КУРС ЦБ $ USD 71,2298 EUR 80,2689
00:00:00  00.00.0000
Москва 0 , 0м/с
The soil moisture monitoring and yield prediction using soil sensors
In the spring of agriculture in many regions faced a shortage of soil moisture that will affect the yield of winter crops. Sometime in the spring producers could not go into the field for processing. As the summer of 2020, according to Rosgidromettsentra will almost certainly be in the top five record-breaking hot lately.
Подписаться на новости

Аграрная отрасль уже сейчас приспосабливается к изменениям климата. Дефицит влаги, повышенный температурный режим в летнее время, неравномерное распределение осадков в течение сезона, недостаточное количество осадков для озимых на этапе всходов или в весенний период  – эти проблемы знакомы практически каждому производителю.  Будь то орошаемое или неорошаемое земледелие, озимые или пропашные культуры, аграрии сталкиваются с такими вопросами, как:

- когда и как сеять (дата посева, глубина посева);

- сколько и каких удобрений вносить, достаточен ли объем имеющейся влаги для усвоения этих удобрений, обоснованно ли внесение таких объемов с точки зрения рентабельности;

- какой будет потенциал урожайности на основе доступной растениям влаги;

- необходимость корректировать нормы полива на поливных участках в зависимости от фаз развития культур, сформировать график полива.

Рассмотрим, например, озимые. С осени производителям необходимо определить подходящие условия для посева, оптимальную температуру и наличие влаги на глубине посева. Здесь частая проблема на момент посева – недостаточное количество влаги.

В момент возобновления вегетации весной при планировании подкормки важно учитывать ситуацию на каждом конкретном поле и состояние культуры. Зная прогноз погоды и влажность в почве, можно понять, как быстро растение усвоит вносимые удобрения, а также в дальнейшем определить стратегию своих подкормок на озимых. В складывающихся условиях на основании этих данных производитель может увидеть, что традиционная система минерального питания теряет свою эффективность, и применительно к данному полю в данной ситуации нужен другой подход (будь то способ заделки, либо вообще смена продукта).

Далее, рассчитывая на определенную урожайность, агроном вносит под этот урожай необходимое количество удобрений. В момент весенней подкормки очень важно понять, реально ли получить такой урожай, или нехватка влаги уменьшит урожайность. Если видно, что в метровом слое недостаточно влаги и плановая урожайность недостижима, то возможно наилучшим решением будет корректировка затрат на удобрения и снижение нормы.

Кроме того, если возделываются пропашные и используется орошение, то при помощи почвенных датчиков очень полезно понимать состояние почвы (влагообеспеченность), обоснованно планировать график полива и анализировать его эффективность (эффективное водопотребление на единицу полученной продукции). Так можно значительно сэкономить на поливе и не допустить переувлажнения почвы.

Изменить погоду никто не в силах. Но современные технологии могут смягчить негативное влияние погодных условий на урожай и сохранить его потенциал. К таким решениям относится уcтановка почвенных датчиков влажности и полевых метеостанций. Такая комбинация максимально адаптирует производство к условиям хозяйства и дает самые точные и надежные данные. Кто-то может возразить, что есть данные из открытых источников. Разумеется, такие данные есть, но они недостаточно достоверны, чтобы положиться на них при решении серьезных производственных вопросов. Если говорить о погоде из открытых источников, по данным Farmers Edge при удалении от метеостанции на 20 км точность прогноза погоды снижается почти на 48 процентов.

Рис.1 Установка метеостанции

Современное сельское хозяйство требует интегрированных решений. Ни один производитель не хочет терять время на настройку и подключение оборудования, а затем думать, как выгрузить данные и что с ними делать. Предложение Farmers Edge – это не отдельные компоненты, а готовое цифровое решение, состоящее из аппаратной части – инструментов сбора данных прямо с поля (почвенные датчики влажности, полевые метеостанции) и программной – платформа FarmCommandтм, куда стекаются все данные, где они автоматически обрабатываются и анализируются.

Почвенный датчик влажности длиной 1 м, оборудован 6 сенсорами температуры и влажности на горизонтах 10, 20, 40, 60, 80 и 100 см. При установке почвенного датчика сотрудники Farmers Edge отбирают почву для исследования ее гранулометрического состава.

Рис. 2 Почвенный датчик влажности Farmers Edge, установленный в поле

Какие данные пользователь видит в платформе FarmCommand?

Данные за последние 7 дней

·         объем полива;

·         количество осадков;

·         испарение;

·         водный баланс (при этом можно посмотреть архивные данные о влажности за любой интересующий день с момента установки датчика);

Текущая информация о температуре и влажности

·         по всем 6 горизонтам почвы;

·          наименьшую полевую влагоемкость;

Прогноз урожайности по 3 вариантам развития событий:

·         Сухой год;

·         Стандартный;

·         Влажный ;

Таким образом всегда можно сравнить разницу между плановой урожайностью и прогнозом. Точность прогноза очень высока за счет комбинации точных данных о влажности почвы и локальных метеоданных.

Рис. 3 Данные о влажности почвы в платформе FarmCommand

Большое количество информации – это хорошо, но данные должны работать в пользу производителя. Почвенные датчики передают информацию каждые 15 минут, поэтому она всегда актуальна. Все собранные данные о влажности попадают в платформу FarmCommand и преобразуются в понятные графики. Смотря на эти графики, можно сразу определить состояние каждого поля, влагообеспеченность на каждом почвенном горизонте, понять, когда требуется провести полив, и увидеть прогноз урожайности.

Как система это понимает?

Почвенные датчики определяют наименьшую полевую влагоемкость от полной влагоемкости. Вспомним, что означают эти понятия.

Полная влагоемкость – это максимальное количество воды, которое может вместить почва, за исключением пор, занятых воздухом.

Наименьшая влагоемкость – максимальное количество воды, которое остается в почве после стекания избыточной свободной воды. Она зависит от гранулометрического состава почвы, содержания гумуса, структурности.

Наименьшая влагоемкость показывает запас доступной для растений влаги в почве. Для большинства сельскохозяйственных растений оптимальный уровень влажности почвы равен 60-80% наименьшей полевой влагоемкости. Как правило, поливать пора при преодолении отметки ниже 60%.

Графики в платформе FarmCommand фиксируют данные с почвенных датчиков и метеостанций, показывают увеличение влагоемкости после выпадения осадков или полива и снижение запасов влаги по мере роста растений.  

Также информация о содержании влаги в почве используется для уточнения моделирования стадий развития основных сельхозкультур, которое есть в платформе FarmCommand.

Платформа FarmCommand от Farmers Edge связывает данные с почвенных датчиков, данные о погоде и данные о выполнении операций на поле в единую систему. Эти данные легко просматривать, с ними удобно работать и просматривать отчеты о состоянии влагообеспеченности поля, чтобы здесь же, в платформе FarmCommand назначать своим сотрудникам задания орошения, посева или уборки.

Какую пользу производитель получает от такой информации?

- понимание оптимальных условий температур и влажности для посева;

- планирование выполнения прочих агротехнических операций (обработки, опрыскивания, уборка) в оптимальных условиях;

- точная информация о влагообеспеченности почвы, планирование сроков и объемов полива, сокращение затрат на полив;

- прогнозирование стадий роста культуры с учетом природно-климатических условий конкретного хозяйства;

- прогнозирование рисков появление вредителей и заболеваний на основе точных метеоданных;

- доступ к архиву данных мониторинга почвы;

- возможность точного расчета потенциала урожайности по доступной влаге;

- при необходимости – корректировка норм минерального питания, сокращение необоснованных затрат на удобрения;

 - отслеживание факторов блокировки питательных веществ;

- определение момента наступления дефицита влаги;

- формирование графика полива.

Информация – это ценный актив, который поможет производителю эффективно распоряжаться другими ценными активами, такими как время, трудовые ресурсы, удобрения, посевной материал и другое. Надежная информация о наличии влаги в почве, о локальных погодных условиях, данные спутниковых снимков полей дают возможность оптимизировать затраты на производство и выбрать наиболее подходящую агротехнологию для условий конкретного хозяйства.

 

Больше информации о мониторинге влажности почвы и других цифровых сервисах Farmers Edge – на сайте www.FarmersEdge.ru

Консультации по почвенным датчикам: тел. 8 918 168 09 33, artem.slipchenko@farmersedge.ca

Источники: Agro2b