Дифференцированное внесение удобрений

Практика принятия правильных управленческих решений при дифференцированном внесении удобрений
 
Принятие оптимальных управленческих решений, направленных на получение желаемого результата с учетом неоднородности параметров плодородия, является сложной задачей. Это обусловлено в первую очередь наличием многих факторов как контролируемых, так и неконтролируемых, от которых зависит урожайность возделываемой сельскохозяйственной культуры (рис. 1).

Стратегическое решение может приниматься, например, один раз в год и оно отражает, как правило, личные интересы руководителя хозяйства. При формулировке стратегии необходимо принимать во внимание множество факторов, включая рациональное соотношение между ожидаемой прибылью и требованиями к охране окружающей среды, возможные риски. Другие стратегии могут учитывать необходимость использования наиболее эффективные технологии; интегрированную систему защиты растений; минимальный экономический риск.
Наиболее типичными среди них являются:
1. Получение максимума урожая, не принимая во внимание существующие ограничения. Такая цель достигается максимизацией урожайности на каждом участке поля с учетом программируемого урожая.
2. Максимизация прибыли. В этом случае проводят оптимизацию доз внесения удобрений с учетом их стоимости и ожидаемой прибыли. Такой подход более разумный, так как учитывает основные причины, вызывающие пестроту распределения питательных элементов в почве и затраты, связанные с их устранением. Рассматриваются проблемы, связанные с наличием участков с низкой урожайностью. При максимизации урожая большее количество удобрений должно быть внесено с целью повышения урожайности. Это может быть эффективно лишь в том случае, когда недостаток питательных элементов является лимитирующим фактором. Если же лимитирующими факторами являются, например, уплотнение почвы, или близость грунтовых вод, то такой подход приведет к бесполезной трате удобрений.
При максимизации прибыли дозы внесения удобрений на малоплодородные участки уменьшают. Такой подход повышает эффективность производства и снижает отрицательное воздействие на окружающую среду.
3. При возмещении питательных элементов удобрения вносят на участки в строгом соответствии с количеством питательных элементов, вынесенных с урожаем предшествующей культуры. Дозы внесения удобрений могут быть рассчитаны на основе карт урожайности. В этом случае карта внесения удобрений будет по виду аналогичной карте урожайности.
4. Стратегия, направленная на поддержание баланса питательных элементов базируется на отборе почвенных проб и оценке по ним содержания питательных элементов в почве. Затем проводится сравнение наличия питательных элементов с рекомендуемыми дозами внесения удобрений для получения программируемого урожая. Эта разница учитывается при дальнейшей корректировке доз дифференцированного внесения удобрений. Такой подход довольно прост. Для его осуществления необходимы данные о распределении питательных элементов в почве и рекомендации по применению удобрений.
Тактическое принятие решений относится к соответствующему сектору, оперативное - к конкретному полю.
Таким образом, принятие решений носит комплексный характер с определенным уровнем иерархии (см. рис. 2).
Успешное принятие решений возможно лишь при наличии соответствующего информационного обеспечения - данных об урожайности предшествующих культур, содержании элементов питания в почве и неоднородности их распределения, функций отзывчивости с.-х. культур на возрастающие дозы удобрений и др.
При принятии решений в системе координатного земледелия необходимо учитывать три вида неоднородности параметров плодородия и урожайности - пространственную, временную и предсказуемую. Прежде всего, неоднородность должна быть измерена, затем проанализирована и понята и только тогда могут быть приняты правильные, эффективные управленческие решения. Далее необходимо принять и разработать соответствующую стратегию принятия решения о выполнении технологического процесса в системе координатного земледелия, чтобы достичь успеха при его реализации, например, дифференцированного применения удобрений. Для реализации этого процесса необходима точная и своевременная информация о характере и уровне изменчивости параметров плодородия и урожайности.
Пространственная изменчивость параметров плодородия и урожайности может быть измерена посредством сбора и анализа данных о соответствующих показателях в принятой системе позиционирования со строгой привязкой к выбранной системе координат. Данные о неоднородности урожайности могут быть получены с помощью комбайнов, оборудованных мониторами урожайности, которые сейчас широко используются в большинстве развитых стран.
О временной изменчивости урожайности и параметров плодородия можно судить посредством сравнения, например, карт урожайности, полученных в течение ряда лет (3-х, 5-ти лет).
Предсказуемая неоднородность может быть оценена в результате сравнения планируемых, ожидаемых результатов с реально полученными. Этот вид неоднородности, как правило, обусловлен неправильной оценкой плодородия поля, ошибкой в ожидаемой урожайности и качестве урожая.
При упоминании о координатном земледелии, дифференцированном внесении удобрений первое, о чем думает человек это о глобальной системе позиционирования (GPS, GLONASS), геоинформационных системах (GIS), бортовых компьютерах и сверхсложных машинах для дифференцированного внесения удобрений. Необходимо понять, что многое из того, что делается в координатном земледелии, не требует компьютеров и спутников. Они только облегчают выполнение отдельных операций.
Необходимо начать с приобретения хорошего компьютера с памятью и математическим обеспечением достаточными для хранения и обработки больших объемов информации. В реализации технологии дифференцированного применения удобрений накопление и хранение информации о поле, урожайности с.-х. культур является одним из важнейших факторов.
Затем следует приобрести надежную систему позиционирования DGPS и научиться работать с системой GIS.
В зависимости от решаемых задач нужен тот или иной набор данных. Основными среди них являются урожайность, характеристики почвы, погода, используемые технологии, история применения удобрений, экономические показатели, данные аэрофотосъемки и т.д.
Для реализации технологии необходимы соответствующие ресурсы. От их наличия зависит насколько, и в каком объеме может быть реализована технология. В первую очередь успех зависит от уровня образования, опыта и мотивации персонала. Большую помощь в принятии решений могут оказать консультанты, поставщики удобрений и техники. Для успешного внедрения новой технологии целесообразно создать группу (команду) в которой каждый отвечал бы за решение конкретных задач.
На принятие решений и эффективность их выполнения большое влияние оказывает техника, которая имеется в наличии. Поэтому необходимо составить план приобретения необходимой техники с учетом финансовых возможностей хозяйства.
Методология управления внутрипольной неоднородностью параметров плодородия.
I.  Сбор информации
1.  Установить характеристики поля и создать карты урожайности за как можно большее количество лет.
2.  Скрупулезно вести учет всех выполняемых на поле операций желательно с привязкой к выбранной системе координат с использованием доступных навигационных систем.
II.  Анализ
III. Принятие решений
1. Принятие личной стратегии с учетом ограничений на прибыль, требований к защите окружающей среды от загрязнения и допустимых рисков.
2. Выбор технологии и формулировка задач:
· установление лимитирующих факторов и или снижение затрат энергоресурсов;
· диагностика посевов и принятие соответствующих действий направленных на борьбу с временной изменчивостью параметров плодородия и урожайности.
3. Выбор экономически эффективных действий:
· выявление и оценка лимитирующих факторов и осуществление соответствующих действий по их устранению или снижению затрат ресурсов, если не удается устранить лимитирующие факторы.
IV. Оценка результатов:
1. Оценка результатов принятых стратегических и тактических решений на каждом участке поля.
2. Оценка результативности всех предпринятых мероприятий. Если результативность низкая, необходимо выявить и проанализировать возможные причины.
 
Г.И. Личман,
А.И. Беленков,
РГАУ – МСХР имени К.А. Тимирязева