Изучение мировых тенденций развития техники, оценка экспонатов международных выставок свидетельствуют о том, что до 80 % разработок, получивших максимальное развитие за последние годы, несмотря на кризис, связаны с интеллектуальными решениями, базирующимися на применении информационных технологий. Стратегический вектор инновационного развития сельскохозяйственного производства сопряжен с широким применением информационных технологий, электроники, автоматизированных систем. Интеллектуальной основой для этого служат фундаментальные инновационные решения в других сферах и отраслях, которые также успешно используются и в сельском хозяйстве.

В растениеводстве формируется и реализуется точное, прецизионное, или разумное земледелие (Smart Farming). Оно предполагает управление продуктивностью земли, посевами, трудовыми, финансовыми ресурсами, формирование оптимальной логистики с учетом конъюнктуры рынка. Создаются электронные карты полей, формируются информационные базы по каждому полю, включающие площадь, урожайность, агрохимические и агрофизические свойства (нормативные и фактические), состояние растений в соответствующие фазы вегетации и т. д. Разрабатывается программное обеспечение по анализу и принятию управленческих решений, а также подаче команд на чип-карты, которые загружаются в робототехнические устройства, сельскохозяйственные агрегаты для дифференцированного проведения сельскохозяйственных операций.

В животноводстве применяются унифицированные методы и средства идентификации животных как интеллектуальная основа долговременной стратегии организационно-структурного развития фермы, комплекса, отрасли в целом.

В качестве примера целесообразно привести работу системы PigWatc, реализующую инновационную технологию менеджмента искусственного осеменения свиней.

Три инфракрасных датчика отслеживают поведение свиноматки 24 ч в сутки все семь дней недели. Прибор для наблюдения устанавливается непосредственно над свиноматкой в индивидуальном станке. На светодиодном дисплее в любое время можно считать всю важную информацию, например, относительно прохолоста, статуса осеменения либо необходимости его проведения. Ядром данной системы является мощный компьютер, в режиме реального времени непрерывно анализирующий поступающую информацию о поведении животных, сравнивая при этом полученные результаты с исходными данными. На основе данных расчетов и определяется точное время искусственного осеменения каждой свиноматки в отдельности. Вся информация по протеканию половой охоты выводится на подключенный ПК либо ноутбук в виде доступных диаграмм.

В переработке сельскохозяйственной продукции наиболее передовыми являются технология бесконтактного считывания информации с объектов и сохранения данных REID (Radio Frequency Identification), а также автоматизированные системы планирования и управления производством в условиях быстрого изменения объемов и ассортимента.

Особой популярностью пользуется эффективная разработка ОКБ «Молочные машины русских» - автоматизированная система управления технологическими процессами на молокоперерабатывающем предприятии.

На основе технологического журнала и временного графика работы оборудования программным обеспечением создаются диаграмма работы и протокол процесса, отображающие заданные параметры и очередность взаимодействий как отдельных единиц оборудования, так и целых производственных участков.

В техническом сервисе сельскохозяйственной техники успешно функционирует система удаленного мониторинга состояния МТП в АПК. Она разработана ГНУ ГОСНИТИ на основе системы дистанционной диагностики Outrak. Сигналы о состоянии МТП передаются по мобильной связи на вебсервер TELEMATIC5, оснащенный программно-аппаратным комплексом компании «Глобальные системы автоматизации» (ГЛОСАВ) с отраслевым приложением «Агропром».

Эффективность развития АПК во многом определяется наличием инструментов и технологией управления знаниями, полученными на основе многолетнего опыта ведения сельскохозяйственного производства. Интуиция отдельных представителей отрасли и большое количество ноу-хау, созданных в мире на протяжении многих лет труда, представляют чрезвычайную ценность для дальнейшего развития сельского хозяйства. Остро стоит задача преобразования неявных знаний, полученных опытным путем, в явные, с фиксацией научных результатов, что в конечном итоге позволит повысить качество и эффективность производства сельскохозяйственной продукции и продовольствия. Целесообразно улучшить связи и обмен информацией и знаниями между экспертами и сельскохозяйственными товаропроизводителями. Представляет особый практический интерес и имеет значительные перспективы использование облачных вычислений, которые успешно применяются в различных областях, имеют ряд преимуществ: сокращение затрат; распределение информационных ресурсов по требованию, без ограничения; техническое обслуживание и обновление программного обеспечения, выполняемое в фоновом режиме; быстрое инновационное развитие, включая сотрудничество с другими системами в облаке; большие возможности для глобального развития представляемых услуг.

Цикл работ, выполняемых в процессе сельскохозяйственного производства с активной поддержкой облачного сервиса, включает четыре основных этапа: планирование производства и эксплуатации; выполнение работ; мониторинг и оценка результатов; корректировка планов.

Для каждого конкретного сельхозтоваропроизводителя облачный сервис является инновацией, позволяющей решать конкретные, насущные задачи:

• планирование производства, продаж, закупок;
• оперативное управление производством и реализацией на основе автоматизации сбора, получения и анализа информации;
• поддержка связи экспертами (консультантами), инструктаж и своевременное обеспечение руководства на основе запросов к базам данных;
• управление всеми видами данных, относящихся к обрабатываемой земле, включая местоположение, права на землю, карты полей и пр.

В условиях ВТО такие экономические показатели, как прибыль, уровень рентабельности производства, позволяют проводить оценку эффективности отдельно взятого сельскохозяйственного предприятия или отрасли. В максимальном увеличении показателей и заключается конечная цель внедрения новых информационных технологий. Достижению этой цели содействуют следующие механизмы:

• Моделирование производственного процесса (составление агротехнологических карт, производственных и бизнес-планов и документов, основанных на управлении знаниями).
• Оценка рисков по каждому участку земли, расчет затрат и прибылей, сбор информации и отправка данных на сервер 3G с использованием мобильных телефонов с функцией считывания штрих-кода GPS.
• Учет культивируемых земель, использование и пополнение информацией баз данных по каждому земельному участку (права на землю, характеристики участка, результаты анализа почвы, история производства и тому подобное).

Получая информацию из облачного сервиса в соответствии с профессиональным профилем и индивидуальными данными, сельхозтоваропроизводителям в зависимости от их географического расположения, типа возделываемых культур, погоды в своем регионе передается информация в реальном времени. Предоставляется информация о методах определения вредителей, которые могут уничтожить урожай. Кроме того, облачная система может предоставлять информацию с рекомендациями по этапам проводимых сельскохозяйственных работ, оказывать помощь в расчете затрат и предоставлять возможность ознакомиться с утвержденными положениями в конкретном регионе. Для производителей, экспортирующих свои товары, облако сообщит цены на продукцию на сельскохозяйственных рынках, поможет в принятии решений: продать свой урожай или ждать лучших цен на мировом рынке.

Схематично последовательность сбора, хранения и анализа информации можно представить из пяти этапов: сбор данных - хранение - визуализация - анализ - инструкция. Реализация полного цикла обработки данных позволит предоставить работникам отрасли актуальную, своевременную, достоверную информацию для повышения эффективности производства и реализации продукции.

Использование облачных вычислений позволяет гибко связать воедино различные системы отрасли, может стать одним из принципиальных подходов в инновационном развитии и интегрировать целые информационные системы:

• систему управления бизнесом;
• систему для выполнения финансового анализа и подачи налоговой отчетности при поддержке налоговых консультантов;
• систему мониторинга истории производства, которая обеспечивает отслеживание записей движения продовольствия, что является более безопасным и более надежным;
• систему сельскохозяйственной практики и оперативной поддержки, которая позволяет эффективно управлять безопасностью и качеством сельскохозяйственной продукции, поддерживая надлежащий уровень работы сельскохозяйственной фермы.

Облачный сервис позволяет обеспечить техническое обслуживание миллионов пользователей простым внесением изменений и дополнений в программу на одной системе в центре облака. Более того, в облачных вычислениях не существует различия в версии программного обеспечения, используемого разными пользователями, что приводит к повышению удобства использования в дополнении к снижению эксплуатационных издержек. Преимущества виртуализации заключаются в оптимизации управления, повышении безопасности хранения данных, снижении эксплуатационных расходов, повышении эффективности работы персонала, что ведет к существенной экономии времени и финансовых затрат.

Появляется практическая возможность подключать основные функции аутентификации и биллинга для обработки и интеллектуального анализа данных GPS, изображений картографических систем, речи и другой информации, что создает условия для оптимизации всего производственного процесса и выполнения его ежедневно на основе точных и проверенных данных.

Информация о погоде и данные о почве, GPS-данные, наблюдения работников, данные по земельным участкам могут быть использованы для получения консультаций и рекомендаций на основе анализа этих сохраненных данных, формирования и развития системы знаний, хранящейся в облаке.

Процесс накопления и обмена знаниями в отрасли сельского хозяйства приводит к улучшению общей эффективности производства. Сельское хозяйство является генератором большого количества знаний и технологий и должно быть готово к дальнейшему инновационному развитию и совершенствованию. Облачные вычисления могут поддерживать этот процесс. Механизм облачных вычислений целенаправленно решает задачу передачи знаний работающим сельхозтоваропроизводителям и последующим поколениям сельскохозяйственных работников.

Таким образом, для обеспечения реализации задач и параметров, определенных Государственной программой развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2013-2020 годы, необходимо активизировать работы в данном направлении. Они являются интеллектуальной основой формирования четвертого и пятого технологических укладов в сельскохозяйственном производстве России.

По материалам статьи: Федосенко, В.Ф. Информационные технологии в сельскохозяйственном производстве / В.Ф. Федосенко. - Научно-технический прогресс в сельскохозяйственном производстве: материалы Междунар. науч.-техн. конф. (Минск, 22-23 октября 2014 г.). В 3 т. Т. 1. - Минск: НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства, 2014. - 257 с.

Семилякова Кристина Владимировна

студентка кафедра моделирования, информатики и статистики экономический факультет Донской государственный аграрный университет пос. Персиановский Ростовской обл., Россия

Аннотация: наиболее острой проблемой сельского хозяйства являются техническое и технологическое отставание, вследствие чего тормозится развитие агропромышленного комплекса России и увеличивается конкуренция со стороны Европы. В данной статье изложено состояние обеспеченностью информационных технологий России, обозначены пути внедрения информационные технологий и пути их внедрения.

Ключевые слова: агропромышленный комплекс, информационные технологии, сельское хозяйство, автоматизация производства

Application of information technology in agriculture

Semilyakova Kristina Vladimirovna

Student Department of Modeling, Informatics and Statistics, Faculty of Economics Don State Agrarian University pos. Persianovsky Rostov region, Russia

Abstract: The most acute problem of agriculture are technical and technological backwardness, so that hinders the development of the agro-industrial complex of Russia and increased competition from Europe. This article described sostonyaie security of information technologies in Russia, the ways of introduction of information technologies and ways of their implementation.

Keywords: agriculture, information technology, agriculture, manufacturing automation

Сегодня нет такой сферы производства и хозяйствования, в которых бы не применялись информационные технологии. С помощью информационных технологий осуществляется успешная деятельность множества компаний, которые занимаются производством той или иной продукции.

Информационные технологии и компьютеризация позволяют усовершенствовать и облегчить производственный процесс, а полная или частичная его автоматизация позволяет облегчить труд, связанный с выполнением опасных для жизни трудовых действий.

Новые информационные технологии значительно расширяют возможности использования информационных ресурсов в различных отраслях сельского хозяйства.

Так что же такое информационные технологии?

Информационные технологии - это комплекс взаимосвязанных, научных, технологических, инженерных дисциплин, изучающих методы эффективной организации труда людей, занятых обработкой и хранением информации; вычислительную технику и методы организации и взаимодействия с людьми и производственным оборудованием, их практические приложения, а также связанные со всем этим социальные, экономические и культурные проблемы.

В развитых странах мира развитие интенсивного и эффективного сельскохозяйственного производства обеспечивается сегодня как при помощи внедрения новых технологических процессов производства, так и за счет улучшения информационно-технологической базы при управлении этими процессами. Как правило, основным фактором эффективности сельскохозяйственного производства являются современные информационные технологии.

Базовыми элементами новых информационных технологий являются компьютерные программы. В этих программах отображаются в виде математических моделей и методов обработки информации передовые современные методики производства сельскохозяйственной продукции, а также знания ведущих специалистов и ученых соответствующих областей сельского хозяйства.

Такие экономические показатели как прибыль, уровень рентабельности производства позволяют проводить оценку эффективности отдельно взятой сельскохозяйственной отрасли в условиях рыночной экономики. В максимальном увлечении этих показателей и заключается конечная цель внедрения новых информационных технологий.

В животноводстве эффективность производства напрямую зависит от грамотного применения технологических процессов, определяющим значением из которых является кормление животных. В связи с этим развиваются технологии заготовки кормов, технологии содержания и разведения птицы, скота и экзотических животных, которые позволяют увеличить производительность, снизить себестоимость производства, а также улучшить качество продукции. В современном сельском хозяйстве можно выделить несколько направлений развития технологий и использования инноваций:

• технологии обработки почвы;
• технологии производства сельскохозяйственных машин и оборудования;
• технологии выращивания и содержания скота;
• технологии осушения и орошения почвы;
• технологии сбора и сохранения продукции;
• технологии транспортировки и реализации продукции.

В современном мире было бы очень актуально поддержать развитие рынка экологически чистой и безопасной продукции и технологий, наиболее конкурентоспособной, содействующей развитию инновационных технологий. Вопросы производства экологически чистых продуктов выходят сегодня на первый план. В связи с этим очень востребованы сегодня технологии, позволяющие повысить чистоту продуктов. Использование современной техники также способствует повышению качества продукции. И, конечно же, несомненно, одним из приоритетных направлений было и есть все, что связано с повышением производительности продукции. Инновации, позволяющие собирать по нескольку урожаев сельскохозяйственной продукции в год, успешно дополняют технологии безотходного производства и технологии грамотного сбора и сохранения урожая.

В современном информационном обществе любой фермер может выйти в глобальную сеть Интернет из любой точки местности, используя для этого мощные беспроводные устройства связи.

Инновационное развитие агропромышленного комплекса в России замедляется, в том числе из-за низкого уровня технологической оснащённости, во многом определяемой техническим и технологическим уровнем промышленности и недостаточной квалификацией рабочих. В то время как мировой и европейский опят ведения сельскохозяйственных работ уже напрямую связан с информационными технологиями, а в России это направление практически не открыто.

По экспертным оценкам, общий уровень информатизации предприятий АПК в современных условиях представляется недостаточным, что объясняется следующими причинами:

• низкой эффективностью хозяйствующих субъектов в условиях недостаточного и государственного влияния на процессы становления материально-технической базы и организационно-экономической ситуации системной информатизации;
• отсутствием развитой инфраструктуры информатизации отечественного АПК;
• низкой заинтересованностью хозяйствующих субъектов в развитии систем информатизации и использовании её продуктов в силу недостаточного стимулирования продукции информационных технологических систем.

Подтверждением этому служит степень использования информационных технологий, которая во многом зависит от размеров предприятий. Так, по состоянию на 2011 г., в АПК страны применение информационных технологий осуществляется лишь на 10 % сельскохозяйственных предприятий, преимущественно крупных, чья земельная площадь составляет 20 тыс.га.

Ведение современного сельского хозяйства в развитом информационном обществе предполагает постоянное получение информации от различных внешних источников (через глобальную сеть Интернет) из любой точки местности в удобный момент времени. Например, постоянное получение данных о прогнозах синоптиков может быть доступно фермерам на протяжении дня. Это позволяет более эффективно применять химические средства защиты растений, а также снижает риск загрязнения окружающей среды. Существуют разработки информационных систем для предупреждения фермеров о появлении вредителей и болезней растений.

Расширение информационных баз данных - важное, но недостаточное условие для эффективного их применения в хозяйствах. Исходная информация должна быть удобной для оценки биологических и физических систем с целью выработки полезных знаний о текущем состоянии хозяйств, а также прогнозирования результатов при реализации различных сценариев. Накопившиеся знания в сельскохозяйственных исследованиях на протяжении многих лет должны быть применены для получения практически полезной информации путем обработки баз данных. Это означает, что ИТ - незаменимый источник для реализации научно-исследовательских разработок.

Один из признаков применения информационных технологий в хозяйствах - наличие компьютеров, а также их соединения с Интернетом (таблица 1).

Таблица 1. Использование информационных технологий фермерами

	Число фермеров с полной занятостью	Количество фермеров, применяющих компьютеры		Количество фермеров, работающих в системе Интернет
Финляндия
Германия
Голландия
Норвегия
Великобритания

Примером интенсивного применения информационных технологий являются страны Евросоюза. При этом количество компьютеров в этих странах, подключённых к Интернету, практически не превышает 50 %. Ряд учёных в области информационных технологий считают, что существующий уровень применения компьютерной и коммуникационной техники в исследованных странах крайне низок для эффективного применения информационных технологий.

В последнее время в сфере сельского хозяйства все чаще появляются условия и прилагаются значительные усилия по внедрению информационных технологий. Наиболее известные технологии реализованы в рамках прикладных компьютерных программ. Это, в первую очередь, программы оптимизации размещения сельскохозяйственных культур в зональных системах севооборота и рационов кормления животных; по расчету доз удобрений; проведению комплекса землеустроительных работ и управлению земельными ресурсами; ведению государственного кадастра истории полей и разработке технологических карт возделывания сельскохозяйственных культур; регулированию режима питания растений и микроклимата в теплицах; контролю процесса хранения картофеля и овощей, качества выращиваемой продукции и кормов, загрязнения почв; оценке экономической эффективности производства; управлению технологическими процессами в птичниках, производственными процессами в переработке мяса птицы и хранении продукции и многое другое.

В России в области АПК разработан технический проект АРИС («Аграрная Российская Информационная система»). Согласно этому проекту в регионах создаётся единая корпоративная сеть Минсельхоза России, которая свяжет между собой локальные сети органов управления сельским хозяйством и на всех уровнях - от районного до федерального. Ядром структуры федерального уровня является компьютерная сеть Министерства сельского хозяйства и продовольствия Российской Федерации и его Главного вычислительного центра. Эта сеть включает в себя серверную группу, обеспечивающую информационную и технологическую интеграцию всей компьютерной системы АПК в федеральный банк данных. Основой распространения информации АРИС является глобальная компьютерная сеть Интернет. Проект АРИС позволит Минсельхозу России и органам управления в регионах более эффективно выполнять функции планирования, контроля, прогнозирования, организации производственной деятельности.

Положительным примером интеграции информационных ресурсов по аграрной тематике является, безусловно, ФАО ООН (The Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO) - продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН. Это международная, межправительственная организация, занимающаяся вопросами продовольственных ресурсов и развития сельского хозяйства в разных странах, была создана в октябре 1945 г. с целью координации и реализации усилий, направленных на борьбу с голодом, повышения качества питания, развития сельского хозяйства на мировом, региональном и национальном уровнях. Деятельность ФАО охватывает весь комплекс проблем АПК, в т. ч. сбор и распространение информации, помощь странам в разработке аграрной политики, обеспечение международного сотрудничества. ФАО является хранителем, а также источником информации по сельскому, рыбному и лесному хозяйству, а также активно осуществляет публикацию своих исследований и способствует их всемерному распространению. Членами ФАО являются 190 стран мира. В феврале 2006 г. Россия восстановила свое членство в ФАО. Информационные ресурсы ФАО - это коллекция, создаваемая всеми членами этой организации, и каждый ее член становится равноправным пользователем и создателем. Подобные информационные системы позволяют решить множество проблем связанных с получением и распределением информационных ресурсов.

Обладая нужной информацией, руководитель может осуществлять мониторинг хозяйственной деятельности предприятия, быстро получать информацию о новых производственных технологиях и новинках НТП, так же будет иметь доступ к различной информационной и статистической информации.

В России наибольшее распространение получил программный пакет от компании «Консультант плюс». Этот пакет позволяет в кратчайшие сроки получать всю необходимую правовую информацию. Кроме того, в нем реализована возможность получения комментариев от специалистов, которые помогут правильно понять принятый закон.

Сельское хозяйство нуждается в подобной информационной системе, которая будет описывать способы ведения хозяйства, давать консультации и комментарии. Для повышения эффективности её использования следует ввести разделение по регионам.

Входная информация должна поступать непосредственно от самих сельскохозяйственных организаций и должна включать основные показатели организации, информацию об используемом оборудовании и новинках. Затем, входная информация попадает в аналитический отдел к экспертам, которые должны проверить полученную информацию на достоверность и актуальность, а также на реализуемость в данном регионе. В аналитический отдел должны входить эксперты разных профессий и званий. Затем, после проверки, информация попадает в саму информационную систему в открытый доступ, и все желающие могут ей воспользоваться.

Создание эффектив­ных современных информационных систем требует творческого подхода. Информационно-консультационные системы решают многие проблемы товаропроизводителей, реализовывая программы поддержки сельского хозяйства; становятся объективно необходимым условием для повышения эффективности управленческой деятельности, как в АПК, так и в иных отраслях народного хозяйства.

Список литературы:

1. Меняйкин Д. В. Информационные системы и их применение в АПК / Д. В. Меняйкин, А. О. Таланова // Молодой ученый. - 2014. - № 3. - С. 485 - 487.
2. Ананьев М.А. Применение информационных технологий в АПК /М.А. Ананьев, Ю.В. Ухтинская. [Электронный ресурс] – URL: www.sisupr.mrsu.ru.
3. Матвеев Д. М. Техническое и технологическое переоснащение сельского хозяйства необходимо / А. Т. Стадник, Д. М. Матвеев, М. Г. Крохта, П. П. Холодов // АПК: экономика, управление. - 2012. - № 5. - С. 68–71.
4. Матвеев Д. М. Роль консалтинговой деятельности в технико-технологическом переоснащении сельского хозяйства / А. Т. Стадник, Д. М. Матвеев, М. Г. Крохта, П. П. Холодов; Новосиб. гос. аграр. ун-т. - Новосибирск: Изд-во НГАУ, 2013. - 200 с.
5. http://agrarnyisector.ru

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.

Лето – самая важная пора года для тех, кто живет от земли, для фермеров и дачников. Но это раньше они должны были с утра до вечера трудиться в поле, не разгибая спину. Сейчас же большинство даже самых сложных действий может выполнить электроника. И сегодня мы расскажем про 5 самых лучших в мире примеров современных технологий для сельского хозяйства .

«Умный» сад и огород Edyn

Смартфоны с каждым днем открывают нам все больше новых возможностей, которые ранее даже невозможно было себе представить в этом контексте. К примеру, при помощи мобильного телефона сейчас можно стать успешным фермером, не выходя при этом из дома. Правда, для такого вам понадобится еще и система «умного» огорода Edyn.

Edyn представляет собой сеть взаимосвязанных датчиков, питающихся электричеством от встроенных в них небольших солнечных панелей. Эти сенсоры могут отслеживать множество важных для сельского хозяйства данных, как то температуру почвы и воздуха, уровень осадков и солнечного освещения, количество питательных веществ в земле и даже состояние растений.

Все эти данные обрабатываются компьютером и передаются в режиме реального времени на телефон пользователя, чтобы тот при помощи специального приложения совершал необходимые действия, к примеру, полив растений и удобрение почвы. И для этого современному фермеру даже не нужно вставать с дивана.

Более того, система «умного» сада и огорода Edyn еще и может давать квалифицированные советы, какие действия необходимо совершать для получения в итоге максимально возможного урожая. Edyn соединены с облачным сервисом, в котором хранится информация о более чем ста различных растениях и методах ухода за ними.

Rosphere – робот-хомячок в помощь сельскому хозяйству

Инженеры из Мадридского политехнического института, разработавшие робота с названием , дали ему прозвище «хомячок» за малые размеры, юркость и шарообразную форму, напоминающую любимую игрушку этого грызуна. Но, на самом деле, устройство создано не для того, чтобы уничтожать фермерские посевы, а, наоборот, всячески способствовать хорошему урожаю.

Rosphere – это «глаза» фермера. Шарообразный робот может в автономном режиме передвигаться по садам и огородам, контролируя их. Ему нет дела до особенности рельефа и того, какая именно сельскохозяйственная культура произрастает на «вверенной территории».

Робот-хомячок Rosphere, передвигаясь по грядкам, собирает информацию о состоянии растений и земли, присутствии вредителей и воров, спелости плодов и множестве других факторов, которые в конечном итоге могут повлиять на урожай. Фермеру остается только следить за актуальной информацией при помощи компьютера и принимать определенные меры, когда это необходимо.

Реклама – двигатель торговли, а современные технологии – залог успеха в бизнесе. Это простое правило применимо даже к сельскому хозяйству. Ведь, казалось бы, зачем коровам QR-коды, нарисованные на боках? Чтобы их владельцы зарабатывали больше денег!

Эта простая идея пришла в голову фермерам из Уэльса. Они обратили внимание, что туристы, проезжающие мимо их владений, часто останавливаются, чтобы сфотографировать пасущихся на полях коров. Так почему бы не заставить буренок выступить живой рекламой продукции этой фермы?

QR-коды, нарисованные на боках этих коров, ведут на сайт фермы, где можно узнать об истории предприятия, а также технологиях, которые там используются. А любители «зеленого» туризма могут забронировать себе на этой странице несколько дней сельского отдыха, далекого от суеты больших городов.

Впрочем, для того, чтобы побывать на ферме, вообще не нужно куда-либо выезжать из дома, ведь даже в самой небольшой квартире можно разбить собственный огород, который будет круглый год плодоносить свежими овощами. Речь идет о системе Niwa – компактной домашней ферме под управлением смартфона.

Niwa – это независимая от внешнего климата система, которую можно установить как на улице, так и в помещениях. Внутри нее искусственно создаются наилучшие условия для тех или иных растений.

При этом Niwa может управляться при помощи смартфона или планшета. Пользователь мобильного девайса будет регулярно получать актуальную информацию о своем домашнем огороде, даже находясь далеко от него. С помощью телефона можно ухаживать за растениями – поливать их и удобрять, а также менять освещенность и влажность внутри Niwa.
Компания Incubed разработала для фермеров, огородников и садоводов полезное приложение с названием Plant Diagnostic Sample Submission. Оно позволяет бороться с вредителями – как насекомыми, так и вирусными болезнями растений.

Если фермер обнаружил проблему с листвой растений на своем участке, он может сфотографировать ее на телефон и отправить снимок через приложение Plant Diagnostic Sample Submission в специальный экспертный центр, где профессионалы определят вредителя и дадут советы по борьбе с ними.

В качестве экспертов компания Incubed пригласила ученых из Университета штата Иллинойс. Первое время приложение Plant Diagnostic Sample Submission будет работать бесплатно, но со временем фермеры должны будут либо платить за каждую консультацию, либо купить подписку на определенный период – месяц или год. 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 :

1. 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.
2. 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.
3. 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.
4. 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.