Опыт применения нового отечественного пенетрометра SmartSoil в ООО «Агросоюз»

Расположение:

Краснодарский край, Староминский район

Климат умеренно континентальный с мягкой зимой без устойчивого снежного покрова и жарким летом с большим количеством солнечных дней. Среднегодовая температура воздуха составляет +12,6 °C. Среднегодовое количество осадков — 875 мм.

— Владимир Станиславович, какие культуры выращивает ваше сельхозпредприятие?

— Мы более 10 лет являемся семеноводческим хозяйством, выращиваем семена озимой пшеницы селекции Национального центра зерна имени П. П. Лукьяненко, а также горох зерновой. До 2023 года у нас был стандартный севооборот: половина площадей из 2700 га отводилась под озимую пшеницу, в том числе под маточные участки размножения, около 340 га занимала сахарная свекла, на остальной площади сеяли озимый рапс, кукурузу, подсолнечник и горох.

В 2023 году вступил в силу новый закон о семеноводстве, согласно которому семенную озимую пшеницу можно сеять на прежнем поле только через 2 года, то есть в структуре хозяйства она должна занимать не более 33%. Поэтому нам понадобилось изменить структуру севооборота, замещая пшеницу на части площадей.

В прошлом году добавилась еще и проблема с самой рискованной нашей культурой – озимым рапсом. Обычно мы сеем его в сухую почву, а когда выпадают осадки, семена начинают прорастать, но в прошлом году случилась засуха и всходы рапса высохли.

Эти причины заставили нас изменить севооборот. В этом году мы посеяли новые культуры – сою и чечевицу, увеличили площадь под сахарную свеклу, кукурузу и подсолнечник.

— Для каких целей вы измеряете твердость почвы на полях?

— Раньше мы использовали определенный вид почвообработки под конкретную культуру без анализа твердости почвы. Проводили глубокое рыхление на глубину 30-35 см под подсолнечник и кукурузу, 45 см – под сахарную свеклу, поля под горох и рапс дисковали.

Но с тех пор, как у нас появилось одно поле с нулевой обработкой, мы поставили задачу изучить разницу в твердости почвы в весенний период на поле с No-Till и полях с разной обработкой почвы. Мы стараемся понять, какие процессы происходят в почве без обработки, насколько она уплотняется, что нужно сделать, чтобы сохранить ее в том виде, в котором она была на первоначальной стадии, как влияет севооборот на эти процессы. Чтобы наработать аналитические данные по этим вопросам, необходимо контролировать плотность почвы.

— Как вы проводите измерения?

— До приобретения пенетрометра SmartSoil S-60, мы пользовались механическим прибором, а в прошлом году первый раз измеряли твердость почвы новой техникой. Этой весной провели уже интересующие нас измерения в полном объеме. Для меня важны замеры именно весной, так как осенью почва полностью пересыхает и результаты получаются совсем другими, так как плотность почвы зависит не только от вида обработки, но и от содержания в ней продуктивной влаги.

Измерения проводились через интервал в 200 м. По результатам измерений был сделан сравнительный анализ плотности почвы на поле с No-Till и соседних полях в одной зоне, а также остальных полей с разными видами обработок в другой зоне, например, сравнивалось поле, где было проведено дискование под горох и рядом поле с глубокорыхлением под подсолнечник. Сравнительные характеристики этих измерений хранятся у меня на сервере компании «ТехноКом». Эти данные более точные и корректные, чем проведенные механическим прибором, их удобно хранить, всегда можно открыть, посмотреть и сравнить.

— Какие еще плюсы имеет пенетрометр SmartSoil S-60 по сравнению с механическим прибором?

— Когда измерения проводятся механическим пенетрометром, мы фиксируем глубину, на которой стрелка отклоняется в красную зону, то есть можем получить только одно значение – глубину расположения плужной подошвы или другого уплотнения почвы. До этого значения мы работаем вслепую и не видим самой динамики изменения твердости почвы в зависимости от глубины.

Пенетрометр SmartSoil позволяет фиксировать глубину уплотнения почвы, толщину и твердость почвы после этого уплотнения, а также строить графики плотности почвы по разной глубине, например, на 30 см и 40 см. Это очень удобно, так как такой график позволяет увидеть, насколько правильно выбран вид основной обработки почвы и ее глубина.

— Были ли сложности с производством измерений цифровым пенетрометром?

— Пенетрометр определяет координаты каждой точки измерения, но не показывает направление движения. Я решал эту проблему так: открывал на смартфоне в приложении цифровой платформы Cropwise, которую мы используем, функцию «Осмотр полей», находил конкретное поле и двигался по нему в нужном мне направлении, делая проколы через каждые 200 м. При этом я отслеживал направление своего перемещения с помощью мобильного приложения Cropwise и видел границы поля.
Еще нужно заметить, что пластина, которая необходима для измерений и прилагается к прибору, неудобна для переноски в руках, а ходить с ней приходится достаточно много. Мы для более комфортного ее ношения вставили в круглое отверстие резиновое кольцо.

— Что вы можете сказать о программном обеспечении, предлагаемом компанией «ТехноКом» для анализа измерений?

— Программы помогают увидеть твердость почвы послойно на разной глубине, но хорошо бы расширять их список для аналитики данных. В облачном сервисе хотелось бы иметь возможность проводить рейтинг полей. Например, для сравнения вывести на одну страницу результаты измерений на трех полях с разной почвообработкой. Сейчас это можно сделать только перенося данные в промежуточные программы.

— Для чего в конечном итоге вам могут пригодиться данные измерений плотности полей?

— Анализ плотности почвы, выполненный весной, позволяет понять, какую почвообработку необходимо провести осенью и нужно ли ее делать. Вообще аналитические данные и весь процесс цифровизации в сельском хозяйстве в основном направлены на будущее планирование.
Сейчас пенетрометр нам нужен для наращения аналитики, а когда ее объем будет достаточно большим, то можно будет внедрять какие-то изменения в технологию, например, ввести дифференцированную обработку почвы.

— Андрей Михайлович, насколько новый отечественный пенетрометр SmartSoil S-60 эффективен по сравнению с механическим прибором?

— До появления цифровых пенетрометров аграрии использовали механический прибор, у которого стрелка, отклоняясь, указывала на текущее сопротивление почвы. В 2023 году компания «ТехноКом» выпустила на рынок цифровой пенетрометр, преимущества которого заключаются в том, что он записывает измерения в автоматическом режиме, фиксирует координаты для привязки тестов к полю и оснащен GSM-модемом для быстрой загрузки выполненных измерений в облачный сервис для дальнейшего анализа. Это заметно экономит время на сбор данных и их перенос в программу, а также гарантирует точность измерений, исключая человеческий фактор.

— Для каких целей аграрии используют этот прибор?

— Пенетрометр позволяет определить общий фон твердости почвы на полях предприятия, что помогает правильно спланировать почвообработку, выбрать необходимую глубину обработки, в том числе и по зонам твердости. Знание твердости почвы также помогает при планировании севооборота.
Используя пенетрометр, можно определить наличие подплужной подошвы, спланировать работы по ее разрушению и в целом оценить необходимость такой дорогостоящей операции, заложить в бюджет дополнительные расходы на нее.
Для хозяйств, применяющих технологию No-Till, измерения позволяют контролировать общий фон уплотнения почвы.

— Как производятся измерения цифровым пенетрометром?

— Комплект SmartSoil S-60 включает в себя измерительное устройство, разборный стержень и 2 рабочих наконечника с разным диаметром основания для твердых и рыхлых грунтов. К пенетрометру прилагается металлическая пластина с круглым отверстием, необходимая для корректной работы ультразвукового датчика глубины. Прибор фиксирует текущие координаты перед каждым измерением, а количество видимых спутников и статус определения координат отображаются на его верхней панели. Выбрав место измерения, под датчиком глубины устанавливается металлическая пластина, в отверстие которой вертикально погружается стержень пенетрометра до желаемой отметки. При этом необходимо контролировать скорость погружения по показаниям на экране в пределах зеленой зоны. В режиме измерения, по мере углубления стержня в почву, пенетрометр вычисляет оказываемое сопротивление и отображает на экране с шагом измерения 1 см, обеспечивая запись измерений на глубине до 60 см. При извлечении стержня текущее измерение автоматически прерывается. Собранные данные отображаются на экране в виде таблицы. Измерения, собранные с превышением скорости погружения, выделяются красным, а ошибочные измерения, собранные с несоблюдением условий пенетрации почвы, автоматически отфильтровываются. Данные можно сохранить в память пенетрометра, а также передать на сервер или считать по USB.

— Какие результаты измерений можно посмотреть в облачном сервисе компании «ТехноКом»?

— SmartSoil – это полноценное решение для сельхозпроизводителей, которое включает в себя пенетрометр для выполнения измерений и облачный сервис для обработки полученных данных. В сервисе происходит привязка измерений к полям и формирование карт твердости почвы по слоям с шагом измерений 1 см. На каждое обследованное поле формируются до 60 карт твердости (до глубины 60 см). На карте поле будет окрашено в оттенки зеленого, желтого и красного цвета в зависимости от твердости почвы. Результат плотности почвы можно увидеть в программе в виде карты, графика или скачать в виде таблицы Exсel и перенести его в SAS, загрузить в PDF или Shapefile.

— Как с помощью пенетрометра SmartSoil S-60 можно оценить экономическую целесообразность применения каких-либо операций по почвообработке?

— Сервис SmartSoil формирует карты твердости по выполненным измерениям. По такой карте можно увидеть твердость на каждом сантиметровом слое почвы и с учетом планируемой культуры выбрать вид почвообработки и ее глубину.
Клиенты SmartSoil используют карты твердости для дифференцированной обработки почвы, что позволяет им снизить затраты на ГСМ при этих операциях. Известно, что заглубление плуга на каждый сантиметр увеличивает расход топлива на 20%.

— Имеются ли у пенетрометра SmartSoil S-60 импортные аналоги и насколько его приобретение экономически оправдано?

— Импортные аналоги имеются, но их применение затруднено из-за недоступности облачных сервисов. Стоимость пенетрометра SmartSoil S-60 ниже, чем у импортных приборов. Затраты на приобретение отечественного пенетрометра окупаются за 1 сезон, так как его стоимость составляет всего порядка 200 000 рублей. По нашей статистике, собранной в 2023 году, карты твердости позволяют снизить расходы только на операции по почвообработке в среднем на 25%, что примерно составляет 2 млн рублей у предприятия с земельным банком в 5000 га.