Повышение эффективности применения ресурсосберегающих технологий точного земледелия тема диссертации по экономике, полный текст автореферата

Автореферат диссертации по теме "Повышение эффективности применения ресурсосберегающих технологий точного земледелия"

На правах рукописи

Пильникова Наталья Владимировна

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ ТОЧНОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ

Специальность 08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством: экономика природопользования

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук

1 о¿0;2

Красноярск 2012

005017127

005017127

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина»

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

Нефедов Борис Александрович,

доктор технических наук, профессор

Кошелев Валерий Михайлович,

доктор экономических наук, профессор, заведующий кафедрой управления и сельского консультирования ФГБОУ ВПО «Российский государственный аграрный университет- МСХА имени КА.Тимирязева»

Лютых Юрий Александрович,

доктор экономических наук, профессор, заведующий кафедрой земельного кадастра и планировки населенных мест ФГБОУ ВПО «Красноярский государственный аграрный университет»

Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский

институт механизации сельского хозяйства Россельхозакадемии

Защита состоится «22» мая 2012 года в 12-30 час. на заседании диссертационного совета Д 220.037.05 при Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Красноярский государственный аграрный университет» по адресу: 660049, г. Красноярск, пр. Мира, 90, тел/факс 8(391)227-37-09. E-mail: dissovet@kgau.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Красноярский государственный аграрный университет».

Автореферат разослан « {9» (Ъ^^&ЖХ 20121

Ученый секретарь диссертационного совета

Д.В. Ходос

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Широкое применение ресурсосберегающих технологий в развитых странах мира является сейчас стратегическим направлением аграрной политики. Это связано с тем, что такие технологии обеспечивают более эффективное использование земли, природных, материальных и экономических ресурсов и, как следствие, решение экологических проблем.

Для России это особенно важно, поскольку сельское хозяйство и весь агропромышленный комплекс требуется развивать ускоренными темпами, применяя инновационные технологии, чтобы быть конкурентоспособными на мировом рынке, когда Россия вступила в ВТО.

В решении этой задачи главным средством являются ресурсосберегающие технологии точного земледелия.

Одной из главных причин, сдерживающих широкое распространение ресурсосберегающих технологий точного земледелия в России, является то, что до настоящего времени нет достаточно глубоких исследований и рекомендаций по повышению эффективности от их использования.

Поэтому сегодня актуальна проблема внедрения ресурсосберегающих технологий - технологий точного земледелия, способствующих снижению затрат за счет рационального использования техники, эффективного управления ростом сельскохозяйственных культур, повышению урожайности, высокому качеству сельскохозяйственной продукции и повышению экологической безопасности производства сельскохозяйственной продукции.

Степень разработанности проблемы. Вопросы рационального ведения сельского хозяйства с учетом свойств почв, климата, адаптации роста растений и по другим проблемам, прямо или косвенно связанные с ресурсосберегающими технологиями, изучали многие отечественные ученые. Среди них можно назвать А.Т. Болотова, Н.Ф. Бондаренко, В.Р. Вильямса, В.В. Докучаева, Е.Е. Жуковского,

A.Ф. Иоффе, А.Н. Климова, П.А. Костычева, И.С. Шатилова и др. Изучению технологий точного земледелия были посвящены работы А.И. Беленкова, Н.Ф. Бондаренко, А.Н. Каштанова, В.И. Кирюшина, Г.И. Личмана, Н.М. Марченко, Б.А. Нефедова, И.Б. Полуэктова, Б.А. Рунова, В.П. Якушева и др.

Весомый вклад по проблеме технологий точного земледелия внесли зарубежные ученые С. Блэкморе, М. Ванг, X. Грипентрог, С. Ватсон, Д. Мулла, Н. Нобору, С. Педерсен, А. Скотт, Д. Шпаар, И. Шуллер и др.

Проблемам эффективности аграрной экономики посвящены исследования ученых экономистов-аграрников Е.С. Карнауховой, С.Г. Колеснева, В.М. Кошелева,

B.C. Немчинова, A.A. Никонова, М.И. Василенко, В.Т. Струмилина, М.П. Тушканова, А.И. Алтухова, В.П. Водянникова, В.А. Добрынина, JI.M. Зальцмана, Е.С. Синюкова, И.Г. Ушачева и др.

Накопленный теоретический и практический опыт в области земледелия и экономики сельского хозяйства является основой для исследований эффективности ресурсосберегающих технологий в точном земледелии.

Целью диссертационной работы является теоретическое обоснование и разработка практических рекомендаций по повышению экономической эффективности применения ресурсосберегающих технологий точного земледелия.

Поставленная цель обусловила решение следующих задач:

- провести анализ теоретических основ экономической эффективности применения ресурсосберегающих технологий точного земледелия;

- изучить зарубежный и российский опыт использования ресурсосберегающих технологий точного земледелия и оценить эффективность применения ресурсосберегающих технологий точного земледелия товаропроизводителей Воронежской области;

- разработать методику формирования этапов последовательного рационального применения технологий точного земледелия в сельском хозяйстве;

- обосновать рекомендации по повышению эффективности применения ресурсосберегающих технологий в точном земледелии.

Объектом исследования является экономическая эффективность использования ресурсосберегающих технологий точного земледелия сельскохозяйственных организаций Воронежской области, а также анализ многочисленного опыта работы товаропроизводителей в России и в зарубежных странах.

Предметом исследования является формирование механизма повышения экономической эффективности сельскохозяйственного производства от применения ресурсосберегающих технологий точного земледелия.

Область исследования. Работа выполнена в соответствии с п. 7.20 «Разработка экономических методов повышения эффективности использования природных ресурсов (минеральных, водных, лесных, земельных и пр.) в народном хозяйстве. Ресурсосбережение», паспорта специальностей ВАК (экономические науки), специальности 08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством: экономика природопользования.

Теоретической и методологической основой исследования послужили фундаментальные научные труды отечественных и зарубежных ученых, а также конкретная деятельность работы научно-практических центров и практическая работа товаропроизводителей России и зарубежных стран.

В диссертационной работе был применен широкий спектр методов сбора, обработки, исследований, анализа и оценки научно-практической информации. При обработке аналитического и графического материала были использованы современные программные средства: Microcoft Word, Microsoft Excel, Photoshop CS5 и др.

Информационной базой исследования являлись нормативные акты Российской Федерации, данные Федеральной службы государственной статистики РФ и Воронежской области, специальная, справочная и другая литература, отчеты сельскохозяйственных организаций Воронежской области, данные российских СМИ, материалы научно-практических конференций и семинаров, информационные данные сети Интернет.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- разработка теоретических и методических положений повышения экономической эффективности сельскохозяйственного производства при использовании ресурсосберегающих технологий точного земледелия;

- проведение анализа мирового опыта применения технологий точного земледелия в аграрном секторе;

- разработка методических подходов проведения мониторинга эффективности сельскохозяйственных товаропроизводителей от использования технологий точного земледелия применительно к российской практике;

- обоснование экономического механизма эффективного применения технологий точного земледелия, основанного на формировании этапов их рационального использования, выработке рекомендаций по ликвидации причин, сдерживающих применение технологий точного земледелия, а также разработке программы для подготовки специалистов, создании информационно-консультационной службы по проблемам точного земледелия.

Теоретическое и практическое значение диссертационного исследования заключается в том, что теоретически обоснованные рекомендации по повышению экономической эффективности применения ресурсосберегающих технологий точного земледелия на примере сельскохозяйственных организаций Воронежской области, а также многочисленного опыта применения технологий точного земледелия в России и за рубежом, позволят показать конкретный эффект, получаемый от них, устранить причины, мешающие ускорению и расширению внедрения этих технологий в регионах.

Разработана и рекомендована образовательная программа для специалистов и студентов по курсу «Технологии точного земледелия», а также рассмотрены основные функции деятельности информационно-консультационной службы по проблемам точного земледелия.

Апробация и реализация результатов исследования. Основные положения диссертационного исследования докладывались и обсуждались на научно-практических конференциях, в том числе на международной научно-практической конференции «Перспективы точного земледелия в России и за рубежом» (г. Санкт-Петербург, 2009 г.); на международной научно-практической конференции «Экология и сельскохозяйственная техника» (г. Санкт-Петербург, 2009 г.), на 7-й международной научно-технической конференции «Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве» (г. Москва, 2010 г.). А также при подготовке отчета по научно-исследовательской работе «Состояние и перспективы использования технологий точного земледелия в России и за рубежом по результатам мониторинга» (г. Москва, ГНУ ВИМ Россельхозакадемии, 2010 г.).

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 16 работ, в том числе 3 работы в научных рецензированных изданиях, определенных перечнем ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов и предложений; изложена на 136 страницах компьютерного текста, включает 24 таблицы, 26 рисунков, 7 приложений, список использованной литературы из 117 наименований, в том числе 54 зарубежных изданий.

II. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Теоретические и методические основы эффективности сельскохозяйственного производства при использовании ресурсосберегающих технологий точного земледелия

Экономическая эффективность сельскохозяйственного производства -комплексное понятие, отображающее влияние различных факторов на экономию материальных и энергетических ресурсов. В данной работе объединены факторы эффективности ресурсосберегающих технологий точного земледелия в группы: организационные; рыночные; экономические; производственные; экологические; факторы научного, профессионального и информационного обеспечения. Их последовательный учет и системное использование позволяют успешно преодолевать возникающие экономические сложности, находить приоритетные направления позитивного развития, быстро формировать конкурентоспособное производство. Вместе с тем следует иметь в виду, что все характерные факторы применимы в комплексе и лишь в таком виде позволяют дать желаемый экономический эффект.

Экономическая эффективность ресурсосберегающих технологий определяется по их влиянию на улучшение конечных показателей сельскохозяйственного производства, главным образом на прирост прибыли за счет повышения урожайности культур, улучшения качества продукции, сокращения затрат труда и снижения себестоимости производства продукции.

Одной из наиболее перспективных групп ресурсосберегающих технологий в сельском хозяйстве являются технологии точного земледелия. Применение технологий точного земледелия способствует повышению эффективности производства посредством дифференцированного воздействия на систему «почва-растение» с учетом пространственной и временной изменчивости параметров плодородия и состояния растений.

Применение основных принципов точного земледелия в процессе внедрения технологий и технических средств для производства сельскохозяйственной продукции лежит в основе энергосберегающего ресурса и экологически безопасного производства.

В настоящее время в зарубежной и отечественной литературе нет общепринятого определения для «точного земледелия», исходя из требований эффективности. Проанализировав многие из них, предлагается следующее определение «точного земледелия»:

Точное земледелие - это совокупность энергосберегающих технологий для принятия решений, направленных на рациональное экономически обоснованное применение семян, удобрений и ядохимикатов; повышение эффективности работы техники; улучшение качества продукции; защиты окружающей среды; с учетом пространственной и временной изменчивости параметров плодородия почвы, состояния растений, природно-климатических условий.

Таким образом, в этом определении «точного земледелия», на наш взгляд, учтены основные особенности, определяющие факторы эффективности.

Точное земледелие является составной частью точного сельского хозяйства. В понятие же «точного сельского хозяйства» может также входить точное животноводство, а также другие сферы деятельности того или иного предприятия, например, отслеживание перемещения техники и дистанционный контроль работы двигателя или рабочих органов сельхозмашины (рис.1).

Точное Сельское Хозяйство (ТСХ) |

Precision Agriculture

г

Точное земледелие I Точное животноводство ]

Precision Agriculture Precision Dairy Farming 1

1

Отрасли применения

1

Мелиорация Животноводство:

Земледелие Кормление

Растениеводство Разведение

Луговодство Ветеринария

Агрохимия

Защита растений

Рисунок 1 - Структура Точного Сельского Хозяйства

При рассмотрении эффективности ресурсосберегающих технологий точного земледелия различают следующие ее виды: экономическую, социальную и экологическую. Система оценки комплексной эффективности технологий точного земледелия представлена на рисунке 2.

Все показатели, рассматриваемые в системе, нельзя сравнивать друг с другом, поскольку они отличаются единицами измерения. Поэтому необходимо стандартизировать исходные данные. Данный метод - математический расчет, при котором используется разрыв между максимальным и минимальным значениями показателей. Его результат находится от 0 до 1. Формула представлена ниже

ХрХдип/Хшах-Хтн!, (1)

где Ъ\ - стандартизированное значение показателя; XI - исходное значение показателя; Х™, - минимальное значение показателя; Хтах - максимальное значение показателя.

Комплексная эффективность технологий точного земледелия (А)

V 1

Экономическая (В1) Экологическая (В2)

Производительность труда (С 1)

Продуктивность земли (С2)

Потребление энергии на единицу продукции (СЗ)

Чистый доход на душу населения (С4)

Отношение прибыли к ресурсам (С5)

Содержание органических веществ в почве (С 6)

Эффективность использования воды (С7) I

Эффективность использования удобрений (С8)

Эффективность использования средств ( защиты растений (С9)

Социальная (ВЗ)

Норма реализации продукции (СЮ)

Уровень образованности населения (СП)

Уровень питательного вещества (белка) на душу населения (С 12)

Рисунок 2 - Система оценки комплексной эффективности применения технологий точного земледелия

Расчет эффективности технологий точного земледелия представлен

в виде

п

(2)

¡=1

где Ej - комплексный показатель выгод .¡-участка поля; су - значение показателя 1 .¡-участка поля; Ъ\) - стандартизированное значение показателя 1 .¡-участка поля.

Чем выше показатель оцениваемого года, тем выше эффективность технологий точного земледелия.

2. Обобщение опыта применения технологий точного земледелия в

зарубежных странах. Мониторинг эффективности сельскохозяйственных

товаропроизводителей от использования технологий точного земледелия

Изучение зарубежного опыта применения ресурсосберегающих технологий точного земледелия в странах Европейского союза и США показало, что наиболее популярны исследования, проводимые путем мониторинга, для проведения которых разрабатываются опросные листы, в соответствии со стандартами.

8

Проведенное исследование среди 530 фермеров, используемых ресурсосберегающие технологии точного земледелия, показало, что (рис. 3):

□ повысили полевые испытания по выращиванию с.-х. культур

■ более точно подбирали гибриды с.-х. культур □стали больше арендовать земли

□ увеличили доход с 1 га ■улучшили систему дренажа и повысили плодородие почвы асиизили ПЛОТНОСТЬ ПОЧВЫ

□ снизили затраты на производство

■ снизили затраты на ядохимикаты в повысили урожай

Рисунок 3 - Результаты мониторинга, проведенного среди 530 фермеров, используемых ресурсосберегающие технологии точного земледелия

В диссертационной работе обобщены и структурированы исследования по эффективности применения технологий точного земледелия в США, которые составляют 108 работ (английский язык). Все результаты рассматривались с целью определения эффекта от применения технологий точного земледелия (табл. 1).

Таблица 1

Полученный эффект от применения технологий точного земледелия

Технология Полученный эффект, %

положительный отрицательный

Дифференцированное внесение азота 74 26

Дифференцированное внесение фосфора и калия 71 29

Дифференцированное внесение средств защиты растений 86 14

Автовождение с использованием систем ГПС 100 0

Дифференцированное орошение 75 25

Дифференцированный посев семян 83 17

Мониторинг урожайности, качества продукции и составление электронных карт 65 35

Отбор почвенных проб 60 40

Полный комплекс технологий ТЗ 80 20

Анализ эффективности применения технологий точного земледелия в США показал, что более две трети источников сообщают о положительных эффектах от применения технологий точного земледелия в первый год. Также выявлено, что наиболее высокий положительный эффект при применении технологий точного земледелия на кукурузе (69%), сахарной свекле (80%) и пшенице (42%).

При внедрении точного земледелия каждая технология имеет свои затраты и эффекты. При этом учитываются многочисленные факторы и обстоятельства,

которые в конечном итоге дают эффект. Обобщенные в ходе исследования данные мирового опыта по отдельным технологиям точного земледелия приводятся в таблице 2.

Таблица 2

Затраты и эффект от применения технологий точного земледелия

Технология Дополнительные затраты Эффект

Параллельное вождение Автоматическая система управления; исполнительная карга; программное обеспечение; затраты на обучение персонала Экономия времени; экономия топлива; водитель может выполнять др. задачи; повышение общей производительности и качества работы

Дифференцированный высев Почвенные карты; сеялка для дифференцированного посева, глубины и плотности; системы ОСРБ/ЯТК Повышение урожайности за счет лучшей плотности семян и распределения высева; снижение затрат на семена

Дифференцированное внесение удобрений Система дифференцированного применения удобрений; встроенная система ГПС; местные датчики погоды, либо услуги интернет-погоды другое: аэрофотоснимки, картиро -вание урожайности, пробы почв, карта почвы, затраты на обучение персонала Повышение урожайности; повышение (качества) содержания белка; отслеживаемость; экономия времени; экономия удобрений

Дифференцированное опрыскивание гербицидами по карте сорняков и прогнозу погоды Комплексный инжекторный распылитель; местные датчики погоды, или интернет-погода; пробы почвы (карта почвы); затраты на обучение персонала; составление карты сорняков с автономными системами отображения сорняков Экономия гербицидов; отслеживаемость; экономия времени; повышение урожайности

Дифференцированное орошение Программное обеспечение управления водопользованием; поливной трубопровод системы капельного орошения; датчики Экономия воды; экономия питательных веществ

Дифференцированная обработка почвы по почвенным картам Почвенные карты; культиваторная лапа; датчики дня определения состава почвы, смонтированные спереди; другие датчики Повышение урожайности; экономия энергии; экономия времени; улучшение эффективности машины

Измерение содержания хлорофилла в сельскохозяйственных культурах перед уборкой урожая Датчики в реальном времени для составления карт содержания хлорофилла в растениях; составление карт урожайности Повышение качества продукции; возможность начать уборку урожая в оптимальный период; улучшение качества и содержание воды в зерне

Логистика уборки урожая Единая система управления транспортными средствами; новая система транспортных средств; карты урожайности; логистическая система оптимизации; вспомагательные программные средства составления временного графика уборки урожая Повышение урожайности; опта -мизированный сбор урожая; экономия топлива; снижение содержания воды в зерновых культурах; экономия времени при транспортировке

Управление информацией Программное обеспечение для обработки карт поля Сокращение времени и затрат на рабочую силу; улучшение качества данных

После глубокого изучения опыта эффективности ресурсосберегающих технологий точного земледелия и анализа нескольких форм опросных листов нами был предложен свой вариант опросного листа-анкеты, который, на наш взгляд, более приемлем для российского товаропроизводителя. Этот опросный лист-анкета включает как прямые, так и косвенные вопросы, связанные с эффективностью применения технологий точного земледелия. Вопросы составлены так, что при ответе дано на них несколько вариантов для выбора. Такой подход к составлению анкеты не только позволял экономить время тому, кто отвечал на вопросы, а также получать необходимый для обобщения и анализа конкретный ответ.

Для определения эффективности товаропроизводителей от применения ими ресурсосберегающих технологий точного земледелия и выяснения ряда других вопросов была выбрана Воронежская область, которая является одним из ведущих сельскохозяйственных регионов России. В структуре почвенного покрова преобладают высокоплодородные черноземные почвы (90 %). Структура земельного фонда характеризуется высоким удельным весом земель сельскохозяйственного назначения (более 80 %). На Воронежскую область приходится до 4% всего производства зерновых в стране.

Анализ динамики производства сельскохозяйственной продукции в Воронежской области с 2000 по 2010 г. показывает снижение урожайности и сборов сельскохозяйственной продукции. Основной причиной этого явились сильная засуха и отсутствие достаточных площадей под орошением.

Считаем целесообразным повышать эффективность сельскохозяйственного производства с помощью расширения и ускорения использования ресурсосберегающих технологий, что будет способствовать устойчивому сельскому хозяйству в Воронежской области.

В связи с этим.; впервые был проведен мониторинг применения технологий точного земледелия совместно с департаментом аграрной политики Воронежской области.

Обобщенные результаты нашего исследования эффективности сельскохозяйственных товаропроизводителей от применения технологий точного земледелия по ряду поставленных вопросов представлены в таблице 3.

Таблица 3

Результаты мониторинга применения технологий точного земледелия

Вопрос Результат

1 2

Возраст? Пользователи технологий точного земледелия в возрасте до 40 лет более заинтересованы в применении технологий точного земледелия, чем пользователи, которым 50 и более лет. Старшее поколение не считает необходимым инвестировать в изучение и применение новых технологий

Какова общая посевная площадь хозяйства? 2000-3000 га -13,3%; 3000-4000 га -26,7%; 4000 и более -43,4%.

Каков процент под этими с.-х. культурами? Зерновые -38,9%; многолетние кормовые-10,2%; технические - 3 8,7%; другие -11,2%

1 2

На какие с.-х. культуры применяете технологии точного земледелия? зерновых- 54,5%; технических - 43,2%; овощей - 2%

Как применяете технологии точного земледелия? «Я делаю все операции точного земледелия самостоятельно» - 50% и «Я делаю ряд операций точного земледелия самостоятельно» - 50%, а ряд с услугами фирм ТЗ» - 0%

Сколько лет вы применяете технологии точного земледелия? 1-2 года - 76,4%, 4 года - 5,2 %, 3 года-16,4%, 5 лет -2%

Почему вы решили принять технологии точного земледелия в вашем хозяйстве? «Возможность более эффективного производства» -39,5%; «Потенциал увеличения прибыли» - 31,25%; «Ожидание того, что это поможет в будущем» -18,75%; «Уменьшение воздействия на окружающую среду» -6,25%; «Технологии, вызывающие большой интерес» -4,25%

Когда вы последний раз проводили почвенное обследование с ГПС? «Не проводили» - 50%; в 2009 г.-33,4%; в 2010 г.-16,7%

Считаете ли вы, что применение технологий точного земледелия (каких конкретно) дает положительный эффект? Картирование с GPS - 77%; параллельное вождение с GPS - 89%; дифференцированный высев - 64%; дифференцированное внесение удобрений - 56%; дифференцированное внесение СЗР - 48%

Насколько применение технологий точного земледелия увеличивает чистую прибыль на гектар? От 10 до 35%

Сколько потребовалось времени, чтобы применение технологий точного земледелия начало приносить экономическую прибыль? В 1-й год- 22,3%; во 2-й год - 33,5%; в 3-й год-22,0%; в 5-й-11,0%

Что, по вашему мнению, необходимо совершенствовать и какие трудности встретились у вас при применении технологий точного земледелия? • Необходимо переоснащать и обновлять технику для внедрения технологий точного земледелия - 23%; снизить погрешность - 27%; обучить персонал - 35%; увеличить точность сигнала - 15%

Анализ работы товаропроизводителей показал, что широкое применение технологий точного земледелия сдерживают стоимость оборудования - 64%; финансовые проблемы хозяйств - 7%; отсутствие господдержки - 29%.

3. Формирование этапов последовательного экономически рационального применения технологий точного земледелия

Точное земледелие предполагает совокупность технологий, технических средств и систем для принятия решений, направленных на управление параметрами плодородия, влияющими на рост растений с целью повышения эффективности растениеводства.

Наилучшие результаты при реализации точного земледелия отмечаются в том случае, когда все данные стекаются в единый диспетчерский центр, где программные средства объединяются в единую корпоративную систему управления ресурсами (рис. 4).

Рисунок 4 - Технологии Точного Земледелия (ТТЗ)

Формирование этапов последовательности рационального применения технологий точного земледелия представлено на рисунке 5.

Автоматический контр ольн ад работой.й движение технических

» средств'',^

Аэро- или спутниковое дистанционное зондирование

Отбор проб почвы в системе координат (глобальной или жестко привязанной к . полю) и их анализ

Параллельное

вождение с использованием навигационной аппаратуры

Определение норм

и ,,..

дифферснцированн ое внесение К в пространстве и , времени

ТОЧНОЕ ЗЕМЛЕДЕЛИЕ

Определение норм

дифференцированное внесение средств зашиты растений

Определение норм и дифференцированное внесение извести

^Мониторинг состояния посевов

с учетом сорняков, вредителей, болезней растений

Предпосевная дифференцированная обработка У почвы

Определение норм и дифференцированный высев семян с учетом - сорта

Определение границ поля с использованием глобальной системы

Мониторинг урожайности, качества продукции и составление

Создание электронных контуров полей (карт) с точностью приемника-ГСП. Определяют реальные границы и площади сельхозугодий с сантиметровой точностью. По нашим исследованиям, разница между реальным размером сельхозугодий и размером, известным агроному или руководителю, доходит до 20%

№

ч и Ч си и СП ?, Отбор почвенных проб в системе координат (глобальной или жестко привязанной к полю) и их анализ. Новый отбор проб резко повышает производительность операций: сокращается время на проведение отбора проб и их анализ, повышается качество работы и самое главное выявляется более точно где, куда, сколько и когда надо вносить удобрений

№ ¡Г О и о Параллельное вождение с использованием навигационной аппаратуры. Позволяет ликвидировать пропуски и не создавать полосы двойного высева, повышает загрузку и эффективность техники, повышает качество работы, создает лучшие условия работы для оператора

к

о $ и н Предпосевная дифференцированная обработка почвы. Применение нулевой и минимальной обработки почвы при ресурсосберегающих технологиях резко снижает энергозатраты, предотвращает эрозию почвы, сохраняет влагу, снижая себестоимость производимых работ

и & в о Определение норм и дифференцированный высев семян с учетом сорта. Точный высев определенного количества и качества семян в определенное время и в определенном месте повышает урожайность, снижая количества посевного материала

«

к 0 1 Определение норм и дифференцированное внесение N. Р, К в пространстве и времени. Позволяет менять дозу внесения в процессе движения агрегата по полю, удобрения вносят на участки поля, где они необходимы

в и о я >л Ц и Мониторинг состояния посевов с учетом сорняков, вредителей, болезней растений. Аэрокосмические съемки позволяют точно определять состояние и место сорняков и вредителей в пространстве и времени, а также зараженность растений болезнями

=

и 1 § о к Определение норм и дифференцированное внесение СЗР. Определение точных норм внесения средств защиты во времени и в пространстве снижает их количество, затраты на их приобретение, повышает экологическую безопасность, повышает урожайность и качество производимой продукции

§ н Г) Мониторинг урожайности, качества продукции и составление электронных карт. Мониторинг состояний посевов и определения сроков уборки урожая позволяе+ повысить качество сельскохозяйственной продукции

Автоматический контроль над работой и движением технических средств. Позволяет контролировать и управлять машинами и производством

Рисунок 5 - Формирование этапов рационального применения ресурсосберегающих технологий точного земледелия

Нами был проведен расчет по модельной сельскохозяйственной организации с посевной площадью зерновых 10000 га при применении ресурсосберегающих технологий точного земледелия.

При работе без технологии параллельного вождения перекрытия и пропуски составляют 5-10%. При ресурсосберегающей технологии параллельного вождения можно избежать этого производственного брака (табл. 4).

Таблица 4

Экономия обработанной площади 10000 га зерновых при использовании технологии параллельного вождения (ширина захвата 18 м)

Ширина перекрытия, м Реальная ширина захвата, м Площадь перекрытия на одном гоне, га Общая площадь перекрытия на поле, га Перерасход на семена, руб. Перерасход на удобрения и СЗР, руб.

0,4 17,6 4 230 289800 368460

0,6 17,4 6 340 428400 544680

0,8 17,2 8 470 592200 752940

1,0 17,0 10 590 743400 945180

Экономический анализ показал, что помимо экономии удобрений, СЗР и семян, технологии точного земледелия при минимальной или нулевой обработке позволяют получать значительную экономию на ГСМ, уменьшается также время на логистику и т.д.

Из полученных данных можно утверждать, что при использовании технологии параллельного движения за счет минимального сокращения перекрытий экономия удобрений и семян составит 658260 руб. на 10000 га, при максимальной -1688580 руб. на 10000 га.

Проведенный расчет модели площадью посева зерновых 10000 га показал, что если распространить эти данные на всю площадь зерновых 1085,8 тыс. га Воронежской области, то можно получить экономический эффект от применения только технологии параллельного вождения до 200 млн руб.

При оценке эффективности технологий точного земледелия не учитывались еще и такие важные количественные факторы, как повышение качества продукции, сокращение рабочего времени, экономия ГСМ. Достаточно показать лишь экономию семян и удобрений, чтобы убедиться, что данная технология при своих минимальных преимуществах заслуживает внедрения в сельскохозяйственное производство.

Снижение применения ядохимикатов не только сокращает затраты на их закупку, но весьма важным является то, что снижается загрязнение окружающей среды. Этот эффект трудно оценить в денежном выражении, но он является одним из важнейших в современном мире.

4. Рекомендации по повышению эффективности применения ресурсосберегающих технологий точного земледелия

Практика показывает, что новые ресурсосберегающие технологии точного земледелия, признанные и успешно применяемые во всем мире, еще не получили в России должного внимания, развития и государственной под держки.

Выполненные нами экономические исследования показали, что комплексное внедрение ресурсосберегающих технологий в сельскохозяйственное производство в России сдерживалось и продолжает сдерживаться рядом причин. К числу основных относятся:

отсутствие глубоких исследований экономической эффективности применения ресурсосберегающих технологий точного земледелия, а также детального анализа причин, сдерживающих их широкое применение;

высокая стоимость на машины, технологическое оборудование и услуги для точного земледелия;

отсутствие разработок и серийного производства машин, оборудованных соответствующим электронным оборудованием для точного земледелия;

отсутствие или незначительные разработки и выпуска российского программного обеспечения;

отсутствие или очень малая государственная поддержка товаропроизводителей, осваивающих технологии точного земледелия;

большинство сельхозпроизводителей не имеют достаточной квалификации для применения технологий точного земледелия.

Для ускорения распространения применения технологий точного земледелия необходимо:

Включить в учебные планы вузов подготовку специалистов по технологиям точного земледелия, а в научных институтах расширить, а где их нет, ввести тематику по технологиям точного земледелия.

Создать в регионах и при вузах научно-учебно-производственные центры, оснащенные оборудованием и техникой по применению технологий точного земледелия. Там, где они созданы, требуется совершенствование их деятельности.

Сельскохозяйственным органам управления, как в центре, так и на местах, необходимо обобщать и распространять научно-производственный опыт по технологиям точного земледелия, используя информационно-консультативную службу.

Министерству сельского хозяйства РФ иметь государственную программу по технологиям точного земледелия.

Отечественной промышленности ускорить производство оборудования и техники по технологиям точного земледелия.

Предлагаемая учебная программа по основам применения технологий точного земледелия включает основные вопросы для изучения (табл. 5).

Таблица 5

Программа учебного курса по дисциплине «Точное земледелие за рубежом и в России»

Цель программы Ознакомить с основами и практикой технологий точного земледелия

Целевая аудитория Студенты аграрных вуз, слушатели ФПК, специалисты и руководители государственных структур

Содержание программы История применения технологий точного земледелия. Средства навигации, системы GPS, ГЛОНАС. Программное обеспечение ГИС. Анализ эффективности применения технологий точного земледелия. Зарубежный и отечественный опыт. Работа научных центров по технологиям точного земледелия. Информационно-консультационная служба по вопросам точного земледелия. Перспективы совершенствования технологий точного земледелия

В процессе исследования мы пришли к выводу, что необходимо создавать или совершенствовать систему информационно-консультационной службы и систему сервисного обслуживания сельскохозяйственных товаропроизводителей по технологиям точного земледелия.

Основными задачами информационно-консультационной службы (ИКС) по точному земледелию должны быть следующие:

- Разработка экономических рекомендаций по выбору технологий точного земледелия.

- Обучение в обработке получаемой пользователем информации.

- Помощь в принятии экономически обоснованного управленческого решения.

П1. ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

Результаты диссертационного исследования позволяют сделать следующие выводы:

1. В ходе исследования объединены факторы эффективности ресурсосберегающих технологий точного земледелия в группы: организационные, рыночные, экономические, производственные, экологические, факторы научного, профессионального и информационного обеспечения.

2. Изучение зарубежного опыта применения технологий точного земледелия в странах Европейского союза и США показало, что наиболее популярны исследования, проводимые путем мониторинга - опроса. Из анализа эффективности применения технологий точного земледелия в зарубежных странах следует, что более две трети товаропроизводителей сообщают о положительных эффектах от применения технологий точного земледелия в первый год их применения.

3. Проведенный мониторинг использования технологий точного земледелия в Воронежской области показал, что применение технологий точного земледелия может

17

значительно расшириться, если будут устраняться причины, сдерживающие их применение, - необходимость государственной поддержки, стоимости оборудования, квалификации персонала и другие.

4. Этапы экономически рационального применения технологий точного земледелия лучше начинать с создания электронных карт полей и курсовождения, с последующим применением других технологий точного земледелия.

5. Проведенный расчет показал, что можно получить экономический эффект от применения только одной технологии параллельного вождения на зерновых Воронежской области до 200 млн руб. на всю площадь зерновых.

6. Выявленные причины, сдерживающие применение технологий точного земледелия в России, позволили предложить экономический механизм расширенного внедрения ресурсосберегающих технологий точного земледелия.

7. Составленная учебная программа по основам технологий точного земледелия и разработанные рекомендации будут способствовать обучению студентов аграрных вузов, слушателей ФПК, специалистов и руководителей. Информационно-консультационная служба должна обобщать и распространять опыт лучших.

Результаты данной работы и разработанные рекомендации положены при составлении в настоящее время в Минсельхозе РФ конкретных программ и мероприятий по расширению применения технологий точного земледелия в России использованием ГЛОНАССА.

IV. ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Пильникова Н.В. Пути определения эффективности применения технологий точного земледелия / Н.В. Пильникова, Б.А. Рунов // Вестник РАСХН. - 2009. - №6. -С.10-11.

2. Пильникова Н.В. Новейшие технологии (точное земледелие) - основа развития выгодного сельского хозяйства / Н.В. Пильникова, Б.А. Рунов // Экономика сельского хозяйства России. - 2010. - №2. - С.25-34.

3. Пильникова Н.В. Пути к определению эффективности и выгод от применения технологий точного земледелия / Н.В. Пильникова, БА. Рунов // Вестник КрасГАУ. -2010.-№4. -С.188-191.

Монографии

1. Пильникова Н.В. Основы технологий точного земледелия. Зарубежный и отечественный опыт / Б.А. Рунов, Н.В. Пильникова; ФГНУ «Росинформагротех». -М., 2010. - 120 е.; СПб.: АФИ, 2012. - 120 с.

Прочие публикации по теме диссертационного исследования

1. Пильникова Н.В. Исследование системы оценки комплексных выгод технологий точного земледелия/ Н.В. Пильникова // Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве: тр. 7-й междунар. науч.-техн. конф., г. Москва, 2010 г. / ГНУ ВИЭСХ. - М., 2010. - С.7-14.

2. Пильникова H.B. Применение и перспективы технологий точного земледелия/ Н.В. Пильникова, Б.А. Рунов // Техника и оборудование для села. - 2009. - №7. -С. 44-46.

3. Пильникова Н.В. Экологический эффект при применении технологий точного земледелия / Н.В. Пильникова, Б.А. Рунов // Экология и сельскохозяйственная техника: мат-лы междунар. науч.-практ. конф., г. Санкт-Петербург, 2009 г. - Т.1. -СПб., 2009.

4. Пильникова Н.В. Технологии точного земледелия и сохранение окружающей среды / Н.В. Пильникова, Б.А. Рунов // Сельскохозяйственные машины и технологии.

- 2009. - №4. - С.14—16.

5. Пильникова Н.В. Технологии точного земледелия - основа энергосбережения в сельском хозяйстве/ Н.В. Пильникова, Б.А. Рунов // Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве: тр. междунар. науч.-техн. конф., г. Москва, 2010 г. / ГНУ ВИЭСХ. - М., 2010. - С.Зб^Ю.

6. Пильникова HB. Основы энергосбережения - технологии точного земледелия / Н.В. Пильникова, БА Рунов // Сборник докладов XI международной научно-практической конференции, г. Углич, 2010 г. - Ч. 1. - Углич, 2010. - С.82-90.

7. Пильникова Н.В. Влияние технологий точного земледелия (ТТЗ) на экологию/ Н.В. Пильникова, Б.А. Рунов // Экология и с.-х. технологии, агроинженерные решения: тр. 7-й междунар. науч.-практ. конф., г. Санкт-Петербург, 2011 г. - СПб., 2011.-С. 8-11.

8. Пильникова Н.В. Использование аэроспутниковой навигации для управления технологиями в сельскохозяйственном производстве/ Н.В. Пильникова, Б.А. Рунов // Научно-информационное обеспечение инновационного развития АПК («ИнформАгро

- 2010»): мат-лы V междунар. науч.-практ. конф., г. Москва, 2010 г. / ФГНУ Росинформагротех. - М., 2011. - С. 50-53.

9. Пильникова Н.В. Использование обратных связей для определения эффективности и выгод применения ТТЗ / Н.В. Пильникова, Б.А. Рунов // Инновационные технологии и техника нового поколения - основа модернизации сельского хозяйства: тр. конф., г. Москва, 2011 г. / ВИМ. - М., 2011.

10. Пильникова Н.В. Технологии точного земледелия при возделывании сельскохозяйственных культур в экстремальных условиях/ Н.В. Пильникова, Б.А. Рунов // Методы оценки с.-х. рисков и технологий смягчения последствий изменения климата в земледелии: мат-лы науч. конф., г. Санкт-Петербург, 2011 г. -СПб., 2011.-С.157-159.

11. Пильникова Н.В. Технологии точного земледелия - эффективный инструмент развития сельхозпроизводства / Н.В. Пильникова, Б.А. Рунов // Задачи МИС в технической и технологической модернизации сельхозпроизводства: тр. конф., г. Москва, 2011 г. - М., 2011.

12. Pilnikova N. Ecological effect of application within precision farming technologies/ Pilnikova N., Runov В.// Proceeding of the 7th International Scientific and Practical Conference. - Saint Peterburg, 2011. - P. 8-11 (англ. и рус.).

Санитарно-эпидемиологическое заключение № 24.49.04.953.П. 000381.09.03 от 25.09.2003 г. Подписано в печать 07.04.2012. Формат 60x84/16. Бумага тип. № 1 Печать - ризограф. Усл. печ. л. 1,0 Тираж 100 экз. Заказ № 1706 Издательство Красноярского государственного аграрного университета 660017, Красноярск, ул. Ленина, 117