Еще одним глобальным вызовом является изменение климата – по данным ФАО ООН, ежегодно из-за природных катаклизмов мировое сельское хозяйство теряет около 40 млрд долларов.

Мы находимся в ситуации, когда нам необходимо найти пути решения глобальных проблем – увеличение производства качественной продукции и сохранения природных ресурсов.

В нашей стране две трети сельскохозяйственных регионов находится в зоне рискованного земледелия и страдает от изменения климата. Ежегодные потери только от засух составляют от 10 до 100 млрд рублей.

Кроме того, многолетнее применение устаревших агротехнологий в сельхозпроизводстве за последние десятилетия по данным МСХ РФ привело к падению плодородия почв почти вдвое, эрозия и деградация земель достигли уже 60% от площади всех сельхозугодий, по данным ВИМ переуплотнению подвержено более 80% сельхозугодий, что приводит к ежегодной потере более 30 млн тонн продукции и доходов сельхозпроизводителей.

По всей стране идет усиление деградации агроценозов, сопровождаемое накоплением патогенов, что приводит к снижению качества продукции – по данным ВНИИ фитопатологии до 40% продукции растениеводства заражено опасными для здоровья людей токсинами.

Ситуация в растениеводстве усугубляется устаревшими программами обучения в аграрных вузах и колледжах, а также на курсах повышения квалификации специалистов АПК, недостатком знаний у аграрных специалистов, отсутствием научно-обоснованных рекомендаций к практическому применению эффективных агротехнологий в конкретных почвенно-климатических условиях, отсутствием службы профессиональных аграрных консультантов.

Итогом стала низкая производительность труда (отставание производительности России от США около 340-440%), отставание по урожайности основных сельскохозяйственных культур (по сравнению со странами-лидерами в среднем в 3-4 раза), высокие потери сельхозпродукции на всех уровнях производства (около 10-12 миллионов тонн, что составляет более 40 миллиарда рублей в год в денежном эквиваленте), падение рентабельности производства (что особенно характерно для регионов рискованного земледелия).

При этом у нас на протяжении многих лет сохраняются крайне нестабильные цены на сельхозпродукцию, отсутствуют четкие алгоритмы, определяющие эффективную себестоимость производства и баланс с закупочными ценами на продукцию растениеводства. Последние 4 года цены на картофель в РФ находились на низком уровне, что привело к разорению многих сельскохозяйственных предприятий. С прошлого года ситуация повторяется и с зерновыми.

По данным МСХ РФ в 2017 г. в целом по стране собраны рекордные урожаи – 134 млн тонн зерна, что обернулось катастрофой для сельхозпроизводства. Практически во всех зернопроизводящих регионах страны для аграриев сложилась крайне неблагоприятная ценовая конъюнктура. Стоимость зерна снизилась в зависимости от культуры и региона на 30-40%. Закупочные цены, по которым сельхозпроизводители были вынуждены реализовывать урожай, оказались ниже себестоимости производства зерна на 20-30%.

Правительство оказалось не готово к таким урожаям: не хватает мощностей для хранений, перевозки и переработки зерна, не проводятся интервенции. Данная ситуация с одной стороны вызвана перепроизводством на рынке, а с другой – это результат неэффективного управления отраслью в целом. Президент РФ В.В. Путин поставил задачу – создание эффективной системы управления через цифровую экономику. Именно от эффективного управления зависит устойчивость сельского хозяйства.

Данная система должна включать анализ объемов производства и потребления сельхозпродукции (баланса), системный анализ себестоимости и цен, комплексные меры по поддержке разумных цен на сельхозпродукцию, а также срочные меры в экстремальных ситуациях, связанные с перепроизводством или дефицитом сельхозпродукции, стимулирование применения торговых онлайн-платформ и систем для продвижения сельхозпродукции; создание аграрной технологической политики и эффективную государственную поддержку, направленную на внедрение инновационных технологий, позволяющих снижать себестоимость производства и сохранять природные ресурсы. Создание цифровой платформы позволит выработать эффективные алгоритмы управления, снижающие и практически устраняющие субъективные факторы, связанные с непрофессионализмом и коррупцией.

Цифровое сельское хозяйство может решить системные проблемы управления отраслью, более эффективно анализировать большие объемы информации и выстраивать эффективные алгоритмы управления, которые уменьшат влияние субъективных факторов (коррупция, непрофессионализм, безответственность), позволяют не только добиться прозрачности и точности получения информации на различных уровнях управления и этапах сельхозпроизводства, но и снизить затраты в производстве и повысить конкурентоспособность.

Для решения этих задач Минсельхозом России уже создан Аналитический центр. Его глобальными целями является проведение полной инвентаризации отрасли АПК России и создание условий для внедрения новых информационно-аналитических технологий в деятельность органов управления АПК субъектов РФ и сельхозтоваропроизводителей.

По данным Аналитического центра и Департамента развития и управления государственными информационными ресурсами АПК МСХ РФ более 50% затрат наших сельхозпредприятий могут быть оптимизированы при помощи цифровых технологий, при этом ИТ-технологии, связанные с экологизацией, позволят снизить затраты в сельхозпроизводстве на 23%.

Это очень важный этап в глобальном процессе: создание комплексной цифровой платформы эффективного управления на основе передовых управленческих и информационных технологий на федеральном уровне, региональном, районном и сельхозпредприятия, является первым этапом, необходимым для обеспечения разумных цен на сельхозпродукцию.

Цифровизация в АПК может быть применена ко всем аспектам систем сельскохозяйственного производства, в ней предлагается переход от обобщенного управления ресурсами хозяйства до высокооптимизированного, индивидуального управления каждым полем и каждой точкой поля в реальном времени. Основой цифрового сельского хозяйства является создание наряду с платформой управления современной Базы знаний по инновационным технологиям, комплексное взаимодействие этих платформ будет способствовать формированию аграрной технологической политики.

База знаний представляет собой платформу – структурированный массив информации, включающий в себя данные и практические рекомендации по применению в различных почвенно-климатических условиях современных методов диагностики, управленческих решений и инновационных технологий.

База знаний основана на двух принципах:

– формируется на основе технологических решений конкретных проблем сельхозпроизводителей, с которыми они сталкиваются на полях. В России отсутствует тесная взаимосвязь науки, сельхозпроизводства и производителей техники, минеральных удобрений, средств защиты растений и т.д. Используются устаревшие принципы определения тем исследований аграрной тематики (НИОКРов), они должны определяться самими сельхозпроизводители в соответствии со своими потребностями;

– для включения в Базу знаний и дальнейшего трансфера сельхозпроизводителям тех или иных технологий, химических и биологических препаратов, сортов и гибридов обязательна их независимая экспертная оценка, апробация на площадках практических хозяйств с выработкой рекомендации к применению в различных почвенно-климатических зонах на разных культурах.

С 2013 года я реализую идею создания инновационного хозяйства – для отработки комплекса технологий в жестких почвенно-климатических условиях Поволжья с целью моделирования климатически оптимизированного экономически и экологически эффективного растениеводства.

Хочу подчеркнуть, что нам остро не хватает практических знаний по внедрению комплексных технологий, в т.ч. прошедших экспертную оценку, каждая агрономическая ошибка оборачивается миллионными потерями.

Приведу пример, мы приобрели гибрид кукурузы компании «Пионер» через их дилера «Агролига».

По данным компании, это была кукуруза с ФАО 160, которая была разрешена Госсортсемкомиссией РФ. 6 сентября ранние морозы убили урожай. Посеяна она была до 15 мая. Мы получили убытки в 5 миллионов рублей. Гибрид кукурузы компании «Вудсток», посеянная 28-29 мая, сохранилась великолепно. Также мы столкнулись с неэффективностью некоторых химических препаратов.

Эти препараты разрешены МСХ РФ, но они не соответствуют указанным характеристикам. Это говорит о субъективности в принятии решений многими чиновниками, но от этих решений страдают в первую очередь сельхозпроизводители. Независимая экспертная оценка позволила бы нам избежать понесенных убытков.

На полях мы столкнулись с проблемами эрозии, уплотнения почв, снижения биологической активности почвы, ионно-катионного обмена и др. Например, проблема уплотнения почвы решается подбором севооборотов, это длительный дорогостоящий процесс, знаний по севооборотам не хватает, наука не уделяет внимания эффективным севооборотам для прямого посева.

В поиске решения проблемы уплотнения мы пришли к технологии Controlled Traffic Farming – «управляемое движение по полям» – отделение зон движения от зон возделывания растений.

На сегодняшний день в РФ нет практического опыта применения технологии Controlled Traffic Farming, хотя в Европе, США и Австралии они применяются более 20 лет. Лидером в применении CTF является Австралия, где по данной технологии обрабатывается более 3 млн гектаров. В этих странах созданы ассоциации фермеров-сторонников Controlled Traffic Farming, насчитывающие десятки тысяч членов: Australian Controlled Traffic Farming Association (Австра- лия), Controlled Traffic Farming Alberta (Канада), Controlled Traffic Farming across Europe (Европа) и др.

Все транспортные средства, оснащенные системами управления GPS, передвигаются по полю по постоянной технологической колее с взаимно согласованной шириной захвата.

На практике это означает, что одни и те же колесные колеи используются для обработки почвы, посадки растений, опрыскивания и уборки. За пределами следа машины не ездят. Благодаря этому, в зависимости от ширины захвата, как минимум на 2/3 площади создаются условия для устойчивого улучшения структуры почвы. При этом колеса всех тракторов и машин установлены на одну и ту же ширину колеи. При комплексном использовании с технологией прямого посева, предполагающей сокращение числа агротехнических операций, а следовательно, требуется меньше проходов техники по полям, площадь проходов машин на поле сокращается до 50%.

 
quotes
 

База знаний – платформа, структурированный массив информации, включающий в себя практические рекомендации по применению в различных почвенно-климатических условиях современных методов диагностики, управленческих решений и инновационных технологий

 

И с с л е д о в а н и я применения данной системы в Европе, США и Австралии фиксируют повышение инфильтрации воды, формирование более рыхлой структуры почвы, беспрепятственный газообмен, улучшение полевой всхожести, более интенсивное прорастание корней и более стабильная урожайность, имеет место лучшая доступность питательных веществ и воды для растений, повышается биологическая активность почвы.

Более рыхлая структура почвы уменьшает потребность в тяговой мощности для обработки почвы, а компактные полосы движения уменьшают сопротивление качению.

Потребность в топливе с CTF уменьшается в среднем на 50%. За счет открытых почвенных пор система позволяет воспрепятствовать эрозии почвы и смыву питательных веществ. При системном использовании CTF происходит увеличение урожайности до 20% с более низким по сравнению с традиционной технологией уровнем выбросов парниковых газов.

По данным различных исследований в Австралии и Европе при использовании данной технологии содержание углерода в почве в год в расчете на 1 га превысило 0,77 тонн, эмиссия СО2 уменьшилась на 2,8 тонн.

Ряд компаний-производителей сельхозтехники производит машины для технологии согласованного проезда техники по полю: Класс, Хорш, Джон Дир и др. При этом производителями сельскохозяйственной техники приняты единые стандарты ширины колеи в три метра. Существует несколько вариантов CTF, но для больших полей наиболее эффективным считается стандарт по ширине захвата комбайнов и сеялок в 12 метров, опрыскивание при этом производится на ширину 36 метров.

Применение комплексной технологии прямого посева с CTF в РФ позволит: повысить производительность техники, снизить затраты на гектар, повысить урожайность и качество сельхозпродукции, снять уплотнение почвы, сохранить почвенный углерод и снизить выброс парниковых газов, восстанавливать биологических процессов в почве и повышать ее плодородие.

Данная технология способствует эффективному осуществлению полевых операций в поле в максимально короткие сроки и с высокой производительностью, что особенно актуально для 2/3 регионов страны, характеризующихся жесткими климатическими условиями для растениеводства.

Однако она требует создания нового комплекса машин и оборудования, с едиными стандартами колеи и согласованной шириной захвата техники для посева, внесения удобрений и СЗР, уборки и логистики. Такая техника и оборудование в России не производятся. Это принципиально новая для РФ комплексная технология, новая парадигма для развития с/х машиностроения и с/х производства, ориентированная на создание умного растениеводства в нашей стране, следующим этапом которого является автономизация, позволяющую произвести переход к созданию безкабинных машин.

Сегодня уже ведутся испытания различных прототипов безкабинных машин (в т.ч. и в России), при этом отмечается значительная экономия в инвестициях (цена безкабинного опрыскивателя на 40% ниже, безкабинного трактора – на 30%), экономия на ГСМ, заработной плате механизатора, а также высокая точность работ на всех полевых операциях

На сегодняшний день нами отрабатывается концепция Базы знаний по внедрению комплексной технологии прямого посева с CTF, включающая технологии точного земледелия, высокопродуктивные засухоустойчивые сорта и гибриды, эффективные севообороты, применение покровных культур, биологизации, системы дифференцированного внесения удобрений и СЗР, применение ЖКУ, эффективную уборочную и послеуборочную логистику и т.д.

Следующим этапом является практическое освоение и адаптация на полях инновационного хозяйства данных агротехнологий – элементов Базы знаний. В рамках реализации данной концепции нами уже отрабатываются на практике прямой и полосовой посев, применяется навигация, осуществляется мониторинг движения транспорта и контроль расхода топлив в реальном времени, в т.ч. на основе использования ГИС-технологий, БПЛА и спутниковых снимков, внедряется методы биологизации и т.д.

Третий этап заключается в выборе оптимальных агротехнологий и интегации с методами диагностики и современными интеллектуальными технологиями для поддержки управленческих решений: автономизации, применение технологии многоуровневого мониторинга сельхозугодий и управления ресурсами в реальном времени на основе использования ГИС-технологий, БПЛА с применением гиперспектральной съемки современных IT-технологий, сенсоров, датчиков, Интернета вещей; современных комплексных исследовательских лабораторий и технологий с применением новейших и традиционных методик агрохимических, микробиологических, почвенных и экологических исследований, в т. ч. электроультра-фильтрации, ионно-катионного обмена для определения баланса макро – мезо – и микроэлементов, почвенного углерода и др. в единую платформу (Базу знаний) для конкретных почвенно-климатических условий.

База знаний по технологии прямого посева с CTF должна быть отработана для различных почвенно- климатических условий для каждой культуры, каждого поля, каждого участка и стать интеллектуальной системой поддержки принятия решений, выполняющая анализ ситуации на полях, построение рекомендации и планов действий: от стратегического планирования до сменно-суточных заданий для механизаторов; контроля исполнения поставленных задач; выявляющая расхождение между планом и фактом по различным показателям, адаптивно перестраивая планы по событиям и отображая бизнес-радары основных показателей хозяйства в реальном времени, помогая сельхозпроизводителю в жестких климатических условиях и в сжатые сроки в проведении полевых работ принимать верные решения и снижать потери, а также контролирующей достижение результатов.

 
quotes
 

Для создания Базы знаний, позволяющей решать проблемы на полях мы должны объединить усилия сельхозпроизводства, РАН, Министерства сельского хозяйства РФ, Министерства науки и высшего образования РФ, Министерства промышленности и торговли РФ, Министерства цифрового развития, связи и массовых коммуникаций РФ, выработать комплекс мер, предусматривающих:

– создание программы по цифровизации сельского хозяйства, в которой должны быть предусмотрены комплексные, интегрированные инновационные технологии, приоритетно для прямого посева с CTF;

– отбор в каждом регионе инновационный хозяйств, на площадке которых будет отрабатываться комплекс эффективных агротехнологий, экономящих ресурсы и сохраняющих плодородие почвы, позволяющих повышать рентабельность производства;

– создание необходимой инфраструктуры для внедрения цифровых технологий и автономизации, обеспечение покрытие широкополосным интернетом 5G земель сельскохозяйственного назначения;

– внесение необходимых изменений в законодательство РФ. Принятие данных мер позволит поднять нам экономическую эффективность растениеводства, повысить качество сельхозпродукции, сохранять российские почвы и окружающую среду для будущих поколений.

#ФАО #продовольствие #МСХ #сх #цифровизация #АПК