На недавней Российской агропромышленной выставке «Золотая осень-2016» большое впечатление произвел доклад директора ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт механизации и информатизации агрохимического обеспечения сельского хозяйства» (ВНИМС) ФАНО, доктора экономических наук Николая СОРОКИНА. Он подчеркнул необходимость связи научно-исследовательских институтов и агрохимических служб в области агрохимического обеспечения в форме договорных отношений по научно-техническому сопровождению деятельности, целевой бюджетной поддержке. Сегодня «Крестьянские ведомости» публикую актуальные размышления ученого по агрохимическому обеспечению сельского хозяйства.
Современное состояние сельского хозяйства остро нуждается в техническом перевооружении. Это подчеркнуто Указом Президента № 350 от 21 июля 2016 г. Об этом говорил и министр А.Н. Ткачёв на агропромышленном форуме в Алтайском крае в июле текущего года. Вместе с тем не было сказано о необходимости активной помощи науки в форме инжиниринговых услуг отраслям сельскохозяйственного производства, в том числе в области агрохимического обеспечения.
Суть проблемы – необходимость создания высокоэффективных машинных технологий и технических средств для внесения в почву средств химизации и органических удобрений. Учеными решение этой проблемы рассматривается как главный ресурс управления продукционным процессом в растениеводстве и его эффективное использование возможно на основе комплектования оптимального состава машинно-тракторных агрегатов.
С этой целью учеными ВНИМСа разработана Подсистема технологий, машин и оборудования для агрохимического обеспечения сельского хозяйства. Суть Подсистемы изложена в материалах Концепции (2014 г.) и Стратегии (2015 г.) и она представляет собой механизм для использования сельскохозяйственными предприятиями при определении оптимального выбора технических средств для агрохимических технологий.
Использование Подсистемы с 2016 г. в сельскохозяйственном производстве позволит повысить технический и технологический уровень производства в растениеводстве на инновационной основе, обосновать приоритетные виды техники и высокоэффективные комплексы машин, удовлетворяющих агротехнологическим и экологическим условиям сельскохозяйственного производства.
Решение основных задач Подсистемы позволяет выявить узкие места в оснащенности современной техникой агрохимических операций. Инструментом реализации основных положений Подсистемы являются компьютерные программы. Это: мониторинг плодородия земель (анализ динамики агрохимических показателей и наличия гумуса в почве), картографирование сельскохозяйственных угодий, прогнозирование урожайности сельскохозяйственных культур, структура посевных площадей, севообороты.
- Картографирование сельскохозяйственных угодий решает задачи автоматизированного выявления на территории сельскохозяйственного предприятия однотипных по технологическим свойствам участков земель и на основе их разнообразия – проектирование рациональных вариантов размещения полей севооборотов с учетом фактора рельефа.
Анализ, например, материалов агрохимического обследования почв пашни, совмещенных с рельефными картами, подтвердил наши выводы о том, что теневые и световые экспозиции (северные и южные) существенно отличаются друг от друга в части насыщенности калием и фосфором и разных сроков созревания сельскохозяйственных культур. Данные пластики рельефа используются при решении вопросов с влагообеспеченностью почв.
- Объемы производства экологически чистой сельскохозяйственной продукции рассчитываются по методике программного комплекса «Прогнозирование реально достижимых урожаев на основе агрохимических показателей почв».
Постановка задачи обеспечена строгой математической основой и соединением результатов производственных опытов и исследований научных учреждений с массовыми статистическими показателями сельхозпредприятий. Обработка массивов данных прямых опытов на разных типах (подтипах) почв позволила прогнозировать урожайность сельскохозяйственных культур в различных вариантах:
- без внесения удобрений;
- с внесением только органических удобрений;
- с внесением только минеральных удобрений;
- с внесением органических и минеральных удобрений.
За прогноз урожайности принимается величина наименьшей урожайности по одному из четырех показателей (рН, азот, фосфор, калий).
- «Размещение и чередование культур в полях севооборотов» – это основа системы органического земледелия. По сравнению с монокультурой смена культур в севообороте обеспечивает восстановление и повышение плодородия почв.
Алгоритм формирования полей севооборота может использоваться в трех вариантах:
- предшественники неизвестны (например, залежь);
- предшественники известны. Количество размещаемых сельскохозяйственных культур равно количеству полей;
- предшественники известны. Количество размещаемых сельскохозяйственных культур больше или меньше количества полей хозяйства.
Модели севооборотов позволили нам сделать некоторые выводы, связанные с постепенным повышением плодородия почв в теперешних условиях сельскохозяйственных предприятий. Это возможно при:
- обязательной запашке всей побочной продукции растениеводства (солома, ботва);
- увеличении срока нахождения многолетних трав в севообороте с традиционно двух лет до трех, используя зеленую массу 3-го года в качестве сидерата. Этот технологический прием не окажет негативного влияния на сбор продукции растениеводства, а баланс азота позволяет значительно уменьшить дозы внесения азотных удобрений и тем самым устранять загрязнение окружающей среды азотистыми соединениями.
- «Расчеты потребности в минеральных удобрениях» – задача состоит в грамотном проектировании доз удобрений, что связано с условиями, складывающимися на каждом отдельно взятом участке пашни.
Основываясь на результатах полевых испытаний, сотрудники ВНИМСа, приложив к ним показатели многих НИУ по ряду значимых факторов с учетом зональных условий (в основном погодно-климатических), разработали зональные производственные модели почвенного питания растений. В них учтены все известные источники поступления NРК в почвенный раствор, на их основе сформированы так называемые агрегированные переменные для определения параметров азотного, калийного и фосфорного питания сельскохозяйственных культур.
- «Расчеты баланса органического вещества севооборотов».
Анализ структур посевных площадей в сельскохозяйственных предприятиях Рязанской, Саратовской, Тульской, Самарской областей показал, что при возделывании сельскохозяйственных культур без достаточного количества многолетних трав в структуре посевов и вносимых органических удобрений происходит минерализация гумуса, падает плодородие почв. В связи с этим возникает острая необходимость в проведении балансовых расчетов гумуса по каждому севообороту и хозяйству в целом для того, чтобы устанавливать объемы потребности пашни в органических удобрениях, а также решать вопрос о распределении органических удобрений между отдельными севооборотами в хозяйстве.
В этих целях учеными ВНИМСа разработана математическая модель на основе данных, извлеченных из более чем 800 дат опытов Всероссийского НИИ удобрений и агроэкологии им. Д.Н. Прянишникова. Преимущество в применении этой методики расчета баланса гумуса состоит в том, что она создана на основе прямых наблюдений за динамикой гумуса в определенный период (севооборот), что позволяет избежать грубых ошибок в таких расчетах.
- «Формирование агротехнологий возделывания сельскохозяйственных культур, составление технологических карт по отдельно взятой культуре» – комплекс предназначен для автоматизированного формирования технологий и выявления оптимальной потребности в технических средствах сельскохозяйственных предприятий.
Данный программный комплекс может быть использован не только для расчетов по конкретным хозяйствам, но и применен в качестве инструмента, позволяющего путем проведения многовариантных расчетов моделировать севообороты с заданной или прогнозируемой урожайностью, дозами внесения органических и минеральных удобрений, введением в технологии специальных агротехнических приемов.
Программное обеспечение формирования банка данных Подсистемы технологий, машин и оборудования для агрохимического обеспечения сельского хозяйства основано на ведении интегрированной базы нормативно-справочной информации и баз данных, полученных при решении производственно-технологических задач:
- определение потребности в средствах химизации и органических удобрениях;
- определение потребности в машинах и оборудовании при использовании средств химизации и органических удобрениях.
В состав средств химизации, по которым предусматривается проведение расчетов потребности и количества техники, необходимого для их внесения, входят жидкие, твердые минеральные удобрения и пестициды (гербициды, бактерициды, фунгициды, инсектициды).
Задача определения потребности в машинах и оборудовании, используемых в агрохимических операциях технологий возделывания сельскохозяйственных культур – одна из системообразующих в планировании производственной деятельности предприятий аграрного сектора.
От правильности расчетов показателей потребности в технике зависит формирование рационального состава МТП по применению удобрений и пестицидов, а также достоверность спроса на рынке машин и оборудования для агрохимического обеспечения предприятий.
Программное обеспечение Подсистемы позволяет получать многовариантные расчеты по комплектованию машинно-тракторных агрегатов, определять годовую потребность сельскохозяйственных предприятий в технике для выполнения операций по использованию минеральных, органических удобрений и пестицидов согласно агротехнологиям.
Работа программного комплекса осуществляется поэтапно:
- комплектование и расчет количества агрегатов и машин для доставки и внесения удобрений и пестицидов с учетом технических характеристик и возделываемых культур;
- расчет эксплуатационных затрат и выбор агрегата;
- расчет годовой потребности хозяйства в технике для внесения средств химизации и органических удобрений;
- оценка эффективности выбора машинных агрегатов для выполнения агрохимических операций.
Результаты вышеуказанных расчетов для руководителей и специалистов сельского хозяйства являются базой для разработки конкретных программ технологического развития производства продукции растениеводства.
В заключение хотелось бы напомнить присутствующим выступление министра сельского хозяйства А.Н. Ткачёва на Алтайском Дне поля в июле текущего года. Приведенные им в докладе цифры поступления новой техники в сельскохозяйственное производство, объемы скидок на ее приобретение сельхозмашиностроителям не привязаны к росту валового производства сельскохозяйственной продукции и введению в оборот пахотных земель.
Данные о поступлении новой сельскохозяйственной техники в докладе не имеют связи с механизацией конкретных агротехнологических процессов в масштабах сельскохозяйственного производства России.
Поэтому выполненная учеными ВНИМСа работа по Подсистеме технологий, машин и оборудования для агрохимического обеспечения крайне актуальна и востребована в сельскохозяйственном производстве, что позволяет оптимизировать парк сельскохозяйственной техники с учетом требований агротехнологий.
Учеными ВНИМСа разработана технологическая линия по производству гуминовых удобрений из торфа, бурых углей и биогумуса. В 2016 году на основе широкомасштабных трехгодичных опытов технически решены вопросы повышения ее производительности в два раза. Если раньше за смену производилась 1 т концентрированных удобрений и, соответственно, 30,5 т рабочего раствора, то сейчас устойчиво получаем 2 т концентрированных удобрений или 60-80 т рабочего раствора в зависимости от потребности при возделывании сельскохозяйственных культур.
Технологические линии поставлены и эффективно используются: 3 – в Рязанской области, в Татарстане, Чеченской Республике, Хакасии, в Новгородской и Оренбургской областях; 6 октября отгружена линия во Владимирскую область. Сегодня рассматриваются вопросы поставки технологических линий за рубеж (Сербия, Болгария, Армения, Туркмения и др.)
Сегодня я обращаюсь к руководству Минсельхоза России, к Вам, Петр Александрович (Чекмарев), как Академику РАН, руководителю Департамента о необходимости поддержать наш институт по формированию договорных отношений с агрохимическими службами регионов по научно-техническому сопровождению их деятельности.
Желательно к этому решить вопрос и целевой бюджетной поддержки науки в области агрохимического обеспечения как на федеральном, так и на региональном уровнях.
Прошедшее с Вашей поддержкой Всероссийское совещание руководителей 51 агрохимической службы 26 марта 2016 г. в г. Рязани подтвердило высокую потребность такого взаимодействия с наукой и сельскохозяйственными организациями.
На снимке: Н. Сорокин на Российском агротехническом форуме-2016
Фото Александра Рыбакова
