А, и, правда, зачем? Теперь у земледельца, в отличие от его далекого пращура, есть и трактора, и плуги аж трех типов – навесные, полунавесные и прицепные, а еще и плантажные; бороны двух типов – дисковые и зубовые, и каждый из этих типов делятся на тяжелые и легкие; есть лущильники, культиваторы, тукоразбрасыватели, сеялки, картофелекопалки, льнотеребилки, комбайны – зерновые, картофелеуборочные, свеклоуборочные и так далее. Работай – не хочу. Но компьютер…?
На самом же деле компьютер тоже очень нужен. Собственно он нужен не только земледельцу. В современных условиях, информатизация экономики стала приоритетным направлением. И это было закреплено программой «Цифровая экономика Российской Федерации», принятой Правительством РФ (28 июля 2017 г. № 1632-р). Плюс в дополнение к этой программе была предложена подпрограмма «Цифровое сельское хозяйство». Основанием для этой работы послужил тот факт, что Россия занимала 15-е место в мире по уровню цифровизации, в стране только 10% пашни использовалось с применением цифровых технологий. В настоящее время это положение постепенно улучшается.
Конечно, под цифровым сельским хозяйством понимается не только земледелие, но и все отрасли, но в рамках данной статьи мы рассмотрим только земледелие. Даже в нем одном компьютер помогает решать весьма важные и сложные задачи.
До недавнего времени вся информация, необходимая земледельцу имелась на бумажных носителях: картах, картограммах, книге истории полей. А для того, что бы получать все более и более высокие урожаи с все более и более высоким качеством продукции необходимо учитывать все больше факторов роста и развития растений. Сюда входят и рельеф, и гранулометрический (по старой терминологии механический) состав почв, количество элементов питания (азот, фосфор, калий), температурный режим, наличие влаги и так далее. А на каждый фактор хорошо бы иметь свою карту или картограмму. Вот и получается, что фермеру или агроному хозяйства для получения необходимой информации приходится перекапывать кучу материала, а если приходиться этот материал еще и интегрировать, чтобы грамотно разместить культуры по полям севооборотов, а самих севооборотов может быть несколько: полевой, кормовой, прифермский; так это вообще голову сломаешь, если в бумагах не утонешь. А еще книга истории полей… Надо сказать вещь исключительно полезная, но не сказать, что бы очень удобная. Это такой не маленький гроссбух, в котором год от года по каждому полю указываются климатические особенности – теплый год или холодный, влажный или сухой, какая культура в данном году на этом поле росла, какой был предшественник по севообороту, какие удобрения и в каких количествах вносились, ну и конечно урожайность. А куда без нее? Ведь именно по урожайности судят о полученных результатах. Вот и перекапывает агроном все эти бумаги.
Но вот прогресс привел к появлению сначала компьютера как такового: этакого здорового лампового тугодума, занимающего несколько десятков метров площади и считающего со скоростью несколько тысяч операций в секунду. Дальше больше. Компьютер стал считать все быстрее, а по размерам сначала стал помещаться на рабочем столе, а потом вообще в портфеле. Появилось и соответствующее программное обеспечение: в частности программы, позволяющие создавать любые карты непосредственно в электронном виде и хранить их на электронных носителях и передавать по сетям. В дополнение к картам появились сопряженные с ними базы данных. В частности геоинформационная система MapInfo, с помощью которой можно создавать и редактировать карты, хранить и обрабатывать информацию, связанную с картографическими объектами. Причем создаются не просто карты, а карты-слои, которые можно накладывать друг на друга и тем самым формировать карты с самым разным информационным наполнением. При этом получение информации об определенном участке земли (контуре) осуществляется простым кликом мышью на определенный контур. Таким образом, получение и сопряжение информации, ее интеграция уже занимает не часы или дни, а минуты.
Книга истории полей также переведена в электронный вид с помощью соответствующих средств создания и управления базами данных, что позволяет не только заносить данные в базу, но и сортировать их по определенному признаку и анализировать, в том числе и с помощью методов математической статистики.
Это первое направление использования компьютеров в земледелии.
Вторым и не менее важным направлением использования вычислительной техники в сельском хозяйстве вообще и в земледелии в частности является подготовка исходной информации для почвенной картографии. При этом в настоящее время уже применяются планшеты или в просторечии планшетники с подключенными или встроенными приемниками спутниковой навигации. Если раньше картографирование велось по преобладающей почве и различные включения не учитывались, скажем, пятна солонцов, солодей или солончаков в массивах черноземных почв, то теперь все это обязательно отражается на картах. Просто появилась возможность привязаться на местности с круговым вероятным отклонением в 4-6 метров против нескольких десятков, а иногда (особенно в степи) и сотен метров. Просто при отсутствии спутниковой навигации, почвенные разрезы (ямы определенной формы и глубины) привязываются по местным ориентирам – перекресткам дорог, отдельным деревьям или постройкам, если таковые имеются, или триангуляционным знакам.
Но это возможно далеко не везде, в степных районах это крайне проблематично. При наличии же спутниковой навигации эти проблемы снимаются очень быстро. Кстати сказать, автору этих строк и самому приходилось пользоваться подобным оборудованием во время почвенного обследования в Ленинградской области. В результате карты становятся намного более точными, что позволяет гораздо более качественно планировать севообороты и оптимизировать размещение полей и производственных участков.
Хорошо видно ржавое пятно F2O3. Признак сильного переувлажнения. Ленинградская область, район Населенного пункта Миньково, 2005 год
Третье направление использования компьютеров в земледелии связано непосредственно с производственной деятельностью.
Дело в следующем. До недавнего времени, а весьма часто и сейчас удобрения и средства защиты растений применяются площадно, то есть из расчета количества на гектар. А при наличии ЭВМ с соответствующей навеской в виде различных датчиков, исполнительных механизмов и базы данных, содержащей графическую информацию о внешнем виде листьев по культурам и сортам в зависимости от состояния растения, компьютер, сравнивая фактическое состояние растения с информацией в его памяти, определяет чего не хватает растению и соответственно прицельно вносит соответствующее удобрение или средство борьбы с болезнетворными микроорганизмами и вредителями. Точно так же из массива растений вычленяются сорняки, которые также прицельно обрабатываются гербицидом. Человек, в этом случае только контролирует процесс и вносит при необходимости изменения в программное обеспечение. Такой метод не только резко снижает расход удобрений и средств защиты растений, но и сильно уменьшает риски загрязнения почвы, грунтовых вод и продукции остатками агрохимических средств, в частности, риски занетраченности. В настоящее время ведутся работы по созданию полностью роботизированной техники. Так что не далеко то время, когда человек будет сидеть в уютном офисе, попивать кофе или чай, а на полях да и на фермах будет работать полностью роботизированная техника.