйственных землях также оказывает конкурентное давление на производство продовольствия. Дефицит пресной воды уже вызывает значительные проблемы в Китае и Индии. Влияние человека на азотный и на фосфатный цикл нарушило естественные системы утилизации этих элементов - это влияние не будет ослабевать, так как удобрения ответственны за половину урожая, а использование удобрений будет только расти.
Впрочем, более подробно о пределах сельского хозяйства в XXI веке, с акцентом на пресную воду, питательные вещества и углеводороды, «Газета.Ru» рассказывала в материале «Ловушки пресной воды и кислотных дождей».
Соответственно, на глобальном уровне в XXI веке большее количество пищи нужно будет произвести на таком же количестве земли (или даже на меньшей площади). Последние исследования будущего спроса показывают, что миру потребуется на 70-100% больше продовольствия к 2050 году.
Очевидно, что человечество в ближайшие десятилетия будет активно решать эти проблемы. Для разных стран будут характерны разные трудности. Например, в Китае основной проблемой сельского хозяйства будет стремительный диетический переход в связи с ростом доходов: переход с преимущественно вегетарианской диеты на диету, содержащую большую долю мясных продуктов, требует увеличения в несколько раз использования питательных веществ, пресной воды, почв и прочего, что значительно увеличит нагрузку на сельское хозяйство и окажет негативное влияние на окружающую среду. Для африканских стран характерны другие проблемы - низкая урожайность и негативное влияние расширения посевных площадей на окружающую среду (вырубка лесов и опустынивание).
В России проблемы совсем другого характера. Мы зависим от импорта продовольствия, страна не обеспечивает себя мясной продукцией - соответственно, Россия зависима от международных рынков мясных продуктов, что является неустойчивой долгосрочной стратегией.
В каждом регионе можно выделить свои проблемы, но если рассматривать сельское хозяйство как единую мировую отрасль на долгосрочном промежутке времени, то перечисленные в начале данной статьи пределы и тенденции будут играть важнейшую роль, хотя глобальные проблемы сельского хозяйства будут решаться локально.
Ниже дан обзор тенденций и некоторых путей решения вставших проблем обеспечения растущего населения продуктами питания. Эти решения - научный и практический мейнстрим. Но далеко не факт, что эти решения, даже реализованные, смогут улучшить ситуацию, а не загнать в еще больший тупик.
Способ 1. Увеличение урожайности с помощью традиционных практик
Существуют значительные различия в продуктивности сельскохозяйственных культур и скота даже в регионах со схожим климатом. Разница между фактической продуктивностью и наилучшей продуктивностью, которая может быть достигнута с использованием современного генетического материала, имеющихся технологий и управления, называется «разрыв в урожайности». Достижение наилучшей локальной урожайности зависит от способности фермеров/крестьян получить доступ и использовать семена, воду, питательные вещества, почву, средства борьбы с вредителями почв, преимущества биоразнообразия, а также зависит от доступа к передовым знаниям и системам управления.
Преодоление разрывов в урожайности может резко увеличить поставки продовольствия, но одновременно и усилить негативные последствия для окружающей среды, такие как выбросы парниковых газов (особенно метана и закиси азота, которые имеют больший парниковый эффект чем СО2 и которые в значительной степени производятся именно сельским хозяйством), эрозия почв, истощение горизонтов пресной воды, усиление эвтрофикации, уничтожение биоразнообразия из-за перевода земель в сельскохозяйственные.
Способ 2. Увеличение производства продовольствия с помощью генной модификации
Сегодня скорость и затраты на секвенирование и ресеквенирование геномов таковы, что усовершенствованные методы селекции и генетической модификации могут быть легко применены к разработке сортов сельскохозяйственных культур, которые позволяют получать высокие урожаи даже в сложных условиях. Это в первую очередь относится к таким культурам, как сорго, просо, маниок, банан, которые являются основными продуктами питания для многих беднейших общин мира.
Сегодня генную модификацию используют в основном в производстве сои (70% от всей площади под культурой), хлопка (49%), кукурузы (26%), рапса/канола (21%). Площадь под ГМ-культурами составляет 9% от мировой площади под сельскохозяйственными культурами, в основном это США, Бразилия, Аргентина, Индия, Канада и Китай. По данным компании Sygenta, около 90% фермеров, выращивающих ГМ-семена, - это фермеры в развивающихся странах, в основном хлопководы.
В настоящее время основные коммерческие генетически модифицированные культуры созданы относительно простыми манипуляциями, такими как внедрение гена сопротивления гербицидам или гена для вырабатывания токсина против насекомых-вредителей. В следующем десятилетии, скорее всего, получат развитие комбинации желательных качеств и внедрение новых черт, например толерантности к засухе. К середине столетия могут оказаться возможными гораздо более радикальные варианты.
ПРИМЕРЫ СУЩЕСТВУЮЩИХ И ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ БУДУЩИХ ПРИМЕНЕНИЙ ГМ-ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ ГЕНЕТИЧЕСКОГО УЛУЧШЕНИЯ УРОЖАЕВ. ИСТОЧНИК: SCIENCE
| В настоящее время | Толерантность к гербицидам широкого спектра | Кукуруза, соя, семена масличных культур капусты |
| Сопротивляемость жующим насекомым-вредителям | Кукуруза, хлопок, масличные культуры капусты | |
| Кратковременный период (5-10 лет) | Укрепление питательности | Основные зерновые культуры, сладкий картофель |
| Сопротивляемость грибку и вирусным патогенам | Картофель, пшеница, рис, бананы, фрукты, овощи | |
| Сопротивляемость сосущим насекомым-вредителям | Рис, фрукты, овощи | |
| Улучшенная обработка и хранение | Пшеница, картофель, фрукты, овощи | |
| Сопротивляемость засухе | ||
| Среднесрочный период (10-20 лет) | Устойчивость к избыточной соли | Обычные зерновые культуры и корнеплоды |
| Увеличение эффективности использования азота | Обычные зерновые культуры и корнеплоды | |
| Устойчивость к высоким температурам | Обычные зерновые культуры и корнеплоды | |
| Долгосрочный период (более 20 лет) | Апомиксис | Обычные зерновые культуры и корнеплоды |
| Фиксация азота | Обычные зерновые культуры и корнеплоды | |
| Вырабатывание и а денитрофикации | Обычные зерновые культуры и корнеплоды | |
| Переход к многолетности | Обычные зерновые культуры и корнеплоды | |
| Увеличение фотосинтетической эффективности |
Обычные зерновые культуры и корнеплод Читать полностью:http://www.gazeta.ru/science/2012/04/28_a_4566861.shtml |
Скорее всего, преследуя цель увеличения урожайности на ограниченной площади одновременно с устойчивостью к изменениям климата, человечество будет активно использовать генетическое преобразование растений.
К примеру, Билл Гейтс уже инвестирует в Monsanto (эта компания, основанная в 1901 году как чисто химическая, к настоящему времени эволюционировала в концерн, специализирующийся на высоких технологиях в области сельского хозяйства; основная продукция в настоящее время - это генетически модифицированные семена кукурузы, сои, хлопка и самый распространенный в мире гербицид «Раундап»). Гейтс считает, что генетически модифицированные растения спасут мир от голода.
Хотя существует много аргументов и против широкого использования ГМ-продуктов. Поскольку генетические модификации включают в себя изменения зародышевой линии организма и его введение в окружающую среду и пищевую цепь, проблема с ГМ-технологией состоит в том, что неизвестно долгосрочное влияние генетически модифицированных культур на организм человека, окружающую среду, биоразнообразие. Именно поэтому в мире существует значительное и абсолютно понятное сопротивление генетически модифицированным продуктам, особенно в таких странах, как Индия, в которых огромная численность населения и растущий спрос со стороны богатеющего среднего класса заставляет искать в том числе такие радикальные пути, как ГМ-технологии, для обеспечения населения продовольствием. Суман Сахай (Suman Sahai), профессор генетики, лауреат премии Нормана Борлауга за выдающиеся достижения в сельском хозяйстве и защите окружающей среды, в статье «Why is there distrust of GM foods» отмечает, что производство ГМ-семян контролируется всего шестью компаниями в мире, что вызывает значительный дефицит открытой информации и соответствующее отсутствие доверия со стороны потребителей, контролирующих и некоммерческих организаций.
Способ 3. Снижение отходов
На вопрос «что необходимо сделать, чтобы обеспечить 10 млрд человек продуктами питания» Ида Кубишзевски (Ida Kubiszewski), профессор университета Портленда, выпускающий редактор журнала The Solutions, аргументировано отвечает, что сегодня в мире производится абсолютно достаточное количество продовольствия, но примерно от 30% до 50% пищевых продуктов как в развитых, так и в развивающихся странах теряется впустую, хотя и по очень разным причинам.
В развивающихся странах потери в основном связаны с отсутствием инфраструктуры в производственной цепочке, например технологий хранения произведенных продуктов питания на фермах, при транспортировке, при хранении до продажи. Огромные потери на этапе хранения характерны для развивающихся стран, например в Индии, где 35-40% свежих продуктов теряется, потому что ни оптовая торговля, ни розничные пункты не оснащены холодильным оборудованием.
В Юго-Восточной Азии есть существенные потери даже риса, который может храниться без особого оборудования. В итоге после сбора урожая из-за вредителей и порчи теряется до трети урожая.
В развитых странах потери до розничного этапа намного ниже, зато потери, возникающие на этапах розничной торговли, общественного питания и индивидуального потребления значительны. Например, потребители привыкли к покупке продуктов, косметически хорошо выглядящих, - следовательно, розничные торговцы выбрасывают множество съедобных, но незначительно поврежденных продуктов. Также для потребителей в развитых странах продукты питания относительно дешевы, что снижает стимулы для уменьшения отходов.
Структура отходов сельского хозяйства в развитых и развивающихся странах
Соответственно, одной из основных стратегий для достаточного обеспечения человечества продовольствием будет снижение потерь во всей производственной и потребительской цепочке. Одновременно пищевые отходы будут шире использоваться в сельском хозяйстве для откорма скота, так как необходимо снижать нагрузку животноводства на пашни, а также как удобрения, так как такое использование не требует прямого использования неисчерпаемых ресурсов и дополнительных значительных затрат энергии (кроме транспортировки).
Способ 4. Изменение диеты
Эффективность преобразования энергии растений в энергию животного составляет около 10%, поэтому большее количество людей смогут кормиться на том же количестве земли, если станут вегетарианцами. В настоящее время около одной трети мирового производства зерновых используется на корм скоту, а одним из основных драйверов увеличения нагрузки на продовольственную систему является быстро растущий спрос на мясо и молочные продукты. Спрос растет в результате общего развития, которое сопровождается ростом доходов населения.
Удивительна следующая обратная связь: мировое население продолжит расти вплоть до вероятного плато в 9-10 миллиардов человек, которое будет достигнуто к 2050 году.
Основным фактором замедления темпов роста населения, а соответственно, и средством борьбы с голодом является ликвидация неграмотности. Она же приводит к повышению благосостояния и росту доходов, а с более высокой покупательной способностью приходит более высокий уровень потребления, а также повышение спроса на переработанные продукты питания, мясо, молочные продукты и рыбу. В итоге такая тенденция борьбы с голодом в долгосрочной перспективе только добавляет нагрузку на систему снабжения продовольствием. Рост спроса привел в течение последних 50 лет к полуторакратному увеличению поголовья крупного рогатого скота, овец и коз в мире, а также к увеличению в 2,5 и 4,5 раза поголовья свиней и кур соответственно. Новый виток этого роста в ближайшие десятилетия будет спровоцирован повышением благосостояния и численности среднего класса в таких странах, как Китай и Индия.
Сокращение потребления мяса дает также и другие преимущества, кроме возможности накормить больше людей.
Хорошо сбалансированные диеты, богатые зерном и другими продуктами растительного происхождения, считаются более здоровыми, чем те, которые содержат высокую долю мяса и молочных продуктов. Но слом текущих тенденций и переход на растительные диеты в среднесрочном этапе невозможен. Командные и централизованные способы, которые можно использовать для изменения диет, даже если сработают в отдельных странах, не могут быть реализованы в мировом масштабе. Только с помощью долгосрочных культурных преобразований возможно осуществить «обратный диетический переход» от более высококалорийного питания с преобладанием животной пищи к растительным диетам. Совершенно понятно, что процесс такого перехода займет не одно поколение (если не учитывать непредсказуемые события, которые могут значительно ускорить переход, например возможные эпидемии таких заболеваний скота, как бешенство).
Способ 5. Расширение аквакультуры
Рыба, моллюски и ракообразные играют важную роль в продовольственной системе, обеспечивая человечество примерно 15% потребляемого животного белка. Питер Друкер, один из основателей менеджмента как науки, в книге «Эпоха разрыва» предположил, что отрасли, связанные с мировым океаном, в частности рыболовство, будут основой человеческой деятельности в XXI веке.
Уже сегодня можно сказать, что по крайней мере с рыболовством Друкер ошибся.
После 1990 года примерно четверть диких рыбных ресурсов подверглась серьезному перелову, запасы некоторых видов рыбы были полностью истощены. Характерный пример: в прошлом году туша голубого тунца была продана в Японии с аукциона за 730 000 долларов США - стоимость одного ролла из этой рыбины оказалась выше 100 долларов. Безусловно, отдельные люди могут сказать, что это «очень статусно» - есть такие дорогие продукты. Мы же можем сказать, что стоимость одной рыбины стала такой, так как голубого тунца больше не осталось в океане.
Именно из-за перелова и истощения диких рыбных ресурсов мир в будущем будет переходить на аквакультуру. Аквакультура сегодня стремительно развивается в Юго-Восточной Азии, где дешевый труд и благоприятный климат способствуют таким темпам роста. Распространение этого опыта в такие регионы, как Африка, возможно, принесет большую пользу в решении задачи голода.
В будущем в аквакультуре можно будет достичь еще большей продуктивности за счет улучшенного отбора выращиваемой продукции, крупных масштабов производства, разведения аквакультуры в открытых водах и крупных внутренних водоемах, а также культивирования более широкого ассортимента видов.
Более широкий выбор условий для производства (переносимость колебаний температуры и солености, устойчивость к болезням) и удешевление кормов (например, растительных материалов с повышенной питательностью) могут стать доступными с использованием ГМ-технологий, но необходимо будет решить проблемы, связанные с долгосрочным влияние ГМ-технологий на организм рыбы, человека и в целом на окружающую среду. Аквакультура может причинить вред окружающей среде, во-первых, из-за попадания в водоемы органических стоков или лекарственных химикатов, во-вторых, как источник заболеваний или генетического загрязнения диких видов.
Новые технологии могут оказаться тупиком
Несмотря на широкий спектр технологических возможностей, новые технологии с точки зрения энергетических затрат, скорее всего, окажутся тупиковой ветвью развития сельского хозяйства. Если системно рассмотреть процесс создания, развития, внедрения и использования новых технологий с точки зрения затрат, то сегодня на производство продовольствия тратится гораздо больше энергии, чем мы получаем взамен. Так было не всегда, и очевидно, что «традиционное» сельское хозяйство с этой точки зрения значительно выигрышней.
Проще раскрыть это утверждение на примере добычи нефти. В начале XX века необходимо было затратить 1 баррель нефти, чтобы добыть 100 баррелей нефти. Коэффициент EROI (Energy Return on Investments) составлял 1:100. Сегодня он составляет около 1:15, а технологии добычи сланцевого газа снизят его до 1:2-3. Аналогичные тенденции развиваются и в сельском хозяйстве. Если традиционное сельское хозяйство затрачивало 1 килокалорию энергии, чтобы произвести от 5 до 10 килокалорий энергии, заключенной в продукте питания, то сегодня затрачивается 10 и более (до 500) килокалорий энергии, чтобы произвести 1 килокалорию продовольствия (см. диаграмму).
Про невозобновляемые ресурсы понятно, что. при исчерпании легкодоступного ресурса, затраты на добычу менее доступного ресурса увеличиваются, а коэффициент EROI, в свою очередь, уменьшается. В случае сельского хозяйства, при растущем населении и растущем спросе, любой уход от естественных, а значит, и «бесплатных» ресурсов (естественное обеспечение пресной водой, продуктивностью почвы, биоразнообразием) значительно снижает EROI и подобные коэффициенты.
Возьмем, например, аквакультуру. В случае естественного морского промысла диких видов основные затраты направлены на вылов рыбы - нет затрат на питание рыбы, так как питается рыба в открытом океане. Сегодня аквакультуру необходимо и выращивать, и кормить, и лечить. Для этого необходима рабочая сила, территория, оборудование и многое-многое другое. Это соответственно увеличивает ресурсные затраты, а выращенная рыба в принципе обладает меньшей энергетической ценностью.
Теперь возьмем новейшие проекты строительства суперэффективных вертикальных ферм в мегаполисах. Очевидно, что эти проекты имеют запредельные коэффициенты ресурсо- и энергоотдачи, примерно на получение одной килокалории в этих проектах тратится более 500 килокалорий.
Отдельно стоит отметить важное экономическое последствие развития подобных тенденций. В традиционной экономике никогда в стоимость продукта не включалась «стоимость ресурса». Такого понятия, как «стоимость ресурса», вообще не существует. Например, стоимость барреля нефти определяется только затратами на добычу, труд, транспортировку, аренду офисов, цистерн и другими подобными затратами. Сам же объем нефти, содержащийся в породе, всегда считался и считается бесплатным. Но сегодня, когда нам уже не хватает традиционных ресурсов, появляется «цена замещения ресурса». Появление цены замещения делает новые технологии при сравнении с традиционными технологиями, основанными на бесплатном ресурсе, экономически нерентабельными.
Соответственно, человечество переходит на более затратные и менее эффективные способы получения энергии и продовольствия.
Причина понятна: для разработки и тиражирования новых технологий необходимо затратить огромное количество усилий, времени, энергии. Расходы на персонал, новое строительство и прочие действия существенно повышают энергозатраты. Соответственно, риски снижающихся и отрицательных коэффициентов, аналогичных EROI, должен кто-то финансировать. В случае сельского хозяйства их финансируют государства, субсидирующие отрасль, и международные организации, оказывающие финансовую помощь нуждающимся. Это приводит к ситуации, когда человечество тратит и будет тратить средства на поддержание абсолютно неэффективной системы производства, сельского хозяйства в частности.
Именно поэтому при исчерпании невозобновляемых ресурсов и использовании возобновляемых ресурсов за пределами естественных балансов мир вступает на «опасную территорию», которая вначале будет как минимум характеризоваться ростом цены на все виды ресурсов, а в итоге может привести к катастрофическим ситуациям.
Для устойчивого производства продовольствия в стратегической перспективе сельское хозяйство, как отрасль, работающая на естественных возобновляемых ресурсах и геохимических циклах (почва, азот, пресная вода, углерод, фосфор), должно будет вернуться к использованию ресурсов на уровне не большем, чем возможно в естественном цикле. Иначе мы будем иметь (а на самом деле уже имеем) абсолютно неэффективное с точки зрения затрат ресурсов и энергии производство, так как мы тратим больше, чем получаем. В долгосрочной перспективе такая стратегия не работает.
Вывод
К сожалению, не существует простых решений по проблеме устойчивого обеспечения продуктами питания 9 млрд людей, особенно с общим ростом благосостояния и переходом значительной части населения к способу потребления, характерному для богатых стран. Рост объемов производства продовольствия будет действительно важен, но он как никогда будет ограничен конечными ресурсами суши, океанов и атмосферы, также необходимо будет учитывать изменения климата, растущее загрязнение, растущее население, изменение диеты и влияние продукции на здоровье человека.
Очевидно, что изменения в сельском хозяйстве XXI века будут не менее - скорее более радикальны, чем изменения, произошедшие в ходе «зеленой революции» в XX веке.
Постановка целей и разработка этих изменений будет одной из основных задач науки в XXI веке. Но надежды на будущие научные и технологические инновации в обеспечении продовольствием не могут служить оправданием для откладывания сложных и необходимых уже сегодня решений, а любой оптимизм должен быть смягчен, ввиду огромного масштаба проблем.
Имея в мире миллиард голодных людей, необходимо мыслить нестандартно.
При подготовке статьи использовались материалы из Science, The Solutions, книги и статьи Вацлава Смила (Vaclav Smil), «Пределы Роста. 30 лет спустя», отчеты FAO, The International Fertilizer Industry Association (IFA), Water Resource Group, UN Water.
Сельскохозяйственное производство в России находится на уровне 60-70-х годов прошлого столетия. Инновационное развитие агропромышленного комплекса тормозится в том числе из-за низкого уровня технологической оснащенности. В то время как мировой и европейский опыт ведения сельхозработ уже напрямую связан с информационными технологиями, в России это направление еще практически не открыто.
Опыт ведущих стран с развитой аграрной сферой свидетельствует, что все они прошли своего рода «технологическую революцию». Классическое экстенсивное земледелие вытесняется точным (прецизионным). Широко используются геоинформационные технологии, многооперационные энергосберегающие сельскохозяйственные агрегаты, селекция высокоурожайных сортов растений и выведение высокопродуктивных пород животных, создание биологически активных кормовых добавок, новых лекарственных средств для животных, современные методы борьбы с эпизоотиями, карантинными болезнями животных и растений.
Наиболее острой проблемой сельского хозяйства Российской Федерации является общее техническое и технологическое отставание. В большинстве случаев сельскохозяйственное производство находится на уровне 60-70-х годов прошлого столетия. Инновационное развитие агропромышленного комплекса тормозится в том числе из-за низкого уровня технологической оснащенности, во многом определяемой техническим и технологическим уровнем промышленности и недостаточной квалификацией кадров. В то время как мировой и европейский опыт ведения сельхозработ уже напрямую связан с информационными технологиями, в России это направление еще практически не открыто.
В наследство от прошлого современным российским аграриям и животноводам остались затратные технологии. В прошлом главным было не столько добиться действительно высоких показателей при минимальном уровне затрат, сколько обеспечить занятость населения страны. Теперь на дворе рыночная экономика. Приоритеты изменились в сторону повышения эффективности сельскохозяйственного сектора. И можно говорить о том, что в настоящее время в сельском хозяйстве России происходит технологическая революция. В рамках национального проекта «Развитие АПК» учитываются все имеющиеся препятствия и разрабатываются мероприятия по их преодолению.
Поставленные задачи уже сегодня имеют примеры решений на территории Российской Федерации. Хозяйства, руководство которых своевременно и точно оценивает ситуацию и переходит на ресурсосберегающие инновационные технологии, начинают использовать различные доступные возможности информационных технологий. К сожалению, «заряжаются» идеями современных технологий сотни руководителей, но осмеливаются начать их внедрение только десятки.
Примеры решений
Производство и реализация продукции
На новом витке сельскохозяйственных реформ остро стоит необходимость производства и распространения технических и информационных средств модернизации агропромышленных предприятий.
Богатый опыт в данной области существует у ЗАО «Сервотехника», впервые в России предлагающего предприятиям и организациям агропромышленного комплекса промышленные роботы, системы, линии, порталы и прочее. Эта компания специализируется на реализации техники от мирового лидера Gudel AG, Швейцария. Впервые на российском рынке продукцию такого высокого технологического уровня продвигает отечественная, а не иностранная компания. «Сервотехника» проектирует и поставляет как комплексные инженерные решения, так и отдельные узлы и элементы для решения прикладных задач в области модернизации и технического перевооружения предприятий, автоматизации производства и управления, ресурсосбережения, повышения производительности оборудования и качества продукции. Предлагая продукцию и решения от Gudel на российском рынке, компания «Сервотехника» способствует повышению конкурентоспособности отечественной продукции, снижению издержек и повышению эффективности предприятий.
Инновационные технологии
В некоторых российских агропромышленных комплексах уже сегодня успешно используются новые технологии ведения хозяйства.
Подмосковье увлечено реконструкцией ферм с переходом на беспривязное содержание скота, внедрением новых технологий содержания, кормления и доения животных. Появились хозяйства, в которых можно ознакомиться с современными технологиями, не выезжая за рубеж. Например, ЗАО «Племзавод «Зеленоградский». Началось в Подмосковье и внедрение сберегающего земледелия.
Некоторые хозяйства Татарстана, Краснодарского края, Ростовской, Липецкой, Белгородской, Курской и других областей весьма преуспели в беспахотном земледелии, строят животноводческие комплексы мирового уровня. Но до большинства хозяйств российской «глубинки» современные технологии ещё не дошли.
Консалтинг
Успешно развивается рынок сельскохозяйственных консалтинговых услуг. Это связано с появлением заинтересованности в ведении хозяйств к развитию через внедрение инновационных технологий и необходимости знакомиться с теоретическими основами и практическим опытом в этом направлении. Уже существует несколько компаний, предлагающих широкий набор услуг в области сберегающего земледелия, кормопроизводства, молочного животноводства, эффективного управления бизнесом.
Решая повседневные задачи, сельхозпроизводители не всегда успевают следить за последними технологическими достижениями, за новыми ветеринарными препаратами, сортами сельхозкультур. Консультант, периодически посещающий хозяйство, дает профессиональные рекомендации по совершенствованию производства, знакомит специалистов и руководителей хозяйства с существующими новинками в технологиях.
Первой консалтинговой компанией, сыгравшей в своё время неоценимую роль в придании молочному животноводству Подмосковья «второго дыхания», была российско-германская консалтинговая фирма «Менеджер Молоко». Созданная в рамках проекта «Тасис», она продолжила деятельность и позже.
Сейчас в Подмосковье появились и другие консалтинговые компании. В них работают квалифицированные специалисты, не понаслышке знакомые с основами ведения хозяйства в Европе, Америке, познавшие на опыте нюансы сберегающих технологий в растениеводстве и животноводстве, освоившие рыночные методы управления бизнесом, облеченные научными званиями и умеющие передать свои знания и опыт другим.
Одной из самых заметных является консалтинговая компания ООО «Виктория». «Викторию» знают не только в Московской, но и в Воронежской, Тверской, Калужской, Волгоградской, Оренбургской областях. Специалисты этой фирмы помогают различным хозяйствам успешно внедрять современные технологии, выращивать большие урожаи, повышать продуктивность скота, снижать себестоимость продукции.
Деятельность консалтинговых компаний очень важна сейчас, в период начала реализации приоритетного национального проекта «Развитие АПК». Необходимо тратить целевые средства на внедрение не традиционных затратных, а инновационных ресурсосберегающих технологий, на повышение эффективности хозяйства, на снижение себестоимости производимой продукции. Только так в обозримом будущем можно будет обеспечить Россию собственными качественными продуктами питания.
Перспективы развития
Сейчас в России намечены или уже проходят мероприятия, направленные на повышение эффективности информационно-консультационного обслуживания агропромышленного комплекса, содействия устойчивому его развитию на основе достижений научно-технического прогресса, создание благоприятных условий для удовлетворения потребности руководителей и специалистов сельскохозяйственных предприятий всех форм собственности, фермеров в получении знаний о новейших достижениях отечественной и мировой сельскохозяйственной науки, технологиях и техники, передовом отечественном и зарубежном опыте.
Успешно развивается такое направление, как предоставление информационных, консультационных, технико-экспертных, организационных и управленческих услуг и помощь в выборе и освоении инновационных технологий, подготовке, разработке и осуществлении инвестиционных проектов, организации производства.
Формируются информационные ресурсы, происходит сбор, обобщение и адаптация баз данных, прикладных программных продуктов и рекомендаций по повышению эффективности сельскохозяйственного производства. Вся эта информация доводится до региональных, районных (межрайонных), сельских ИКЦ.
Примеры баз данных и прикладного программного обеспечения
сельскохозяйственной направленности
|
Наименование |
Краткая характеристика |
Разработчик |
|
Базы данных «Ветеринария и животноводство» |
Информация о кормлении животных, ветеринарной медицине, вопросы биологической и общественной безопасности |
ГВЦ Минсельхоза РФ |
|
Программный комплекс «Ветеринария и животноводство» |
Расчет рационов кормления животных, автоматизация племенного учета и анализ показателей племенной работы на уровне предприятия |
ГВЦ Минсельхоза РФ |
|
База данных «Механизация» |
Информация о сельскохозяйственной технике, оборудовании перерабатывающей промышленности и предприятиях, выпускающих и поставляющих данную технику |
ГВЦ Минсельхоза РФ |
|
Базы данных «Агрохимическое обслуживание и карантин растений» |
Информация по минеральным, органическим и органоминеральным удобрениям и химическим мелиорантам; по химическим средствам защиты растений; по вопросам карантина растений, а также об организациях-производителях |
ГВЦ Минсельхоза РФ |
|
База данных «Охрана труда» |
Правовые и нормативные документы по вопросам охраны труда в сельском хозяйстве |
ГВЦ Минсельхоза РФ |
|
Программный комплекс «Традиционные и перспективные технологии возделывания сельскохозяйственных культур» |
Проектирование технологий производств основных видов сельскохозяйственных культур с учетом зональных, производственно-технических и финансовых условий, размеров производства |
ГВЦ Минсельхоза РФ |
|
Базы данных «Сельское хозяйство России» |
Информация об удобрениях, семенах сельскохозяйственных культур, о составе и питательности кормов, нормах и рационах кормления животных, нормативных документах по животноводству, карантину растений и ветеринарии, ветеринарных препаратах и др. |
ГВЦ Минсельхоза РФ |
|
Программный продукт «Планирование хозяйственной деятельности на основе принципа валового дохода» |
Планирование и анализ хозяйственной деятельности сельскохозяйственных предприятий на основе расчетов условного валового и чистого доходов |
ГВЦ Минсельхоза РФ |
Осуществляется выставочная и демонстрационная деятельность по пропаганде и распространению новых сельскохозяйственных культур, сортов, технологий и техники. Развивается научно-методическая и инновационная деятельность по всем сферам и предметам деятельности в сельскохозяйственной области.
Формируются отвечающие современным требованиям обучающий центры для обучения, в том числе руководителей, специалистов и работников сельскохозяйственных предприятий, специалистов региональных и районных администраций, фермеров путем организации курсов повышения квалификации и семинаров, проведения встреч, совещаний, круглых столов.
Палькина Татьяна / CNewsКачественное совершенствование производства осуществляется в форме инноваций, которые составляют основу инвестиционного процесса. Инновация - это новый способ удовлетворения потребностей, дающий прирост полезного эффекта и, как правило, основанный на достижениях науки и техники.
Инновация (нововведение) представляет собой конечный результат инновационной деятельности, воплощенный в виде нового или усовершенствованного продукта, внедренного на рынок, нового или усовершенствованного технологического процесса, нового подхода к социальным услугам. Инновационная деятельность - система мероприятий по доведению научно-технических идей, изобретений, разработок до результата, пригодного для практического использования. В полном объеме инновационная деятельность включает все виды научных исследований (фундаментальные и прикладные), проектно-конструкторские, технологические, опытные разработки, а также меры по освоению новшеств в производстве.
В результате инновационной деятельности появляются новые продукты, технологии и формы организации и управления производством. Это важная сторона научно-технического прогресса, одно из необходимых условий эффективного функционирования с-х товаропроизводителей в рыночной экономике.
Инновационная деятельность связана с доведением научных, технических идей, разработок до воплощения в конкретной продукции и технологии, пользующихся спросом на рынке. В зависимости от технологических параметров инновации подразделяются на продуктовые и процессные. Получение принципиально нового продукта - это продуктовая инновация. Процессная инновация - это освоение новых или значительно усовершенствованных способов производства, технологий, форм организации и управления производством. По степени новизны инновации подразделяются на новые для отрасли и новые для данного предприятия (группы предприятий). В зависимости от глубины вносимых изменений выделяют инновации радикальные (базовые), которые реализуют крупные изобретения и становятся основой формирования новых поколений и направлений развития техники; улучшающие, обычно реализующие мелкие и средние изобретения и преобладающие в фазах распространения и стабильного развития научно-технического цикла; модификационные (частные), направленные на частичное улучшение устаревших поколений техники и технологии.
По роли в воспроизводственном процессе инновации бывают потребительские и инвестиционные. По масштабам инновации подразделяются на сложные (синтетические) и простые. Побудительный мотив инновационной деятельности - рыночная конкуренция. Из-за использования устаревших техники и технологий с-х предприятия несут убытки, поэтому они вынуждены сокращать издержки производства путем инноваций. Предприятия, первыми освоившие эффективные инновации, могут снизить себестоимость продукции, а следовательно, укрепить свои позиции в конкурентной борьбе с предприятиями, предлагающими аналогичные товары.
Инновационная деятельность - могучий рычаг, с помощью которого предстоит преодолеть спад производства, обеспечить его структурную перестройку, насытить рынок разнообразной конкурентоспособной продукцией. Переход к инновационной модели экономики означает не только стабилизацию, но и постоянное повышение технического и технологического уровня отечественного производства. Основными направлениями инновационной деятельности в с-х являются: энерго- и ресурсосберегающие технологии производства, хранения и переработки с-х продукции; инновации, способствующие заполнению внутреннего рынка дешевыми и качественными продуктами питания; нововведения, позволяющие повысить продуктивность, эффективность, ремонтопригодность техники и оборудования, продлить срок их службы, повысить производительность; подготовка высококвалифицированных кадров для АПК с учетом построения инновационной модели экономики; меры, позволяющие улучшить экологическую обстановку. Важнейшая роль в инновационной деятельности принадлежит государству. Государство обеспечивает финансирование и выбор приоритетов в инновационной сфере, стратегическое планирование, определение перечня товаров и услуг, которые могут стать предметом государственного заказа, создание механизмов самоорганизации в инновационной сфере, поощрение крупного капитала за участие в инновационных проектах, экспертизу и анализ инновационных проектов. Необходимые условия инновационной деятельности - мониторинг, развитая инновационная инфраструктура, способствующая оперативному доведению до товаропроизводителей информации о результатах научно-технической деятельности, конкретных рекомендаций науки по различным аспектам агропромышленного производства. Большое значение в этом играют информационно-консультативные службы. Их значимость резко возрастает из-за сокращения численности высококвалифицированных специалистов, работающих непосредственно в отраслях АПК.
Важнейшая составная часть инновационной деятельности - научно-исследовательская и опытно-конструкторская работа. Результатом инновационной деятельности в отраслях АПК должны стать повышение урожайности сельскохозяйственных культур и продуктивности животных, производительности труда, снижение себестоимости и материалоемкости единицы продукции, прирост прибыли, а также снижение экономического ущерба от загрязнения окружающей среды. Экономическая эффективность инновационной деятельности характеризуется отношением экономического эффекта от внедрения инноваций к обусловившим его затратам. Эффект может быть представлен валовой и чистой продукцией, прибылью. Под затратами на инновационную деятельность понимают совокупность материально-денежных средств, израсходованных на достижение эффекта. При экономической оценке инновационных проектов используют показатели сравнительной эффективности капитальных вложений. В условиях рыночной экономики инновационная деятельность должна быть направлена на создание конкурентоспособной продукции, увеличение объемов ее производства и повышение рентабельности сельского хозяйства.
25. Интенсификация сельского хозяйства: понятие и экономическая сущность интенсификации
Развитие сельского хозяйства осуществляется в соответствии с объективными экономическими законами расширенного воспроизводства. Рост объемов производства продукции в сельском хозяйстве может быть обеспечен как за счет расширения земельных площадей и увеличения поголовья скота, так и по пути эффективного использования средств производства. В первом случае речь идет об экстенсивном пути развития отрасли. Прирост продукции при этой форме производства достигается за счет количественного увеличения участвующих в производственном процессе средств труда. Для экстенсивного пути развития сельского хозяйства характерным является расширение площадей земельных ресурсов на прежней технической основе без существенного изменения техники и технологии производства. Экстенсивный путь не имеет широкой перспективы, так как количество земель ограничено и не может быть существенно увеличено. Экстенсивный путь развития не обеспечивает повышения продуктивности земельных угодий. Следовательно, при данном пути рост производства сельскохозяйственной продукции не может быть беспредельным.
В свою очередь интенсивный путь развития способствует непрерывному росту урожайности сельскохозяйственных культур и продуктивности животноводства. Этот путь позволяет более эффективно использовать имеющиеся ресурсы, площади сельскохозяйственных угодий, поголовье скота и птицы. Достижение этих целей может быть достигнуто за счет применения достижений научно-технического прогресса, эффективного использования земельных, материальных и трудовых ресурсов. При интенсивном пути развития наблюдается концентрация капитала на одной и той же единице земельной площади для наращивания объемов производства продукции в расчете на гектар земельных угодий.
Новые технологии растениеводства
Данный путь развития сельского хозяйства дает неограниченные возможности увеличения производства продукции земледелия и животноводства. Интенсивный путь развития сельского хозяйства не исключает и экстенсивное ведение производства в определенные периоды или в отдельных районах страны. Освоение новых земель в условиях обширной территории нашей страны с ее разнообразием по природно-экономическим районам становится экономической неизбежностью. Оно диктовалось необходимостью освоения производительных сил, более рациональным использованием земельных ресурсов, интересами размещения производства и увеличения продукции сельского хозяйства.
Термин «интенсивность» означает напряженность, усиленную деятельность. Применительно к земледелию рост интенсивности предполагает активное функционирование главного средства в сельском хозяйстве, а именно земельных ресурсов.
В экономическом смысле под интенсификацией сельского хозяйства следует понимать все возрастающее применение более совершенных средств производства, а иногда и квалифицированного труда на одной и той же земельной площади с целью увеличения производства продукции и повышения эффективности отрасли в целом. Интенсификация представляет такой экономический процесс, при котором наблюдается рост затрат на единицу площади или голову скота и достигается увеличение производства продукции растениеводства и животноводства, улучшение ее качества и снижаются материально-денежные затраты на производство и реализацию. Интенсификация сельского хозяйства основывается на непрерывном техническом прогрессе, росте высокопроизводительных машин, минеральных удобрений, мелиорации земель, выведении новых высокоурожайных сортов сельскохозяйственных культур и высокопродуктивных пород животных. Она представляет объективный и закономерный процесс развития сельского хозяйства на расширенной основе. Это не простой механический рост массы положений, а дальнейшее качественное развитие производительных сил сельского хозяйства.
Главной целью интенсификации сельского хозяйствах является увеличение производства продукции и улучшение ее качества для более полного удовлетворения растущих потребностей населения. Она играет важную роль в сближении материальных и культурных условий жизни сельского и городского населения, способствует превращению сельскохозяйственного труда в разновидность индустриального, приближению сельского хозяйства к уровню промышленности по технической вооруженности и организации производства.
Ускорение научно-технического прогресса в сельском хозяйстве ведет к изменению соотношения живого и овеществленного труда на производство единицы продукции. При этом доля овеществленного труда возрастает, доля живого труда сокращается, а общие затраты труда на 1 ц продукции уменьшаются. В этом проявляется экономическая сущность интенсификации, как важнейшего направления развития сельского хозяйства в современных условиях.
Интенсификация как процесс развития сельскохозяйственного производства возможна и оправдана не только тогда, когда рост продукции осуществляется в более высоких пропорциях и размерах по сравнению с увеличением дополнительных вложений, но и в том случае, когда производство продукции растет в значительно меньших размерах, чем увеличиваются дополнительные затраты. Уменьшение выхода продукции при дополнительных вложениях капитала происходит только в тех случаях, если уровень технической оснащенности сельского хозяйства остается неизменным.
Предыдущая6789101112131415161718192021Следующая
ПОСМОТРЕТЬ ЕЩЕ:
Инновационные технологии в растениеводстве. Нанотехнологии.
Современные нанотехнологии представляют большой интерес применительно к зерну как к стратегическому сырью и к одному из ключевых факторов продовольственной безопасности страны.
Вредители хлебных запасов причиняют огромный ущерб растениеводству, снижая урожайность сельскохозяйственных культур в среднем на 30-35% при значительном ухудшении качества получаемой продукции.
Например, в Новосибирской области, производящей зерна 3 млн т/год, из-за нарушений технологии обработки и хранения зерна потери от патогенных микроорганизмов составляют не менее 15%, что сопоставимо с объёмами зерна пшеницы (300 тыс. т), необходимыми для обеспечения хлебом населения этой области.
В лаборатории микробиологических исследований СибУПК, совместно с Сибирским филиалом ГНУ ВНИИЗ была проведена работа по оценке эффективности влияния различных концентраций нанопрепаратов серебра и висмута на фитопатогенную микрофлору и семенные качества зерна пшеницы. На примере штамма Вас. mesentericus (картофельная палочка), как представителя микрофлоры зерна и муки, было установлено, что серебряный нанобиокомпозит уменьшает количество возбудителя «картофельной болезни» хлеба до 44%, что положительно влияет на качество муки и выпекаемого хлеба .
Один из значимых резервов повышения урожайности и качества зерна – фитосанитарная оптимизация технологии возделывания зерновых культур, основанная на обеззараживании семенного материала от возбудителей болезней (около 75% грибковой природы и более 88% бактериальной), которые в массе передаются с посадочным материалом.
Сибирский филиал ГНУ ВНИИЗ совместно с ГНУ СибНИИРС Россельхозакадемии и ИХТТМ СО РАН провёл комплексные поисковые исследования влияния нанопрепаратов висмута и серебра на фитосанитарное состояние и посевные свойства семян яровой пшеницы в лабораторных и полевых условиях. Согласно результатам экспериментов, применение нанопрепаратов висмута и серебра положительно сказалось на посевных показателях семян яровой пшеницы сортов Новосибирская 29 и Сибирская 12. Их всхожесть и энергия прорастания повысились в 1,2-2,5 раза, по сравнению с контролем и применением импортных протравителей. Поражённость семян фитопатогенными грибами на фоне обработки нанопрепаратами висмута снижалась в 2,3-2,8 раза, что было выше, чем при обработке семян нанопрепаратом серебра .
Разработаны оптимальные концентрации и нормы расхода нано-препарата висмута для предпосевной обработки семян яровой пшеницы.
Инновации в АПК
Препарат представляет собой коллоидный раствор субцитрата висмута в виде наноразмерных частиц, обладающий стимулирующим действием наряду с фунгицидным и антистрессовым свойствами и безопасный для окружающей среды.
Утверждены рекомендации по применению нанопрепарата висмута в сельском хозяйстве для выращивания зерновых культур и хранения зерна. Нанопрепараты на основе висмута являются более экономичными, чем аналогичные по функциям импортные протравители зерна. Висмут также более, чем в 20 раз дешевле серебра.
Расчётный годовой экономический эффект от применения нанопрепарата висмута, взамен импортных протравителей, для предпосевной обработки семенного зерна пшеницы в объёме 250 тыс. т (для Новосибирской области) определён в 50 млн. руб. При этом предполагаемое повышение урожайности зерна пшеницы может составлять не менее 15-20%.
Результаты исследований неоднократно (более 10 раз) были опубликованы. На них получен патент и оформлена заявка на другой патент. Дважды работы по нанотехнологии экспонировались на Международном форуме по нанотехнологиям в Москве.
На основе данных комплексного исследования влияния нанопрепаратов серебра и висмута на фитосанитарное состояние семян пшеницы и на продуктивные показатели сельскохозяйственных животных и птицы можно сделать следующие выводы:
* современным направлением обеззараживания и хранения зерна может стать применение нанопре-паратов на основе висмута и серебра, которые обладают многофункциональным действием, в частности, способностью подавлять возбудителей болезней, стимулировать рост и повышать устойчивость растений к стрессовым факторам;
* при производстве комбикормов нанопрепараты на основе висмута и серебра перспективно применять в пределах установленных норм в качестве лечебно-профилактических добавок для предупреждения желудочно-кишечных заболеваний у сельскохозяйственных животных и птицы, что позволит полностью отказаться от антибиотиков;
* важно отметить хозяйственное значение применения нанотехнологии в АПК, обеспечивающих рост сельскохозяйственной продукции на 15-20% при существенном сокращении материальных затрат и сохранении экологии окружающей среды. При этом приоритетным является применение нанопрепаратов на основе висмута, как наиболее экономически перспективных.
2. Основная обработка почвы.
| Под обработкой понимают механическое воздействие на почву рабочими органами почвообрабатывающих машин и орудий в целях создания оптимальных почвенных условий для выращиваемых растений, уничтожения сорняков, защиты почвы от эрозии. Обработка почвы - основное агротехническое средство регулирования почвенных режимов, интенсивности биологических процессов и, главное, поддержания хорошего фитосанитарного состояния почвы и посевов. Качественно обрабатывая почву, мы повышаем эффективное плодородие и урожайность культур. |
| Основные задачи системы обработки почвы в со-временном земледелии следующие: |
| создание мощного культурного пахотного слоя, поддержание в нем высокого эффективного плодородия, благоприятного для растений водно-воздушного, теплового и питательного режимов путем изменения его строения и структурного состояния, периодического оборачивания и перемешивания слоев почвы; |
| полное уничтожение растущих сорняков, возбудителей болезней и вредителей сельскохозяйственных культур, снижение потенциальной засоренности, улучшение общей фитосанитарной обстановки в полях севооборота; |
| повышение противоэрозионной устойчивости почвы и защита ее от эрозии; |
| заделка и равномерное распределение в почве растительных остатков и удобрений; |
| придание наилучшего строения и структурного состояния посевному слою почвы с целью размещения семян на установленную глубину, создание условий для высокопроизводительного использования почвообрабатывающих и уборочных машин. |
| Способы и приемы обработки почвы. |
| Для создания оптимальных условий жизни растний используют различные способы и приемы обработки почвы. |
| Способ обработки почвы - это механическое воздействие рабочими органами почвообрабатывающих орудий и машин на плотность сложения и расположение генетических и разнокачественных по плодородию горизонтов обрабатываемого слоя почвы. Различают отвальный, безотвальный, роторный и комбинированный способы обработки почвы. |
| Отвальный способ предусматривает обработку отвальными орудиями с полным или частичным оборачиванием обрабатываемого слоя с целью изменения местоположения разнокачественных по плодородию слоев или генетических горизонтов почвы в вертикальном направлении в сочетании с рыхле-нием, перемешиванием, подрезанием и заделкой растительных остатков и удобрений в почву. |
| Безотвальный способ предусматривает обработку безотвальными почвообрабатывающими орудиями и машинами без изменения расположения разнокачественных по плодородию слоев и генетических горизонтов с целью рыхления или уплотнения, подрезания сорняков и сохранения растительных остатков на поверхности почвы. |
| Роторный способ предусматривает обработку вращающимися рабочими органами почвообрабатывающих орудий и машин для устранения дифференциации обрабатываемого слоя по плотности его сложения и плодородию активным крошением и перемешиванием почвы, растительных остатков и удобрений с образованием однородного слоя. |
| Комбинированные способы включают обработку комбинированными и обычными почвообрабатывающими орудиями и машинами, обеспечивающими различное сочетание по горизонтам и слоям, а также по срокам осуществления отвального, безотвального и роторного способов обработки почвы. |
| Способы обработки почвы применяют для повышения эффективного плодородия и урожайности сельскохозяйственных культур. При этом учитывают климатические условия, тип почвы и степень ее окультуренности, требования возделываемых культур. |
| Прием обработки почвы - однократное механическое воздействие на почву рабочими органами почвообрабаты-вающих машин и орудий тем или иным способом для выполнения одной или нескольких технологических операций на определенную глубину. |
| По глубине обработки выделяют приемы основной, поверхностной и специальной обработки почвы. |
| Под основной обработкой понимают наиболее глубокую обработку почвы, существенно изменяющую ее сложение под определенную культуру севооборота. К основной обработке относят вспашку и глубокое рыхление. |
| Поверхностная обработка - это обработка почвы различными орудиями на глубину, не превышающую 12… 14 см. Сюда относят лущение, культивацию, боронование, прикатывание, шлейфование, малование. |
| Специальную обработку почвы применяют при наличии специфических условий с определенной конкретной це-лью. К приемам специальной обработки относят многослойные (ярусные) обработки с использованием ярусных плугов, плантажную вспашку, щелевание, кротование. |
| Приемы основной обработки почвы |
| Вспашку выполняют плугами с отвалами различной конструкции, что определяет несходство по составу произво-димых технологических операций и качеству их выполнения. Плуги с винтовыми отвалами хорошо оборачивают пласт почвы, но плохо его крошат; напротив, плуги с цилиндрической поверхностью отвала хорошо крошат пласт почвы, но плохо его оборачивают. |
| Если при работе плуга пласт почвы полностью оборачивается (на 180°), то говорят о вспашке с оборотом пласта. При неполном опрокидывании пласта почвы и косой его постановке (на 135°) на ребро говорят о вспашке со взметом пласта. |
| Однако лучшего оборачивания и крошения пласта почвы, особенно почвы, освобождающейся из-под многолетних трав, достигают при вспашке плугом с культурным отвалом и установленным перед ним предплужником. Предплужник снимает на 2/3 ширины захвата основного корпуса верхний слой почвы толщиной 8…10 см, содержащий стерню, растительные остатки, вредных насекомых и фитопатогенных микроорганизмов, семена и органы вегетативного возобновления сорняков, и сбрасывает его на дно борозды. Чтобы хорошо прикрыть и заделать верхний слой почвы, основной корпус должен работать глубже предплужника минимум на 10… 12 см. Он поднимает на отвал нижний слой, который хорошо оструктурен и сравнительно свободен от вредных организмов, оборачивает, крошит его и полностью присыпает им ранее сброшенный верхний слой. Такую вспашку плугом с культурным отвалом и с предплужником на глубину не менее 20…22 см называют культурной, или классической, вспашкой. Ее широко применяют в качестве осенней (зяблевой) вспашки в различных регионах России на полях, на которых отсутствует реальная опасность проявления эрозионных процессов. |
| При вспашке отвальными плугами пласт почвы отваливается вправо. Поэтому если вспашку каждого загона, на которые разбивают подлежащее вспашке поле, начинают с краев загона, то в середине образуется разъемная борозда, и такой способ называют вспашкой вразвал. Если вспашку начинают с сере-дины загона, то посередине образуется свальный гребень, и такой способ называют вспашкой всвал. |
| Для вспашки используют различные отвальные плуги (ПЛН-5-35, ПТК-9-35, ПВН-3-35 и др.). При пользовании оборотными плугами поле не разбивают на загоны, на нем не образуется ни развальных борозд, ни свальных гребней. Такую вспашку называют гладкой. |
| В районах, подверженных ветровой эрозии, чтобы сохранить на поверхности стерню и другие растительные остатки, которые предохраняют почву от выдувания и накапливают большое количество влаги в виде снега, так необходимой в засушливых степных районах, проводят только рыхление почвы без ее оборачивания, которое называют безотвальной вспашкой. Такую вспашку на глубину 27…30 см и более, разработанную в начале 50-х годов XX в. академиком Т. С. Мальцевым, широко применяют в Западной и Восточной Сибири и европейской части России с использованием ранее безотвальных плугов, а позднее плоскорезов и глубокорыхлителей различной конструкции (КПЭ-3,8, КПП-2,2, КПГ-2-150, КПГ-250, ГУН-4, типа параплау и др.). |
| На полях с невыровненной поверхностью и большим количеством слаборазложившихся растительных остатков (ежегодная вспашка в одном направлении, образование кочек, куртин сорняков) хорошие результаты как основная обработка обеспечивает фрезерование. При работе фрезерных ору-дий (ФНБ-0,9, ФН-1,25, КФГ-3,6 и др.) почва до глубины 10…20 см интенсивно крошится и тщательно перемешивается, создавая гомогенный пахотный или же сразу только посевной слой, куда и высевают семена культур. |
3. Технология возделывания озимой пшеницы в Центрально-Черноземном регионе
Полное обеспечение растений факторами жизни и защиту их от вредных воздействий обеспечивает интенсивная технология, базирующаяся на использовании оптимальных доз удобрений, применении дробных азотных подкормок, на интегрированной защите посевов и др.
В современных кризисных условиях интенсивная технология для многих хозяйств возможна лишь на небольшой части посевов озимой пшеницы, чтобы обеспечить производство необходимого количества сильного и ценного зерна. В большинстве же случаев технология возделывания озимой пшеницы в хозяйствах должна быть малозатратной, энерго- и ресурсосберегающей, природоохранной с минимальным количеством удобрений и химических средств защиты посевов.
Предшественники и место в севообороте
Предшественники озимых хлебов в ЦЧР очень разнообразны. Упорядоченная классификация их приведена в таблице 18.
Озимая пшеница очень требовательна к предшественникам, от них зависит наличие влаги и питательных веществ в почве ко времени ее сева, дружность появления и развитие всходов, фитосанитарное состояние посевов, урожайность и качество зерна. Озимые посевы в севооборотах размещают по чистым, занятым, сидеральным парам и по непаровым предшественникам.
Чистый пар — ремонтное поле, он хорош для внесения извести, навоза или компоста, для уничтожения сорняков и пр. В районах с недостаточным и неустойчивым увлажнением он является самым надежным предшественником. Пар может обеспечить лучшую влажность в почве, получение хороших всходов и высокую урожайность даже в засушливых условиях. В условиях дефицита удобрений и средств защиты посевов роль чистых паров резко возрастает. Площадь их может составлять до 10 % пашни, особенно в степной зоне.
Важное значение имеют занятые и сидеральные (донниковые) пары, освобождающие почву за 1,5-2 месяца и более до начала сева озимых. Лучшие парозанимающие культуры: клевер, эспарцет или донник на 1 укос, озимые рожь, тритикале, рапс и их смеси с озимой викой на зеленый корм, вико-овсяная или горохо-овсяная смеси, люпин или кукуруза на зеленый корм и др.
Непаровые предшественники менее надежны, особенно в сухостепных районах. Однако во влагообеспеченных условиях можно получать довольно высокие урожаи после раноубираемых зернобобовых культур (горох, чина, чечевица и др.), раннего картофеля, гречихи, силосной кукурузы и др. Хуже других предшественников бывает стерневые злаковые занятые пары.
Smart-технологии активно изменяют нашу реальность. Производство стает на путь передовых инновационных решений. Ферма в стиле Uber, «умная» теплица, технология точного высева и многие другие проекты могут заинтересовать не только российских, но и зарубежных инвесторов. Инновации в сельском хозяйстве помогут повысить продуктивность. К вашему вниманию топ-5 идей, способных изменить обыденное представление о агробизнесе.
Ферма в стиле Uber
Ферма в стиле Uber - это шанс получить огород и урожай для каждого желающего, но при этом не нужно заботиться о реальном огородничестве и обрабатывать землю. Идея позволяет каждому получить экологически чистые овощи и фрукты практически по их себестоимости, напрямую от производителя через интернет-портал. Человек получает доступ к онлайн-калькулятору. С его помощью можно рассчитать свою потребность в продуктах на год. После подтверждения заказа система подбирает ближайших огородников, которые готовы выращивать и предоставлять продукты. При этом каждый человек может следить за тем, как созревает и собирается урожай. После сбора урожая заказчики могут получать его в любом объеме раз в неделю или раз в месяц.
Современные технологии точного высева
Для успешного развития растения при посадке должно соблюдаться определенное расстояние между семенами. В сельском хозяйстве есть сеялки, которые выдерживают примерное расстояние, но они слишком дорогие для средних и мелких фермеров. Но уже сегодня разработан проект сеялки, которая сама распределяет семена в грядке на расстоянии, необходимом для конкретно этой культуры. Это позволит максимально эффективно использовать семена и землю.
«Умная» теплица
« Умная» теплица - это инновационная система управления, которая сама контролирует температуру, освещение, готовит питательный раствор для растений и управляет поливом. Самое главное - все контролируется со смартфона или планшета с доступом к интернету. «Умная» теплица работает самостоятельно. Система дает возможность вести удаленный мониторинг, анализировать процессы и прогнозировать урожайность..
Препарат для повышения урожайности
В современных условиях ведения агробизнеса повышение урожайности - единственный способ сохранить этот бизнес. Регулятор Роста Растений (РРР) "Лидер+" призван решить эту задачу. Его уникальность заключается в свойствах, главное из которых - повышение интенсивности фотосинтеза в растениях. Таким свойством не обладает ни один из препаратов, зарегистрированных в России. Кроме того, препарат исключает возможность вымерзания озимых культур. При его применении возрастают не только количественные, но и качественные характеристики. В пшенице повышается содержание белка, клейковины, в масляных культурах - выход масла, в винограде - содержание глюкозы.
Датчики Craft Scanner для контроля глубины обработки почвы
Модуль Craft Scanner - это модуль с датчиками, которые подключаются к бортовому компьютеру любого сельскохозяйственного транспорта, который выполняет культивационные или посевные работы. Потом эти данные датчиков отправляются на серверы, и автоматически данные бортового компьютера будут задавать нужную глубину, а техника будет проводить работы именно на этой глубине. Craft Scanner может контролировать работу трактористов. Это имеет влияние на рост растений. Система Craft Scanner проходит испытания, тестируется на полях и одновременно совершенствуется.
Smart-технологии в агробизнесе станут главной темой мероприятия международного масштаба - Smart Farming World Summit Russia 2017, который пройдет 23-24 ноября в Москве. В зависимости от сферы деятельности каждый участник саммита найдет интересные для себя потоки применения технологий в ключевых сферах агропромышленного комплекса. Проходи «Регистрацию» и получи мировой опыт использования «умных» технологий в агросекторе в рамках одного события.
Обращаем ваше внимание, что до 30 сентября у вас есть возможность воспользоваться специальным предложением и приобрести билеты на саммит по сниженной цене.
Подробности программы, а также специальные предложения Smart Farming World Summit Russia 2017 доступны при подписке на бесплатный аналитический дайджест саммита. Для этого оставьте свой электронный адрес в нижнем поле главной страницы и нажмите «Подписаться».
2018-01-25 Игорь Новицкий 
Постоянный и непрекращающийся рост населения планеты порождает возрастающую потребность в продуктах питания. Чтобы удовлетворить этот спрос, аграрии по всему миру внедряют всё более совершенные и сложные технологии земледелия, позволяющие получать больше урожая с единицы площади. Кроме того, благодаря новым технологиям снижаются производственные издержки, получается больше прибыли. Именно поэтому для предприятий растениеводства так важен вопрос непрерывной модернизации и внедрения всё более новых и прогрессивных технологий.
Значение новых технологий
Удовлетворение растущего спроса на продукты питания - это задача, которая стоит не столько перед самими аграриями, которые руководствуются лишь интенсификацией прибыли, сколько перед наукой в целом. Также более прогрессивные методы ведения хозяйства призваны снижать негативное воздействие сельскохозяйственной деятельности на окружающую среду. И за выполнением этой задачи должно следить уже государство, как арбитр, помогающий соблюсти баланс интересов между агробизнесом, ищущим прибыли, и населением, для которого важна чистая окружающая среда.
Опыт многих стран с разными климатическими условиями и экономическим потенциалом наглядно продемонстрировал, что добиваться лучших результатов в сельском хозяйстве, просто увеличивая количество вносимых удобрений и расширяя площадь полей, это ошибочный путь.
Удобрения дают эффект лишь до определенной черты, после которой внесение дополнительных объемов питательных веществ становится просто нерентабельным. Кроме того, активное использование химических удобрений на определенной стадии начинает наносить заметный вред экологии.
Что касается наращивания посевных площадей (экстенсивное развитие сельского хозяйства), то здесь также есть некий предел разумного, переступать который не следует. Слишком высокий процент пахотной земли в общем земельном фонде региона приводит к катастрофическим последствиям для дикой природы, в особенности для фауны.
Из всего этого следует, что наращивать урожайность и снижать себестоимость продукции нужно путем внедрения современных технологий в растениеводстве .
Информационные технологии и точное земледелие
Одним из важнейших направлений совершенствования производства в растениеводстве является оптимизация текущих затрат, то есть снижение себестоимости продукции. И здесь первоочередное значение приобретают высокоэффективные ресурсосберегающие технологии. Они не только отчасти снижают экологическую нагрузку на окружающую среду в масштабах всей страны, но и очень выгодны с финансовой точки зрения для самих сельхозпредприятий. Чем меньше топлива, электричества, удобрений, семян, человеко-часов и других ресурсов расходуется на производство единицы продукции, тем ниже ее себестоимость и тем выше прибыль от ее реализации.
На текущий момент добиться эффективного ресурсосбережения (помимо замены техники на более новую и экономичную) можно с помощью информационных технологий, под которыми в данном случае следует понимать все те организационные методы и технические новации, которые позволяют максимально точно отслеживать и регулировать использование всех ресурсов на предприятии.
Такие технологии в сельском хозяйстве России всё еще являются достаточно новыми и далеко не каждое хозяйство их использует. Суть информационных методик на практике сводится к тому, что все технологические операции (например, внесение семян и удобрений) рассчитываются электроникой и осуществляются с предельной точностью. Поэтому новые информационные технологии в растениеводстве еще называют точным земледелием.
Преимущества использования данного подхода становится вполне очевидными даже при беглом ознакомлении с ними. Если в прежние времена все технологические операции делались «на глаз», то сейчас каждое действие рассчитано с математической точностью, чтобы не потратить ни одного лишнего литра топлива, ни одного лишнего килограмма семян или удобрений.
«Зеленые» технологии и экологичное сельское хозяйство
Современные люди, живущие в высокотехнологичном и урбанизированном мире, очень обеспокоены вопросами экологии и здорового питания. Это обстоятельство повсеместно рождает устойчиво растущий спрос на так называемые «экологически чистые продукты питания». Поскольку под данным термином люди часто понимают очень разные вещи, дать ему точное определение весьма затруднительно. Единственное, что можно сказать, не согрешив против истины, экологически чистое продовольствие - то, которое было выращено с минимальным использованием удобрений, химикатов и ГМО, или вообще без них.
Очевидно, что такая продукция растениеводства будет достаточно дорогой, поскольку показатели урожайности с единицы площади получаются относительно невысокими. Тем не менее, это направление тоже представляет определенный интерес для аграриев, поскольку высокий спрос на экопродукцию позволяет устанавливать высокие цены и получать хорошую прибыль с единицы площади.
При этом важно отметить, что точное земледелие и экологические технологии в растениеводстве вовсе не являются альтернативами друг другу, а наоборот дополняют и могут использоваться на равных в рамках одного производственного цикла.
Инновационные технологии в растениеводстве России
Ежедневно разные отрасли науки и техники создают новые технологии, позволяющие аграриям повышать урожайность сельхозкультур, снижать издержки и минимизировать ущерб для экологии. Перечислить их все просто невозможно, но можно отметить те, которые уже активно внедряются на российских сельхозпредприятиях. Сегодня наибольшим спросом пользуются такие инновационные технологии в растениеводстве
:
- Электронные карты полей и садов, программное обеспечение для удобной работы с ними. Благодаря этому методу можно с высочайшей точностью зафиксировать не только площадь каждого поля, но и расположение всех прилегающих объектов (подъездных дорог, жилых и хозяйственных построек, рек и прудов, лесополос, ЛЭП и т.д.). В отличие от бумажной карты электронный паспорт поля намного более наглядно показывает все характеристики поля, что упрощает планирование производственных процессов. Располагая электронной картой, легче рассчитать точное количество необходимых семян, удобрений, топлива для техники, лучше спланировать порядок обработки поля и т.д.
- Высокоточное агрохимическое обследование полей. Хотя любое хозяйство имеет данные о характеристиках почвы на каждом поле, чаще всего эти данные очень сильно обобщены и нередко являются устаревшими. Создав точную почвенную карту (ее можно совместить с электронной картой из п. 1), содержащую множество параметров и характеристик грунта, предприятие получает возможность максимально рационально использовать данный участок - вносить другие удобрения (или в другом количестве), сеять более подходящие культуры и т.д.
- Навигационные системы для сельхозтехники. В отличие от автомобильных навигаторов, эти приборы не предназначены для поисков наиболее короткого маршрута между двумя точками. Они помогают трактористу или комбайнеру более точно обрабатывать поле - делать минимальные полосы двойной обработки между смежными проходами, легко ориентироваться на поле ночью, в условиях сильного тумана или запылённости.
- Мониторинг техники. Эта технология схожа с GPS-мониторингом транспорта, который сегодня активно используется коммерческими и коммунальными предприятиями для контроля работы водителей служебных машин. Но в случае с растениеводством важен мониторинг не столько маршрутов движения и местоположения транспорта, сколько объемы и качество выполненных работ. Мониторинговые системы отслеживают множество специфических параметров: от объемов топлива, затраченного на обработку одного гектара, до глубины погружения в грунт плугов и выдерживания оптимальной скорости проезда комбайна по проходу.
Перспективные технологии
Описанные выше технологические новации уже достаточно широко используются многими российскими агропредприятиями, в то время как остальные планируют их внедрение в скором будущем. Тем не менее, это далеко не полный перечень современных инновационных технологий, которые могут быть внедрены в растениеводстве России. Крупнейшие агрохолдинги и просто передовые хозяйства, идущие на острие прогресса, уже начали осваивать и другие менее популярные на данный момент технологии.