Точная мелиорация
То́чная мелиора́ция (прецизионная мелиорация), способ, возникший на базе цифровых технологий и технических возможностей по увеличению эффективности современного агропроизводства. Заключается в достижении комплексного эколого-экономического эффекта посредством локализации мероприятий в координации с текущими характеристиками состояния и фазами физиологического развития культур, а также с агротехническими параметрами объекта мелиорации. Практически для любого мелиорируемого участка характерно разнообразие природных свойств его территории по таким параметрам, как уровень увлажнённости, экспозиция, пестрота естественного плодородия почв и др. В то же время имеются возможности техническими средствами осуществлять в требуемом диапазоне коррекцию физико-химических и биологических процессов почвообразования для точного мелиоративного регулирования основных факторов жизни сельскохозяйственных культур и почвенной биоты.
Дождевание склона.Точная мелиорация осуществляется путём проведения мероприятий с заданной последовательностью и длительностью воздействий в конкретной координатной точке пространства в наилучшие сроки с оптимальным дозированием мелиорирующего вещества (мелиоранта) и воды. Система точной мелиорации является подсистемой сквозных технологий инновационного производства продукции растениеводства, которая функционирует на основе использования формализованных методов организации информационных потоков.
Технологии, использующиеся в точной мелиорации
Концепция точной мелиорации требует принимать в расчёт многофакторные показатели, сформированные в виде базы больших данных (элементов BigData), полученные с использованием технологий, обеспечивающих мониторинг полей или угодий, сбор цифровых данных о культурах, выпасаемых животных и полезных микроорганизмах, а также цифровые методы искусственного интеллекта для составления и обновления почвенных карт. Целесообразно применять оперативные методы, включая средства объективного контроля, оборудование нейротехнологии и интернета вещей, для своевременной диагностики технического состояния мелиоративных машин, водораспределительного оборудования и приспособлений для внесения удобрений, а также мониторинга агрофизического состояния мелиорируемых угодий и физиологических кондиций культур. Одновременно с этим необходимо определять состав и параметры используемых технологий с учётом современных инструментов планирования и управления производством, технических средств для автоматизации, роботизации, сенсорики и беспроводной связи, используемых для интеллектуального регулирования мелиоративных и агротехнических процессов.
Для оценки и установления параметров неоднородностей сельскохозяйственных угодий используются современные технологии, к которым относятся системы глобального позиционирования (GPS, ГЛОНАСС), датчики с беспроводной передачей информации, аэрофотосъёмка и съёмка со спутников для дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), переменное нормирование (VRT), оценка урожайности (YMT), а также специальные платформы для агроменеджмента на базе геоинформационных систем (ГИС) и др.
Собранные данные используются для проектирования мелиоративных сетей и оборудования, планирования и корректировки норм орошения, водоотвода, доз внесения мелиорантов, удобрений и средств защиты растений, растворённых в оросительной воде, более точного прогнозирования урожайности и использования финансовых ресурсов.
Согласно современным научным точкам зрения в парадигме точной мелиорации диапазоны и параметры управления мелиоративными режимами угодий необходимо определять в течение установленной темпоральности для каждой координатной точки пространства. Позитивным результатом точной мелиорации земель является формирование продуктивных и экологически устойчивых агроландшафтов.
Точное мелиоративное регулирование заключается в научно-обоснованном выборе технологических процессов, позволяющих удовлетворить требования сельскохозяйственной культуры и почвенной биоты для формирования плодородия на заданной локации. Точное регулирование осуществляется техническими и электронными средствами мелиоративных технологий, при этом диапазон регулирования следует определять в ходе научных исследований по обоснованию оптимальных параметров состояния почвенного покрова и выращиваемых культур при складывающихся погодных условиях. В данном контексте обеспечение возможности изменения параметров, например орошения в зависимости от уровня увлажнённости различных участков поля, реализуется в режиме реального времени за счёт применения дифференцированной интенсивности водоподачи специально сконструированными техническими приспособлениями. Точная мелиорация задаёт тренд совершенствования мелиоративных систем на основе использования цифровых технологий.
Дождевание с гидроподкормщиками.Преимущества и перспективы точной мелиорации
Точная мелиорация направлена на развитие экологизации мелиоративной деятельности за счёт насыщения техносферы сельскохозяйственных угодий. В результате применения точного мелиоративного регулирования сокращаются удельные ресурсные затраты, увеличивается плодородие почвы, что обеспечивает увеличение урожайности сельскохозяйственных культур в среднем на 10–20 % на каждом участке поля. Вместе с перечисленным сокращается негативное воздействие агрохозяйственной деятельности на компоненты окружающей среды.
Преимущества развития точной мелиорации земель:
Экономное расходование природных, производственных и энергетических ресурсов, используемых в технологических процессах.
Повышение производительности труда на мелиорируемых землях, создание эргономичных рабочих мест для специалистов.
Целенаправленное повышение плодородия за счёт стимулирования почвообразовательных процессов и продуцирования биологической компоненты почвы.
Получение экологически чистого урожая культивируемых растений за счёт создания оптимальных условий для жизнедеятельности почвенной биоты.
Исключение негативного влияния производственных процессов на сопряжённые территории.
Возможность создания конкурентоспособных и коммерчески успешных технологий на базе конвергенции новых и развивающихся «синтетических» наук, реализации продуктов ноу-хау.
Инструментарий точной мелиорации является составным элементом систем точного земледелия, приобретающих всё большее распространение во многих странах мира.