Точные возможности

Claas

Умеют ли российские аграрии использовать потенциал технологий контроля посевного материала и удобрений с максимальной выгодой.

Изменившаяся экономическая обстановка вынуждает сельхозпроизводителей максимально экономно расходовать подорожавшие почти вдвое семенной материал и минеральные удобрения. В то же время из-за роста курса валюты цена на средства, позволяющие вести контроль расхода этих материалов, также увеличилась. На рынке сельхозтехники предлагаются различные возможности контроля посевного материала и удобрений, однако умеют ли российские аграрии использовать их потенциал с максимальной выгодой?

Возрастающая из года в год стоимость посевного материала и агро­химии уже давно вынудила рос­сийских аграриев экономить на этих ресурсах. Однако сегодня вопрос о необ­ходимости их рационального использования стоит как никогда остро: из-за резкого роста курса валют цены на завозные удобрения и жидкую агрохимию выросли в 1,5-2 раза, на столько же подорожал и посевной материал.

Европейские страны с подобной ситуацией столкнулись еще два десятилетия назад, говорит региональный представитель по ЮФО компании Horsch Вячеслав Векленко. На западе ограниченный запас удобрений, поэтому аграрии начали их экономить. В России же, имеющей большие объемы дешевых ресурсов, привычка расходовать их вольготно сохранялась довольно долгое время.

Однако сейчас и наша страна подходит к рубежу, когда запасы начинают иссякать, и в первую очередь это касается фосфора — природных апатитов, констатирует специалист. Кстати, европейские страны уже полностью исчерпали свои залежи и закупают фосфориты в Северной Африке и частично в России, добавляет он.

Впрочем, несмотря на наличие «своих» минералов, составляющих основу фосфорных удобрений, скачок валюты вылился в повышение цен на всю агрохимию, продолжает Векленко. Объясняется это, по его словам, тем, что в производстве многих минеральных удобрений используется большая доля импортных составляющих. К примеру, продукция российского концерна «Щелково Агрохим» подорожала в среднем на 40% по сравнению с прошлым годом.

Цены на посевной материал импортного производства также увеличились в 1,5-2 раза по сравнению с прошлым годом. Впрочем, скачок валюты ударит главным образом по стоимости пропашных культур, прогнозирует Векленко, так как зерновые позиции в основном закрыты отечест­венным семенным материалом.

По наблюдениям менеджера компании «Сингента» Павла Кондратьева, основным семенным материалом, закупаемым сейчас из-за рубежа, являются овощные культуры (морковь, помидоры, огурцы и др.), а также сахарная свекла. Доля импорта этих семян близка к 100%. Гибриды подсолнечника и кукурузы зарубежной селекции составляют около 60%.

Таким образом, точность и максимальная экономия удобрений и посевного материала в современных реалиях должны встать во главу хозяйственной стратегии агропредприятий, поскольку именно следование этим принципам является залогом снижения себестоимости продукции, утверждает генеральный директор компании «Петтингер» (представительство Poettinger в России) Александр Зернов. А значит, и прибыль с 1 га будет зависеть от точности расхода удобрений и семян.

По мнению специалиста компании AMAZONE, отвечающего за электронные системы, Алексея Калаш­никова, в условиях, когда взлетевшие цены на сельхозтехнику и нестабильность кредитования агросектора делают покупку новых машин крайне затруднительной, для большинства агропроизводителей вариантов перейти к точному земледелию всего два.

Первый — дооснастить агрегаты с механической регулировкой бортовой электроникой. Второй — максимально полноценно использовать потенциал уже имеющихся новейших машин, в базовой комплектации которых заложены возможности точного земледелия.

Начинаем с трактора

Первым шагом на пути к точному земледелию считается повышение точности в управлении техникой в ручном или автоматическом режиме, говорит Александр Сорокин, коммерческий директор компании «ЛАБСОЛЮТ», специализирующейся на поставках навигационного оборудования и на оказании информационно-консультационных услуг аграрным предприятиям РФ.

Наиболее простой способ улучшения точности выполнения работ — это использование навигационных систем, работа которых основана на приеме спутниковых сигналов GPS и ГЛОНАСС.

Почти все ведущие производители самоходной техники в настоящий момент предлагают свои готовые навигационные решения, которые для особо дорогих моделей уже включены в базовую комплектацию машин. Если трактор не укомплектован навигацией на заводе, то его можно дооснастить впоследствии, установив ее как дополнительную опцию.

Но владельцам отечественной или недорогой импортной техники тоже доступны системы параллельного вождения, замечает Александр Сорокин, навигатор можно установить на любую технику, в любой момент, для любой операции и любой культуры, выбор велик, все зависит от предпочтений и финансовых возможностей.

Параллельное вождение

Наибольшую популярность в России имеют самые простые навигационные приборы для управления техникой в ручном режиме. Это так называемые системы параллельного вож­дения (или электронные маркеры).

Исходя из заданной ширины захвата, конфигурации поля и наиболее оптимального шаблона движения, такая система помогает оператору ориентироваться во время рабочего хода без снижения производительности и скорос­ти работ и не в ущерб качеству.

Система определяет местоположение машины, автоматичес­ки оценивает отклонение от заданного курса и высвечивает на экране верную траекторию, либо указывает курс с помощью ярких светодиодов. Поэтому такие системы называют еще курсоуказателями. Термин пришел из морской (яхтенной) навигации. На сельхозрынке такие навигаторы представлены различными отечественными и импортными производителями, среди которых Ag Leader, Trimble, Raven, Outback, StarFire (John Deere), TeeJet, Leica и др.

Данная навигационная опция повышает точность обработки поля с любым агрегатом, рассказывает специалист по системам точного земледелия компании John Deere Дмитрий Козлов. Наличие навигатора предотвращает появление необработанных или повторно обработанных зон, что достигается за счет максимально используемой ширины захвата агрегата. В результате сводятся к минимуму перекрытия соседних рядов и исключаются пропуски между соседними.

Однако при определении коорди­нат навигационным прибором возникает метровая погрешность, а стало быть, такая точность пригодна не для всех технологичес­ких операций. Поэтому в сельском хозяйстве для улучшения точнос­ти позиционирования используют специальные приемники, работающие с дифференциальными поправками (платными и бесплатными), которые позволяют сок­ратить возможные отклонения.

Точность бесплатных дифференциальных поправок, таких как EGNOS, SF1 (для приемников StarFire iTC от John Deere), Glide и др., составляет 40-25 см, платных (Omnistar VBS, Omnistar HP/XP, SF2 и др.) — 15-7см. Таким образом, точность нахождения машины зависит от вида дифференциальной коррекции, с которой работает приемник.

В сельском хозяйстве различают два вида точности — статическую и динамическую. Статическая точность важна там, где работы повторяются, например, при междурядной культивации через две недели после посадки культуры.

Такая точность получила условное название «точность из года в год». Динамическая точность характеризует работы менее точные и где важнее сохранить одинаковые стыковые, нежели «попасть в ту же линию». Такая точность называется «от прохода к проходу».

Свои навигационные приборы с функцией параллельного вож­дения предлагают также специализирующиеся на этом направлении производители: Outback, Raven, Trimble и др. Не отстают и производители сельхозтехники. Например, компания AMAZONE имеет свои разработки в области навигации — контроллер AMATRON 3 с функцией параллельного вождения GPS-TRACK, позволяющей направлять трактор по параллельным прямым с ручным подруливанием.

По подсчетам Дмитрия Козлова из John Deere, простейшая система параллельного вождения экономит не менее 10% удобрений (при работе с разбрасывателем) или жидкой агрохимии (при работе с опрыскивателем) только за счет исключения перекрытий. Тогда как установка системы подразумевает всего лишь установку монитора и спутникового приемника сигнала (GPS или ГЛОНАСС), работающего с поправками.

Автоматизация работы

Для хозяйств, работающих с техническими культурами и с овощами, где агрономические допус­ки по перекрытиям на посеве выше 30-40 см, одной только сис­темы параллельного вождения будет недостаточно, отмечает Александр Сорокин. Важно, чтобы процесс вождения был не только точен, но и максимально автоматизирован, то есть исключал человечес­кий фактор, уверен технический тренер компании John Deere Дмитрий Старостин. Например, резкий маневр оператора для сеялки точного высева будет иметь большое значение, поясняет он.

Таким образом, следующим шагом на пути к достижению точнос­ти станет приобретение или активация систем автоподруливания и автоматического разворота. Для этого также необходимо работать с сигналом повышенной точности.

Если обычный сигнал дает погрешность 15-20 см, то сигнал повышенной точности, к примеру, SF2 уже определяет местоположение орудия с точностью до 5-7 см, сравнивает Старостин. Подобная точность, по его словам, особенно актуальна для сельхозпроизводителей, занимающихся выращиванием овощей.
Впрочем, в любом хозяйстве использование систем точной навигации в совокупности с автоподруливанием дает еще большую экономию посевного материала и агрохимии, не сомневается специалист.

Так, по расчетам Старос­тина, в среднем окупаемость такой системы автовождения, как AutoTrac, составляет максимум два сезона, при этом особенно выгодно использование системы в хозяйствах, имеющих большие площади пашни — 1,5 тыс. га и выше.

Потребительская ценность сис­тем автовождения, рассуждает Старостин, кроме всего прочего заключается в том, что модуль (монитор) и приемник можно переносить с одной машины на другую и использовать сезонно (например, в тракторе и в комбайне).

Подготовка под системы автовождения сейчас включена в базовое оснащение основных брендов самоходных машин. Дополнительно установить систему могут и производители, специализирующиеся на навигации. «Системы автоматизированного вождения или автопилоты могут и монтироваться после покупки на площадке дилера техники, на мехдворе клиента или даже порой прямо в поле, — добавляет Александр Сорокин. —Многие производители техники включают в комплектацию специальную подготовку под автопилот, чтобы установка проходила более быст­ро и качественно в любом месте».

Тем не менее он советует заранее побеспокоиться об автопилоте, потому что многие компоненты везутся под заказ, их может не быть в наличии, и график монтажей верстается задолго до полевых работ.

И все же использование навигационных возможностей трактора еще не в полной мере дает контроль над высевом и расходом удобрений. Система навигации, установленная на тягловой машине, может не оправдать себя на неровных холмистых полях или при недостаточно точно отрегулированных параметрах самой самоходной машины, обращает внимание Старостин.

К примеру, при недогруженности переднего моста поворот будет выполнен хуже, соответственно, работа орудия не будет достаточно точной. Поэтому важно учитывать второй немаловажный способ экономии материалов — навигационное управление самим орудием.

Автоматический контроль отключения секций

Это решение позволяет еще более точно управлять процессом обработки в зависимости от местоположения машины: включать и отключать нужные секции автоматически, без участия механизатора на сложных участках поля — при развороте и на работе в клине.

При работе со средствами защиты растений точность имеет решающее значение, замечает Алексей Калашников из AMAZONE. Ведь перелив чреват не только перерасходом, но и потерей урожайности, а недолив — появлением дополнительной статьи расходов по устранению проблемы, против которой производилась защита. Использование же автоматического включения и выключения контроллера внесения способствует уменьшению перекрестного внесения и сокращает расход агрохимии. Помимо этого, система также повышает точность внесения, минимизируя пропуски и наложения в последних рядах, возле ограждений и водных путей.

Распределители удобрений AMAZONE также уже на протяжении многих лет работают с автоматическим изменением ширины захвата и отключением машины целиком на тех участках, где удобрения уже внесены. «Автоматический контроль отключения секций сейчас становится не исключением или какой-то новинкой, а просто необхо­димостью или, можно даже сказать, нормой для индуст­рии», — замечает Калашников.

Дмитрий Козлов из John Deere, в свою очередь, обращает внимание на длину секции в опрыскивателе, которая составляет в среднем около 2 м. Стало быть, при каждом развороте или заходе на сложный участок за пределы поля будет выливаться огромное количество раствора, говорит специалист. Однако при отключении секций экономия средств защиты будет в среднем составлять около одной пятой нормы вылива на гектар, подсчитывает он.

По данным Старостина, оператору, работающему на опрыскивателе с автоматическим отключением секций в совокупности с сигналом повышенной точности, удается сэкономить до 18% раствора за три обработки поля.

Автоматический контроль отключения секций сейчас устанавливается почти во всех самоходных опрыскивателях, объясняет Александр Сорокин. Его лишь нужно активировать с установленного монитора. На прицепных опрыскивателях автоматический контроль отключения секций необходимо осуществлять путем привязки орудия к навигационному приемнику трактора.

На одном языке

Каждый производитель прицепного оборудования старается оснастить его своей электроникой и своим монитором. Более того, каждый производитель машин и оборудования работает со своим протоколом передачи данных, говорит Вячеслав Векленко из Horsch. Из-за этого согласовать навигационные действия трактора и орудия до недавнего времени было довольно сложной задачей. Впрочем, теперь все большее число компаний начинают выпускать технику, адаптированную под стандарт ISO, соответственно, «общаться» машины могут по единому протоколу ISOBUS.

Задача производителей техники — «подружить» параметры управления опрыскивателя или любого другого орудия с системой контроллеров трактора без лишних дисплеев, уверен Дмитрий Козлов. То есть в кабине в идеале должен стоять один дисплей, который будет руководить системой автовождения тягловой машины и действиями орудия, агрегатированного с ней.

Так, новейшие машины, оборудованные ISOBUS-разъемом (оба участника полевых работ должны быть ISOBUS-совместимы) дос­таточ­но просто соединить друг с другом. На дисплее контроллера трактора появится вкладка опрыскивателя (виртуальный монитор), в котором можно задать отклю­чение секций в зависимости от желаемого перекрытия. В случае, когда машины не обладают ISOBUS-разъемом, при наличии у прицепного орудия собст­венного контроллера его можно согласовать с действиями трактора через протокол Serial Rate, утверж­дает Александр Сорокин.

Если же опрыскиватель своей электроники не имеет (российские, итальянские машины), необходимо глобально вмешиваться в его устройство: ставить электронный контроллер на распределительный клапан отключения секций и соединять его с контроллером трактора.

Дифференциальный посев

По оценкам заведующего полевой станцией РГАУ МСХА им. Тими­рязева Егора Березовского, экономия посевного материала за счет дифференцированного посева в нашей стране еще находится в зачаточном состоянии: слишком ресурсозатратным на данный момент является сам процесс составления карт почвенного анализа.

Тем не менее возможность автоматизировать процессы дифференцированного внесения существуют. Наиболее актуальной тема контроля высева становится сейчас в области пропашных культур и овощей. Поэтому дифференцированное внесение практикуется в настоящий момент только в сеялках точного высева.

Аналогично опрыскивателю можно совместить контроллеры сеялки и трактора через ISOBUS-разъем или по протоколам Serial Rate. Но если сеялка точного высева не обладает подобными протоколами общения, ее сначала следует модернизировать.

Как объясняет Александр Сорокин, для этого на высевающий вал сеялки устанавливаются гидромоторы или электромуфты, которые напрямую соединяются с навигационной сис­темой контроллера трактора. Согласно карте-предписанию навигационная система управляет работой высевающих секций, так же как в опрыскивателе выключая их на разворотах и входе в клин.

Примерная сумма вложений в пере­оборудование сеялки составляет около $27 тыс. (в зависимости от количества рядков). Экономия от установки таких систем, по мнению эксперта, особенно ярко проявляет­ся при сложно-контурных полях. Так, при проведении эксперимента с восьмирядковой сеялкой KINZE (площадь 600 га, точность сигнала 5-10 см) экономия семян на сахарной свекле сос­тавила 5,79% ($11,5/га), приводит пример специалист.

А при переоборудовании 12-рядковой сеялки KINZE и использовании ее на гиб­риде кукурузы НК Фалькон («Сингента») экономия составила 9%. При стоимости посевной единицы $183 1 п.е. (80 000 семян, Форс) окупаемость инвестиций, по расчетам Александра Сорокина, наступает уже на 1500 гектарах.

Переменное внесение

То, что дифференцированное внесение еще довольно слабо распространено в России (с учетом работы по картам-предписаниям), подтверждает и Егор Березовский. При этом регулировка внесения удобрений в режиме он-лайн (при наличии датчиков азота) имеет более реальные перспективы, что, по мнению Калашникова, объясняется отсутствием необходимости составления карт.

Для работы с переменным внесением без ISOBUS- и Serial Rate протоколов, разбрасыватели минеральных удобрений, не имеющие электронной начинки, необходимо переоборудовать. Для этого потребуется установить электромотор на шиберные заслонки лопаточного разбрасывателя и гидромотор на ленточный разбрасыватель.

После чего контроллер трактора сможет отслеживать и регулировать ширину их раскрытия (а значит, и норму внесения) в соответствии с картой или цветом азотного датчика — N-сенсора. Экономия минеральных удобрений при таком подходе, по расчетам Александра Сорокина, составит не менее 6%.

С самого простого

Если говорить про распределители удобрений, то ощутимую экономию принесет уже само переоборудование механических машин в электронные, уверен Алексей Калашников.

Например, производя работы на вполне современном, но не оснащенном бортовой электроникой распределителе минеральных удобрений, механизатор не может точно контролировать норму внесения, поскольку при изменении скорости в машине с механической регулировкой шиберной заслонки поменяется и норма внесения: заслонка останется открытой на прежнем уровне, объясняет специалист.

Также если трактор с положенных по норме 10 км/ч снизил скорость на 20%, т. е. до 8 км/ч (а реалии таковы, что разницу в 2 км/ч легко не заметить), норма распределения удобрений опять же изменится на 20%. Соответственно, на каждый гектар будет вноситься на несколько десятков кг сверх нормы.

Скажем, если по норме положено вносить 250 кг на гектар, подсчитывает Калашников, то с учетом дополнительных 20% получится лишних 50 кг. Таким образом, при площади поля 1000 га, перерасход составит 50 тыс. кг. В денежном эквиваленте при средней цене удобрений 16 тыс. руб. за 1000 кг такой перерасход обойдется хозяйству в незапланированные 800 тыс. рублей.

Поэтому задача электронной системы управления, в первую очередь, контролировать регулировочную заслонку (с помощью электропривода) в зависимости от скорости машины: больше скорость — шире отверстие, сильнее подача. И, соответственно, в обратной последовательности, если скорость снижена.

Та же логика действует и в случае с применением бортовых компьютеров на опрыскивателях: давление жидкости и расход в литрах должны меняться в зависимости от скорости трактора таким образом, чтобы норма внесения препарата оставалась всегда постоянной.

По наблюдениям Александра Сорокина, многие аграрии не изучили до конца потенциал имеющихся у них мониторов-контроллеров для орудий. А между тем, зачастую, в этом контроллере сосредоточены все передовые новшества, которые производитель заложил в данный агрегат, подчеркивает специалист.

И недостаточная информированность о резервах может иной раз скрывать от купившего, что простая разблокировка функции переменного или дифференциального внесения поможет ему сэкономить несколько сотен долларов на гектар.