РЕФЕРАТ

Отчет 139 с., рис. 50, табл. 26, источников 133.

МОНИТОРИНГ, ПРОГНОЗИРОВАНИЕ, ТОЧНОЕ СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО, АВТОМАТИЗАЦИЯ, РОБОТИЗАЦИЯ

Научная новизна заключается в создании системы мониторинга и прогнозирования научно-технологического развития АПК и инновационной деятельности в соответствующей профилю Центра тематической области.

Практическая значимость заключается в содействии подготовки информационных, аналитических и прогнозных материалов для целей научно-технологического развития АПК Российской Федерации.

Цель – мониторинг и актуализация научно-технологического прогноза развития АПК: технологии точного сельского хозяйства, включая автоматизацию и роботизацию в 2020 году.

Для достижения указанной цели в 2020 г. выполнено следующее:

– актуализация фактического состояния нормативно-правовой документации в области цифрового сельского хозяйства;

– изучение и анализ состояния современного рынка технологического оборудования и тенденций развития в области цифрового сельского хозяйства;

– изучение кадрового, интеллектуального, методического обеспечения научных и образовательных учреждений по цифровизации АПК и оценка научно-технологических тенденций и их индикаторов развития в РФ;

– актуализация прогноза о перспективных направлениях технологического развития АПК РФ в области цифровизации сельского хозяйства;

– реализация сервисов личного кабинета эксперта (автоматическое назначение анкет, оповещения и др.) сайта центра; реализация элементов автоматической обработки данных анкет для составления аналитических отчетов; проведение редизайна сайта;

– подготовка учебно-методических материалов по направлению «Цифровое сельское хозяйство»;

– подготовка по результатам работы Центра отчета, аналитических
и прогнозных материалов.

1 НОРМАТИВНО-ПРАВОВАЯ БАЗА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
БЕСПИЛОТНЫХ АВИАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Рассмотрим существующие законодательные документы по использованию беспилотных авиационных систем в различных странах мира.

Стоит отметить особенности регулирования применения беспилотных летательных аппаратов на территории Европейского союза (ЕС). С июля
2020 г. национальные правила дополнились общими правилами ЕС. Это значит, что после того, как оператор БПЛА получил разрешение от государства в регистрации, ему будет разрешено свободно перемещаться по Европейскому союзу и использовать БПЛА. Предполагается, что нормативно-правовая база ЕС будет охватывать все типы существующих БПЛА и все типы операций, производимых с беспилотными летательными аппаратами, способствуя разработке инновационных приложений и созданию европейского рынка услуг.

Российская Федерация

Основное конкурентное преимущество России связано с исторической традицией развития авиационной науки и техники (а также авиамоделизма)
и наличием кадрового потенциала в этой отрасли. В короткий период с 2008 по 2013 г. в стране инициативно образовался ряд компаний, профессионально развивающих БАС-технологии. Аналогичное преимущество эффективно используют лидеры рынка – США и Израиль.

Постановлением Правительства Российской Федерации от 25 мая 2019 г. № 658 утверждены Правила учета беспилотных гражданских воздушных судов с максимальной взлетной массой от 0,25 до 30 кг, ввезенных или произведенных в Российской Федерации.

Информация для постановки на учет:

– фотография беспилотника;

– заявление о постановке на учет со сведениями (информация о беспилотном воздушном судне и его технических характеристиках; тип беспилотного воздушного судна, присвоенный производителем; серийный идентификационный номер, количество установленных двигателей и их вид, информация об изготовителе беспилотного воздушного судна).

Информация о владельце беспилотника:

– юридические лица: полное наименование, основной государственный регистрационный номер, ИНН, адрес;

– ИП: ФИО, ОГРНИП, ИНН, адрес места жительства;

– физические лица: ФИО, дата и место рождения, страховой номер индивидуального лицевого счета, номер, серия и дата выдачи документа, удостоверяющего личность, адрес места жительства.

Разрешение на съемку с квадрокоптера в особых зонах является обязательным. Без документа пилот не имеет права осуществлять съемку.

Для оформления документов, разрешающих полет квадрокоптера, определена процедура:

– оформление заявки в Росавиации; после ее рассмотрения, владелец БПЛА получит разрешение на съемку или заявление будет отклонено;

– перед использованием не позже чем за сутки государственным органам должен быть предоставлен маршрут будущего полета;

– за несколько часов до полета, владелец БПЛА обязан оповестить диспетчера о предстоящем полете;

– в процессе взлета и посадки все действия следует оговаривать с диспетчером.

Информация хранится в базе учета в течение всего срока нахождения беспилотного воздушного судна на учете и в течение 10 лет после снятия с учета.

Административный кодекс РФ предусматривает ответственность за нарушение правил использования воздушного пространства. Для обычных граждан это штраф от 20 до 50 тыс. руб., для должностных – от 100 до 150, для юридических лиц – от 250 до 300.

США

По данным Федерального авиационного управления США (FAA), полеты на БПЛА в США разрешены.

В 2012 г. был изменен основной документ, регулирующий авиасообщение в стране – Федеральный авиационный акт (Federal Aviation Act), внесены основные концепции функционирования БАС в рамках ее воздушного пространства и разработан план дальнейшей деятельности. Разработана «дорожная карта» развития рынка БАС до 2028 г.

Регистрировать беспилотный самолет в США имеет право:

– гражданин США;

– гражданин иностранного государства с правом проживания на территории США;

– юридическое лицо, организованное в соответствии с законодательством США или любого государства, если оно основано и функционирует на территории США.

Регистрации подлежат беспилотные летательные аппараты массой
от 0,25 до 25 кг.

Требования к оператору БПЛА:

– умение читать, говорить, писать и понимать по-английски (возможны исключения, если человек не может выполнить одно из этих требований по медицинским причинам, например, с нарушением слуха);

– быть здоровым физически и психически;

– возрастной ценз – не менее 16 лет;

– сдать аэронавигационный тест в утвержденном FAA центре тестирования знаний;

– пройти проверку безопасности Администрации транспортной безопасности (TSA).

Израиль

По данным Агентства гражданской авиации Израиля (CAAI) полеты на БПЛА разрешены.

Управление гражданской авиацией Израиля курирует вопросы содействия законодательству, регулированию и процедурам во всех вопросах, касающихся проектирования, производства, эксплуатации и обслуживания БПЛА. Осуществляет лицензирование, контроль и обеспечение соблюдения законодательства в этой сфере.

Требуется получить два разрешения от CAAI и Министерства связи. Так же для получения права управления БПЛА необходимо вступить в Израильский аэроклуб, получить лицензию и страховку. Это позволяет управлять беспилотником на расстоянии до 50 м. Для полетов дальностью до 250 м необходима лицензия оператора, выдаваемая Министерством транспорта после прохождения соответствующего курса обучения. Полеты далее 250 м запрещены без предварительного одобрения.

Канада

Согласно Управлению транспортной гражданской авиации Канады (TCCA), полеты на БПЛА разрешены.

Все БПЛА массой от 250 г до 25 кг должны быть зарегистрированы в TCCA. Пилоты обязаны маркировать дрон регистрационным номером.

Требования по пилотированию:

– БПЛА должен находиться в зоне прямой видимости во время полета;

– высота полета не более 122 м;

– минимальное расстояние во время полета до объектов инфраструктуры 30 м;

– запрещено летать на расстоянии менее 5,6 км от аэропортов и 1,9 км
от вертодромов.

В случаях применения БПЛА в коммерческих целях (сельское хозяйство, проведение исследований, аэрофото- и видеосъемка) требуется получение специального сертификата полетов.

Германия

По данным Федерального авиационного управления Германии (FAO), полеты на БПЛА разрешены.

Запрещены полеты на высоте более 100 м без разрешения. В контролируемом воздушном пространстве максимально допустимая высота составляет 50 м.

БПЛА должен находиться в зоне прямой видимости во время полета.

Использование дронов массой более 5 кг в ночное время без разрешения запрещено.

Пилотирование беспилотников массой до 5 кг допустимо без разрешения, но для полета БПЛА массой более 2 кг требуется лицензия оператора.
В соответствии с новыми положениями правил воздушного движения, операторам БПЛА массой более 2 кг необходимо получить сертификат с подтверждением достаточности знаний и навыков. Сертификат действителен в течение пяти лет. Возрастной ценз пилота – 16 лет.

Страхование дронов требуется для всех операций.

БПЛА не могут летать в пределах 1,5 км от аэропорта.

Все беспилотники массой 250 г или более должны быть помечены огнестойким значком, содержащим имя и адрес владельца.

Беспилотные самолеты нельзя применять над скоплением людей, промышленными и жилыми районами, тюрьмами, районами бедствий, определенными маршрутами движения и некоторыми другими районами, обозначенными как специальные. Запрещены полеты на расстоянии менее
100 м от федеральных автомагистралей и водных путей, железнодорожных сооружений.

Запрещены полеты над природоохранными территориями, охраняемыми Федеральным законом об охране природы.

БПЛА, способные записывать (передавать) оптические, акустические или радиосигналы, запрещены к использованию в частных жилых районах без согласия владельцев.

Франция

По данным Управления гражданской авиации Франции, полеты на БПЛА разрешены.

Все беспилотники массой от 800 г должны быть зарегистрированы на портале AlphaTango. Так же необходимо получить регистрационный номер, который должен быть постоянно виден на БПЛА и читаться на расстоянии
30 см невооруженным глазом. Пилот обязан предоставить подтверждение регистрации в случае проверки.

БПЛА должен находиться в зоне прямой видимости во время полета.

Запрещены полеты ночью (кроме случаев, когда есть специальное разрешение местного префекта).

Запрещены полеты над людьми, аэропортами или аэродромами, частной собственностью (только с разрешения владельца), военными объектами, тюрьмами, атомными электростанциями, историческими памятниками или национальными парками.

Запрещены полеты над продолжающимися пожарами, аварийными зонами или вокруг аварийных служб.

Запрещены полеты выше 150 м или выше 50 м над любым объектом или зданием, высота которого составляет 100 м или более.

Постановление Министерства экологии, устойчивого развития, транспорта и жилищного строительства Франции регламентирует правила полета БПЛА, ограничивая высоту полета до 150 м для моделей массой менее 2 кг. Полеты в населенной местности подлежат предварительному согласованию
с территориальными органами власти.

Великобритания

В соответствии с Управлением гражданской авиации Великобритании (CAA), полеты на БПЛА разрешены.

Коммерческие беспилотники в Великобритании требуют разрешения от CAA.

Страхование требуется для всех коммерческих операций беспилотных летательных аппаратов.

Пилот несет ответственность за безопасное управление своим беспилотником.

БПЛА должен находиться в зоне прямой видимости во время полета.

Все беспилотники, независимо от их массы, не должны летать выше
120 м над поверхностью земли.

Если дрон оснащен камерой, существует также ряд дополнительных ограничений, касающихся того, где можно совершать полет, и насколько можно приближаться к другим людям или объектам инфраструктуры. Чтобы иметь возможность летать в пределах этих зон или ближе, чем минимальные расстояния, указанные в правилах, следует получить предварительное разрешение от CAA.

Чтобы получить стандартное разрешение на коммерческий полет (PfCO), необходимо заполнить онлайн-заявку CAA и представить документы.

Нидерланды

Согласно сведениям Генерального директората гражданской авиации Нидерландов (DGCA), полеты на БПЛА разрешены.

Запрещены полеты на высоте более 120 м над землей или водой.

БПЛА должны летать на безопасном расстоянии от людей и зданий.

Пилоты должны поддерживать визуальную линию видимости с БПЛА во время полета.

Запрещены полеты ночью.

В Нидерландах различают частное, рекреационное и профессиональное применение беспилотников.

Для использования в коммерческих целях необходимо получение сертификата оператора БПЛА независимо от массы. При частном применении можно управлять аппаратом массой до 4 кг без сертификата оператора.

Швеция

Проектирование, изготовление, модификация, техническое обслуживание и эксплуатация гражданских БПЛА в Швеции регулируется положением о беспилотных летательных аппаратах (UAS) – TSFS 2009:88. Управление БПЛА допускается на высоту не более 120 м и при дальности полета от оператора не более 500 м.

Для полетов в зоне контроля аэропорта требуется разрешение от Управления воздушным движением. Разрешение также требуется, если полет совершается за зону визуальной видимости и цель полета испытания, исследования или коммерческие полеты. Для аэрофотосъемки требуется разрешение от Министерства землеустройства.

Проектирование, изготовление, обслуживание и эксплуатация гражданских БПЛА, имеющих рабочую массу более 150 кг, контролируется Европейским парламентом. Необходимо также одобрение со стороны Европейского агентства по авиационной безопасности (EASA).

В Швеции приняты следующие виды разрешения для управления беспилотниками:

– категория 1A UAS – максимальная взлетная масса самолета меньше или равна 1,5 кг, лицензия выдается на 2 года;

– категория 1B UAS – максимальная взлетная масса самолета больше
1,5 кг, но меньше или равна 7 кг, лицензия выдается на 2 года;

– категория 2 UAS – максимальная взлетная масса самолета составляет более 7 кг, лицензия выдается на 1 год;

– категория 3 UAS – для аппаратов с посадкой вне поля зрения пилота.

Швейцария

Согласно данных Федерального управления гражданской авиации Швейцарии (FOCA), полеты на БПЛА разрешены.

Автоматический полет (автономное управление беспилотником) в поле зрения пилота разрешается при условии, что пилот может в любое время вмешаться в управление беспилотником.

В пределах охотничьих или охраняемых территорий для водных
и перелетных птиц применение беспилотников запрещено без исключения.

Аэрофотосъемка разрешена при условии соблюдения правил защиты военных объектов. Внимание должно быть уделено защите конфиденциальности и положениям Закона о защите данных.

Беспилотники не должны эксплуатироваться над людьми на расстоянии менее чем 100 м.

Запрещены полеты в пределах 5 км от аэропорта.

Для общественных воздушных событий, в которых используются только модельные самолеты или беспилотники, FOCA не требует одобрения.

БПЛА массой до 30 кг могут быть использованы без лицензии при условии, что оператор всегда имеет визуальный контакт с летательным аппаратом.

Австрия

Согласно австрийскому национальному авиационному органу – Austro Control, полеты на БПЛА разрешены.

Возраст пилота от 16 лет.

Страхование ответственности является обязательным условием для всех операторов беспилотных летательных аппаратов.

Запрещено пролетать над группой людей без специального разрешения.

Нельзя летать в непосредственной близости от аэропортов без специального разрешения.

Только Austro Control может предоставить пилоту авиационное разрешение.

Даже после предоставления лицензии на эксплуатацию для определенных районов могут потребоваться специальные разрешения, связанные
с авиацией, в соответствии с Правилами воздушного движения от 2014 г.

В стране с 2014 г. внедрены очень строгие правила эксплуатации БПЛА. Потенциальные местоположения для полетов делятся на четыре категории:

– неразвитая область;

– нежилые районы;

– населенный пункт;

– плотно заселенная территория.

Для каждой категории существуют особые условия и разрешения. Квадрокоптеры одобрены только для первых двух категорий. Для населенных (густонаселенных) районов требуются гекса- или октокоптеры.

Получение лицензии необходимо, если:

– рейсы коммерческие, без сохранения снимков с камеры;

– максимальная масса 25 кг;

– полет вне зон безопасности;

– максимальный радиус полета 500 м.

Беспилотниками массой до 0,25 кг и максимальной высотой полета 30 м можно управлять без лицензии, даже если они оснащены камерой.

Венгрия

Согласно положениям Главного управления воздушного транспорта Венгрии, полеты на БПЛА разрешены. Разрешение и страхование требуются для всех полетов на любом типе БПЛА.

Бельгия

В соответствии с данными Федеральной службы по мобильности
и транспорту (FPS) и Управления гражданской авиации Бельгии (BCAA), полеты на БПЛА разрешены.

Полеты могут выполняться только в дневное время.

Масса БПЛА должна быть не более 150 кг.

Пилот должен постоянно поддерживать визуальную линию обзора
с БПЛА.

Для коммерческих полетов необходимо получение медицинской страховки, пройти теоретический тест и зарегистрировать БПЛА.

Исключением из нормативных требований Королевского указа от 10 апреля 2016 г. являются:

– беспилотники, используемые только для полетов внутри зданий;

– БПЛА, применяемые военными, таможенными органами, полицией, береговой охраной и т. д.;

– некоторые типы модельных самолетов, которые используются исключительно для личных целей, при условии, что они соответствуют строгим требованиям, изложенным в Королевском указе.

Ирландия

Регистрация для некоторых типов БПЛА обязательна с 21 декабря
2015 г.

Регистрации подлежат беспилотники:

– более 1 кг;

– летающие выше 15 м над землей или водой независимо от массы;

– с установленным оборудованием.

Норвегия

По данным Управления гражданской авиации Норвегии (CAAN), полеты на БПЛА разрешены.

Пилоты должны поддерживать визуальную линию видимости с БПЛА на протяжении всего полета.

Запрещены полеты в пределах 5 км от аэропорта или аэродрома без специального разрешения; выше 120 м над землей; над местами массовых скоплений людей, военными объектами или спортивными мероприятиями; в пределах 150 м от людей, зданий и транспортных средств.

С 2016 г. в стране действуют новые правила – пилоты БПЛА квалифицируются как моделисты и не нуждаются в специальном разрешении.

В коммерческих целях беспилотники делятся на три категории:

– взлетная масса менее 2,5 кг. Перед каждым полетом необходимо сообщить о нем, имя пилота должно быть прикреплено с номером телефона на аппарате, также необходимо вести журнал регистрации;

– масса до 25 кг – требует специального лицензирования пилотов;

– все модели, не относящиеся к описанным выше.

Хорватия

По данным Агентства гражданской авиации Хорватии, полеты на БПЛА разрешены.

Запрещены полеты выше 120 м над поверхностью земли или 50 м над препятствием, в зависимости от того, что больше.

При полете в контролируемом воздушном пространстве запрещены полеты менее 5 км от аэродрома.

Пилоты беспилотных летательных аппаратов должны поддерживать прямой визуальный контроль БПЛА во время полета.

БПЛА должны находиться на расстоянии не менее 30 м от людей, если только не включен режим низкой скорости и максимальная скорость не превышает 3 м/с. В этом случае дрон должен находиться на расстоянии не менее 5 м от людей.

Минимально допустимое расстояние от БПЛА в полете до группы людей составляет 50 м.

Все беспилотники массой более 5 кг должны быть помечены невоспламеняющейся идентификационной табличкой или идентификационной этикеткой. Негорючая табличка должна содержать идентификационную метку беспилотного летательного аппарата и контактную информацию владельца (имя, фамилию, адрес, телефон / адрес электронной почты).

Кипр

Согласно положения Департамента гражданской авиации Кипра (DCA), полеты на БПЛА разрешены.

Максимальная высота полета для беспилотников составляет 50 м над уровнем земли или моря для открытой категории, до 120 м над уровнем земли или моря для специальной категории. Департамент гражданской авиации может предоставить исключения операторам беспилотных самолетов особой категории.

Прямой визуальный контакт с БПЛА является обязательным и расстояние между оператором и БПЛА не должно превышать 500 м.

Безопасное расстояние 1 км от жилых районов.

Безопасное расстояние 500 м от зданий, людей, транспортных средств, животных, сооружений и т. д., кроме случая, когда получено согласие владельца.

Безопасное расстояние не менее 8 км от аэропортов и не менее
3 км от вертодромов.

Ночью летать на БПЛА запрещено.

Запрещается летать над, внутри или вблизи объектов военных, общественного пользования, археологических и общественных или частных.

Греция

В соответствии с положением Управления гражданской авиации Греции (HCAA), полеты на БПЛА разрешены.

При полете на высоте 50 м и более, необходимо иметь разрешение.

Запрещены полеты ночью.

Операторы беспилотных летательных аппаратов, которые летают в коммерческих целях или в категории «Особые», «Сертифицированные», должны иметь страховку аппаратов.

Операторам беспилотников, которые летают только для хобби или отдыха, не нужна страховка, если только их масса более 4 кг и попадают в категорию «Open-A2».

Запрещены полеты над людьми, тюрьмами, больницами, правительственными и военными объектами и другими уязвимыми районами.

Запрещены полеты над частной собственностью без разрешения владельца.

С января 2017 г. вступил в силу новый закон, согласно которому модели делятся на две категории:

– с общей взлетной массой до 7 кг, для них не требуется специальных разрешений;

– с массой более 7 и менее 25 кг, для них необходимо получить разрешение. Такие БПЛА не должны быть оснащены металлическими пропеллерами. Необходимо также страхование от несанкционированного использования, получения телесных повреждений и материального ущерба. Пилоты должны поддерживать расстояние не менее 50 м от скопления людей, животных и транспортных средств.

Полет через археологические объекты разрешается только со специальным разрешением.

Болгария

Согласно данных Управления воздушного движения Болгарии (BULATSA), полеты на БПЛА разрешены.

Пилоты должны запросить разрешение на полет, отправив письмо
в Главное управление администрации гражданской авиации (DG CAA) за восемь дней до полета. В письме должны быть указаны зоны полета, дата проведения полетов, время начала и окончания, ответственное лицо и номер мобильного телефона для связи с ним.

Италия

По данным Управления гражданской авиации Италии (ENAC), полеты на БПЛА разрешены.

БПЛА должны быть оснащены табличкой, показывающей идентификацию системы и оператора. Аналогичная табличка должна быть установлена также на удаленной наземной пилотной станции. Начиная с 1 июля 2016 г.,
в дополнение к табличкам, все беспилотники, которые позволяют передавать данные в режиме реального времени, должны быть оснащены устройством электронной идентификации.

Пилоты должны поддерживать прямую видимость с БПЛА во время полета.

Запрещены полеты ночью, над людьми, включая спортивные мероприятия, концерты и другие крупные мероприятия.

Беспилотные самолеты, которые осуществляют полет в рекреационных целях, не могут подниматься выше 70 м над землей, а беспилотные самолеты, которые летают в коммерческих целях – выше 150 м.

Запрещены полеты в пределах 5 км от аэропорта.

Пилоты коммерческих беспилотников, выполняющие операции с низким уровнем риска, должны представить заявление о соответствии определенным требованиям ENAC. Для выполнения операций с повышенным риском коммерческие пилоты должны получить сертификат об обучении
и эксплуатации, а также справку о состоянии здоровья.

Чешская Республика

По данным Управления гражданской авиации Чешской Республики, полеты на БПЛА разрешены.

Для коммерческих беспилотных полетов лицензия пилота необходима.

Эксплуатация беспилотников, как правило, разрешена в воздушном пространстве класса G в Чешской Республике. Это воздушное пространство
до 300 м над землей.

Пилоты беспилотных летательных аппаратов должны поддерживать прямой визуальный обзор БПЛА во время полета.

Полеты должны выполняться на безопасном расстоянии от людей, сооружений и густонаселенных районов.

Эстония

По данным Управления гражданской авиации Эстонии (ECAA), полеты на БПЛА разрешены.

Разрешение не требуется для полетов ниже 150 м.

Для полетов ниже 150 м пилоты должны запросить разрешение не менее чем за три рабочих дня, выше 150 м – пилоты должны одновременно иметь разрешение и запрашивать разрешение не менее чем за семь рабочих дней.

Для личного использования можно снимать в любом месте с помощью БПЛА, но запрещено намеренно снимать кого-либо без его разрешения.

Польша

По данным Управления гражданской авиации (CAA), полеты на БПЛА
в Польше разрешены.

Запрещены полеты выше 150 м.

Пилоты должны поддерживать визуальную линию видимости с БПЛА во время полета.

Страхование ответственности требуется для коммерческих беспилотных полетов.

Запрещены полеты дронов массой более 25 кг.

Операции с беспилотниками должны проводиться на расстоянии не менее 5 км от аэропортов.

Запрещены полеты на расстоянии не менее 100 м от населенных пунктов и 30 м от людей, транспортных средств и животных.

Запрещены полеты над скоплением людей, городами, улицами
и зданиями.

Для полетов в Варшаве требуется дополнительное разрешение от Бюро государственной защиты (BOR).

Пилоты должны получить медицинскую справку; справку, подтверждающую прохождение теоретического и практического теста.

Португалия

Согласно Национальному управлению гражданской авиации (ANAC), полеты на БПЛА разрешены.

Страхование беспилотников не является обязательным, но ANAC рекомендует заключить договор страхования гражданской ответственности для покрытия любого ущерба, который может возникнуть в результате использования самолета с дистанционным управлением.

БПЛА не могут использоваться для фото или видео без разрешения Национального авиационного управления.

Пилоты беспилотных летательных аппаратов должны постоянно поддерживать визуальную линию видимости БПЛА во время полета.

Мини беспилотники (массой менее 0,25 кг) не должны летать над людьми и не превышать высоту 30 м.

Для полета беспилотника массой более 25 кг ночью или за пределами прямой видимости (BVLOS) необходимо получить специальное разрешение от ANAC.

Испания

Согласно Государственному агентству воздушной безопасности (AESA), полеты на БПЛА разрешены.

Региональные власти имеют возможность издавать свои собственные правила о беспилотных летательных аппаратах.

Для коммерческих полетов дронов требуется разрешение.

Страхование ответственности требуется для коммерческих полетов.

БПЛА могут летать на высоте до 120 м над землей.

Запрещены полеты ночью. Для беспилотных летательных аппаратов с взлетной массой менее 2 кг полеты также могут выполняться ночью, если не превышена высота полета 50 м над землей.

БПЛА должны летать в пределах прямой видимости.

Пилоты должны выдерживать расстояние не менее 8 км от аэропортов
в неконтролируемом воздушном пространстве или 15 км на утвержденных рейсах BVLOS.

Пилоты должны находиться на расстоянии 150 м от зданий и на расстоянии 50 м или более от людей, не участвующих в полете.

Для полетов в национальных парках необходимо разрешение AESA. Использование беспилотных летательных аппаратов в бесполетных зонах должно быть одобрено Министерством обороны Испании.

Дания

По данным Управления гражданской авиации Дании (CAA), полеты на БПЛА разрешены.

Владелец БПЛА должен быть зарегистрирован в Управлении транспорта, строительства и жилищного строительства Дании.

Беспилотник должен быть помечен именем владельца, номером телефона и регистрационным номером, присвоенным Департаментом транспорта, строительства и жилищного строительства.

БПЛА массой 250 г или менее с максимальной скоростью полета 50 км/ч регистрировать не требуется.

Пилот должен иметь аккредитацию для работы с беспилотником массой более 7 кг.

Пилоту должно быть не менее 16 лет.

Запрещены БПЛА массой более 25 кг.

Беспилотники не должны летать выше 100 м.

БПЛА не должны эксплуатироваться на расстоянии менее 50 м по горизонтали от других лиц, если только эти лица не участвуют или не являются зрителями полета.

БПЛА должны уступать место пилотируемым самолетам.

При полете на БПЛА расстояние до взлетно-посадочной полосы / аэродромов общественного аэродрома должно быть не менее 5 км.

При полете беспилотника расстояние до взлетно-посадочной полосы / военной авиабазы должно быть не менее 8 км.

При полете беспилотника расстояние до населенных пунктов и основных дорог общего пользования должно быть не менее 150 м.

При полете на БПЛА расстояние до пилотируемых кораблей, лодок
и морских установок должно быть не менее 50 м.

Беспилотные самолеты нельзя использовать над плотно застроенными территориями, включая районы с коттеджами на выходные и жилые места для кемпинга, а также районы с большими скоплениями людей под открытым небом.

Запрещены полеты близко к другим БПЛА.

Для полетов за пределами зоны видимости, над людьми, внутри помещений, на открытых или объявленных публично мероприятиях, на высоте более 100 м, с более чем одним БПЛА, требуется автономное разрешение от Управления транспорта, строительства и жилищного строительства.

Для полетов в ночное время беспилотник должен быть снабжен светом, позволяющим оператору видеть его во время полета, в том числе его ориентацию в воздухе. Стартовые и посадочные площадки также должны быть освещены. Специальная лицензия необходима для полетов беспилотников
в ночное время в населенных пунктах.

Финляндия

По данным Агентства по безопасности на транспорте (TRAFI), полеты на БПЛА разрешены.

Запрещены полеты на высоте более 150 м над землей.

Пилоты беспилотных летательных аппаратов должны поддерживать прямой визуальный обзор БПЛА во время полета.

БПЛА не могут летать в пределах 1 км от любой взлетно-посадочной полосы аэропорта без разрешения диспетчерской вышки.

Пролет на расстоянии от 1 до 3 км от взлетно-посадочной полосы аэропорта разрешается до высоты окружающих препятствий. В непосредственной близости от препятствия можно пролететь 15 м над высотой препятствия
с разрешения владельца препятствия.

Пролетая в контрольной зоне аэропорта, но еще дальше, чем в 3 км от взлетно-посадочных полос аэропорта, максимально допустимая высота полета составляет 50 м.

БПЛА не могут летать над людьми. Коммерческие пилоты могут совершать полеты только при наличии специального разрешения TRAFI.

Ограничение массы БПЛА – 25 кг.

Пилоты, летающие в коммерческих целях, обязаны иметь страховку.

Для коммерческих полетов пилоту должно быть не менее 18 лет. Для прогулочных полетов возрастных ограничений нет.

Пилоты, используемые в коммерческих целях дрон, должны иметь наклейку на борту с указанием имени владельца и контактной информации,
а также документировать свои действия в бортовом журнале.

Китай

По данным Администрации гражданской авиации Китая (CAAC), полеты на БПЛА разрешены.

Любые беспилотники массой 250 г и более должны быть зарегистрированы в CAAC.

Лицензирование требуется для коммерческих операций.

Пилоты беспилотных летательных аппаратов должны поддерживать прямой визуальный контакт с БПЛА во время полета.

Запрещены полеты на высоте более 120 м над землей, в густонаселенных районах, в пределах любого аэропорта или аэродрома.

Любой беспилотник массой более 250 г должен быть зарегистрирован
в CAAC, от 7 до 116 кг – требуется лицензия CAAC.

Все беспилотные летательные аппараты, предназначенные для коммерческого использования, требуют лицензии CAAC.

Для управления беспилотником массой более 116 кг требуется лицензия пилота и сертификация БПЛА для работы.

Деятельность гражданской авиации в основном регулируется «Законом о гражданской авиации КНР», «Общими правилами полетов КНР» и «Положением об общем авиационном управлении полетом».

Регулирующее агентство по гражданским полетам – Управление гражданской авиации Китая выпустило консультативные положения, в которых устанавливаются руководящие принципы для полета беспилотников. Ожидается, что эти промежуточные меры будут обновлены по мере развития промышленности и нормативной базы БПЛА.

Положением о контроле над полетом средств общей авиации является административное регулирование, которое применяется ко всем коммерческим и рекреационным операциям воздушных судов, за исключением тех, которые участвуют в общественном воздушном транспорте. Общая авиация
в соответствии с законодательством Китая относится к авиационным операциям, отличным от военных полетов, полицейских воздушных действий, таможенных антиконтрабандных полетов и общественных воздушных перевозок. Положение включает в себя требования к полетам с целью проведения исследований в области промышленности, сельского хозяйства, лесного хозяйства, рыболовства, добычи полезных ископаемых и строительства, полетам с медицинскими целями, аварийного спасения и ликвидации последствий стихийных бедствий, метеорологического наблюдения, мониторинга океана, научных экспериментов, дистанционного зондирования и картирования,
а также получения информации для образования и обучения, культуры и спорта, туризма и экскурсий и т. д.

Южная Корея

Israel Aerospace Industries (IAI) и южнокорейский производитель композиционных материалов Hankuk Carbon (HC) подписали меморандум о создании совместного предприятия по разработке и производству новых вертикальных взлетно-посадочных полос для беспилотников. Компании заявили, что они начнут сотрудничество по разработке БПЛА с массой 200–300 кг, производство которых будет сосредоточено в Южной Корее (90 %).

Согласно местному законодательству, полеты дронов запрещены во многих местах страны, особенно в северных районах Сеула, где находятся ключевые государственные учреждения. Районы вокруг военных объектов
и атомных электростанций также закрыты для полетов.

В связи с развитием БПЛА правительство решило пересмотреть регулирование отрасли, заявив, что будет принято решение по расширению зоны полетов, упрощению требований к пилотам.

До 2017 г. полеты беспилотных летательных аппаратов регулировались в соответствии с Законом об авиации. По состоянию на 30 марта 2017 г. Закон об авиации отменен и заменен двумя законами – «Об авиационной безопасности» и «Об авиационном бизнесе».

Для использования БПЛА в коммерческих целях необходимо разрешение Министерства земельной инфраструктуры и транспорта. Разрешение для полета не требуется для беспилотников массой до 12 кг или менее, если они используются не в коммерческих целях.

При использовании БПЛА массой 25 кг и более необходимо получение сертификата безопасности от Управления безопасности транспорта Кореи.

Индия

По данным Министерства гражданской авиации, полеты на БПЛА в Индии разрешены.

Все БПЛА, за исключением тех, что в категории Nano, должны быть зарегистрированы и иметь уникальный идентификационный номер.

Пилоты должны всегда поддерживать прямую визуальную линию видимости во время полета.

Запрещены полеты более 150 м над землей.

Беспилотные самолеты не могут летать в районах, обозначенных как «запретные для полетов зоны», которые включают районы вблизи аэропортов, международные границы, комплекс государственного секретариата
в столицах штатов, стратегические местоположения и военные объекты.

Разрешение на полет в контролируемом воздушном пространстве можно получить, заполнив план полета и получив уникальный номер Центра информации о полете (FIC).

Генеральное управление гражданской авиации DGCA планирует регистрировать гражданские БПЛА и выдавать разрешения на их работу.

Генеральное управление гражданской авиации находится в процессе разработки и согласования правил с аэронавигационной службой, службой безопасности, Министерством внутренних дел для сертификации и эксплуатации БПЛА в гражданском воздушном пространстве Индии. До момента выхода регламентирующих документов запрещается использование беспилотников в гражданском воздушном пространстве для любых целей.

Япония

По данным Японского бюро гражданской авиации (JCAB), полеты на БПЛА разрешены.

Перед полетом необходимо запросить разрешение, подав заявку на получение разрешения в Министерство наземной инфраструктуры.

БПЛА не могут летать без специального разрешения Министерства земли, инфраструктуры, транспорта и туризма:

– более 150 м над уровнем земли;

– возле аэропортов;

– над густонаселенными районами, определенными Министерством внутренних дел и связи.

БПЛА могут летать только днем.

Пилоты должны поддерживать визуальную линию видимости с БПЛА во время операций.

БПЛА не должны летать в пределах 30 м от людей или частной собственности.

Аппараты нельзя использовать для перевозки опасных грузов.

БПЛА не могут сбрасывать предметы во время полета, умышленно или случайно.

Австралия

Согласно Управлению безопасности гражданской авиации Австралии (CASA), полеты на БПЛА разрешены.

Разрешены полеты только днем с соблюдением визуальной видимости.

Высота полета не выше 120 м над землей.

Расстояние минимум 30 м от других людей.

Полеты запрещены над или вблизи зоны, затрагивающей общественную безопасность или где проводятся аварийные операции (без предварительного разрешения). Это может включать такие ситуации, как автомобильная авария, полицейские операции, пожар и связанные с этим противопожарные мероприятия, а также поиск и спасение людей.

Запрещены полеты в местах массового скопления людей: пляжи, парки, стадионы.

При массе БПЛА более 100 г, запрещено летать на расстоянии менее
5,5 км от контролируемых аэродромов.

Фото и видео людей без их согласия запрещено.

Управление гражданской авиацией CASA утвердило сертификаты оператора БПЛА в категориях с несколькими роторами, с фиксированным крылом и вертолетом для четырех масс – до 2, 7, 20 и 150 кг.

Для управления БПЛА массой менее 2 кг не требуется сертификат оператора или лицензия удаленного пилота. Для остальных категорий необходимо разрешение в виде лицензии удаленного пилота, которым, в свою очередь, необходимо иметь сертификат оператора RPA.

Аргентина

Согласно Национальному управлению гражданской авиации Аргентины (ANAC), полеты на БПЛА разрешены.

Все беспилотники должны быть зарегистрированы в Национальном реестре воздушных судов (ANAC).

Минимальный возраст пилота для эксплуатации БПЛА – 18 лет. Лица
16 и 17 лет могут пилотировать беспилотный летательный аппарат, если он сопровождается взрослым во время операции.

БПЛА запрещено использовать в пределах 5 км от аэропортов, аэродромов и вертодромов.

БПЛА запрещены в густонаселенных районах или над местами массового скопления людей.

Азербайджан

По данным Государственного управления гражданской авиации Азербайджана (CAA), полеты на БПЛА разрешены.

Запрещено работать в любой зоне движения аэродрома / аэропорта, кроме как с разрешения соответствующего органа УВД или лица, ответственного за аэродром / аэропорт.

БПЛА не могут летать на высоте более 120 м над уровнем земли.

Пилоты беспилотных летательных аппаратов должны поддерживать прямую визуальную линию обзора с беспилотником во время полета.

Запрещены полеты в пределах 150 м от любой перегруженной территории города, поселка или поселения.

Запрещены полеты в пределах 50 м от любого человека, судна, транспортного средства или сооружения.

Во время взлета или посадки БПЛА не должен летать в пределах 30 м от любого человека, если только этот человек не участвует в операции управления БПЛА.

Бразилия

По данным Управления гражданской авиации Бразилии (ANAC), полеты на БПЛА разрешены.

Возраст пилота – не моложе 18 лет.

Пилоты не могут управлять более чем одним БПЛА одновременно.

Пилоты беспилотных летательных аппаратов должны всегда поддерживать визуальную линию видимости своего беспилотника.

Пилоты, управляющие беспилотниками массой более 250 г, должны иметь страховку, покрывающую ущерб третьим лицам.

Любой дрон массой более 250 г должен быть зарегистрирован в системе беспилотных летательных аппаратов ANAC (SISANT), а регистрационный идентификатор должен быть нанесен на БПЛА.

Беспилотники массой более 250 г могут летать только на участках длиной 30 м или более от людей, не участвующих в полете, под полную ответственность пилота-оператора и в соответствии с правилами использования.

Полеты над тюрьмами, военными объектами или другой важной инфраструктурой запрещены.

Полеты не разрешаются на расстоянии менее 30 м от зданий.

Полеты над людьми запрещены.

Автономная работа дронов запрещена. Автономные операции отличаются от автоматических беспилотных операций тем, что пилот может вмешаться в управление в любой момент.

Камерун

Согласно данным Управления гражданской авиации Камеруна (CCAA), полеты на БПЛА разрешены.

Запрещены полеты на высоте более 120 м над землей.

Пилоты беспилотных летательных аппаратов должны поддерживать прямой визуальный обзор БПЛА во время полета.

Запрещены полеты в пределах 5,5 км от любого аэропорта или аэродрома; на расстоянии менее 15 м от любых сооружений, включая здания, транспортные средства, корабли, животных и людей; полеты ночью.

Египет

По данным Управления гражданской авиации Египта, полеты на БПЛА разрешены.

В соответствии с Законом № 28 от 1981 г., в который были внесены поправки, включающие в себя закон о беспилотниках и в соответствии с законом № 92 от 2003 г., прежде чем эксплуатировать беспилотник в Египте, необходимо получить разрешение Управления гражданской авиации.

Индонезия

Согласно данным Генерального директората гражданской авиации, полеты на БПЛА разрешены.

Запрещены полеты выше 150 м без разрешения, БПЛА массой более
7 кг, в пределах 15 км от любого аэропорта, полеты ночью.

БПЛА не могут летать с любого движущегося транспортного средства.

Пилоты должны поддерживать прямую линию визуального обзора во время полета.

Иран

По данным национального авиационного управления – Организации гражданской авиации Ирана (CAOI), беспилотники в Иране запрещены.

Мексика

Согласно Национальному авиационному органу – Генеральному директорату гражданской авиации Мексики (DGCA), полеты на БПЛА разрешены.

Все беспилотники массой более 250 г должны быть зарегистрированы в DGCA. Для регистрации требуется официальное удостоверение личности, подтверждающее гражданство Мексики, поэтому запрещается регистрация иностранных лиц.

Запрещены полеты в ночное время, на расстоянии более 500 м от оператора, выше 100 м над уровнем земли, над людьми или животными, на исторических местах, на расстоянии менее 9,2 км от любого аэродрома, сброс любого рода предметов с БПЛА.

На данный момент для получения лицензии на дрон в Мексике пилот должен быть:

– не моложе 18 лет;

– мексиканцем по рождению;

– предоставить свою военную карту;

– иметь диплом средней школы;

– иметь справку о состоянии здоровья.

Турция

По данным Администрации аэропортов штатов Турции (SAMA), полеты на БПЛА разрешены.

БПЛА массой более 500 г должны регистрироваться в правительстве Турции перед полетом.

Разрешение требуется до всех коммерческих полетов.

Запрещены полеты выше 120 м и БПЛА массой более 4 кг для частных
и личных рейсов.

Венесуэла

Согласно Национальному институту гражданской авиации (INAC), полеты на беспилотниках разрешены.

Венесуэла имеет несколько категорий лицензий на беспилотные полеты.

Заявители должны быть венесуэльцами или гражданами страны, которая предоставляет взаимный режим при выдаче лицензий венесуэльцам.

Пилоты должны говорить, читать и писать на испанском языке, иметь действующий авиационный медицинский сертификат, соответствующий типу лицензии.

Украина

По данным Государственного авиационного управления Украины, полеты на БПЛА разрешены.

БПЛА массой более 2 кг должны быть зарегистрированы и иметь разрешение в UkrAirCenter (подать заявку как минимум за 10 дней).

БПЛА массой менее 2 кг не требуют разрешения.

Пилот должен быть не далее 500 м от БПЛА.

Пилот не должен контролировать более одного БПЛА одновременно.

Запрещены полеты выше 50 м без разрешения, в пределах 5 км от внешних границ аэропорта, в пределах 30 м от отдельного человека, 50 м от группы людей в возрасте до 12 человек,150 м от группы более 12 человек, полеты ночью.

Республика Беларусь

БПЛА, приобретенные физическими лицами для личного пользования, могут относиться к беспилотным летательным аппаратам, включенным в перечень товаров и технологий двойного назначения, и подлежат экспортному контролю. Перемещение таких аппаратов в данном случае осуществляется на основании разрешений Государственного военного промышленного комитета Республики Беларусь, которые предъявляются таможенному органу.

БПЛА относится к радиоэлектронным средствам и (или) высокочастотным устройствам, и при его перемещении физическими лицами в качестве товара для личного пользования необходимо представить таможенному органу членский билет Белорусской Федерации Беспилотной Авиации (согласно Решению Государственной комиссией по радиочастотам при Совете Безопасности Республики Беларусь от 28 августа 2012 г. № 12К/12 «О выделении радиочастотного спектра для радиоэлектронных средств малого радиуса действия»).

Таким образом, для перемещения авиамоделей через таможенную границу Республики Беларусь, необходимо:

– быть членом Белорусской Федерации Беспилотной Авиации;

– получить заключение об идентификации продукции в Государственном военно-промышленном комитете Республики Беларусь.

Авиамодели массой более 0,5 кг подлежат маркировке (специальная наклейка, устойчивая к атмосферным воздействиям) с указанием фамилии, имени и отчества владельца, его адрес и контакты для связи, либо наименование юридического лица, адрес организации, которой принадлежит устройство.

Для осуществления фото-видеосъемки, владелец авиамодели должен получить разрешение Генерального штаба Вооруженных сил, а после предоставить весь отснятый материал.

Чили

Согласно чилийскому национальному авиационному управлению, Генеральному управлению гражданской авиации Чили (DGAC), использование БПЛА является законным, но необходимо соблюдать правила регистрации и использования:

– произвести регистрацию БПЛА в DGAC;

– одному пилоту разрешается управлять только одним БПЛА;

– запрещены полеты в ночное время и при плохих погодных условиях;

– управление БПЛА должно производиться только в режиме визуальной видимости и на расстоянии не более 500 м от оператора; ограничение по высоте полета – не более 130 м;

– полеты над местами скопления людей производятся не менее 30 м;

– минимальное приближение к аэропортам – 2 км; запрещены полеты над правительственными и военными объектами.

Пилот БПЛА в Чили, должен получить регистрационную карту и разрешение на эксплуатацию от DGAC, а также получить удостоверение пилота. Регистрация действительна в течение 12 месяцев с последующим продлением.

Для регистрации предоставляется следующая информация:

– производитель БПЛА;

– марка, модель и серийный номер;

– тип конструкции;

– максимальная взлетная масса;

Требования к пилоту:

– возраст старше 18 лет;

– сдать экзамен по метеорологии и аэродинамике.

Эквадор

Согласно данным Главного управления гражданской авиации Эквадора (GDCAE), использование БПЛА является законным, но необходимо соблюдать правила регистрации и использования.

Беспошлинный ввоз БПЛА разрешается рыночной стоимостью до
500 долл. США, при большей стоимости БПЛА облагается налогом до 35 % от оценочной стоимости, но налог возвращается при выезде из страны. Не облагаются налогом БПЛА ввозимые для решения профессиональных задач.

Основные правила применения:

– запрещены полеты в ночное время и при плохих погодных условиях;

– минимальное приближение к аэропортам – 9 км; запрещены полеты над правительственными и военными объектами;

– полеты над местами скопления людей производятся не менее 30 м;

– управление БПЛА должно производиться только в режиме визуальной видимости и на расстоянии не более 500 м от оператора; ограничение по высоте полета – не более 130 м.

Перу

Согласно Генеральному управлению гражданской аэронавтики (DGAC), управление БПЛА в Перу является законным, но необходимо соблюдать правила регистрации и использования.

При въезде в Перу беспилотник декларируется на таможне с оплатой налога в зависимости от его стоимости (около 18 %). При выезде налог возвращается. Штраф за ввоз без декларации – 250 долл. США.

Регистрация БПЛА осуществляется в Управлении сертификации и авторизации DGAC лично или в центрах обслуживания граждан. Процедура занимает – 48 ч.

Основные правила применения:

– запрещены полеты в ночное время и при плохих погодных условиях;

– минимальное приближение к аэропортам – 4 км; запрещены полеты над правительственными и военными объектами;

– полеты над местами скопления людей производятся не менее 30 м;

– скорость полета не более 160 км/ч;

– управление БПЛА должно производиться только в режиме визуальной видимости и на расстоянии не более 500 м от оператора; ограничение по высоте полета – не более 130 м.

Сингапур

Согласно данным Управления гражданской авиации Сингапура (CAAS), управление БПЛА в Сингапуре разрешено, но необходимо соблюдать правила регистрации и использования:

– не требуется получать специальное разрешение для БПЛА массой до
7 кг при высоте полета до 60 м, в ином случае разращение обязательно;

– запрещены полеты над местами массового скопления людей;

– запрещается использовать БПЛА ближе 5 км от аэропорта;

– полеты совершаются только в условии прямой видимости БПЛА.

Исландия

По данным Исландского транспортного управления (ITA), использование БПЛА в Исландии разрешено.

Общие правила для не профессиональных полетов:

– обязательная маркировка БПЛА (имя, адрес и номер телефона пилота);

– разращенная масса БПЛА до 3 кг в городской местности и до 25 кг для полетов в сельской местности;

– БПЛА массой 20 кг и более должны подлежать страхованию;

– ограничение по высоте полета не более 120 м над землей или морем;

– запрещены полеты над местами массового скопления людей;

– запрещены полеты ближе 2 км от международных аэропортов и 1,5 км от других аэропортов;

– расстояние от зданий не менее 50 м в городской местности и не менее 150 м в сельской местности;

– полеты совершаются только в условии прямой видимости БПЛА;

– запрещены полеты над транспортными средствами и кораблями;

– в случае причинения ущерба пилот несет полную ответственность.

Эти же правила распространяются на коммерческие полеты за исключением того, что БПЛА подлежат регистрации в ITA и должны иметь специальный идентификатор.

Новая Зеландия

По данным Управления гражданской авиации Новой Зеландии (CAANZ), использование БПЛА в Новой Зеландии разрешено.

Общие правила для не профессиональных полетов:

– разрешенная масса БПЛА до 25 кг; пилот перед полетом должен убедиться в том, что аппарат исправен и безопасен в эксплуатации;

– полеты разрешены только в дневное время;

– БПЛА уступают в приоритете полета всем воздушным судам, находящимся в воздухе;

– полеты совершаются только в условии прямой видимости БПЛА;

– ограничение по высоте полета – 120 м над уровнем земли;

– запрещены полеты ближе 4 км от аэропортов;

– для полетов в контролируемом воздушном пространстве пилоты должны получить разрешение на полет;

– запрещены полеты в воздушном пространстве специального назначения без разрешения администрации района (например, в зонах военных операций или зонах ограниченного доступа);

– перед полетом оператор БПЛА обязан получить согласие владельца территории, над которой планируется полет.

Кения

По данным Управления гражданской авиации Кении (KCAA), использование БПЛА разрешено.

Общие правила полета:

– возрастной ценз оператора – 18 лет;

– импорт или экспорт БПЛА разрешен только с разрешения KCAA;

– запрещено передавать право собственности на БПЛА без одобрения KCAA;

– БПЛА подлежат регистрации в KCAA;

– для совершения коммерческих полетов требуется получения сертификата дистанционного управления воздушным судном (ROC) от полномочного органа;

– запрещены полеты над местами массового скопления людей;

– запрещается использовать беспилотный летательный аппарат над дорогой общего пользования или вдоль нее на расстоянии менее 50 м; дорога общего пользования не может использоваться в качестве места посадки или взлета БПЛА;

– запрещено использование БПЛА в пределах 10 км от аэропорта.

Шри-Ланка

По данным Управления гражданской авиации Шри-Ланки (CAASL), использование БПЛА разрешено.

Категории БПЛА:

– А – 25 кг или более;

– B – от 1 до 25 кг;

– C – от 0,2 до 1 кг

– D – до 0,2 кг.

Полет БПЛА (независимо от его категории), оснащенного камерами, подлежит согласованию с местной полицией;

Предварительное разрешение от местной полиции не требуется, если оператор получил письменное разрешение аэропорта в этом регионе или БПЛА эксплуатируется под наблюдением уполномоченного лица из CAASL;

БПЛА категорий A и B, оснащенные камерами, должны быть зарегистрированы в CAASL;

Дрон категории C, не оборудованный камерами, должен быть зарегистрирован поставщиком;

Дрон категории D, не оснащенный камерами, не требует регистрации;

Оператор должен поддерживать визуальную прямую видимость БПЛА во время полета;

Запрещается использовать дрон в при плохих погодных условиях.

Оператор может одновременно управлять только одним БПЛА.

Запрещается управлять БПЛА с движущегося транспортного средства, лодки или любой другой движущейся платформы.

Операторы должны отдавать приоритет пилотируемым самолетам и любым другим пилотируемым транспортным средствам.

Запрещены полеты над местами массового скопления людей.

Разрешаются полеты только в дневное время;

Требуется страхование для БПЛА, которые попадают в категорию A,
B или C.

Работа в территориальных водах Шри-Ланки без предварительного разрешения запрещена.

Запрещены полеты вблизи аэропортов.

Катар

По данным Управления гражданской авиации Катара (CAA), использование БПЛА разрешено, но только гражданам Катара. БПЛА ввозимые из других стран подлежат конфискации. Чтобы управлять БПЛА в Катаре, граждане должны запрашивать разрешение в CAA.

Выводы

Проанализирована нормативно-правовая документация использования беспилотных авиационных систем в 54 странах – Россия, США, Израиль, Канада, Германия, Франция, Великобритания, Нидерланды, Швеция, Швейцария, Австрия, Венгрия, Бельгия, Ирландия, Норвегия, Хорватия, Кипр, Греция, Болгария, Италия, Чешская Республика, Эстония, Польша, Португалия, Испания, Дания, Финляндия, Китай, Южная Корея, Индия, Япония, Австралия, Аргентина, Азербайджан, Бразилия, Камерун, Египет, Индонезия, Иран, Мексика, Шри-Ланка, Турция, Венесуэла, Украина, Республика Беларусь, Чили, Эквадор, Перу, Сингапур, Исландия, Новая Зеландия, Кения, Шри-Ланка, Катар.

Использование дронов в большинстве стран разрешены при различных условиях в зависимости от законодательства.

Запрещено использование БПЛА в Ираке, Иране и Сирии. В ряде стран, таких как Северная Корея, Судан, Ливия, Ливан, Уганда и др. не обнаружены какие-либо упоминания о правилах применения беспилотной авиации.

2 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ТОЧНОГО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Центром прогнозирования и мониторинга Кубанского ГАУ совместно
с Департаментом научно-технологической политики и образования Мин­сельхоза РФ организован через региональные органы управления АПК сбор статистической информации по использованию элементов точного сельского хозяйства в 2019–2020 гг.

Рейтинги составлены на основе данных, полученных из 64 регионов по точному земледелию и 68 регионов по точному животноводству. Достоверность полученных результатов обусловлена, прежде всего, достоверностью представления информации региональными органами управления АПК.

Рейтинг представлен по направлениям:

– количеству хозяйств, использующих элементы точного земледелия;

– площади, на которой используются элементы точного земледелия;

– количеству хозяйств, использующих элементы точного животноводства;

– поголовью КРС в хозяйствах, использующих элементы точного животноводства;

– количеству хозяйств, сотрудники которых прошли обучение в области точного сельского хозяйства;

– количеству сотрудников, повысивших квалификацию в области точного сельского хозяйства.

При анализе также учитывались действующие в регионе программы по развитию, поддержке и внедрению элементов точного сельского хозяйства.

2.1 Методика составления рейтинга

Руководителям органов управления АПК субъектов Российской Федерации Департаментом научно-технологической политики и образования Минсельхоза России были разосланы письма с просьбой организации сбора статистической информации по использованию элементов точного сельского хозяйства.

В приложении письма были указаны следующие показатели.

1. Количество хозяйств в регионе (по районам) с указанием названия хозяйства, площади и используемых элементов точного сельского хозяйства – точного земледелия и точного животноводства (таблица 2.1).

Таблица 2.1 – Использование элементов точного сельского хозяйства

2. Количество сотрудников (по районам), прошедших повышение квалификации по направлению «Точное сельское хозяйство» (точное земледелие или точное животноводство), с указанием названия программы обучения (таблица 2.2).

Таблица 2.2 – Повышение квалификации

3. Количество и наименование действующих программ по развитию, поддержке и внедрению элементов точного сельского хозяйства (таблица 2.3).

Таблица 2.3 – Программы по развитию, поддержке и внедрению элементов
точного сельского хозяйства

Рейтинги составлены на основе данных, полученных из 64 регионов по точному земледелию и 68 регионов по точному животноводству. Достоверность полученных результатов обусловлена, прежде всего, достоверностью представления информации региональными органами управления АПК.

Если в хозяйстве используется хотя бы один элемент точного земледелия из двенадцати или один элемент точного животноводства из шести, то данное хозяйство учитывалось при подсчете.

2.2 Рейтинг регионов по точному земледелию

В результате было проанализировано 64 региона, элементы точного земледелия используются в 55 регионах, 2834 хозяйствах на площади 15,5 млн га (2019–2020 гг.).

Точное земледелие используется в 10 % хозяйств из проанализированных регионов.

В 2018 г. проанализировано – 52 региона, элементы точного земледелия использовались в 40 регионах, 1930 хозяйствах на площади 12,5 млн га.

Повысилось количество регионов, использующих новые технологии
в растениеводстве, на 38 %; хозяйств – на 47 %; общая площадь, на которой применяются элементы точного земледелия – на 24 % (таблица 2.4).

Таблица 2.4 – Сравнение использования элементов точного земледелия
в 2018 и 2019–2020 гг.

По результатам анализа использования элементов точного земледелия (таблица 2.5) в лидерах находятся Волгоградская область (257 хозяйств), Краснодарский край (250 хозяйств), Воронежская область (211 хозяйств). Конкурируют по показателю общей площади, на которой используются элементы точного земледелия (таблица 2.6) – Воронежская область (1,33 млн га), Краснодарский край (1,22 млн га), Волгоградская область (1,2 млн га).

Таблица 2.5 – Количество хозяйств, использующих элементы точного
земледелия в регионах России

Таблица 2.6 – Площадь, на которой используются элементы точного
земледелия, по регионам России

Сравнительный рейтинг лидирующих регионов в 2018–2020 гг. показан в таблице 2.7.

Таблица 2.7 – Рейтинг регионов по использованию элементов точного
земледелия в 2018 и 2019–2020 гг.

В Краснодарском крае количество хозяйство увеличилось на 32 %, Воронежской области – на 16 %.

Площадь, на которой используются элементы точного земледелия в Воронежской области, увеличилась на 18 %, Краснодарском крае – на 27 %.

Далее выполним анализ регионов по элементам точного земледелия.

В таблице 2.8 представлено количество хозяйств в регионах, в которых использовались рассматриваемые элементы точного земледелия.

Таблица 2.8 – Количество хозяйств в регионах, использовавшие элементы
точного земледелия в 2019–2020 гг.

Повысилось количество хозяйств, оцифровавших поля в Краснодарском крае на 36 %, который вышел на лидирующие показатели в данном направлении (рисунок 2.1). В тройку лидеров так же вошли Волгоградская (повысилось на 48 %) и Воронежская (повысилось на 46 %) области.

а	б
Рисунок 2.1 – Регионы-лидеры по оцифровке полей: а – 2018 г.; б – 2019–2020 гг.

По использованию локального отбора проб в системе координат количество хозяйств уменьшилось (рисунок 2.2).

Использование систем параллельного вождения повысилось в Краснодарском крае на 6 %, в Волгоградской области – на 11 %, в Воронежской области – на 102 % (рисунок 2.3).

а	б
Рисунок 2.2 – Регионы-лидеры по использованию локального отбора проб в системе координат:а – 2018 г.; б – 2019–2020 гг.

а	б
Рисунок 2.3 – Регионы-лидеры по использованию параллельного вождения: а – 2018 г.; б – 2019–2020 гг.

Применение спутникового мониторинга транспортных средств показывает динамику у Краснодарского края на 59 %, Воронежской области – на 102 % (рисунок 2.4).

а	б
Рисунок 2.4 – Регионы-лидеры по использованию спутникового мониторинга транспортных средств:а – 2018 г.; б – 2019–2020 гг.

Рейтинги регионов-лидеров по дифференцированным технологиям представлены на рисунках 2.5–2.9. В целом хорошая динамика сохраняется у Краснодарского края; Воронежской, Волгоградской и Ульяновской областей.

А	б
Рисунок 2.5 – Регионы-лидеры по использованию дифференцированного внесения удобрений: а – 2018 г.; б – 2019–2020 гг.

а	б
Рисунок 2.6 – Регионы-лидеры по использованию дифференцированного посева:а – 2018 г.; б – 2019–2020 гг.

а	б
Рисунок 2.7 – Регионы-лидеры по использованию дифференцированного опрыскивания:а – 2018 г.; б – 2019–2020 гг.

а	б
Рисунок 2.8 – Регионы-лидеры по использованию дифференцированного орошения:а – 2018 г.; б – 2019–2020 гг.
а	б
Рисунок 2.9 – Регионы-лидеры по использованию дифференцированной обработки почвы по почвенным картам:а – 2018 г.; б – 2019–2020 гг.

Использование ДЗЗ для мониторинга посевов повысилось в Краснодарском крае и Воронежской области в 2 раза (рисунок 2.10).

а	б
Рисунок 2.10 – Регионы-лидеры по использованию технологий дистанционного зондирования земли:а – 2018 г.; б – 2019–2020 гг.

Динамика роста по использованию картирования урожайности в Краснодарском крае на 67 %, Воронежской области на 14 % (рисунок 2.11).

а	б
Рисунок 2.11 – Регионы-лидеры по применению технологий картирования урожайности:а – 2018 г.; б – 2019–2020 гг.

Повысилось количество хозяйств, использующие составление карт электропроводности почв (рисунок 2.12).

а	б
Рисунок 2.12 – Регионы-лидеры по применению технологий составления карт электропроводности почв:а – 2018 г.; б – 2019–2020 гг.

Рассмотрим рейтинг элементов точного земледелия. В тройке наиболее используемых элементов находятся – оцифровка полей, параллельное вождение, спутниковый мониторинг транспортных средств (рисунок 2.13).

Рисунок 2.13 – Рейтинг элементов точного земледелия

2.3 Рейтинг регионов по точному животноводству

В результате было проанализировано 68 регионов, элементы точного животноводства используются в 58 регионах, 1707 с общим поголовьем
3 млн (2019–2020 гг.).

Точное животноводство используется в 13 % хозяйств из проанализированных регионов.

В 2018 г. проанализировано – 46 регионов, элементы точного животноводства использовались в 35 регионах, 789 хозяйствах с общим поголовьем 1,7 млн.

Повысилось количество регионов, использующих новые технологии
в животноводстве, в 1,7 раза; хозяйств – в 2,2 раза; поголовье КРС в хозяйствах, использующих элементы точного животноводства по регионам –
в 1,8 раза (таблица 2.9).

Таблица 2.9 – Сравнение использования элементов точного животноводства
в 2018 и 2019–2020 гг.

По количеству хозяйств, использовавших элементы точного животноводства (таблица 2.10), доминируют Удмуртская Республика (123 хозяйства), Кировская область (92 хозяйства), Алтайский край (88 хозяйств); по поголовью КРС (таблица 2.11) – Краснодарский край (212 тыс.), Свердловская область (188 тыс.), Удмуртская Республика (166 тыс.).

Таблица 2.10 – Количество хозяйств, использующих элементы точного
животноводства по регионам России

Таблица 2.11 – Поголовье КРС в хозяйствах, использующих элементы
точного животноводства по регионам

Сравнительный рейтинг лидирующих регионов в 2018–2020 гг. показан в таблице 2.12.

Таблица 2.12 – Рейтинг регионов по использованию элементов точного
животноводства в 2018 и 2019–2020 гг.

В Удмуртской Республике количество хозяйство увеличилось в 1,7 раз. По поголовью КРС увеличилось в Краснодарском крае в 2,7 раза, Свердловской области – в 1,2 раза, Удмуртской Республике – в 1,9 раза.

Далее выполним анализ регионов по элементам точного животноводства. В таблице 2.13 представлено количество хозяйств в регионах, в которых использовались рассматриваемые элементы точного животноводства.

Таблица 2.13 – Количество хозяйств в регионах, использовавшие элементы
точного животноводства в 2019–2020 гг.

Использование технологии мониторинга качества продукции животноводства в Удмуртской Республике повысилось на 82 % (рисунок 2.14).

а	б
Рисунок 2.14 – Регионы-лидеры по использованию мониторинга качества продукции животноводства:а – 2018 г.; б – 2019–2020 гг.

Динамика применения электронной базы производственного процесса наблюдается в Удмуртской Республике (повышение на 98 %) – рисунок 2.15.

а	б
Рисунок 2.15 – Регионы-лидеры по использованию электронной базы производственного процесса в животноводстве:а – 2018 г.; б – 2019–2020 гг.

В Свердловской области использование идентификации и мониторинга отдельных животных повысилось на 88 %, в Краснодарском крае – на 52 % (рисунок 2.16).

а	б
Рисунок 2.16 – Регионы-лидеры по использованию идентификации и мониторингу отдельных животных:а – 2018 г.; б – 2019–2020 гг.

Анализируя лидеров по использованию мониторинга здоровья стада можно заметить, что в Краснодарском крае повышение на 43 % (рисунок 2.17).

а	б
Рисунок 2.17 – Регионы-лидеры по использованию мониторинга здоровья стада:а – 2018 г.; б – 2019–2020 гг.

Произошло снижение использования роботизации в процессе доения (рисунок 2.18).

а	б
Рисунок 2.18 – Регионы-лидеры по использованию роботизации процесса доения:а – 2018 г.; б – 2019–2020 гг.

Регионы-лидеры по использованию автоматического регулирования микроклимата и контроля за вредными газами представлены на рисунке 2.19.

а	б
Рисунок 2.19 – Регионы-лидеры по использованию автоматического регулирования микроклимата и контроля за вредными газами:а – 2018 г.; б – 2019–2020 гг.

Рассмотрим рейтинг элементов точного животноводства. В тройке наиболее используемых элементов находятся мониторинг качества продукции животноводства, электронная база производственного процесса, идентификация и мониторинг отдельных особей животных (рисунок 2.20).

Рисунок 2.20 – Рейтинг элементов точного земледелия

2.4 Рейтинг регионов по повышению квалификации

Проводился сбор материала по количеству сотрудников (по районам), прошедших повышение квалификации по направлению «Точное сельское хозяйство» («Точное земледелие» или «Точное животноводство»).

По повышению квалификации работников лидируют Ленинградская область (67 хозяйств), Московская область (47 хозяйств), Краснодарский край (46 хозяйств); Белгородская область (258 человек), Калужская область
(238 человек), Краснодарский край (234 человека) – таблицы 2.14 и 2.15.

Таблица 2.14 – Количество хозяйств, сотрудники которых прошли
обучение в области точного сельского хозяйства

Таблица 2.15 – Количество сотрудников, повысивших квалификацию
в области точного сельского хозяйства

Сравнительный рейтинг лидирующих регионов в 2018–2020 гг. показан в таблице 2.16.

Таблица 2.16 – Рейтинг регионов по повышению квалификации в области
точного сельского хозяйства в 2018 и 2019–2020 гг.

2.5 Программы по внедрению точного сельского хозяйства

При анализе также учитывались действующие в регионе программы по развитию, поддержке и внедрению элементов точного сельского хозяйства (таблица 2.17).

Таблица 2.17 – Программы по развитию, поддержке и внедрению элементов
точного сельского хозяйства в регионах России

Выводы

Рейтинги составлены на основе данных, полученных из 64 регионов по точному земледелию, 68 регионов по точному животноводству.

1. Элементы точного земледелия используются в 55 регионах, 2834 хозяйствах на площади 15,5 млн га (2019–2020 гг.). Точное земледелие используется в 10 % хозяйств из проанализированных регионов.

В 2018 г. проанализировано – 52 региона, элементы точного земледелия использовались в 40 регионах, 1930 хозяйствах на площади 12,5 млн га.

Повысилось количество регионов, использующих новые технологии
в растениеводстве, – на 38 %; хозяйств – на 47 %; общая площадь, на которой применяются элементы точного земледелия – на 24 %.

По результатам анализа использования элементов точного земледелия
в лидерах находятся Волгоградская область (257 хозяйств), Краснодарский край (250 хозяйств), Воронежская область (211 хозяйств). Конкурируют по показателю общей площади, на которой используются элементы точного земледелия – Воронежская область (1,33 млн га), Краснодарский край
(1,22 млн га), Волгоградская область (1,2 млн га).

В Краснодарском крае количество хозяйство увеличилось на 32 %, Воронежской области – на 16 %.

Площадь, на которой используются элементы точного земледелия, в Воронежской области увеличилась на 18 %, в Краснодарском крае – на 27 %.

2. Элементы точного животноводства используются в 58 регионах,
1707 с общим поголовьем 3 млн (2019–2020 гг.). Точное животноводство используется в 13 % хозяйств из проанализированных регионов.

В 2018 г. проанализировано – 46 регионов, элементы точного животноводства использовались в 35 регионах, 789 хозяйствах с общим поголовьем 1,7 млн.

Повысилось количество регионов, использующих новые технологии
в животноводстве в 1,7 раза; хозяйств – в 2,2 раза; поголовье КРС в хозяйствах, использующих элементы точного животноводства по регионам – в 1,8 раза.

По количеству хозяйств, использовавших элементы точного животноводства доминируют Удмуртская республика (123 хозяйства), Кировская область (92 хозяйства), Алтайский край (88 хозяйств); по поголовью КРС– Краснодарский край (212 тыс.), Свердловская область (188 тыс.), Удмуртская Республика (166 тыс.).

В Удмуртской Республике количество хозяйство увеличилось
в 1,7 раз.

По поголовью КРС увеличилось в Краснодарском крае в 2,7 раза, Свердловской области в 1,2 раза, Удмуртской Республике – 1,9 раза.

3. По повышению квалификации работников лидируют Ленинградская область (67 хозяйств), Московская область (47 хозяйств), Краснодарский край (46 хозяйств); Белгородская область (258 человек), Калужская область (238 человек), Краснодарский край (234 человека).

4. Программы по развитию, поддержке и внедрению элементов точного сельского хозяйства используются в 12 регионах: Архангельской, Белгородской, Костромской, Московской, Нижегородской, Новосибирской, Рязанской, Смоленской, Тамбовской, Тверской, Ярославской областях и Хабаровском крае.

3 РЕЗУЛЬТАТЫ АНКЕТИРОВАНИЯ В ОБЛАСТИ
ЦИФРОВОГО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

Центром прогнозирования и мониторинга Кубанского ГАУ в сентябре–октябре 2020 г. проведено анкетирование по направлению, связанным с цифровым сельским хозяйством.

В анкетировании приняли участие 81 эксперт (56 % категории «наука
и образование», 26 % – бизнес, 11 % – административные органы; 7 % – другие) из Германии; Анголы; Москвы и Московской области; Санкт-Петербурга; Краснодара и Краснодарского края; Ростова-на-Дону и Рос­товской области; Твери; Чебоксар; Ставрополя; Саратова; Нальчика; Воронежа; Волгограда; Казани; Биробиджана; Новосибирска; Оренбурга; Орла; Рязани; Екатеринбурга; Ярославля; Кемерова; Улан-Удэ; Курска; Алтайского края; Брянской, Самарской, Псковской, Ульяновской, Челя­бинской областей.

Среди участвующих в опросе были президент некоммерческого партнерства; председатель совета директоров; глава сельского поселения; директора – 10 человек (12 %); советник; проректора / заместители директо­ров – 5 (6 %); руководители управлений / групп / направлений / проектов – 5
(6 %); деканы – 4 (5 %); заведующие кафедрой / лабораторией – 9 (11 %); профессора – 4 (5 %); доценты – 10 (12 %); начальники отделов – 5 (6 %); агрономы – 2 (2 %); главный / ведущий специалист, научный сотрудник – 4
(5 %); 26 % – консультанты, менеджеры, торговые представители, член партии.

В первом блоке основных вопросов представлены анкеты по цифровизации сельскохозяйственных предприятий и ее связи с повышением уровня жизни, концентрацией специалистов в российских и иностранных компаниях. Второй блок вопросов связан с эффективностью использования беспилотных летательных аппаратов, спутниковых снимков NDVI, приобретения агрохимической лаборатории для хозяйства, использования азотных сканеров при внесении удобрений в режиме on-line и системы картирования урожайности. Третий блок – с актуальностью применения новинок, которые появляются на выставках и рынке.

Вопросы по реализации технологических трендов в 2021–2030 гг. состоят из блока анкет по технологиям точного земледелия и животноводства.

Анкетирование состояло из 23 основных вопросов, 17 вопросов по реализации технологических трендов в 2021–2030 гг. (11 вопросов, связанных
с точным земледелием; 6 – точным животноводством) и проводилось в формате онлайн-тестирования на сайте foresight.kubsau.ru (рисунок 3.1).

Рисунок 3.1 – Анкета экспертного опроса

Предложенные вопросы анкеты показаны в таблице 3.1.

Таблица 3.1 – Вопросы анкеты

Вопросы, связанные с реализацией перспективных направлений представлены в таблице 3.2.

Эксперты, которые участвуют в работе центра прогнозирования и мониторинга Кубанского ГАУ представлены в разделе http://foresight.kubsau.ru/experts/ (рисунок 3.3).

Анализируя полученные результаты можно констатировать, что сельхозпредприятия, не применяющие технологии цифровой трансформации, будут сильно проигрывать в конкуренции более современным компаниям –считают 91 % экспертов (рисунок 3.4). Такой же процент опрошенных считают, что рост высокотехнологичных компетенций в стране приводит к увеличению валового внутреннего продукта, а к повышению уровня жизни – 78 %.

Таблица 3.2 – Вопросы по реализации перспективных направлений

Рисунок 3.3 – Эксперты центра прогнозирования и мониторинга

63 % опрошенных полагают, что не возможна реализация программы цифрового сельского хозяйства без субсидирования государства, а 29 % – наоборот.

На вопрос «Приводит ли деиндустриализация страны к падению производительности в сельском хозяйстве» эксперты ответили: 67 % – да, 11 % – нет, 22 % – затрудняются.

Потребностью современного сельхозмашиностроения является рост роли сервисного обслуживания (техническое обслуживание, обновление
и настройка программного обеспечения и т. п.) полагают 90 % экспертов.

В настоящее время на разных уровнях обсуждается тренд аренды сельскохозяйственной техники на основе «времени реального использования». Опрос специалистов, следующий: 62 % – согласны, 12 % – не согласны,
26 % – затрудняются.

Кадровый вопрос остается одним из самых болезненных для большинства сельхозпредприятий. В рамках реализации цифрового сельского хозяйства будет происходить концентрация профессиональных специалистов
в крупных агрохолдингах считают 79 % респондентов, в иностранных компаниях – 46 %, в российских компаниях – 66 %.

В рамках Дня российского поля 2020 в Брянской области Минсельхозом России заявлено о создании информационной системы цифровых сервисов, которая позволит перевести полностью в электронный вид предоставление господдержки АПК, исключить из него человеческий фактор (mcx.gov.ru).
В следующем году этот проект стартует в девяти пилотных регионах. Ожидается, что к концу 2024 г. все входящие в сферу полномочий Минсельхоза госуслуги будут оказываться в электронном виде.

В будущем году также во всех регионах станет доступна система мониторинга мелиоративного комплекса, а к 2024 г. запланировано, что все гидромелиоративные сооружения будут управляться на базе государственной цифровой платформы.

Результаты опроса по данным вопросам:

– получится к 2024 г. создать цифровой сервис предоставления господдержки АПК: да – 36 %, нет – 23 %, 41 % – затрудняются;

– получится перевести во всех регионах России до конца 2024 г. управление гидромелиоративными сооружениями с использованием государственной цифровой платформы: да – 16 %, нет – 37 %, затрудняюсь – 47 %.

Следующие вопросы связаны с эффективностью использования элементов точного земледелия:

– беспилотных летательных аппаратов: 70 % – да; 19 % – нет;

– спутниковых снимков NDVI: 64 % – да; 21 % – нет, 15 % – затрудняются;

– приобретением агрохимической лаборатории: 66 % – да, 25 % – нет,
9 % – затрудняются;

– использованием азотных сканеров при внесении удобрений в режиме on-line: 65 % – да, 17 % – нет, 18 % – затрудняются;

– начинать с системы картирования урожайности: да – 65 %, нет – 24 %, 11 % – затрудняются.

Далее ряд вопросов связаны с использования новинок, которые появляются на выставках и рынке актуальными считают:

– одновременного дифференцированного посева семян и дифференцированного внесения двух различных видов удобрений с индивидуальной нормой по картам-заданиям – 76 % экспертов;

– дифференцированного внесения гранулированных удобрений штанговым разбрасывателем по картам-заданиям – 63 %;

– использования новых систем земледелия (например, городских ферм вертикального типа), которые повышают эффективность производства за счет создания, не зависящих от агроклиматических факторов условий – 65 %;

– смешивания по адресному принципу «каждому полю индивидуальный подход» одно-двухкомпонентных стандартных удобрений (AN, МАР, KCl) для внесения такого смешанного удобрения (бленда) с заданным содержанием N, P, K и в должное время – 68 %;

– ростом потребности аграриев в использовании смешанных удобрений в течение 2–3 лет, как способа снижения себестоимости продукции растениеводства – 56 %;

– потребности аграриев в использовании смесей с равномерным распределением в них микроэлементов, штаммов бактерий, ингибиторов азота
и т. п., добавляемых как в сухом, так и в жидком виде – 51 %.

Как Вы считаете, будут ли сельхозпредприятия, не применяющие технологии цифровой трансформации, сильно проигрывать в конкуренции более современным компаниям?	Приводит ли рост высокотехнологичных компетенций в стране к увеличению валового внутреннего продукта?	Приводит ли рост высокотехнологичных компетенций в стране к повышению уровня жизни?
Затрудняюсь 5 % 4 % 91 % Нет Да	Затрудняюсь 5 % 4 % 91 % Нет Да	16 % 6 % 78 % Затрудняюсь Нет Да
Возможна ли реализация программы цифрового сельского хозяйства без субсидирования государства?	Приводит ли деиндустриализация страны к падению производительности в сельском хозяйстве?	Как Вы считаете, является ли потребностью современного сельхозмашиностроения рост роли сервисного обслуживания (техническое обслуживание, обновление и настройка программного обеспечения и т. п.)?
Да Затрудняюсь Нет 8 % 63 % 29 %	67 % Затрудняюсь Нет Да 22 % 11 %	6 % 4 % 90 % Затрудняюсь Нет Да
Как Вы считаете, актуален ли тренд аренды сельскохозяйственной техники на основе «времени реального использования»?	По Вашему мнению, будет ли в рамках реализации цифрового сельского хозяйства происходить концентрация профессиональных специалистов в крупных агрохолдингах?	По Вашему мнению, будет ли в рамках реализации цифрового сельского хозяйства происходить концентрация профессиональных специалистов в иностранных компаниях?
62 % 26 % 12 % Затрудняюсь Нет Да	11 % 10 % 79 % Да Нет Затрудняюсь	26 % 28 % 46 % Затрудняюсь Нет Да
По Вашему мнению, будет ли в рамках реализации цифрового сельского хозяйства происходить концентрация профессиональных специалистов в российских компаниях?	Как Вы считаете, получится ли у Минсельхоза России к 2024 г. создать цифровой сервис предоставления господдержки АПК?	Как Вы считаете, получится ли у Минсельхоза России перевести во всех регионах России до конца 2024 г. управление гидромелиоративными сооружениями с использованием государственной цифровой платформы?
23 % 11 % 66 % Да Нет Затрудняюсь	41 % 23 % 36 % Затрудняюсь Нет Да	47 % 37 % 16 % Затрудняюсь Нет Да
Считаете ли Вы, что при внедрении технологий точного земледелия не эффективным является использование беспилотных летательных аппаратов?	Считаете ли Вы, что при внедрении технологий точного земледелия не эффективным является использование спутниковых снимков NDVI?	Считаете ли Вы, что при внедрении технологий точного земледелия не эффективным является приобретение агрохимической лаборатории для хозяйства?
Затрудняюсь 70 % 11 % 19 % Да Нет	64 % Затрудняюсь 15 % 21 % Да Нет	66 % Затрудняюсь 9 % 25 % Да Нет
Считаете ли Вы, что при внедрении технологий точного земледелия не эффективным является использование азотных сканеров при внесении удобрений в режиме on-line?	Считаете ли Вы, что при внедрении технологий точного земледелия не эффективным является начинать с системы картирования урожайности?	Является ли актуальным использование одновременного дифференцированного посева семян и дифференцированного внесения двух различных видов удобрений с индивидуальной нормой по картам-заданиям?
65 % 18 % 17 % Да Нет Затрудняюсь	11 % 65 % 24 % Затрудняюсь Нет Да	19 % 5 % 76 % Нет Затрудняюсь Да
Является ли актуальным использование дифференцированного внесения гранулированных удобрений штанговым разбрасывателем по картам-заданиям?	Как Вы считаете новые системы земледелия (например, городские фермы вертикального типа) повышают ли эффективность производства за счет создания, не зависящих от агроклиматических факторов условий?	Актуально ли смешивание по адресному принципу «каждому полю индивидуальный подход» одно-двухкомпонентных стандартных удобрений (AN, МАР, KCl) для внесения такого смешанного удобрения (бленда) с заданным содержанием N, P, K и в должное время?
63 % Затрудняюсь 29 % 8 % Нет Да	Затрудняюсь 25 % 10 % 65 % Да Нет	23 % 9 % 68 % Да Нет Затрудняюсь
Видите ли Вы рост потребности аграриев в использовании смешанных удобрений в течение 2–3 лет, как способа снижения себестоимости продукции растениеводства?	Видите ли Вы потребность аграриев в использовании смесей с равномерным распределением в них микроэлементов, штаммов бактерий, ингибиторов азота и т. п., добавляемых как в сухом, так и в жидком виде?
Нет 33 % 11 % 56 % Да Затрудняюсь	Нет 44 % Затрудняюсь 5 % 51 % Да

Рисунок 3.4 – Результаты экспертного опроса

Перспективы реализации технологических трендов по важности
и ожидаемым срокам выполнения представлены в таблице 3.3.

Представленные элементы точного земледелия эксперты относят к высокой важности для реализации в 2021–2030 гг. (по убыванию в процентном соотношении):

– оцифровка полей и дифференцированное внесение удобрений (считают важным 83 % экспертов);

– мониторинг состояния посевов с использованием дистанционного зондирования (аэро- или спутниковая фотосъемки) – 77 %;

– дифференцированное опрыскивание сорняков (76 %);

– составление цифровых карт урожайности (74 %);

– спутниковый мониторинг транспортных средств (73 %);

– параллельное вождение (70 %);

– дифференцированный посев (67 %);

– дифференцированное орошение (62 %);

– дифференцированная обработка почвы по почвенным картам (61 %);

– составление карт электропроводности почв (47 %).

Таблица 3.3 – Реализации перспективных направлений (в процентах)

Представленные элементы точного животноводства эксперты также относят к высокой важности для реализации в 2021–2030 гг. (по убыванию
в процентном соотношении):

– мониторинг состояния здоровья стада (85 %);

– мониторинг качества продукции животноводства (83 %);

– идентификация и мониторинг отдельных особей животных с использованием современных информационных технологий (рацион кормления, удой, привес, температура тела, активность), удовлетворение их индивидуальных потребностей (76 %);

– электронная база данных производственного процесса (73 %);

– автоматическое регулирование микроклимата и контроль за вредными газами в животноводческих помещениях (71 %);

– роботизация процесса доения (65 %).

Обобщая результаты по предполагаемым срокам использования элементов точного земледелия в 2021–2025 гг. на основании экспертного опроса получили (по убыванию в процентном соотношении):

– мониторинг состояния посевов с использованием дистанционного зондирования (аэро- или спутниковая фотосъемки) – считают 72 % экспертов;

– спутниковый мониторинг транспортных средств (56 %);

– параллельное вождение (45 %).

Предполагаемые сроки использования элементов точного земледелия
в 2026–2030 гг. на основании экспертного опроса получили (по убыванию
в процентном соотношении):

– составление цифровых карт урожайности (49 %);

– оцифровка полей (47 %);

– дифференцированное орошение (46 %);

– дифференцированное внесение удобрений (45 %);

– дифференцированное опрыскивание сорняков (45 %);

– дифференцированная обработка почвы по почвенным картам (42 %);

– дифференцированный посев (39 %);

– составление карт электропроводности почв (38 %).

Обобщая результаты по предполагаемым срокам использования элементов точного животноводства в 2021–2025 гг. на основании экспертного опроса получили (по убыванию в процентном соотношении):

– мониторинг качества продукции животноводства (44 %);

– мониторинг состояния здоровья стада (41 %);

– роботизация процесса доения (40 %).

Предполагаемые сроки использования элементов точного животноводства в 2026–2030 гг. на основании экспертного опроса получили (по убыванию в процентном соотношении):

– электронная база данных производственного процесса (46 %);

– идентификация и мониторинг отдельных особей животных с использованием современных информационных технологий (рацион кормления, удой, привес, температура тела, активность), удовлетворение их индивидуальных потребностей (44 %);

– автоматическое регулирование микроклимата и контроль за вредными газами в животноводческих помещениях (43 %).

Выводы

На основании проведенного анкетирования, связанного с вопросами цифровой трансформации сельского хозяйства, можно констатировать, что сельхозпредприятия, не применяющие технологии цифровой трансформации, будут проигрывать в конкуренции более современным компаниям.

При этом рост высокотехнологичных компетенций в стране способствует повышению уровня жизни.

Без субсидирования государства реализация программы цифрового сельского хозяйства будет затруднительна.

Деиндустриализация страны приводит к падению производительности
в сельском хозяйстве.

Потребностью современного сельхозмашиностроения является рост роли сервисного обслуживания (техническое обслуживание, обновление
и настройка программного обеспечения и т. п.).

Актуальным является тренд аренды сельскохозяйственной техники на основе «времени реального использования».

В рамках реализации цифрового сельского хозяйства будет происходить концентрация профессиональных специалистов в преимущественно крупных как отечественных, так и иностранных компаниях.

Представленные элементы точного земледелия и животноводства эксперты относят к высокой важности, большая часть которых будет реализована до 2030 г.

4 СРАВНИТЕЛЬНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ ПО
ДИФФЕРЕНЦИРОВАННОМУ ВНЕСЕНИЮ УДОБРЕНИЙ

В учебно-опытном хозяйстве Кубанского ГАУ «Краснодарское» с 19 февраля по 6 июля 2020 г. проводился эксперимент по сравнительному анализу дифференцированного внесения удобрений в режимах on-line и off-line.

Цель эксперимента – сравнение режимов дифференцированного внесения азотных удобрений (первая и вторая подкормки) под озимую пшеницу
с использованием карт-заданий и сенсоров GreenSeeker.

Условия проведения эксперимента

Место проведения: учхоз Кубанского ГАУ «Краснодарское»

Даты проведения:

– первая подкормка – 19.02.2020 (период возобновления весенней вегетации, фаза кущения);

– вторая подкормка – 23.03.2020 (начало выхода в трубку)

Марка трактора: Claas Axion 850

Скорость движения: 19 км/ч

Марка разбрасывателя удобрений: Amazone ZA TS 4200

Рабочая ширина захвата разбрасывателя: 28 м

Терминал (бортовой компьютер): Amatron 3

Сенсоры: GreenSeeker + терминал Panasonic CF-U1 (ПО Farm Works Mobile)

Расстояние между сенсорами: 565 см

Высота размещения сенсоров над землей: 130 см

Удобрение: аммиачная селитра

На первом этапе производился выбор полей под проведение эксперимента. Были выбраны поля 2.2 (off-line / карта-задание) и 2.3 (режим on-line / сенсор), площадью 74,73 и 82,78 га соответственно, на которых была посеяна 16 октября 2019 г. пшеница озимая сорта Безостая 100. Предшественником
в обоих случаях была кукуруза на силос (рисунок 4.1).

Рисунок 4.1 – Экспериментальные поля (2.2 – слева, 2.3 – справа)

Для определения изменения динамики роста растений перед первой подкормкой производились измерения количества растений на 1 п. м и высоты растений (рисунки 4.2, 4.3).

Рисунок 4.2 – Определение количества растений на 1 п. м:

нижний ряд – поле 2.2; верхний ряд – поле 2.3

На поле, где использован режим on-line (сенсор), перед первой подкормкой высота растений была на 26 % больше, чем на поле, где использован режим off-line (карта-задание), перед второй подкормкой на 2 %.

Рисунок 4.3 – Определение количества растений на 1 п. м

Таблица 4.1 – Результаты обработки статистических показателей растений по полю 2.2

Таблица 4.2 – Результаты обработки статистических показателей растений по полю 2.3

Для анализа за вегетацией растений использовалась система КосмосАгро (рисунок 4.4).

2.2

2.3

Рисунок 4.4 – Карта полей в системе КосмосАгро

Для дистанционного мониторинга полей использовался беспилотный летательный аппарат DJI Phantom 4 Pro (рисунки 4.5, 4.6).

Рисунок 4.5 – Фото полей перед первой подкормкой:

слева – 2.3, справа – 2.2

Рисунок 4.6 – Выделенные фото полей перед первой подкормкой:

слева – 2.3, справа – 2.2

Определялись дозы внесения удобрений для зон с разной вегетацией (режим on-line):

– первая подкормка – 19.02.2020: низкая (NDVI – 0…0,59) – 125 кг/га, средняя (NDVI – 0,59…0,74) – 75…125 кг/га, высокая (NDVI – 0,74…1,00) – 75 кг/га; общая масса вносимого удобрения на поле – 8676 кг; средняя доза внесения удобрений – 105 кг/га;

– вторая подкормка – 23.03.2020: низкая (NDVI – 0…0,63) – 180 кг/га, средняя (NDVI – 0,65) – 140 кг/га, высокая (NDVI – 0,66…1,00) – 100 кг/га; общая масса вносимого удобрения на поле – 9670 кг; средняя доза внесения удобрений – 117 кг/га.

Определяли дозы внесения удобрений для зон с разной вегетацией (режиме off-line):

– первая подкормка – 19.02.2020: низкая (NDVI – 0…0,65) – 125 кг/га, средняя (NDVI – 0,65…0,76) – 100 кг/га, высокая (NDVI – 0,76…1,00) –
75 кг/га; общая масса вносимого удобрения на поле – 7250 кг; средняя доза внесения удобрений – 97 кг/га;

– вторая подкормка – 23.03.2020: низкая – 180 кг/га, средняя –
140 кг/га, высокая – 100 кг/га; общая масса вносимого удобрения на поле – 10500 кг; средняя доза внесения удобрений – 141 кг/га.

Создавались карты-задания в программе NEXT Farming AG OFFICE
(рисунок 4.7).

После определения стратегии производили дифференцированное внесение в режимах on-line (рисунок 4.8) и off-line (рисунок 4.9).

Вид поля после внесения удобрений показан на рисунке 4.10.

Контроль движения техники осуществлялся в системе ГЛОНАССОФТ (рисунки 4.11–4.12).

Анализ развития растений выполняем с использованием космоснимков в системе КосмосАгро по вегетации растений (индекс NDVI) на основе базовой, аналитической и шкалы распределения NDVI.

а	б

Рисунок 4.7 – Карты-задания для поля 2.2 подкормки:

а – первой; б – второй

а	б

Рисунок 4.8 – Техника для дифференцированного внесения удобрений
в режиме off-line:

а – Claas Axion 850 + Amazone ZA TS 4200; б – Amatron 3

а	б

Рисунок 4.9 – Техника для дифференцированного внесения удобрений
в режиме on-line:

а – Claas Axion 850 + Amazone ZA TS 4200 + GreenSeeker; б – Panasonic CF-U1

Рисунок 4.10 – Состояние поля после дифференцированного
внесения удобрений

Рисунок 4.11 – Треки движения агрегата при дифференцированном
внесении удобрений

Рисунок 4.12 – Расход топлива при дифференцированном
внесении удобрений

На основании анализа динамики развития растений заметно выравнивание (по цвету) их развития после подкормки (рисунки 4.13–4.14).

	19.02.2020 – первая подкормка			23.03.2020 – вторая подкормка
20.01.2020		08.03.2020	17.03.2020		26.03.2020	10.04.2020

Рисунок 4.13 – Анализ развития растений по космоснимкам (базовая шкала):

слева – поле 2.2 (карта), справа – поле 2.3 (сенсор)

	19.02.2020 – первая подкормка			23.03.2020 – вторая подкормка
20.01.2020		08.03.2020	17.03.2020		26.03.2020	10.04.2020

Рисунок 4.14 – Анализ развития растений по космоснимкам
(аналитическая шкала):

слева – поле 2.2 (карта), справа – поле 2.3 (сенсор)

Сравнивая поля, можно заметить, что после 17.03.2020 идет лучшее развитие растений поля 2.3 (сенсор) – рисунки 4.15–4.17.

	109.02.2020 – первая подкормка			23.03.2020 – вторая подкормка
20.01.2020		08.03.2020	17.03.2020		26.03.2020	10.04.2020
18.04.2020		25.04.2020	30.04.2020		11.05.2020

Рисунок 4.15 – Анализ развития растений по космоснимкам
(распределение NDVI):

слева – поле 2.2 (карта), справа – поле 2.3 (сенсор)

	19.02.2020 – первая подкормка			23.03.2020 – вторая подкормка
20.01.2020		08.03.2020	17.03.2020		26.03.2020	10.04.2020
18.04.2020		25.04.2020	30.04.2020		11.05.2020

Рисунок 4.16 – Анализ развития растений по космоснимкам
(распределение NDVI) поле 2.2 (карта)

	19.02.2020 г. – первая подкормка			23.03.2020 – вторая подкормка
20.01.2020		08.03.2020	17.03.2020		26.03.2020	10.04.2020
18.04.2020		25.04.2020	30.04.2020		11.05.2020

Рисунок 4.17 – Анализ развития растений по космоснимкам
(распределение NDVI) поле 2.3 (сенсор)

Проанализируем полученные данные (таблица 4.3). Перед первой подкормкой на поле 2.2 количество растений с индексом NDVI = 0,53 составляло 37 %, на поле 2.3 с индексом NDVI = 0,52 – 32 %.

Таблица 4.3 – Сравнительный анализ полей по наибольшему значению
индекса NDVI

Через 18 дней после первой подкормки ситуация не изменилась – наибольший процент выше на поле 2.2. Через 27 дней – ситуация меняется
и в лидирующее положение вступает поле 2.3 (на 7 % выше).

Данная тенденция сохраняется и после второй подкормки через
3 (26.03.2020) и 15 (10.04.2020) дней.

Уборка пшеницы осуществлялась 5–6 июля 2020 г., использовались комбайны Tucano 580, Tucano 480, Tucano 450 с подключением к системе Teltmatics.

Перед проведением эксперимента определяли высоту растения в естественном и выпрямленном состоянии (рисунок 4.18, а), предварительную урожайность (рисунок 4.18, б), потери от самоосыпания (рисунок 4.18, в).

Сравнивая результаты статистической обработки данных, можно заметить, практически одинаковую предварительную урожайность по сравниваемым полям (таблица 4.4).

а	б
в

Рисунок 4.18 – Измерения:

а – высоты растения в естественном и выпрямленном состоянии; б – предварительной урожайности; в – потерь от самоосыпания

Таблица 4.4 – Обобщенные данные обработки статистических показателей

Средние значения урожайности, полученные в системе Telematics по полю 2.2 составляют 7,03 т/га (фактическая – 6,44 т/га), по полю 2.3 – 6.81 т/га (фактическая – 6,59 т/га) – рисунок 4.19. Усредняя значения по предварительной, фактической и картированию урожайности получим одинаковые значения по сравниваемым полям 7 т/га.

а	б

Рисунок 4.19 – Карты урожайности поля:

а – 2.2; б – 2.3

Выполнен расчет экономической эффективности с учетом действительной площади полей, участвующих в эксперименте не масштабируя на общую площадь для внесения удобрений в хозяйстве.

Расчет экономической эффективности показал, что при использовании режима on-line происходит экономия удобрений в среднем 16 кг/га, по сравнению с режимом off-line без потери урожайности и качества зерна (содержание клейковины повысилось на 2,3 %; протеина – 0,6 %) – таблица 4.5.

Таблица 4.5 – Сравнение затрат на дифференцированное внесение удобрений

Затраты труда на операции (трудоемкость операции):

где L_i– количество механизаторов; 1;

W_ч.i – часовая производительность агрегата (машины), га/ч; производительность разбрасывателя Amazone ZA TS 4200 – 30 га/ч.

Производительность труда на операции:

где P_m.i – производительность, га/чел.ч;

Удельные капиталовложения на выполнение операции:

где – балансовая стоимость трактора, сельхозмашины, руб.; стоимость: трактор Claas Axion 850 – 6603512 руб., разбрасыватель Amazone ZA TS 4200 с терминалом Amatron 3 – 1470000 руб. (данные учхоза «Краснодарское»), сенсоры GreenSeeker –1400000 руб. (данные ООО «Агро-Софт»), ПО Космосагро + NEXT Farming AG OFFICE – 99000 руб. (данные учхоза «Краснодарское»); руб., руб., руб.;

– нормативная загрузка, ч./год; ч, ч.

Оплата труда с отчислениями на социальные нужды:

Амортизационные отчисления:

где – годовая норма амортизационных отчислений, %; % (данные учхоза «Краснодарское»).

Затраты на ремонты и техобслуживание:

где – годовая норма отчислений на ремонты и ТО, %; 11,5 %, 10 %.

Затраты на топливо и смазочные материалы:

Прочие прямые затраты:

Удельная материалоемкость (металлоемкость) на операции:

где – масса трактора и сельхозмашины, кг; 7900 кг, 685 кг;

– количество сельхозмашин в составе агрегата.

Удельная энергоемкость:

где – энергоемкость, кВт-ч/га;

– эффективная мощность двигателя, кВт; 171 кВт

Эксплуатационные затраты:

где – затраты на оплату труда, руб./га;

– амортизационные отчисления, руб./га;

– отчисления на ремонты и ТО, руб./га;

– затраты на топливо и смазочные материалы, руб./га;

– прочие прямые затраты, руб./га

Приведенные затраты:

где – прямые эксплуатационные затраты, руб./га;

– нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений;

– капиталовложения на операции, руб./га

Дополнительные приведенные затраты:

где – приведенные затраты, руб.;

– годовая выработка

Дополнительный эффект:

где – экономия удобрений, кг/га; 16 кг/га;

– цена приобретения удобрения, руб./кг; 12,5 руб/кг;

– площадь, га; 83 га.

Ожидаемый годовой экономический эффект:

где – общий годовой экономический эффект, руб.;

– годовая экономия от сокращения приведенных затрат, руб.;

– дополнительный эффект, руб.

Учитываем снижение затрат на удобрения.

Срок окупаемости:

где – размер дополнительных капиталовложений, руб.

Дополнительные капиталовложения составляют 1,4 млн. руб., эффект от экономии удобрений – 110 руб./га (таблица 4.6).

Таблица 4.6 – Показатели экономической эффективности

Вывод

В учебно-опытном хозяйстве Кубанского ГАУ «Краснодарское» с 19 февраля по 6 июля 2020 г. проводился эксперимент по сравнительному анализу дифференцированного внесения удобрений в режимах on-line и off-line.

Цель эксперимента – сравнение режимов дифференцированного внесения азотных удобрений (первая и вторая подкормки) под озимую пшеницу
с использованием карт-заданий и сенсоров GreenSeeker.

Результаты эксперимента показали, что при использовании режима
on-line происходит экономия удобрений в среднем 16 кг/га, по сравнению
с режимом off-line без потери урожайности и качества зерна (содержание клейковины повысилось на 2,3 %; протеина – 0,6 %).

Дополнительные капиталовложения составляют 1,4 млн. руб., эффект от экономии удобрений – 110 руб./га.

5 РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ ЦЕНТРА ПО ПОПУЛЯРИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЙ ТОЧНОГО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

По итогам работы в 2020 г. подготовлены:

Учебник:

Точное сельское хозяйство : учебник для ВО / под ред. Е. В. Труфляка. – СПб. : Лань, 2020. – 512 с.

Учебные пособия:

1. Труфляк, Е. В. Современные зерноуборочные комбайны : учеб. пособие / Е. В. Труфляк, Е. И. Трубилин. – 3-е изд., стер. – СПб. : Лань, 2020. – 320 с. – ISBN 978-5-8114-2448-1. – Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. – URL : https://e.lanbook.com/book/130497 (дата обращения: 24.01.2020). – Режим доступа : для авториз. пользователей.

2. Точное земледелие : учеб. пособие / Е. В. Труфляк. – Краснодар : КубГАУ, 2020. – 164 с.

3. Труфляк, Е. В. Современные зерноуборочные комбайны : учеб. пособие для СПО / Е. В. Труфляк, Е. И. Трубилин. – СПб. : Лань, 2020. – 320 с.

Монография:

Мониторинг и прогнозирование научно-технологического развития АПК России на период до 2030 года : монография / под общ. ред. И. Л. Воротникова; ФГБОУ ВО Саратовский ГАУ. – Саратов : Амирит, 2020. – 328 с.

Аналитические материалы:

1. Труфляк, Е. В. Результаты анкетирования по направлению «Цифровая трансформация сельского хозяйства» / Е. В. Труфляк, А. С. Креймер,
Н. Ю. Курченко. – Краснодар : КубГАУ, 2020. – 21 с.

2. Труфляк, Е. В. Рейтинг регионов по использованию элементов точного сельского хозяйства / Е. В. Труфляк. – Краснодар : КубГАУ, 2020. – 26 с.

3. Курченко, Н. Ю. Нормативно-правовая база использования беспилотных авиационных систем / Н. Ю. Курченко, Е. В. Труфляк. – Краснодар : КубГАУ, 2020. – 45 с.

Статья в базе данных Web of Science:

Truflyak, E. V. Questionnaire results department of the departmental project «Digital agriculture» / E. V. Truflyak, N. Y. Kurchenko // Global Challenges and Prospects of the Modern Economic Development : II International Scientific Conference GCPMED. – European Proceedings of Soial & Behavioural Sciences (EpSBS), 2019. – e-ISSN 2357-1330. – 2020. – LXXIX – GCPMED. – P. 1565–1569. – DOI : 10.15405/epsbs.2020.03.224.

Статьи:

1. Труфляк, Е. В. Сравнительный анализ дифференцированного внесения удобрений в режимах on-line и off-line / Е. В. Труфляк, Даду Монес // Научное обеспечение агропромышленного комплекса : сб. ст. по материалам 75-й науч.-практ. конф. студентов по итогам НИР за 2019 год / отв. за вып.
   А. Г. Кощаев. – Краснодар : КубГАУ, 2020. – С. 342–345.
2. Труфляк, Е. В. Экономическая эффективность дифференцированного внесения удобрений в режимах on-line и off-line / Е. В. Труфляк, Е. А. Лазарев // Научное обеспечение агропромышленного комплекса : сб. ст. по материалам 75-й науч.-практ. конф. студентов по итогам НИР за 2019 год / отв. за вып. А. Г. Кощаев. – Краснодар : КубГАУ, 2020. – С. 357–360.
3. Сравнительный эксперимент по дифференцированному внесению удобрений в режимах on-line и off-line // Ресурсосберегающее земледелие (специализированный сельскохозяйственный журнал). – 2020. – № 48 (04). – С. 19–26.

Создан ютуб-канал «Центр прогнозирования и мониторинга Кубанского ГАУ», на котором размещено 90 видео (режим доступа: https://www.youtube.com/
channel/UCrPRhGM7-WpIM2Z3MmfRjsQ/videos) – рисунок 5.1.

Подготовлены и размещены на ютуб-канале:

– 14 презентаций на русском языке:

Презентация 1. Цифровая трансформация сельского хозяйства;

Презентация 2. Применение беспилотных летательных аппаратов в сельском хозяйстве;

Презентация 3. Технологии дифференцированного внесения удобрений и средств защиты растений;

Презентация 4. Практический опыт внедрения технологий точного земледелия в Ленинградской области;

Презентация 5. Анализ полей по космоснимкам;

Презентация 6. Практическое использование беспилотных летательных аппаратов;

Презентация 7. Космомониторинг – инструмент контроля и достижения высоких урожаев;

Презентация 8. Создание карт-заданий для дифференцированного внесения удобрений;

Презентация 9. Цифровая трансформация сельского хозяйства / Семинар 1 / Instagram / Казахстан;

Презентация 10. Дифференцированные технологии в точном земледелии / Семинар 2 / Instagram / Казахстан;

Презентация 11. Практическое применение точного земледелия / Семинар 3 / Instagram / Казахстан;

Презентация 12. Методология комплексного учета топлива на предприятии;

Презентация 13. Цифровая трансформация сельского хозяйства / Открытый урок / Золотая Осень 2020;

Презентация 14. Результаты исследования трендов цифрового сельского хозяйства в России (режим доступа: https://www.youtube.com/playlist?list=
PLAqcZxzZTUZLmm6TxT2VI_rUFEUJXm_uy) – рисунок 5.2;

– 6 презентаций на арабском языке (режим доступа: https://www.you­tube.com/playlist?list=PLAqcZxzZTUZJtqznvNLrhCx7LBdHc1QZN);

– 6 лекций на русском языке:

Лекция 1. Точное сельское хозяйство: состояние и перспективы;

Лекция 2. Оцифровка полей и локальный отбор проб в системе координат;

Лекция 3. Системы параллельного вождения;

Лекция 4. Дистанционное зондирование земли;

Лекция 5. Дифференцированные технологии;

Лекция 6. Роботизированные системы в растениеводстве (режим доступа: https://www.youtube.com/playlist?list=PLAqcZxzZTUZLyxsodbfBoTe
YEHLRk6wpd) – рисунок 5.3;

– 2 лекции на английском языке:

Lecture 1. Precision agriculture today and the development trends;

Lecture 2. GIS and GPS agricultural mapping and soil sampling (режим доступа: https://www.youtube.com/playlist?list=PLAqcZxzZTUZI2bFBpG0Jp
AHh_Dh7_-_9v) – рисунок 5.4;

– 1 Лекция на португальском языке: Palestra 1. Transformação digital da agricultura (режим доступа: https://www.youtube.com/watch?v=aIbpmUB2uJU&
list=PLAqcZxzZTUZLIc3ADxK9wXBTB5diK4VkR&index=1&t=524s);

– 15 Лабораторных работ:

Лабораторная работа 1. Система мониторинга и контроля для сельскохозяйственной техники;

Лабораторная работа 2. Система контроля высева№

Лабораторная работа 3. Симулятор работы разбрасывателя удобрений;

Лабораторная работа 4. Симулятор работы опрыскивателя;

Лабораторная работа 5. Система навигации;

Лабораторная работа 6. Система спутникового мониторинга;

Лабораторная работа 7. Система мониторинга состояния и использования сельхозугодий;

Лабораторная работа 8. Подготовка БПЛА к полету;

Лабораторная работа 9. Подготовка полетного задания для БПЛА;

Лабораторная 10. Стенд для управления сервоприводами разбрасывателя удобрений;

Лабораторная работа 11. Стенд автопилота;

Лабораторная работа 12. Стенд для управления секциями опрыскивателя;

Лабораторная работа 13. Система Telematics;

Лабораторная работа 14. Система контроля топлива;

Лабораторная работа 15. Метеодатчик OneSoil (режим доступа: https://www.youtube.com/playlist?list=PLAqcZxzZTUZI4d_OV4dP5EGvF51toYEPD) – рисунок 5.5;

– 25 видео: «Центр точного земледелия», «Центр прогнозирования и мониторинга», «Модель беспилотной технологии уборки урожая», «Факультет механизации Кубанского ГАУ», «Стенд автопилота», «Стенд для управления секциями опрыскивателя», «Стенд высевающего аппарата сеялки КЛЕН», «Учебно-опытное хозяйство «Краснодарское», «Сельское хозяйство: из прошлого в будущее», «Перспективные технологии будущего», «Студенты из Германии в Кубанском ГАУ», «Учебно-опытное хозяйство «Кубань»», «Визит делегации Минсельхоза России», «Центр прогнозирования и мониторинга» в программах «Жить в южной столице», «Тема дня», Евгений Труфляк
в программе «Тема дня», «Сотрудник центра прогнозирования и мониторинга Кубанского ГАУ в Индии», «Цифровизация АПК / Тема дня / Кубань 24», «Встреча Председателя Правительства с молодыми учеными и предпринимателями Краснодарского края», «Центр прогнозирования и мониторинга / Золотая Осень 2020 / СтудLife», «Онлайн лекция / Золотая Осень 2020 / СтудLife» (режим доступа: https://www.youtube.com/playlist?list=PLAqcZxz
ZTUZIZRaOh6cvghv1wLN1_Um0q) – рисунок 5.6;

– 16 видео раздела «Научная работа»: «Аэродинамическая решетная зерноочистительная машина», «Демонстрация работы аэродинамической решетной зерноочистительной машины», «Сравнительные испытания сеялок при посеве риса с использованием дрона», «Сравнительные испытания дифвнесения удобрений в режимах on-line и off-line / подкормка 1», «Дифференцированное внесение удобрений в режиме on-line», «Сравнительные испытания дифвнесения удобрений в режимах on-line и off-line / подкормка 2», «Дифференцированный посев кукурузы на зерно», «Сравнительные испытания дифвнесения удобрений в режимах on-line и off-line / 10.04.2020», «Зональное внесение удобрений на рисовых чеках», «Сравнительные испытания дифвнесения удобрений в режимах on-line и off-line / GreenSeeker и N-тестер», «Сравнительные испытания дифвнесения удобрений в режимах on-line и off-line / экономика», «Испытания беспилотного летательного аппарата с мультиспектральной системой обработки изображений», «Прогнозирование урожайности с использованием беспилотного летательного аппарата», «Прогнозирование урожайности с использованием беспилотного летательного аппарата», «Локальный отбор проб почвы в системе координат», «Очистка зерна пшеницы / Grain Wheat Seed Cleaning / Limpeza do grau de trigo / تنظيف الحبوب» (режим доступа: https://www.youtube.com/playlist?list=
PLAqcZxzZTUZLGqLBCS5-UXa9x5qW_pLRi) – рисунок 5.7.

Рисунок 5.1 – Главная страница ютуб-канала
«Центр прогнозирования и мониторинга Кубанского ГАУ»

Рисунок 5.2 – Плейлист «Презентации»

Рисунок 5.3 – Плейлист «Лекции»

Рисунок 5.4 – Плейлист «Lectures»

Рисунок 5.5 – Плейлист «Лабораторные работы»

Рисунок 5.6 – Плейлист «Видео»

Рисунок 5.7 – Плейлист «Научная работа»

На сайте цента https://foresight.kubsau.ru в разделе «Новости» подробно освещены все мероприятия (19) с участием сотрудников (рисунок 5.8):

– «Чтения академика В. Н. Болтинского», 22.01.2020.

22 января в центре прогнозирования и мониторинга состоялся семинар «Чтения академика В. Н. Болтинского» в режиме вебинара, организованный РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева.

– «Делегация из Ирака», 22.01.2020.

22 января Кубанский ГАУ посетила делегация Бюро культуры Посольства Республики Ирак в России. В составе делегации доктор Абуд Хабиб Мташар – атташе по вопросам культуры и образования Посольства Республики Ирак в России и господин Аль-Хайдери – пресс-атташе, сотрудник Посольства Республики Ирак в России.

– «Делегация компании КЛААС», 30.01.2020.

30 января центр прогнозирования и мониторинга посетили гости из Германии – Ян-Хендрик Мор, член правления концерна КЛААС, главный исполнительный директор по производству зерноуборочной техники; доктор Ральф Бендиш – генеральный директор завода ООО «КЛААС».

– «Семинар компании AMAZONE», 31.01.2020.

31 января компания AMAZONE в центре прогнозирования и мониторинга провела семинар «Технологии дифференцированного внесения удобрений и средств защиты растений» для 40 специалистов 12 ведущих сельхозпредприятий Краснодарского края.

– «Презентация для иностранных студентов», 04.02.2020.

На подготовительном отделении для иностранных граждан нашего университета проводится обучение по четырем профилям предвузовской подготовки, в том числе инженерно-техническому. Наряду с аудиторными занятиями применяются инновационные формы и методы работы. 4 февраля по инициативе подготовительного отделения на факультете механизации с презентацией «Цифровая трансформация сельского хозяйства» на арабском языке выступил магистрант первого года обучения Аммар Мохаммед из Республики Судан.

– «Делегация Белгородского ГАУ», 13.02.2020.

13 февраля центр прогнозирования и мониторинга посетила делегация Белгородского ГАУ, в составе которой были ректор Станислав Алейник, первый проректор Александр Простенко и проректор по учебной работе Павел Бреславец.

– «On-line или Off-line», 19.02.2020.

19 февраля в учхозе «Краснодарское» стартовал интересный эксперимент по анализу дифференцированного внесения азотных удобрений под озимую пшеницу с использованием оптических сенсоров GreenSeeker и карт-заданий, построенных на основе космоснимков.

– «Комплексное обучение специалистов АПК».

В центре прогнозирования и мониторинга с 4 по 6 марта прошли повышение квалификации по программе «Точное земледелие» главные агрономы, управляющие отделениями, агрономы АО «Рассвет». Комплексное обучение включало как теоретические, так лабораторные и практические занятия.

– «Дистанционный круглый стол», 20.03.2020.

20 марта по инициативе ФГБНУ «ФНЦ риса» был проведен в центре прогнозирования и мониторинга дистанционный круглый стол «Точное земледелие в аграрном производстве: проблемы, решения, эффективность»,
в котором приняли участие ведущие ученые, специалисты и эксперты в области точного земледелия. Обсуждались вопросы использования цифровых технологий в АПК, позволяющих повысить рентабельность сельскохозяйственного производства.

– «КубГАУ принял участие во Всероссийском дне поля», 09.07.2020.

9 июля состоялась онлайн-выставка «Всероссийский день поля 2020». Участники ежегодного события – представители агропромышленной отрасли, стоящие у руля аграрного производства и сбыта, поддерживающие непрерывный научно-технический прогресс, обеспечивающие регулирование на государственном уровне.

– «Международное сотрудничество с Казахстаном», 09.07.2020.

9 июля в рамках научно-технической программы «Трансферт и адаптация технологий по точному земледелию при производстве продукции растениеводства по принципу «демонстрационных хозяйств (полигонов)» в Костанайской области» руководителем центра прогнозирования и мониторинга Евгением Труфляк проведен семинар с сельскохозяйственной опытной станцией «Заречное», а также хозяйствами Костанайской области Казахстана.

– «Развитие металлургии, металлообработки и машиностроения в Краснодарском крае», 29.07.2020.

29 июля в режиме видеоконференции состоялось заседание рабочей группы по развитию металлургии, металлообработки и машиностроения
в Краснодарском крае, в котором приняли участие более 65 человек из 50 организаций региона.

– «Трансферт и адаптация технологий точного земледелия».

9, 23 и 30 июля в рамках научно-технической программы «Трансферт
и адаптация технологий по точному земледелию при производстве продукции растениеводства по принципу «демонстрационных хозяйств (полигонов)» в Костанайской области» в центре прогнозирования и мониторинга проведены семинары, организованные сельскохозяйственной опытной станцией «Заречное».

– «Встреча с Председателем Правительства», 01.09.2020.

1 сентября Председатель Правительства России Михаил Мишустин
в сопровождении губернатора Краснодарского края Вениамина Кондратьева, Министра финансов Антона Силуанова, главы Минобрнауки Валерия Фалькова и Министра цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Максута Шадаева посетили Кубанский государственный университет.

– «Книга «Точное сельское хозяйство», 11.09.2020.

Издан новый учебник «Точное сельское хозяйство» : учебник для ВО / под ред. Е. В. Труфляка. – СПб. : Лань, 2020. – 512 с.» коллектива авторов из Кубанского ГАУ (г. Краснодар), Агрофизического НИИ (г. Санкт-Петербург), ВИМ (г. Москва), Самарского ГАУ (г. Самара), Волгоградского ГАУ (г. Волгоград), ООО Агро-Софт (г. Краснодар, г. Ставрополь). В учебнике точное земледелие и точное животноводство рассматриваются как структурные подсистемы, определяющие инновационное развитие аграрной отрасли, изложена история возникновения точного сельского хозяйства, отражены его состояние в России и в мире, перспективы на будущее.

– «Кадровое обеспечение развития промышленных предприятий Краснодарского края», 24.09.2020.

24 сентября в инновационном центре «Аквариум» в преддверии Дня машиностроителя состоялось заседание рабочей группы по развитию металлургии, металлообработки и машиностроения Департамента промышленной политики Краснодарского края.

– «Онлайн-урок в рамках Золотой Осени 2020», 07.10.2020.

7 октября Евгений Труфляк провел онлайн-урок в рамках XXII Агропромышленной выставки АПК «Золотая Осень».

– «Цифровизация и инновации в сфере АПК».

27–30 октября Общероссийская молодежная общественная организация «Российский союз сельской молодежи» совместно с АО «Корпорация «МСП» при поддержке Минсельхоза России провели обучающие семинары для сотрудников Центров компетенций в сфере сельскохозяйственной кооперации и поддержки фермеров субъектов российской Федерации. Мероприятие соответствует федеральному проекту «Создание системы поддержки фермеров и развития сельской кооперации».

– «Финал онлайн-марафона «АгроПрофи», 01.12.2020.

1 декабря состоялся финал онлайн-марафона «АгроПрофи» проводимый Российским союзом сельской молодежи для студентов высших и средне-специальных учебных заведений аграрного направления подготовки.

Рисунок 5.8 – Раздел «Новости»

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

Согласно техническому заданию в 2020 г. выполнено следующее:

1. Актуализация фактического состояния нормативно-правовой документации по беспилотным авиационным системам.

Проанализирована нормативно-правовая документация использования беспилотных авиационных систем в 54 странах – Россия, США, Израиль, Канада, Германия, Франция, Великобритания, Нидерланды, Швеция, Швейцария, Австрия, Венгрия, Бельгия, Ирландия, Норвегия, Хорватия, Кипр, Греция, Болгария, Италия, Чешская Республика, Эстония, Польша, Португалия, Испания, Дания, Финляндия, Китай, Южная Корея, Индия, Япония, Австралия, Аргентина, Азербайджан, Бразилия, Камерун, Египет, Индонезия, Иран, Мексика, Шри-Ланка, Турция, Венесуэла, Украина, Республика Беларусь, Чили, Эквадор, Перу, Сингапур, Исландия, Новая Зеландия, Кения, Шри-Ланка, Катар.

Использование дронов в большинстве стран разрешены при различных условиях в зависимости от законодательства.

Запрещено использование БПЛА в Ираке, Иране и Сирии. В ряде стран, таких как Северная Корея, Судан, Ливия, Ливан, Уганда и др. не обнаружены какие-либо упоминания о правилах применения беспилотной авиации.

2. Выполнено изучение и анализ состояния современного рынка технологического оборудования и тенденций развития в области цифрового сельского хозяйства.

На основе полученного материала подготовлен учебник (Точное сельское хозяйство : учебник для ВО / под ред. Е. В. Труфляка. – СПб. : Лань, 2020. – 512 с.) коллективом авторов из Кубанского ГАУ (г. Краснодар), Агрофизического НИИ (г. Санкт-Петербург), ВИМ (г. Москва), Самарского ГАУ (г. Самара), Волгоградского ГАУ (г. Волгоград), ООО Агро-Софт
(г. Краснодар, г. Ставрополь).

В учебнике точное земледелие и точное животноводство рассматриваются как структурные подсистемы, определяющие инновационное развитие аграрной отрасли, изложена история возникновения точного сельского хозяйства, отражены его состояние в России и в мире, перспективы на будущее.

3. Выполнено изучение кадрового, интеллектуального, методического обеспечения научных и образовательных учреждений по цифровизации АПК и оценка научно-технологических тенденций и их индикаторов развития
в РФ, которое отражено в изданном учебнике.

Точное сельское хозяйство» : учебник для ВО / под ред. Е. В. Труфляка. – СПб. : Лань, 2020. – 512 с.

4. Выполнена актуализация прогноза о перспективных направлениях технологического развития АПК РФ в области цифровизации сельского хозяйства.

Центром прогнозирования и мониторинга Кубанского ГАУ в сентябре–октябре 2020 г. проведено анкетирование по направлению, свзанным
с цифровым сельским хозяйством.

В анкетировании приняли участие 81 эксперт (56 % категории «наука
и образование», 26 % – бизнес, 11 % – административные органы; 7 % – другие) из Германии; Анголы; Москвы и Московской области; Санкт-Петербурга; Краснодара и Краснодарского края; Ростова-на-Дону и Рос­товской области; Твери; Чебоксар; Ставрополя; Саратова; Нальчика; Воронежа; Волгограда; Казани; Биробиджана; Новосибирска; Оренбурга; Орла; Рязани; Екатеринбурга; Ярославля; Кемерова; Улан-Удэ; Курска; Алтайского края; Брянской, Самарской, Псковской, Ульяновской, Челябинской областей.

Среди участвующих в опросе были президент некоммерческого партнерства; председатель совета директоров; глава сельского поселения; директора – 10 человек (12 %); советник; проректора / заместители директоров – 5 (6 %); руководители управлений / групп / направлений / проектов – 5 (6 %); деканы – 4 (5 %); заведующие кафедрой / лабораторией – 9 (11 %); профессора – 4 (5 %); доценты – 10 (12 %); начальники отделов –
5 (6 %); агрономы – 2 (2 %); главный / ведущий специалист, научный сотрудник – 4 (5 %); 26 % – консультанты, менеджеры, торговые представители, член партии.

В первом блоке основных вопросов представлены анкеты по цифровизации с.-х. предприятий и ее связи с повышением уровня жизни, концентрацией специалистов в российских и иностранных компаниях. Второй блок вопросов связан с эффективностью использования беспилотных летательных аппаратов, спутниковых снимков NDVI, приобретения агрохимической лаборатории для хозяйства, использования азотных сканеров при внесении удобрений в режиме on-line и системы картирования урожайности. Третий блок – с актуальностью применения новинок, которые появляются на выставках и рынке.

Вопросы по реализации технологических трендов в 2021–2030 гг. состоят из блока анкет по технологиям точного земледелия и живот­новодства.

Анкетирование состояло из 23 основных вопросов, 17 вопросов по реализации технологических трендов в 2021–2030 гг. (11 вопросов, связанных
с точным земледелием; 6 – точным животноводством) и проводилось в формате онлайн-тестирования на сайте foresight.kubsau.ru.

На основании проведенного анкетирования, связанного с вопросами цифровой трансформации сельского хозяйства, можно констатировать, что сельхозпредприятия, не применяющие технологии цифровой трансформации, будут проигрывать в конкуренции более современным компаниям.

При этом рост высокотехнологичных компетенций в стране способствует повышению уровня жизни.

Без субсидирования государства реализация программы цифрового сельского хозяйства будет затруднительна.

Деиндустриализация страны приводит к падению производительности
в сельском хозяйстве.

Потребностью современного сельхозмашиностроения является рост роли сервисного обслуживания (техническое обслуживание, обновление
и настройка программного обеспечения и т. п.).

Актуальным является тренд аренды сельскохозяйственной техники на основе «времени реального использования».

В рамках реализации цифрового сельского хозяйства будет происходить концентрация профессиональных специалистов в преимущественно крупных как отечественных, так и иностранных компаниях.

Представленные элементы точного земледелия и животноводства эксперты относят к высокой важности, большая часть которых будет реализована до 2030 г.

6. Центром прогнозирования и мониторинга в 2019–2020 гг. организован через региональные органы управления сбор статистической информации по использованию элементов точного сельского хозяйства.

Рейтинги составлены на основе данных, полученных из 64 регионов по точному земледелию, 68 регионов по точному животноводству.

Элементы точного земледелия используются в 55 регионах, 2834 хозяйствах на площади 15,5 млн га (2019–2020 гг.). Точное земледелие используется в 10 % хозяйств из проанализированных регионов.

В 2018 г. проанализировано – 52 региона, элементы точного земледелия использовались в 40 регионах, 1930 хозяйствах на площади 12,5 млн га.

Повысилось количество регионов, использующих новые технологии
в растениеводстве на 38 %; хозяйств – на 47 %; общая площадь, на которой применяются элементы точного земледелия – на 24 %.

По результатам анализа использования элементов точного земледелия
в лидерах находятся Волгоградская область (257 хозяйств), Краснодарский край (250 хозяйств), Воронежская область (211 хозяйств). Конкурируют по показателю общей площади, на которой используются элементы точного земледелия – Воронежская область (1,33 млн га), Краснодарский край
(1,22 млн га), Волгоградская область (1,2 млн га).

В Краснодарском крае количество хозяйство увеличилось на 32 %, в Воронежской области – на 16 %.

Площадь, на которой используются элементы точного земледелия, в Воронежской области увеличилась на 18 %, в Краснодарском крае – на 27 %.

Элементы точного животноводства используются в 58 регионах, 1707 хозяйствах с общим поголовьем 3 млн (2019–2020 гг.). Точное животноводство используется в 13 % хозяйств из проанализированных регионов.

В 2018 г. проанализировано – 46 регионов, элементы точного животноводства использовались в 35 регионах, 789 хозяйствах с общим поголовьем 1,7 млн.

Повысилось количество регионов, использующих новые технологии
в животноводстве в 1,7 раза; хозяйств – в 2,2 раза; поголовье КРС в хозяйствах, использующих элементы точного животноводства по регионам –
в 1,8 раза.

По количеству хозяйств, использовавших элементы точного животноводства, доминируют Удмуртская Республика (123 хозяйства), Кировская область (92 хозяйства), Алтайский край (88 хозяйств); по поголовью КРС – Краснодарский край (212 тыс.), Свердловская область (188 тыс.), Удмуртская Республика (166 тыс.).

В Удмуртской Республике количество хозяйство увеличилось в 1,7 раз.

По поголовью КРС увеличилось в Краснодарском крае в 2,7 раза, Свердловской области – в 1,2 раза, Удмуртской Республике – 1,9 раза.

По повышению квалификации работников лидируют Ленинградская область (67 хозяйств), Московская область (47 хозяйств), Краснодарский край (46 хозяйств); Белгородская область (258 человек), Калужская область
(238 человек), Краснодарский край (234 человека).

Программы по развитию, поддержке и внедрению элементов точного сельского хозяйства используются в 12 регионах: Архангельской, Белгородской, Костромской, Московской, Нижегородской, Новосибирской, Рязанской, Смоленской, Тамбовской, Тверской, Ярославской областях и Хабаровском крае.

7. Подготовлены учебно-методические, научные и аналитические материалы по направлению «Цифровое сельское хозяйство» (см. приложение):

Учебник:

Точное сельское хозяйство : учебник для ВО / под ред. Е. В. Труфляка. – СПб. : Лань, 2020. – 512 с.

Учебные пособия:

Труфляк, Е. В. Современные зерноуборочные комбайны : учеб. пособие / Е. В. Труфляк, Е. И. Трубилин. – 3-е изд., стер. – СПб. : Лань, 2020. – 320 с. – ISBN 978-5-8114-2448-1. – Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. – URL : https://e.lanbook.com/book/130497 (дата обращения: 24.01.2020). – Режим доступа : для авториз. пользователей.

Точное земледелие : учеб. пособие / Е. В. Труфляк. – Краснодар : КубГАУ, 2020. – 164 с.

Труфляк, Е. В. Современные зерноуборочные комбайны : учеб. пособие для СПО / Е. В. Труфляк, Е. И. Трубилин. – СПб. : Лань, 2020. – 320 с.

Монография:

Мониторинг и прогнозирование научно-технологического развития АПК России на период до 2030 года : монография / под общ. ред. И. Л. Воротникова; ФГБОУ ВО Саратовский ГАУ. – Саратов: Амирит, 2020. – 328 с.

Аналитические материалы:

Труфляк, Е. В. Результаты анкетирования по направлению «Цифровая трансформация сельского хозяйства» / Е. В. Труфляк, А. С. Креймер,
Н. Ю. Курченко. – Краснодар : КубГАУ, 2020. – 21 с.

Труфляк, Е. В. Рейтинг регионов по использованию элементов точного сельского хозяйства / Е. В. Труфляк. – Краснодар : КубГАУ, 2020. – 26 с.

Курченко, Н. Ю. Нормативно-правовая база использования беспилотных авиационных систем / Н. Ю. Курченко, Е. В. Труфляк. – Краснодар : КубГАУ, 2020. – 45 с.

Статья в базе данных Web of Science:

Truflyak, E. V. Questionnaire results department of the departmental project «Digital agriculture» / E. V. Truflyak, N. Y. Kurchenko // Global Challenges and Prospects of the Modern Economic Development 6 II International Scientific Conference GCPMED 2019. – European Proceedings of Soial & Behavioural Sciences (EpSBS), 2020. – e-ISSN: 2357-1330. – LXXIX – GCPMED. – P. 1565–1569. – DOI : 10.15405/epsbs.2020.03.224.

Статьи:

Труфляк, Е. В. Сравнительный анализ дифференцированного внесения удобрений в режимах on-line и off-line / Е. В. Труфляк, Даду Монес // Научное обеспечение агропромышленного комплекса : сб. ст. по материалам
75-й науч.-практ. конф. студентов по итогам НИР за 2019 год / отв. за вып.
А. Г. Кощаев. – Краснодар : КубГАУ, 2020. – С. 342–345.

Труфляк, Е. В. Экономическая эффективность дифференцированного внесения удобрений в режимах on-line и off-line / Е. В. Труфляк, Е. А. Лазарев // Научное обеспечение агропромышленного комплекса : сб. ст. по материалам 75-й науч.-практ. конф. студентов по итогам НИР за 2019 год / отв. за вып. А. Г. Кощаев. – Краснодар : КубГАУ, 2020. – С. 357–360.

Сравнительный эксперимент по дифференцированному внесению удобрений в режимах on-line и off-line // Ресурсосберегающее земледелие (специализированный сельскохозяйственный журнал). – 2020. – № 48 (04). – С. 19–26.

Создан ютуб-канал «Центр прогнозирования и мониторинга Кубанского ГАУ», на котором размещено 90 видео (режим доступа: https://www.youtube.com/channel/UCrPRhGM7-WpIM2Z3MmfRjsQ/videos). Подготовлены и размещены на ютуб-канале:

– 14 презентаций (режим доступа: https://www.youtube.com/playlist?list=
PLAqcZxzZTUZLmm6TxT2VI_rUFEUJXm_uy);

– 6 презентаций на арабском языке (режим доступа: https://www.you­tube.com/playlist?list=PLAqcZxzZTUZJtqznvNLrhCx7LBdHc1QZN);

– 6 лекций (режим доступа: https://www.youtube.com/playlist?list=PLAqc
ZxzZTUZLyxsodbfBoTeYEHLRk6wpd);

– 2 лекции на английском языке (режим доступа: https://www.youtube.com/
playlist?list=PLAqcZxzZTUZI2bFBpG0JpAHh_Dh7_-_9v);

– 1 лекция на португальском языке (режим доступа: https://www.you­tube.com/watch?v=aIbpmUB2uJU&list=PLAqcZxzZTUZLIc3ADxK9wXBTB5diK4VkR&index=1&t=524s);

– 15 лабораторных работ (https://www.youtube.com/playlist?list=PLAqcZx
zZTUZI4d_OV4dP5EGvF51toYEPD);

– 25 видео (режим доступа: https://www.youtube.com/playlist?list=PLAqcZ
xzZTUZIZRaOh6cvghv1wLN1_Um0q);

– 16 видео раздела «Научная работа»: (режим доступа: https://www.youtube.com/playlist?list=PLAqcZxzZTUZLGqLBCS5-UXa9x5qW_pLRi).

8. Подготовлено по результатам работы Центра:

– 12 публикаций;

– 2 аналитических справки;

– 1 прогнозный материал;

– проведено и принято 20 научных и учебных мероприятия.

9. В учебно-опытном хозяйстве Кубанского ГАУ «Краснодарское»
с 19 февраля по 6 июля 2020 г. проводился эксперимент по сравнительному анализу дифференцированного внесения удобрений в режимах on-line и off-line.

Цель эксперимента – сравнение режимов дифференцированного внесения азотных удобрений (первая и вторая подкормки) под озимую пшеницу с использованием карт-заданий и сенсоров GreenSeeker.

Результаты эксперимента показали, что при использовании режима on-line происходит экономия удобрений в среднем 16 кг/га, по сравнению с режимом off-line без потери урожайности и качества зерна (содержание клейковины повысилось на 2,3 %; протеина – 0,6 %).

Дополнительные капиталовложения составляют 1,4 млн руб., эффект от экономии удобрений – 110 руб./га.

Используемая литература и источники

РЕФЕРАТ

Отчет 93 с., 20 таблиц, 32 рисунка, 36 источников, 21 приложение

ЦИФРОВОЕ ОРГАНИЧЕСКОЕ ЗЕМЛЕДЕЛИЕ, ПЕРЕРАБОТКА ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ И СЫРЬЯ, МНОГОКОМПОНЕНТНЫЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ УДОБРЕНИЯ И БИОПРЕПАРАТЫ, БИОЗАЩИТА, КОРНЕВЫЕ ГНИЛИ, СТРУКТУРА УРОЖАЯ, УРОЖАЙНОСТЬ.

Объектом исследований являются полевые культуры, а также препараты биологического происхождения для защиты растений и оптимизации минерального питания в органическом земледелии, для разработки рецептуры и технологии производства препаратов биологического происхождения на основе переработки органических отходов и сырья; определения их влияния на продуктивность сельскохозяйственных культур и плодородие почвы.

Цель исследований – для технологий возделывания сельскохозяйственных культур в рамках цифрового органического земледелия разработать систему применения инновационных многокомпонентных органических удобрений и полифункциональных биопрепаратов, позволяющих осуществлять биологическую защиту полевых культур, обеспечивать бездефицитный баланс элементов минерального питания и органического вещества в почве, получение экологически чистой продукции растениеводства для производства продуктов питания.

Разработаны ассортиментная линейка многокомпонентных органических удобрений на основе наноструктурного диатомита с функциями почвоулучшителя, удобрения и фунгицида, ассортиментная линейка полифункциональных препаратов биологического происхождения с функциями удобрения, фунгицида и бактерицида, которые по своей эффективности в сфере биозащиты культур и влиянию на урожайность не уступают минеральным удобрениям и пестицидам, что делает агрономически эффективным и экономически рентабельным их применение.

ВВЕДЕНИЕ

Одной из важнейших задач современного земледелия является его биологизация и экологизация на основе перехода на адаптивно-ландшафтные системы земледелия и современные агротехнологии в условиях усиливающегося негативного антропогенного влияния на почву и возрастания на этой основе процессов деградации почвенного покрова, процессов эрозии, устойчиво некомпенсированной потери гумуса.

Большой ущерб почвенному покрову наносят интенсивные способы обработки почвы, связанные с многократными проходами по полю тяжелых тракторов и машин. По обобщенным данным научных учреждений Среднего Поволжья, переуплотнение почвы в связи с многократными проходами по полю тяжелых тракторов и сельскохозяйственных машин приводит к снижению урожайности в среднем на 12-30%. По данным Самарской ГСХА (Г. И. Казаков, 1997) плотность пахотного слоя почвы после двух проходов трактора ДТ-75 увеличилась на 3%, трактора К-700 – на 6%, а после четырех проходов соответственно – на 9 и 18%. Проведенные массовые обследования земель в ЦЧО, Поволжье и других регионах России показали, что за последние 100 лет черноземы России потеряли около одной трети общих запасов гумуса. Особенно активизировалась минерализация гумуса в последнее десятилетие [36].

Во многих областях Средневолжского региона ежегодные потери гумуса в пахотном слое составляют от 0,7 до 1 т/га. Практически исчезли тучные черноземы, увеличилась доля малогумусных почв с содержанием гумуса 4-6%. По данным научно-исследовательских и проектных учреждений региона (ФГБУ САС «Самарская», ФГБНУ «Самарский НИИСХ», АО ВолгоНИИгипрозем и др.) за последние годы в Самарской области наблюдается сокращение площади тучных и среднегумусных чернозёмов, увеличение площадей с малым и слабым содержанием гумуса почв (на 10%). Потери гумуса в пахотном слое в среднем по области составляют 0,7 т/га в год, а по отдельным районам – более 1 т/га, снизилась обеспеченность подвижным азотом и фосфором [36].

Устойчиво некомпенсируемая минерализация гумуса с потерей его до уровня ниже пороговых значений снижает эффективность
применения удобрений, приводит к ухудшению агрофизических свойств почвы, уменьшает потенциальное и эффективное плодородие почв. Интенсивное сельскохозяйственное использование черноземов привело к крупным изменениям агрохимических свойств почвы, снижению интенсивности гумусообразования.

Основным направлением по устранению указанных недостатков современного земледелия является его биологизация, переход его ведения на принципы адаптивной интенсификации. В связи с этим возникла задача в необходимости разработки систем сохранения, воспроизводства и повышения почвенного плодородия, которые должны стать основой для формирования высоких урожаев сельскохозяйственных культур в складывающихся новых условиях возделывания их при разном уровне интенсивности использования пашни, при широком применении, вместо высоких доз органических и минеральных удобрений, более экономически выгодных и менее затратных технологий.

Большинство растениеводческих регионов нашей страны находится в зоне рискованного земледелия, где влага – главный лимитирующий фактор. Например, в лесостепи Среднего Заволжья за последние 110 лет наблюдалось 50 засух разной интенсивности и различных типов (45,5 % лет) [1].

Одновременно наблюдается устойчивое нарастание аридности климата и глобальных климатических изменений: дефицит пресной воды, повышение температуры атмосферы (с аномальными значениями в вегетационный период), резкие перепады погоды (с катастрофической неравномерностью выпадения осадков), частые природные катаклизмы и значительные отклонения гидротермических показателей от среднемноголетней нормы [2].

Общее количество опасных метеорологических явлений за последние 20 лет увеличилось примерно в 2 раза. Климат не только сильно теплеет, но и становится гораздо неустойчивее, и ущерб, в основном, связан с аномалиями температур и осадков. Наблюдается устойчивый рост количества природных катастроф — наводнений, ураганов, тепловых волн, града, засух, природных пожаров. Общий нанесенный ими ущерб с 1980-х гг. превышает $5 трлн. Последствия потепления на 5°С к концу XXI века оцениваются как катастрофические, в том числе и для здоровья людей [3, 4, 5].

Озабоченность климатической угрозой от научного сообщества постепенно передается политикам, инвесторам, общественным деятелям и обычным гражданам по всему миру. По состоянию на февраль 2020 г., 189 государств присоединились к Парижскому соглашению, которое нацелено на удержание прироста средней температуры на уровне существенно ниже 2°С, а в идеале не выше 1,5°С, повышение способности адаптации к последствиям изменения климата и переход на низкоуглеродное развитие.

Глобальная климатическая угроза для России даже более актуальна, чем для многих других стран – на территории страны в последние 40 лет потепление климата происходило в 2,5 раза быстрее, чем в среднем по планете (а в российской части Арктики — в 4,5 раза быстрее). Изменение климата в России уже создает угрозу здоровью и жизни людей, провоцирует вынужденную миграцию и угрожает продовольственной безопасности [6, 7].

Основная причина глобальных климатических изменений, по мнению большинства ученых, это антропогенные факторы, и в первую очередь, выбросы парниковых газов (углекислый газ, метан и оксид диазота). Главную долю в парниковых выбросах занимает углекислый газ, чему способствуют уничтожение лесов, естественных угодий, быстрая минерализация органического вещества почвы (снижение содержания гумуса), которая происходит при интенсивном техногенном земледелии.

По данным наблюдений российских метеостанций, среднегодовая температура воздуха в России выросла за последние 100 лет на 1ºС  (что значительно выше, чем в среднем по миру), из них 0,4ºС – только за последнее десятилетие 20 века. 11 из последних 12 лет были самыми жаркими за весь инструментальный период метеонаблюдений [8]. Так, по данным метеорологической станции Саратов ЮВ [9], вследствие нарастания аридности климата за последние 30 лет условия для роста и развития ранних яровых культур в Поволжье существенно ухудшились. Повысилась засушливость основного периода вегетации (май-июль): средняя температура воздуха возросла на 0,8 ⁰С, а сумма осадков уменьшилась на 10 мм.

Следовательно, традиционное техногенное земледелие, принятое в мировом сельском хозяйстве и в России на протяжении последних 30-50 лет, в условиях нарастания аридности климата и глобальных климатических изменений может привести к агроэкологической катастрофе, что создает угрозу продовольственной безопасности, а также угрозу социально — экономической инфраструктуре, которая лежит в основе стабильности ведущих экономик мира, в том числе и России.

Необходимо переводить российскую экономику на низкоуглеродный тип развития — цифровизация, энерго- и ресурсосбережение, возобновляемые источники энергии. Для земледелия России это выражается в необходимости искать новые природоподобные методы и формы земледелия, повышающие выход кормовых и зерновых единиц с единицы площади сельхозугодий при возрастании устойчивости и стабильности агрофитоценозов при максимальном использовании возобновляемой энергии. То есть, будущее земледелия России — это биологизация агротехнологий и переход к цифровому органическому земледелию, которое является наукоемким инновационным пиком развития отечественных систем земледелия.

01.01.2020 года вступил в силу ФЗ №280-ФЗ «Об органической продукции и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации», что означает наступление нового этапа в развитии российского земледелия и растениеводства. Органическое земледелие стало нормативно защищенной отраслью АПК РФ, у него появились единый государственный логотип и единый государственный реестр производителей органической продукции [10].

Мировой рынок органической продукции на протяжении последних лет показывает стабильный рост, примерно на 10 — 15% ежегодно. К 2020 г. он оценивается почти в $100 млрд., а к 2024 — в более чем $200 млрд. Объем внутреннего рынка органического продовольствия РФ в 2020 г. может составить $250 млн. Минсельхоз РФ прогнозирует, что к 2024 году такая продукция составит до 15% всего агроэкспорта России [11].

Развитие органического земледелия стимулирует развитие смежных отраслей АПК, таких как производство микробиологических и био-препаратов, органических удобрений, средств биозащиты культур, беспилотных летательных аппаратов (для мониторинга посевов, внесения энтомофагов и так далее) и других видов инновационной продукции. Органические удобрения и биопрепараты, как правило, производятся на основе переработки органических отходов и сырья, что является актуальной государственной задачей в России и в большинстве развитых стран мира.

Органические отходы и сырье — это не только пищевая часть ТБО, но и иловые осадки очистных сооружений, отходы пищевой промышленности, навоз и помет животноводческих комплексов, отходы перерабатывающей промышленности (лесозаготовительная, текстильная и так далее), иловые осадки прудовых хозяйств и водохранилищ (сапропель) и другие.

По разным оценкам, в 2019 году в России совокупный объем органических отходов составил свыше 268 млн. т, при этом утилизации подверглась незначительная часть отходов. Например, наименьший показатель первичной переработки оказался у бытовых пищевых отходов, согласно оценкам, по итогам 2019 года он не превышал 10,2%.

Однако, в абсолютном большинстве случаев дальнейшая переработка любого типа (грануляция, использование микроорганизмов, биореакторы, зоопереработка и так далее) не применяется, и отходы не преобразуются в готовые органические удобрения, биопрепараты, средства биозащиты и другие высокомаржинальные (например, хитин) продукты [12].

В связи с вышеизложенным, научно-исследовательская лаборатория «АгроЭкология» при кафедре «Землеустройство, почвоведение и агрохимия» Самарского ГАУ ведет исследования по научной проблеме «Цифровое органическое земледелие», составной частью которой является разработка многокомпонентных органических удобрений и полифункциональных биопрепаратов на основе утилизации (переработки) органических отходов и сырья. В рамках научной проблемы «Цифровое органическое земледелие» кафедра «Землеустройство, почвоведение и агрохимия» Самарского ГАУ проводит исследования по федеральному гранту «Разработка препаратов биологического происхождения для защиты растений и оптимизации минерального питания в органическом земледелии» (регистрационный номер: АААА-А20-120052090022-7), выделенному на 2020 г.

Цель исследований – для технологий возделывания сельскохозяйственных культур в рамках цифрового органического земледелия разработать систему применения инновационных многокомпонентных органических удобрений и полифункциональных биопрепаратов, позволяющих осуществлять биологическую защиту полевых культур, обеспечивать бездефицитный баланс элементов минерального питания и органического вещества в почве, получение экологически чистой продукции растениеводства для производства продуктов питания.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Цифровое органическое земледелие — составная часть декарбонизации энергетики и экономики России

Установленная научным сообществом причина повышения температуры Земли (с вероятностью до 99,9999%) — усиление парникового эффекта земной атмосферы. Основные парниковые газы: водяной пар (H₂ O), углекислый газ (CO₂), метан (CH₄), озон (О₃) и закись азота (N₂ O).

Второй по значимости парниковый газ — СО₂. Его концентрация на несколько порядков превышает концентрацию других газов (кроме водяного пара), а время жизни в атмосфере — несколько столетий (для сравнения — водяной пар «живет» в атмосфере не более 10 дней). Рост концентрации углекислого газа приводит к увеличению плотности и влагоемкости воздуха, увеличивая содержание водяного пара (и тем самым дополнительно усиливая парниковый эффект). Углекислый газ имеет свойство эффективного равномерного перемешивания в атмосфере – поэтому парниковый эффект действует почти однородно по всей планете. Концентрация СО₂ с середины XX века выросла с 310 до 416 ppm (на февраль 2020 г.).

Концентрация метана также устойчиво растет – с 1985 г. рост составил около 14% (до 1875 частей на миллиард в 2019). Источники антропогенных эмиссий метана (примерно 60% от общих эмиссий) – сельское хозяйство, использование ископаемого топлива (в том числе добыча, транспортировка и сжигание), мусорные полигоны, сточные воды. Естественные источники –заболоченные территории, озера, океан, дикие животные, термиты, природные пожары, вечная мерзлота и так далее [13, 14].

Причины роста концентрации парниковых газов разделяют на естественные (вулканические извержения, лесные пожары, дыхание живых организмов, гниение биомассы и др.) и антропогенные (выбросы при сжигании ископаемого топлива, промышленное производство, высвобождаемые из запасов углерода в древесине при вырубке лесов, а также уменьшение поглощения СО₂ из-за сокращения площади лесов и пр.). Антропогенные выбросы парниковых газов выросли с 1950 г. в 3,4 раза, что происходило на фоне глобального экономического роста – численность населения возросла примерно в 3 раза, мировая экономика – в 18 раз, потребление энергии – в 5 раз, потребление природных ресурсов – в 10 раз. Основной рост выбросов пришелся на СО₂, СН₄ и N₂O; в первую очередь — это выбросы СО₂ в энергетическом секторе, выросшие в 4,4 раза с 1950 г.

Обычно естественные источники СО₂ находятся в равновесии с его естественными «поглотителями» и резервуарами — океанами, растениями, болотами – в рамках так называемого «углеродного цикла». Дополнительные антропогенные выбросы нарушают этот баланс. На антропогенные источники приходится чуть более 10% от суммарных объемов выбросов СО₂, циркулирующих в атмосфере. Около половины этих антропогенных эмиссий СО₂ поглощается океаном и наземными экосистемами, но вторая половина СО₂ попадает в атмосферу – и этого небольшого «вклада» хватает для накапливания СО₂ [15, 16, 17].

Таким образом, наблюдаемое глобальное изменение климата происходит из-за роста концентрации СО₂ в атмосфере и определяется, в первую очередь, антропогенными причинами. Эта причинно-следственная связь – предмет почти полного консенсуса ученых-климатологов по всему миру: целый ряд обзоров последних лет, основанных на анализе десятков тысяч научных публикаций в реферируемых журналах, демонстрирует согласие 97-100% ученых с этим утверждением.

Согласно данным Росгидромета, на территории России в последние 40 лет потепление климата происходило быстрее и масштабнее, чем в среднем по планете – со скоростью роста температуры около 0,47 ℃ за 10 лет (на фоне среднемирового показателя 0,18 ℃ за 10 лет). В российской части Арктики скорость потепления еще больше — 0,8°С за 10 лет (температура воздуха в 2019 г. оказалась выше нормы в среднем на 2,5°C). 2019 г. стал самым теплым в истории метеонаблюдений в России – среднегодовая температура превысила норму в любой точке страны. Аномалии среднегодовой температуры воздуха в 2019 г. в некоторых арктических регионах они достигали +4 ℃. В 2019 г. зафиксированы очередные максимумы концентрации СО₂ в северных широтах (арктические станции Териберка, Новый порт, Тикси) – 414 ppm в среднем за год. На станции Обнинск средней полосы России показания приближаются уже к 430 ppm.

Прогнозы дальнейшего роста температуры показывают, что в России потепление будет идти интенсивнее, чем в среднем по миру. Наибольший рост приземной температуры ожидается зимой, причем он усиливается к северу, достигая максимальных значений в Арктике. К середине XXI в. летняя температура возрастет по отношению к концу XX в. на 2–3°С или на 3–4°С. В течение XXI века ожидается рост осадков (особенно зимой) с увеличением их «резкости» и пиковой интенсивности — сильных паводков и наводнений, штормовых ветров, колебаний погоды в виде череды холодных и теплых периодов [18, 19, 20] (рис. 1).

Рис. 1 Количество неблагоприятных гидрометеорологических явлений в России

Возникают риски из-за учащения засух и опустынивания земель в основных земледельческих районах России – таких, как Ставропольский край или Ростовская область. К середине XXI в. биоклиматический потенциал в России может вырасти на 5-15%, при этом снижение продуктивности зерновых культур может составить 8-10%. В лесном хозяйстве ожидается сдвиг зоны лесов и повышение вероятности пожаров; природные экосистемы будут деградировать с уменьшением биоразнообразия и устойчивости.

По данным за 2017 г., 47% антропогенных выбросов парниковых газов в России приходятся на сектор электроэнергетики и теплоснабжения. Еще 43% выбросов обеспечиваются промышленностью, сжиганием топлива в транспортном секторе, а также выбросами метана при добыче и транспортировке ископаемых топлив.

Таким образом, можно сделать следующие выводы:

1. основная причина глобальных климатических изменений — нагревание атмосферы Земли за счет накопления парниковых газов;

2. основной парниковый газ, вызывающий нагревание, это углекислый газ СО₂, на втором месте — метан СН₄;

3. основные причины накопления углекислого газа — антропогенные: сжигание полезных ископаемых, промышленное производство, транспорт, сокращение площади лесов и других природных экосистем;

4. основные последствия накопления парниковых газов — это разбалансировка природных экосистем, нарастание частоты и количества неблагоприятных и катастрофических погодных явлений, опустынивание земель, повышение аридности вегетационного периода, нарушение устойчивости и стабильности агрофиоценозов [16 — 20].

Главное направление снижения выбросов парниковых газов и минимализации последствий глобальных климатических изменений — это переход мировой экономики на низкоуглеродные технологии, то есть декарбонизация энергетики и экономики стран мира, в том числе и России.

В этой связи особую роль играет биологизация технологий в земледелии и растениеводстве России, и дальнейший переход к «цифровому органическому земледелию» как наукоемкому инновационному пику развития российских научных систем земледелия.

Цифровое органическое земледелие — это комплекс энергосберегающих технологий на основе максимального использования естественных процессов природных фитоценозов и возобновляемых ресурсов с целью повышения продуктивности, устойчивости и стабильности агроэкосистем и получения экологически безопасной продукции.

Цифровое органическое земледелие имеет ряд базовых направлений:

— минимализация обработки почвы, в том числе основной;

— поликультура на основе смешанных и совместных посевов на сидераты, корма и продовольственное зерно;

— насыщение севооборота бобовыми и зернобобовыми культурами до 25-30% площади севооборота;

— максимальное удлинение продукционного процесса, в том числе за счет промежуточных поукосных, пожнивных и подсевных посевов;

— новые культуры, высокоадаптивные к повышению аридности вегетационного периода и к резким колебаниям погодных условий;

— многокомпонентные органические удобрения;

— полифункциональные биопрепараты;

— биозащита культур;

— новые способы внесения удобрений и биопрепаратов в почву;

— посевные комплексы (за один проход 5-7 и более операций);

— применение спутниковых систем и навигации для точечного внесения удобрений, биопрепаратов и средств защиты растений;

— применение беспилотных систем, в том числе летательных, для сокращения затрат невозобновляемых ресурсов.

Государственные меры по снижению парниковых газов, как правило, направлены на энергетику, транспорт и добычу полезных ископаемых.

Между тем, перевод земледелия на низкоуглеродные технологии, то есть переход к цифровому органическому земледелию, учитывая значительные площади сельхозугодий в десятки миллионов га, может радикально улучшить экологическую ситуацию в России и в мире.

Например, органические удобрения и биопрепараты производятся на основе переработки (утилизации) органических отходов и сырья, которых ежегодно накапливается в России сотни миллионов тонн, выделяющих метан, сероводород и другие вредные газы и токсиканты.

Применение беспилотников и дронов в разы снизит сжигание минерального топлива, как и перевод сельхозтехники на биотопливо.

Кроме того, постоянный растительный покров на сельхозугодиях и внесение в пахотный слой органического вещества значительно сократит минерализацию (потерю) гумуса почвы, что является частью технологий улавливания и захоронения углерода (CCS).

1.2 Разработка и производство многокомпонентных органических удобрений и биопрепаратов

Развитие и распространение технологий органического земледелия, в первую очередь, зависят от наличия органических удобрений и биопрепаратов, отвечающих следующим требованиям: 1) по агрономической эффективности не уступают или превосходят минеральные удобрения и пестициды; 2) восстанавливают и способствуют расширенному воспроизводству плодородия почвы; 3) восстанавливают нарушенные экосистемные связи в агрофитоценозах; 4) себестоимость производства и стоимость применения существенно ниже производства и применения минеральных удобрений и пестицидов; 5) высокая технологичность применения; 6) частично или полностью состоят из продуктов переработки органических отходов и сырья; 7) пролонгированность действия; 8) обеспечивают получение «органической» продукции.

Соответственно приведенным требованиям, в рамках наших исследований в качестве основы многокомпонентных органических удобрений было выбрано природное биогенное сырье — диатомит — опал — кристобалитовая осадочная порода, практически полностью сложенная створками диатомовых водорослей, которые представляют собой микроскопические растения с внешним опаловым скелетом, и мелкими округлыми зернами кремнезема. Панцири диатомовых водорослей представляют собой полые внутри микроскопические опаловые тельца. Количество цельных панцирей диатомовых водорослей колеблется в различных сортах диатомита в широких пределах — от 1,17 до 30 млн. шт. в 1 см³, что создает высокую пористость диатомитов (до 90 — 95%, в среднем — 80%), размер пор от 1 до сотен нм (рис. 2) [21].

Рис.2. Структура диатомитов, сложенных панцирями диатомовых водорослей

То есть, диатомит является природным наноструктурированным материалом биогенного происхождения, что предопределяет его уникальные технологические свойства, и соответствующие способы применения в АПК, и в органическом земледелии в частности (биозащита и биоудобрение).

Добытый как органическое сырье диатомит измельчается, обжигается и просеивается на разные фракции. Обжиг по специальной технологии увеличивает пористость диатомита на 30 — 50% за счет выжигания нанопор.

На рис. 3 представлен внешний вид диатомита модифицированного, то есть измельченного и обожженного.

Рис. 3 Диатомит модифицированный, фракция 3,00 – 4,25 мм

Для разработки линейки органических удобрений был выбран диатомит с месторождения в Ульяновской области. В таблице 1 представлены физико — химические показатели диатомита, в том числе установленные в лаборатории «АгроЭкологиия» при кафедре «Землеустройство, почвоведение и агрохимия» Самарского ГАУ (объемная масса, пористость, сорбция).

Таблица 1 – Физико-химические показатели диатомита

На рис. 4 представлен химический состав диатомита с месторождения в Ульяновской области, на основе которого лаборатория «АгроЭкология» разработала ассортиментную линейку многокомпонентных органических удобрений, в том числе для органического земледелия.

Рис. 4. Химический состав диатомита с месторождения в Ульяновской области, % на абсолютно — сухое вещество (Протокол заводской технологической лаборатории керамзитового завода ООО «Керамзит», г. Ульяновск).

Структура, физико — химические показатели и химический состав диатомита определяют его следующие агрономически полезные технологические свойства: 1) за счет высокой пористости впитывает в себя воды до 180% от собственного веса; 2) за счет особенностей строения нанопор отдает впитанную влагу в почву и растениям постепенно, то есть пролонгировано, за счет чего продлевается эффект полива и подкормки в 2 — 5 раз; 3) химически инертный, без запаха; 4) имеет нейтральную рН; 5) содержит органического кремния до 40 — 45% своего состава, из них 10 — 20% и выше — в доступной для растений аморфной форме; органический кремний повышает иммунитет и тургор растений; 6) является почворазрыхлителем за счет пористой структуры и низкой плотности сложения [22, 26, 27, 28]; 7) препятствует развитию плесени и гнили; 8) является природным биоинсектицидом [23, 24, 25]; 9) есть возможность насыщать нанопоры питательными элементами, гуминовыми и биоактивными веществами, полезными микроорганизмами, биоинсектицидами и так далее.

Также диатомит представляет собой экологически чистое сырье, так как практически не содержит загрязняющих веществ, в том числе тяжелых металлов. Диатомит способен как сорбент эффективно связывать и нейтрализовывать наиболее вредные токсиканты, что дает возможность использовать его для рекультивации загрязненных и для восстановления нарушенных почв, например, солонцов и солончаков [22, 28, 29].

В условиях изменения климата, связанных с повышением аридности вегетационного периода, для земледелия крайне важным фактором становится свойство диатомита в значительной степени способствовать повышению водоудерживающей способности черноземных почв и экономному расходованию запасов продуктивной влаги [22, 26, 27, 28].

Следовательно, диатомит является перспективным ингредиентом в качестве основы для многокомпонентных органических удобрений, а также как своеобразный «контейнер — носитель» пролонгированного действия при насыщении нанопор питательными элементами, полезными микроорганизмами и другими органическими компонентами.

Значительный вклад в изучение возможности использования высококремнистых пород, в том числе диатомита, в системе удобрения полевых культур в условиях Среднего Поволжья внесла доктор с. — х. наук, профессор, зав. кафедрой «Почвоведение, агрохимия и агроэкология» Ульяновского ГАУ Куликова А.Х. [22, 26, 27, 28, 29].

В частности, в работах Куликовой А. Х. с соавторами было установлено положительное влияние диатомита на агрофизические, агрохимические и биологические свойства, водный и питательный режимы чернозема выщелоченного и типичного, урожайность и качество продукции при использовании как в чистом виде, так и совместно с минеральными удобрениями и биопрепаратами, а также птичьим пометом и осадками сточных вод. Доказано пролонгированное действие диатомита и его смесей на систему почва – растение до 3–4 лет и более. Выявлена роль диатомита в получении экологически безопасной продукции [22, 26, 27, 29].

Однако, опыты Куликовой А. Х. имели следующие особенности: 1) на 1 га вносилось 3 — 8 т диатомита, что на производстве возможно делать только в радиусе 20 — 30 км от месторождения диатомита, во всех остальных случаях экономическая рентабельность данного агроприема будет стремиться в «минус», учитывая стоимость минерала и логистическое «плечо»; 2) изучались смеси диатомита и азотных минеральных удобрений, в частности с мочевиной, что для органического земледелия неприемлемо в принципе; 3) изучались смеси диатомита с куриным пометом, но также в значительных дозах (диатомит — 3 — 8 т/га, куриный помет — 1,6 т/га); 4) изучалось совместное применение диатомита и биопрепаратов, но биопрепараты применялись только для предпосевной обработки семян полевых культур; 5) было рекомендовано диатомит и удобрительные смеси на его основе вносить под предпосевную культивацию, или диатомит использовать для предпосевного опудривания семян совместно с обработкой семян биопрепаратами; 6) многие опыты закладывались мелкоделяночные (например, 1 м²), что совершенно недостаточно для полноты исследований и отработки технологии применения на производстве [22, 26, 27, 29].

Изучив, несомненно, положительный опыт научных исследований Куликовой А. Х., мы решили развить данную тему по следующим направлениям: 1) разработать рецептуру линейки многокомпонентных органических удобрений на основе диатомита, в том числе для органического земледелия; 2) в качестве компонентов использовать только ингредиенты, получаемые в результате переработки органического сырья и отходов; 3) использовать диатомит, ввиду его уникальных технологических свойств, как «контейнер — носитель» для других органических компонентов; 4) разработать технологию внесения удобрительных смесей на основе диатомита из сеялки при посеве непосредственно в рядок, что позволит доставлять питательные элементы и полезные микроорганизмы адресно в ризосферную зону всходов культур, что соответственно позволит снизить нормы внесения и повысит агрономическую эффективность удобрений; 5) в состав удобрительных смесей включать микробиологические препараты с функциями биофунгицида и бактерицида, чтобы удобрение выполняло также роль биозащиты семян, проростков и всходов полевых культур; 6) в состав удобрений включать гуминовые вещества и микроорганизмы, восстанавливающие и повышающие плодородие почвы.

Учитывая вышеперечисленные факторы, была разработана линейка многокомпонентных органических удобрений на основе диатомита, которая в настоящее время проходит лабораторную и полевую апробацию, в том числе в научных производственных полевых опытах.

В рамках наших исследований в качестве основы многофункциональных биопрепаратов был выбран эффлюент (ГОСТ РФ 33380 — 2015). Эффлюент — продукт микробиологической анаэробной ферментации органических отходов и/или сырья в биореакторах с одновременным получением биогаза, который может направляться на генерацию тепла и электричества для хозяйственных и производственных нужд (например, на животноводческой ферме).

В биореактор может закладываться самая разнообразная органика: пищевые отходы предприятий общественного питания, отходы с предприятий пищевой переработки и элеваторов, сидеральная масса, сине — зеленые водоросли, все виды навозов и помета, торфы, или комбинации вышеперечисленных отходов и сырья.

Эффлюент содержит микроорганизмы — живые, полезные — антагонисты патогенной микрофлоры, свыше 30 видов: консорциум представителей родов Klebsiella, Pseudomonas, Bacillus и Trichoderma. Эффлюент при необходимости обогащается другими жидкими органическими ингредиентами, например: гумат калия, микробиологические препараты, биогумус, наночастицы микроэлементов и так далее.

В эффлюенте нет медведки и личинок насекомых, яиц гельминтов и паразитов, семян сорняков, нитратов и нитритов, и патогенных микроорганизмов, вызывающих болезни растений и фитотоксичность почвы.

В наших опытах использовался эффлюент: в 2017 — 2018 гг. — вырабатываемый на биореакторе конструкции и производства ООО «СельхозБиогаз» (г. Киров) из смеси навоза КРС, птичьего помета и торфа; в 2018 — 2020 гг. — вырабатываемый на биореакторе конструкции и производства ООО «БТК» (г. Тольятти) из навоза КРС.

2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Природные условия района исследований

2.1.1 Почвы и климатические условия лесостепи Заволжья

Лесостепь Заволжья, согласно общему природно-сельскохозяйственному районированию земельного фонда бывшего СССР, расположена в южной части Предуральской лесостепной провинции, охватывающей центральную и северную часть Самарской и северную часть Оренбургской областей, восточную часть Ульяновской области и Татарстана, северо-запад Башкортостана с общей площадью примерно 7 млн. га.

В границах Предуральской лесостепной провинции на территории Самарской области выделены следующие однородные по геоморфологии, составу почвенного покрова и другим природным особенностям почвенные районы (рис. 5): северо-восточная часть лесостепи Высокого Заволжья, юго-западная часть лесостепи Высокого Заволжья, Прикондурчинская лесостепь, Низменное лесостепное Заволжье [30, 31, 32, 33].

По агроклиматическим ресурсам Предуральская лесостепная провинция в целом характеризуется как среднеконтинентальная умеренного увлажнения, среднеобеспеченная теплом, средней биологической продуктивности [34].

Лесостепь Заволжья, являющаяся южной частью провинции, на территории Самарской области входит в два ее агроклиматических района – повышенного и умеренного увлажнения, отчасти распространяясь на северную часть третьего района – пониженного увлажнения (рис. 6).

На территории лесостепи Заволжья среднегодовая температура воздуха +2,9…+3,9^ОС. Самый холодный месяц в году – январь (-13,0…-14,2^ОС), самый теплый – июнь (+19,0…+21,0^ОС).

Зима длится более 5 месяцев. Устойчивый снежный покров образуется во второй-третьей декаде ноября, средняя его продолжительность 134-148 дней. Мощность снежного покрова 26-45 см и выше.

Весенний период короткий. Через 0^ОС средняя температура воздуха переходит в первой декаде апреля. С переходом температуры воздуха через 10^ОС в начале мая устанавливается теплый период, продолжающийся 132-150 дней. Общие ресурсы тепла за этот период составляют 2200-2600 ^ОС, что вполне обеспечивает выращивание основных сельскохозяйственных культур.

Гидротермический коэффициент, характеризующий степень увлажнения территории, равен 0,7-1,0. За год в среднем выпадает 348-468 мм осадков, в том числе за вегетационный период (апрель-сентябрь) 214-262 мм.

Условные обозначения:

444идротермический коэффициент, характеризующий степень увлажнения территории, равен 0,7-1,0. За год в среднем выпадает 348-468 мм

осадков, в том числе за вегетационный период (апрель-сентябрь) 214-262 мм. 6

5 – Лесостепная природная зона

5-3 – Предуральская природная провинция

Почвенные районы:

5-3-I –лесостепь Высокого Заволжья (северо-восточная часть)

5-3-II – лесостепь Высокого Заволжья (юго-западная часть)

5-3-III – Прикондурчинская лесостепь

5-3-IV – низменное лесостепное Заволжье

Рис. 5 — Почвенные районы лесостепи Самарского Заволжья

Условные обозначения:

– границы агроклиматических районов

I – район повышенного увлажнения

II – район умеренного увлажнения

III – район пониженного увлажнения

IV – район слабого увлажнения

Рис. 6 — Агроклиматические районы Самарской области

Летние осадки чаще всего выпадают в виде ливней, поэтому коэффициент полезного действия их низкий. Бывают годы с засушливыми периодами, когда в течение нескольких месяцев осадки не выпадают совсем. При сочетании высокой температуры воздуха с низкой его влажностью и сильными ветрами в лесостепи Заволжья складывается суховейный тип погоды, что наносит большой вред посевам культур, в том числе яровой пшенице. Суховеи средней интенсивности наблюдаются ежегодно; число дней с суховеями за теплый период составляет в среднем 8,5-12,3 дня.

В среднем за период активной вегетации влажность почвы в слое 0-100 см находится на уровне 65% НВ. Запасы продуктивной влаги в этом слое на начало вегетации составляют 90-110% НВ, к концу вегетации снижаются до 40-45%, а в слое 20-50 см — до 30-40% НВ, что характеризует условия влагообеспеченности как засушливые и очень засушливые.

Расположение территории лесостепи Самарского Заволжья в глубине материка определяет важную особенность местного климата – его резко выраженную неустойчивость и возможность глубоких аномалий всех метеорологических элементов в отдельные годы и сезоны. При этом в ряде лет складываются неблагоприятные по влагообеспеченности условия для роста и развития сельскохозяйственных культур – недостаточное количество осадков, часто повторяющиеся засухи. Это означает, что все основные элементы системы земледелия, и в частности обработка почвы, должны быть направлены в местных условиях на накопление влаги в почве, ее сохранение и продуктивное использование культурами [34].

• 1. 2.1.2 Месторасположение и почва опытных участков

Экспериментальная работа выполнена в 2017 — 2020 гг. на опытном поле научно-исследовательской лаборатории «АгроЭкология» (центральный район Самарской обл.) при кафедре «Землеустройство, почвоведение и агрохимия» Самарского ГАУ.

В данных почвенно-климатических условиях за год осадков выпадает в среднем 410 мм; за период вегетации апрель — сентябрь – 234 мм; за тёплый период апрель — октябрь — 257 мм; за время наиболее интенсивного развития растений — в июне – 39 и июле – 47 мм (май — июнь — 75 мм).

Среднегодовая температура воздуха составляет 3,7^ОС. Почва промерзает на глубину 100-120 см. Атмосферные засухи и суховеи средней интенсивности наблюдаются ежегодно, интенсивные – 9 лет из 10, а очень интенсивные – 4 — 6 лет из 10. Общая сумма положительных температур свыше 10^ОС за период активной вегетации большинства сельскохозяйственных культур – 2500^ОС.

ГТК по многолетним данным составляет 0,78, что характеризует условия влагообеспеченности как засушливые.

Рельеф опытного поля — выровненный; облесенность окружающей территории достигает 8-10%; по северной и южной границам опытного поля имеются старые лесные полосы.

Почва опытного поля – чернозем типичный среднегумусный среднемощный тяжелосуглинистый. Этот подтип черноземной почвы занимает свыше 20% всей территории Самарской области и преобладает в лесостепной зоне Заволжья. Почва опытного участка: гумус — 5,3 %; рН сол. – 6,9; в пахотном слое — азот легкогидролизуемый — 80-120 мг/кг, фосфор подвижный — 135-145 и калий подвижный — 150-195 (ГОСТ 26204-91) мг/кг.

Закладка и обследование почвенных разрезов позволяют судить о достаточной однородности опытного поля и возможности постановки на нем стационарного многофакторного опыта.

Почва опытного поля по своим физико-химическим и водным свойствам соответствует требованиям эффективного возделывания основных сельскохозяйственных культур Среднего Поволжья.

Исследованиями установлено, что черноземные почвы Среднего Поволжья имеют равновесную плотность, благоприятную для возделывания основных сельскохозяйственных культур, без особых дополнительных обработок, что дает возможность широкого применения минимальных обработок и прямого посева.

2.1.3 Агрометеорологические условия в годы проведения опытов

Агрометеорологические данные за 2017 — 2020 годы исследований представлены в таблице 2.

В среднем за год сумма осадков во все годы исследований превышала среднемноголетние данные. Однако, в связи с глобальными климатическими изменениями происходит значительное перераспределение осадков по периодам года.

Таблица 2 — Метеорологические условия за годы проведения опытов

по данным агрометеостанции «Усть-Кинельская» (2017 — 2020 гг.)

Так, значительная часть осадков выпадала в период декабрь — апрель, превышение над среднемноголетними данными составляло 74 — 135,2%. Особенно характерен в этом плане 2018 — 2019 сельскохозяйственный год, когда в сентябре — ноябре выпало 44,6% осадков, в мае — августе — 67,9%, зато в декабре — апреле — 235,2% нормы.

Следовательно, изменения в выпадении осадков заключаются не в их суммарном количестве за год, а в распределении осадков по периодам года, и вегетационный период май — август становится заметно засушливее.

Средняя температура воздуха во все года исследований в среднем за год превышала среднемноголетние показатели на 36,8 — 63,2%. И если в период май — август средняя температура повышалась незначительно, на 0,6 — 9,4%, то в сентябре — ноябре — на 4,8 — 64,3%, а в декабре — апреле — на 22,8 — 46,8%. То есть, наибольшее повышение средней температуры воздуха происходит в осенний, и особенно, в зимний периоды года.

Таким образом, подтверждаются наблюдения о глобальном изменении климата, в том числе в Среднем Поволжье, которое заключается в значительном увеличении осадков в зимний период, и значительном повышении средней температуры воздуха во все периоды года, и особенно в осенний, зимний и ранневесенний.

В то же время, период активной вегетации полевых культур, май — август, становится более аридным: с меньшим количеством осадков, но с более высокой средней температурой воздуха, а также значительными резкими колебаниями температуры воздуха в течение суток.

Глобальные климатические изменения требуют корректировки структуры посевных площадей, набора полевых культур, сроков и способов их посева, и новых (хорошо забытых старых) способов основной обработки почвы с целью снегозадержания зимой и талых вод во время зимних оттепелей и ранней весной.

Зимний период в 2020 г. также был теплее обычного на 8,7 ^оС с превышением среднемноголетней нормы осадков на 141,4 %. Такие погодные условия способствовали хорошей перезимовки озимых культур и существенно пополняли в весенний период запасы продуктивной влаги в почве. 2020 год в полной мере подтверждает выявленные тенденции глобальных климатических изменений: за декабрь — апрель превышают среднемноголетние данные — сумма осадков — на 86,9%, средняя температура воздуха — на 49,4%. Вегетационный период май — август оказался засушливее (осадков меньше нормы на 19,9%) и теплее (средняя температура воздуха выше нормы на 6,6%).

2.2 Методика исследований

1. 1. 2.2.1 Методика проведения полевых опытов

Исследования проводили в полевом стационарном двухфакторном опыте, заложенном в 2017 г. в рамках научной темы «Цифровое органическое земледелие», в двух севооборотах:

Севооборот «Стандарт»: 1) чистый пар, 2) озимая пшеница, 3) яровая пшеница твердая, 4) горох, 5) ячмень, 6) подсолнечник.

Сорта культур, районированные: озимая пшеница — «Бирюза», яровая пшеница твердая — «Безенчукская Степная», горох — «Самариус», ячмень яровой — «Орлан» (все сорта — оригинатор: Самарский НИИСХ — филиал СамНЦ РАН, пгт. Безенчук). Подсолнечник — гибрид «Светлана» (оригинатор — селекционно — семеноводческая компания «Агроплазма», г. Краснодар).

Севооборот «Органик»: 1) сидеральный пар, 2) озимая рожь + ячмень яровой (весенний смешанный посев), 3) озимая рожь, 4) сафлор, 5) нут + яровая пшеница твердая (смешанный посев), 6) овес голозерный.

Сорта культур, районированные: озимая рожь — «Безенчукская 110», ячмень яровой — «Орлан», яровая пшеница твердая — «Безенчукская Степная»,

овес голозерный — «Бекас» (все сорта — оригинатор: Самарский НИИСХ — филиал СамНЦ РАН, пгт. Безенчук); нут — «Галилео», сафлор — «Ершовский — 4» (все сорта — оригинатор: ООО ОВП «Покровское»).

Факторы: А – удобрения, В – препараты. Вариантов на поле – 21; повторности – 3; количество делянок на поле – 63; площадь делянки общая – 63 м² (4,5 * 14,0 м), учетная — 31,5 м²; общая площадь поля – 0,40 га; размещение делянок — систематическое.

Фактор А — удобрения вносили при посеве из сеялки в рядок на семенное ложе — под зерновые колосовые, зернобобовые и их смеси:

А1 — контроль;

А2 — 100 кг/га нитроаммофоски («16:16:16»), норма внесения определялась из расчета объема бункера, стоимости минерального удобрения и безопасности для проростков пшеницы. Нитроаммофоска — единственное минеральное азотное удобрение, внесение которого в рядок при посеве относительно допустимо, без особого вреда для проростков полевых культур, при соблюдении умеренных доз;

А3 — 200 кг/га многокомпонентного органического удобрения «Диатомит + Зола древесная + Калий органический = 65:25:10» («ДЗК»);

А4 — 200 кг/га многокомпонентного органического удобрения «Диатомит + Зоогумус + Зола древесная = 50:40:10» («ДЗгЗ»);

А5 — 200 кг/га многокомпонентного органического удобрения «(Диатомит+Фитоспорин АС)+(Диатомит+Гумат калия)=70:30»(«ДФСПГк»)

А6 — 100 кг/га многокомпонентной органической смеси с функциями удобрения, биостимулятора, фунгицида и бактерицида, в виде предпосевной дражировки семян культур;

А7 — 200 кг/га двухкомпонентного органического удобрения «Цеолит + Эффлюент» («ЦЭ»).

Норма внесения удобрения на вариантах А3 — А7 определялась из расчета объема бункера, стоимости удобрения и необходимости оперативности посева, а также исходя из технических характеристик применяемой сеялки. Используемая на наших опытных полях сеялка Amazone Primera DMC (с шириной захвата 4,5 м) имеет максимальную устанавливаемую рабочую норму высева примерно в 450 кг/га.

Распространение и развитие технологий органического земледелия во многом зависит от технологичности внесения, агрономической эффективности и экономической рентабельности применения органических удобрений и биопрепаратов. Поэтому, концепция разработки наших органических удобрений — многокомпонентные полифункциональные высококонцентрированные максимально усвояемые биогенные удобрительные смеси низкой дозы внесения (200 — 300 кг/га) из сеялки при посеве в рядок на семенное ложе в прикорневую зону.

Соответственно, органическое удобрение должно быть в виде сыпучих гранул длиной 0,5-1,0 и диаметром 0,3-0,5 см, и должно вноситься в рядок при посеве из бункера сеялки, чтобы максимально сократить нормы внесения и затраты на внесение, а также доставить компоненты удобрения непосредственно в ризосферную зону проростков и всходов культур.

Фактор В — поперек внесения удобрений проводилось опрыскивание препаратами во время вегетации по листу:

В1 — контроль;

В2 — гербициды при необходимости. В 2018 и 2019 гг. на зерновых колосовых один раз за вегетацию применялся гербицид «Гранстар Мега» — в фазу флагового листа, расход — согласно инструкции;

В3 — биопрепарат на основе эффлюента разработки лаборатории «АгроЭкология» («Многокомпонентный полифункциональный биопрепарат с функциями удобрения, фунгицида и бактерицида»). Во все годы исследований применялся биопрепарат на всех культурах двух севооборотов, в том числе на поле сидерального пара: норма внесения — 3 л/га при рабочем растворе 200 л/га; зерновые колосовые — два раза за вегетацию, в фазы кущения и выхода в трубку; горох — два раза за вегетацию — до фазы 5 пар листьев; нут — два раза за вегетацию до фазы бутонизации; подсолнечник — два раза за вегетацию до наступления фазы 5 пар листьев.

Обработка почвы: под яровые зерновые колосовые: основная — двукратное дискование — на 6-8 и через 10-14 дней на 10-12 см, весенняя — ранневесеннее боронование, культивация не ранее 1 — 2 дней перед посевом; зернобобовые, сафлор и подсолнечник: основная — дискование на 6 — 8 и через 10 — 14 дней — рыхление на 16 — 18 см, весенняя — ранневесеннее боронование, культивация не ранее 1 — 2 дней перед посевом; под озимую пшеницу — предпосевная культивация не ранее 1 — 2 дней перед посевом.

Посев зерновых колосовых, зернобобовых и сафлора проводился сеялкой Amazone Primera DMC с шириной захвата 4,5 м; подсолнечника — пропашной сеялкой СУПН — 8. После посева сразу проводилось прикатывание кольчато — шпоровыми катками ККШ — 6. Опрыскивание проводилось навесным опрыскивателем Amazone UF 01 с шириной захвата 14 м; уборка — селекционным комбайном «TERRION — SR2010».

Перед уборкой в фазу полной спелости зерна проводили отбор снопов с делянок площадью 1,00 м² для определения структуры урожая зерновых колосовых, зернобобовых и сафлора.

Нормы высева: зерновые колосовые — 4,5 — 5,0 млн. всхожих семян (примерно 200 — 220 кг/га), горох — 1,0 — 1,5 млн. (220 — 240 кг/га), нут — 0,8 — 0,9 млн. (200 — 240 кг/га), сафлор — 10 — 12 кг/га, подсолнечник — 3 — 5 кг/га.

Смешанные посевы: озимая рожь + ячмень — по 50% стандартной нормы высева; нут + яровая пшеница твердая — 80 — 100 и 50 — 70% соответственно; вика + овес пленчатый (сидеральная смесь) — по 50%.

• 1. 2.2.2 Сопутствующие исследования, учеты и наблюдения

По общепринятым методикам и ГОСТам проводились лабораторные и полевые анализы, учеты и наблюдения: засоренность посевов (количественно-весовой метод); фенологические наблюдения и структура урожая (методика Госсортосети); урожайность (ГОСТ 12041-82 и ГОСТ 12037-81); пораженность растений культуры корневыми гнилями (методика ВНИИЗРа); степень пораженности растений культуры бурой ржавчиной (шкала Русакова); содержание белка в зерне определяли по Ермакову В. А. [12] и Починку Х. Н. [27]; методы дисперсионного и корреляционного анализа (Доспехов Б. А., 1985).

3.РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Разработка рецептуры и технологии производства

1. 1. многокомпонентных органических удобрений на основе наноструктурного диатомита

Одним из направлений разработки и внедрения инновационных технологий в агрохимии является использование экологически чистых биологических препаратов, способствующих повышению устойчивости к неблагоприятным условиям и фитопатогенам, повышению урожайности и улучшению качества зерна. Существенное достоинство биопрепаратов — это то, что их основой являются микроорганизмы, выделенные из природных объектов, которые не обладают канцерогенным, тератогенным и кумулятивным действием. Они тесно взаимодействуют с растениями (образуя «ассоциативный симбиоз») и способны выполнять ряд функций, полезных для растений: усиливать фиксацию атмосферного азота на корнях растения, заменяя при этом 30-50 кг/га минеральных азотных удобрений; стимулировать рост и развитие растений за счёт продуцирования физиологически активных веществ (ускоряя созревание продукции на 10-15 дней). Биологические препараты подавляют развитие фитопатогенных микроорганизмов, обеспечивая снижение поражаемости растений болезнями в 1,5 – 10 раз, улучшая при этом фитосанитарную обстановку в почве; усиливают устойчивость растений к неблагоприятным условиям (засуха, заморозки, пониженные или повышенные температуры, повышенное содержание солей); повышают коэффициенты использования минеральных удобрений; регулируют накопление в растениях тяжёлых металлов, радионуклидов, нитратов и других вредных соединений [2].

В данной работе представлены три вида многокомпонентного органического удобрения на основе наноструктурного диатомита, которые проходят лабораторную и полевую апробацию, в том числе в научных производственных полевых опытах в четырех сельхозпредприятиях.

Пропорции данных трех видов удобрений были установлены лабораторным опытным и расчетным путем. Проводились лабораторные эксперименты на различных зерновых колосовых, зернобобовых и овощных культурах. Затем пропорции оптимальных удобрительных смесей из ряда вариантов корректировались расчетным путем с целью достижения наибольшей экономической эффективности.

Диатомит использовался модифицированный обожженный фракции 3,00 — 4,25 мм. Диатомит подготавливался на заводе «Октябрьский» ООО «ПромАктив» (г. Октябрьск, Самарская обл.). В лаборатории «АгроЭкология» было установлено, что для производства удобрительных смесей оптимальной технологичностью обладает фракция диатомита 3,00-4,25 мм (гранула примерно соответствует размеру семени пшеницы).

3.1.1 Органическая комплексная подкормка

«Диатомит + Зоогумус + Зола древесная = 50:40:10»

Предварительно, перед смешиванием с другими сухими органическими ингредиентами, диатомит насыщался эффлюентом, в пропорции 3 : 1 по массе. Эффлюент — продукт микробиологической анаэробной ферментации органических отходов и/или сырья в биореакторах с одновременным получением биогаза, который может направляться на генерацию тепла и электричества для хозяйственных и производственных нужд.

В 2017 — 18 гг. использовался эффлюент, вырабатываемый на биореакторе ООО «СБГ» (г. Киров) из смеси навоза КРС, птичьего помета и торфа. В 2018 — 20 гг. использовался эффлюент, вырабатываемый на биореакторе ООО «БТК» (г. Тольятти) из навоза КРС. Кафедра «Землеустройства, почвоведения и агрохимии» заключила с ООО «БТК» Договор от 29.10.2018 г. на выполнение научно — исследовательской работы по теме: «Разработка рецептуры и технологии производства органических полифункциональных биопрепаратов на основе микробиологической ферментации пищевых и сельскохозяйственных отходов» (фактически, сотрудничество с ООО «БТК» началось до заключения Договора).

Эффлюент при необходимости обогащается другими жидкими органическими ингредиентами, например: гумат калия, микробиологические препараты и так далее. В нашем случае, диатомит насыщался одним эффлюентом, предназначение которого заключается в обогащении нанопор диатомита полезными микроорганизмами и гуминовыми веществами.

В таблице 3 представлен расчетный итоговый агрохимический состав данного удобрения «ДЗгЗ», так как не все лаборатории определяют содержание всего спектра питательных элементов. В таблице не указан эффлюент, так как содержание элементов в нем незначительное (основное предназначение — источник гуминовых веществ и полезной микрофлоры).

Таблица 3 — Агрохимический состав (расчетный) и оптовая стоимость

многокомпонентного органического удобрения

В приложение 1 представлен Протокол испытаний эффлюента.

Зоогумус производился также на производственной площадке ООО «БТК» по технологии переработки органического сырья и отходов личинками черной мухи — «львинка» Hermetia Illucens. В качестве органического сырья использовались отходы мясоперерабатывающего производства. Данная технология пока не получила широкого распространения в России, но является в значительной степени перспективной по следующим причинам: 1) высокая скорость переработки органики; 2) высокое содержание биологического азота в производимом зоогумусе; 3) большое количество попутных продуктов переработки, помимо зоогумуса, имеющих высокую маржинальность и экспортный потенциал (например, хитин и зоожир); 4) высокая технологичность и агрономическая эффективность зоогумуса для земледелия и растениеводства.

В приложение 2 представлен Протокол испытаний зоогумуса ООО «БТК».

Перед смешиванием с диатомитом зоогумус подвергался грануляции с образованием гранул длиной 0,50 — 1,00 и диаметром 0,30 — 0,50 см, для повышения технологичности внесения из сеялки любого типа при посеве.

Зола древесная гранулированная производится на ООО «ТехСервис», г. Новодвинск Архангельской области, из золы, получаемой в процессе сжигания отходов производства по переработке древесины на АО «Архангельский ЦБК».

В приложение 3 представлен Протокол испытаний золы древесной производства ООО «ТехСервис».

Таким образом, все органические ингредиенты — диатомит, эффлюент, зоогумус и зола древесная — взаимодополняют состав данного вида биоудобрения, которое в результате обладает полным набором макро-, мезо- и микроэлементов в легкодоступной для растений форме и широким набором видов полезных микроорганизмов, а также активных биохимических веществ, в том числе продуктов жизнедеятельности данных микроорганизмов (фитогормоны, аминокислоты и так далее).

Пропорция «50:40:10» была установлена лабораторным опытным и расчетным путем. Проводились лабораторные эксперименты на различных полевых и овощных культурах. Затем выявлялась оптимальная удобрительная смесь, и ее пропорции корректировались расчетным путем с целью достижения наибольшей экономической эффективности с учетом способа и норм внесения в почву (рисунок 7).

Рис. 7 Лабораторные опыты на чечевице по влиянию многокомпонентного органического удобрения различного состава на корневую систему, в сравнении с минеральным удобрением (нитроаммофоска «16:16:16», вариант — крайний справа)

Доза внесения биоудобрения в 200-300 кг/га (в наших опытах — 200) определяется, главным образом, объемом высевающего бункера применяемой сеялки, нормой высева семян культуры, необходимостью оперативности посева и техническими характеристиками сеялки.

Однако, внесение удобрения при посеве из сеялки в рядок на семенное ложе позволяет значительно снизить общую дозу внесения удобрения, обогатить посевной слой полезной микрофлорой и пролонгировать действие компонентов удобрения в прикорневой зоне за счет технологических свойств диатомита, что в совокупности повышает агрономическую и экономическую эффективность биоудобрений в технологиях органического земледелия по сравнению с минеральными удобрениями, вносимыми разбросным способом по поверхности почвы (рис.8, 9,10).

Рис. 8 Семена культур и удобрительная смесь «Диатомит + Зоогумус + Зола древесная = 50:40:10» в бункере сеялки (27. 04. 2019 г.)

Рис. 9 Семена культур и удобрительная смесь «Диатомит + Зоогумус + Зола древесная = 50:40:10» в рядке почвы после посева (28. 04. 2019 г.)

Рис. 10 Семена озимой пшеницы «Бирюза», смешанные с органическим удобрением «Диатомит + Зоогумус + Зола древесная = 50:40:10» при посеве в бункере сеялки (06. 09. 2019 г.)

Удобрение «ДЗгЗ» испытывалось на опытных полях в 2017 — 2020 гг.

3.1.2 Органическая комплексная подкормка

с функцией почвоулучшителя

«Диатомит + Зола древесная + Калий органический = 65:25:10»

Как указывалось выше, проводились вегетационные лабораторные эксперименты на различных полевых и овощных культурах. Затем выявлялись оптимальные удобрительные смеси, и их пропорции корректировались расчетным путем с целью достижения наибольшей экономической эффективности с учетом способа и норм внесения в почву.

Исходя из концепции создания органических удобрений на основе наноструктурного диатомита — многокомпонентные полифункциональные высококонцентрированные максимально усвояемые биогенные удобрительные смеси низкой дозы внесения (200 — 300 кг/га) из сеялки при посеве в прикорневую зону — была выбрана также удобрительная смесь «Диатомит + Зола древесная + Калий органический = 65:25:10» («ДЗК»).

В таблице 4 представлен расчетный примерный итоговый агрохимический состав удобрения, так как не все лаборатории определяют содержание всего спектра необходимых питательных элементов.

Таблица 4 — Агрохимический состав (расчетный) и оптовая стоимость

многокомпонентного органического удобрения

В приложении 4 и 5 представлены протоколы испытаний калия бесхлорного и золы древесной производства ООО «ТехСервис».

Есть существенные трудности с определением содержания полного спектра макро-, мезо- и микроэлементов в составе всех органических ингредиентов — диатомита, золы и калия бесхлорного. Проблемы заключаются в следующем: 1. все доступные лаборатории не определяют содержания всех элементов; 2. в разных лабораториях различаются методы анализов, и практически затруднительно, допустим, объединить значения показателей протоколов разных лабораторий; 3. содержание питательных элементов может существенно различаться по разным партиям продукта.

«Калий бесхлорный гранулированный» производится на ООО «ТехСервис», г. Новодвинск Архангельской области, из золы, получаемой в процессе сжигания лузги подсолнечника, которая является отходом переработки семян подсолнечника на растительное масло на маслоэкстракционных заводах России.

«Калий бесхлорный» органический гранулированный является экологичной и сопоставимой по цене альтернативой промышленным химическим удобрениям, так как в нем отсутствуют токсины, хлор и его соединения, при высоком уровне содержания микроэлементов.

Инновационный ингредиент «калий бесхлорный», в зависимости от партии исходного органического сырья, содержит от 44 до 56% оксида калия в виде легко растворимых в воде соединений — карбоната и сульфата калия.

Высокое содержание калия, кальция, магния и серы предопределяет уникальные свойства «калия бесхлорного», так как, например, калий является элементом «молодости клеток» — сохраняет и удерживает воду (повышая вязкость протоплазмы), повышает толщину клеточных стенок, усиливает образование сахаров и их движение по тканям.

В результате, «калий бесхлорный» повышает устойчивость растений культур к неблагоприятным погодным условиям, повышает устойчивость к полеганию, болезням (например, корневым гнилям), засухе и низкой температуре, а также существенно снижает кислотность почвы.

Полевые испытания многокомпонентного органического удобрения «ДЗК» проводились в стационарном многофакторном опыте лаборатории «АгроЭкология» в 2017 — 2020 гг.

В 2018-19 гг. также проводились лабораторные испытания данного удобрения на зерновых, зернобобовых и овощных культурах (рис. 11).

Рис. 11 Лабораторные испытания удобрения «ДЗК» на зерновых и зернобобовых в 2019 г.

Удобрение «Диатомит + Зола древесная + Калий органический = 65:25:10» по итогам лабораторных и полевых исследований рекомендуется как органическая комплексная подкормка с функцией почвоулучшителя.

В приложении 6 представлен Протокол испытаний многокомпонентного удобрения «ДЗК» на основные агрохимические показатели от 16.11.2020 г.

3.1.3 Органический комплексный почвоулучшитель с функциями биофунгицида, удобрения и бактерицида

«(Диатомит + Фитоспорин АС) + (Диатомит + Гумат калия) = 70:30»

На основе концепции создания органических удобрений с диатомитом — многокомпонентные полифункциональные высококонцентрированные максимально усвояемые биогенные удобрительные смеси низкой дозы внесения (200 — 300 кг/га) из сеялки при посеве в прикорневую зону — была выбрана третья удобрительная смесь «(Диатомит + Фитоспорин АС) + (Диатомит + Гумат калия) = 70:30» («ДФСПГк»).

Данный вид удобрительной смеси изначально разрабатывался как многофункциональный: органический комплексный почвоулучшитель с функциями биофунгицида, биостимулятора, удобрения и биобактерицида. Предполагалось также использование данного удобрения в почвогрунтах для питомников, теплиц и садоводческих хозяйств.

Диатомит выступает как «контейнер — носитель» для других ингредиентов удобрения, и как почворазрыхлитель за счет своего пористого строения и технологических свойств (например, объемная масса — 434 — 588 кг/см³; сорбция воды — до 180% собственного веса; и другие).

Соотношение компонентов в заявленном многокомпонентном удобрении определено следующим: пропорции содержания органических ингредиентов в данном удобрении обусловлены технологическими свойствами диатомита как «контейнера — носителя» других компонентов. 70% диатомита — оптимальное содержание в данном виде удобрения, чтобы заполнить поры диатомита необходимым количеством гумата калия и микробиологического препарата для внесения из расчета на 1 га.

Изначально была поставлена цель — создать почвоулучшительное удобрение с комплексом ассоциаций полезных микроорганизмов — антагонистов патогенной почвенной микрофлоры и групп биоактивных веществ, которые должны в совокупности активизировать биохимические процессы восстановления плодородия почвы и биозащиты семян, проростков и всходов (рассады; саженцев) растений полевых и садовых культур от основных почвенных заболеваний, таких как, например, корневые гнили.

Для достижения данной цели были выбраны два жидких органических ингредиента — гумат калия и комплексный микробиологический препарат «Фитоспорин — М, Ж — АС» производства ООО НВП «БашИнком» (г. Уфа).

Гумат калия — источник гуминовых соединений, составляющих основную долю гумуса почвы, играющего решающую роль в плодородии.

Производитель — ООО «Зеленый лист» (Московская обл., г. Балашиха) — ТМ BIOFULEN (БИОФУЛЕН) — Гумат калия производится на основе переработки ценного органического сырья — низинного торфа. Состав данного Гумата калия: гуминовые кислоты — 70%, фульвокислоты — 15%, калий — до 5 г/л, рН — 9 — 12.

Гумат калия увеличивает всхожесть семян и ускоряет их развитие; повышает устойчивость растений к стрессам, вызванным засухой, засолением, применением пестицидов и минеральных удобрений, а также активизирует процессы восстановления и сохранения плодородия почвы.

Комплексный микробиологический препарат «Фитоспорин — М, Ж — АС» — производства ООО НВП «БашИнком»: на данный момент «БашИнком» — ведущее в России и странах СНГ предприятие по разработке и производству микробиологических препаратов с собственной промышленной базой производства основных штаммов полезных микроорганизмов.

«Фитоспорин — М, Ж — АС» содержит три основные группы микроорганизмов — антагонистов фитопатогенов: ассоциация живых спор и клеток активных штаммов Bacillus Subtilis (7 — 8 штаммов; 1 * 10⁸ живых клеток и спор на 1 мл); споры и мицелий грибов рода Trichoderma (три вида гриба — антагониста; общий титр не менее 1 * 10⁶ клеток на 1 мл); лизаты ризосферных бактерий рода Pseudomonas. В препарате также содержатся 20 L — аминокислот натурального происхождения (5%), природные полисахариды, фитогормоны, витамины.

Все штаммы, содержащиеся в микробиологическом препарате, относятся к почвенным микроорганизмам, сосуществующим друг с другом.

«Фитоспорин — М, Ж — АС» обладает высокой фунгицидной и бактерицидной активностью с антистрессовыми, ростоускоряющими, иммуностимулирующими свойствами; не вызывает формирования резистентности у фитопатогенов.

Состав удобрения «(Диатомит + Фитоспорин АС) + (Диатомит + Гумат калия) = 70:30», по массе, %: диатомит модифицированный обожженный — 70, микробиологический препарат — 20 и гумат калия — 10.

Положительный эффект при использовании заявленного многокомпонентного органического удобрения:

— инокулирует посевной слой ассоциациями полезных микроорганизмов, активизирующих процессы восстановления плодородия и биозащиту ризосферной зоны растений культур;

— обогащает почву микроэлементами, в том числе органическим кремнием (повышающим тургор и иммунитет растений);

— обладает пролонгированным действием, то есть постепенно отдает влагу и питательные элементы, что является перспективным показателем в условиях повышения аридности вегетационного периода;

— стимулирует рост корневой системы;

— повышает иммунитет и антистрессовые свойства растений культур;

— повышает урожайность полевых и садовых культур на 20 — 35% (при внесении в рядок на семенное ложе при посеве из сеялки; при добавлении в почвогрунт в питомнике, теплице, садовом хозяйстве);

— за счет технологии внесения в рядок при посеве и использования диатомита как «контейнера — носителя» позволяет снизить дозу внесения с 7 — 30 т/га до 200 — 300 кг/га, что значительно снижает экономические затраты на внесение органических удобрений и при этом в разы повышает их агрономическую эффективность в технологиях органического земледелия.

Удобрение «(Диатомит + Фитоспорин АС) + (Диатомит + Гумат калия) = 70:30» испытывалось в 2017 — 2020 гг. на опытном поле лаборатории «АгроЭкология» СГАУ, в научных производственных опытах, а также в питомнике садовых, хвойных и декоративных растений (рис. 12, 13).

Рис. 12 Удобрительная смесь «(Диатомит + Фитоспорин АС) + (Диатомит + Гумат калия) = 70:30» в почвогрунте для саженцев земляники

Рис. 13 Удобрительная смесь «(Диатомит + Фитоспорин АС) + (Диатомит + Гумат калия) = 70:30» в почвогрунте для саженцев пузыреплодника красного

В приложение 7 представлен Протокол испытаний удобрения «ДФСПГк» на основные агрохимические показатели от 16.11.2020 г.

3.1.4 Внесение органических удобрений и биопрепаратов

в ризосферную зону проростков

методом предпосевной дражировки семян

Данное научное направление представляется особенно актуальным для развития системы цифрового органического земледелия в условиях глобальных климатических изменений по следующим причинам:

1. позволяет «адресно» и концентрированно вносить в прикорневую зону проростков семян культур питательные элементы органических удобрений и полезные микроорганизмы биопрепаратов;
2. за счет «адресности» нормы внесения снижаются в разы, что существенно снижает себестоимость внесения органических удобрений и биопрепаратов на один га;
3. за счет «адресности» значительно повышается агрономическая эффективность внесения удобрений и препаратов, так как питательные элементы и полезные микроорганизмы попадают концентрированно на прорастающие корни и всходы семян;
4. за счет органических удобрений, содержащихся в дражировочной смеси, улучшается минеральное питание растений культур;
5. за счет микробиологических препаратов и биопрепаратов, содержащихся в дражировочной смеси, осуществляется биологическая защита проростков и всходов полевых культур;
6. органические удобрения и биопрепараты дражировочной смеси сразу попадают в посевной слой почвы (3 — 10 см), что активизирует процессы восстановления и расширенного воспроизводства плодородия;
7. моделирование состава дражировочной смеси позволяет подбирать ее рецептуру под конкретные культуры и производственные задачи, а также позволяет непрерывно повышать агрономическую эффективность данного метода;
8. дражировка семян позволяет одновременно вносить органические удобрения непосредственно в посевной рядок, осуществлять биозащиту культур и активизировать процессы восстановления плодородия;
9. в дражировочной смеси используются природные наноструктурные материалы, увеличивающие пролонгированность действия составных компонентов;
10. в дражировочной смеси используются только органические компоненты, получаемые на основе переработки (утилизации) органических отходов и сырья.

Метод предпосевной дражировки семян заключается в покрытии оболочки семян дражировочной смесью, в один или два (в отдельных случаях — в три) слоя, которая состоит из нескольких (от 5 до 10) компонентов органического происхождения (рисунок 14, 15).

Рис. 14. Дражированные семена озимой пшеницы, сентябрь 2019 г.

Метод позволяет за счет моделирования дражировочной смеси непрерывно улучшать состав смеси, и тем самым повышать ее агрономическую и экономическую эффективность.

Рис. 15. Дражированные семена озимого ячменя, сентябрь 2019 г.

Метод требует создания специальной технологической линии для повышения производительности и качества дражировки.

На научных полях лаборатории «АгроЭкология» в 2017 — 2020 гг. высевались дражированные семена яровых и озимых зерновых колосовых культур, в сравнении с вариантами внесения традиционных минеральных и органических удобрений (рисунки 16, 17).

Осенью 2020 г. в четырех сельхозпредприятиях Самарского региона (Сергиевский, Пестравский, Красноармейский и Большеглушицкий муниципальные районы) заложены научные производственные опыты с посевом дражированными семенами озимой пшеницы на площадях от 1 до 3 га (рисунки 18, 19, 20).

Предварительные результаты показывают высокую перспективность метода дражировки семян полевых культур, что требует дальнейшего изучения и совершенствования данной биотехнологии (рисунки 21, 22).

Дражировка семян позволяет вести органическое земледелие, в том числе в соответствии с Биостандаратами ЕвроСоюза, и получать экологически чистую («органическую») продукцию.

Рис. 16 Дражированные семена озимого ячменя в бункере сеялки при посеве, сентябрь 2019 г.

Рис. 17 Посев озимого ячменя дражированными семенами: сухая почва, пыление дражировочной смеси, сентябрь 2019 г.

Рис. 18. Посев дражированными семенами озимой пшеницы

в с. Захаркино Сергиевского района Самарской области, сентябрь 2020 г.

Рис. 19. Установка нормы высева для дражированных семян озимой пшеницы в с. Захаркино Сергиевского района, сентябрь 2020 г.

Рис. 20. Дражированные семена озимой ржи, сентябрь 2020 г.

Рис. 21. Всходы озимой ржи на варианте с дражированными семенами (справа на фото): при посеве в сухую почву осенью дражированные семена всходят быстрее на 2 — 5 дней и более дружно

Рис. 22. Слева на фото — варианты с внесением удобрений из бункера сеялки при посеве озимой ржи, справа — вариант с посевом дражированными семенами озимой ржи.

3.2 Разработка рецептуры и технологии производства полифункциональных мультикомплексных биопрепаратов из природных компонентов растительного и животного происхождения

1. 1. 3.2.1 Многокомпонентный биопрепарат с функциями удобрения, фунгицида и бактерицида

Цель данных исследований – на основе переработки (утилизации) органических отходов и сырья разработать полифункциональные биопрепараты из компонентов животного и растительного происхождения, и изучить их влияние на восстановление плодородия почвы, показатели агрофитоценозов и урожайность полевых и садовых культур.

Задачи исследований: 1. Разработать рецептуру и технологию производства полифункциональных биопрепаратов с использованием продуктов переработки органических отходов и сырья. 2. Разработать технологию применения биопрепаратов в органическом земледелии. 3. Изучить влияние полифункциональных биопрепаратов на урожайность полевых культур и показатели агрофитоценозов в сравнении с пестицидами и минеральными удобрениями.

В рамках наших исследований в качестве основы многофункциональных биопрепаратов был выбран эффлюент (ГОСТ РФ 33380 — 2015).

Эффлюент — продукт микробиологической анаэробной ферментации органических отходов и сырья в биореакторах с одновременным получением биогаза. В биореактор может закладываться самая разнообразная органика: пищевые отходы предприятий общественного питания, отходы с предприятий пищевой переработки и элеваторов, сидеральная масса, сине — зеленые водоросли, все виды навозов и помета, торфы, или комбинации вышеперечисленных отходов и сырья.

В наших опытах использовался эффлюент: в 2017 — 2018 гг. — вырабатываемый на биореакторе конструкции и производства ООО «СельхозБиоГаз» (ООО «СБГ»), г. Киров, из смеси навоза КРС, птичьего помета и торфа; в 2018 — 2020 гг. — вырабатываемый на биореакторе конструкции и производства ООО «БТК» (г. Тольятти) из навоза КРС.

Кафедра «Землеустройства, почвоведения и агрохимии» СГАУ заключила с ООО «СБГ» Договор № 207/К/2018 от 01.03.2018 г. на выполнение научно — исследовательской работы по теме: «Разработка рекомендаций по использованию жидких и гранулированных органических удобрений на основе безотходной технологии переработки навоза КРС и птичьего помета в различных отраслях растениеводства Самарской области».

Техническое задание к Договору также предусматривало разработку рецептуры и технологии производства биопрепаратов на основе эффлюента. В результате была разработана ассортиментная линейка биопрепаратов торговой марки «АгроТоник»: «Цветовод», «Садовод», «Овощевод», «Полевод», «Лесовод» и «Универсальный» (рисунок 23).

Рис. 23 Линейка биопрепаратов ТМ «АгроТоник» (разработка лаборатории «АгроЭкология», производство — ООО «СБГ», г. Киров)

Каждый вид «АгроТоника» подразделялся также на подвиды по группам культур, для которых подбирался оптимальный агрохимический состав биопрепарата. Например, «Овощевод» подразделялся на подвиды: «Томаты, перцы, баклажаны», «Огурцы, кабачки, патиссоны», «Лук и чеснок», «Рассада и зелень» и «Универсальный».

Биопрепараты «АгроТоник» по своему функционалу — мультикомплексное органическое удобрение из природных компонентов растительного и животного происхождения с функцией биостимулятора.

«АгроТоник», в отличие от абсолютного большинства органических и минеральных удобрений, содержит все необходимые для растений компоненты: макроэлементы — в пересчете на сухое вещество: азот — до 3,7%, фосфор — до 2,6%, калий — до 4,5%; мезо — и микроэлементы — все основные, в легкодоступной форме; микроорганизмы — живые, антагонисты патогенной микрофлоры, свыше 30 видов: консорциум представителей родов Klebsiella, Pseudomonas, Bacillus и Trichoderma, а также азотфиксирующие, фосфатмобилизующие и молочнокислые бактерии; стимуляторы роста — биоактивные фитогормоны, аминокислоты растительного происхождения, витамины, комплекс целлюлозолитических ферментов, почвенные антибиотики; гуминовые вещества — до 6,0 г/л; биоприлипатель — композиция из природных биологических полимеров и ПАВ микроорганизмов (повышает эффективность усвоения удобрения на 30 — 40%); рН — 7,4 — 8,6.

Каждый подвид «АгроТоника» для конкретной группы культур имеет оптимальный для них агрохимический состав биопрепарата. Например, «Томаты, перцы, баклажаны» — повышенное содержание В (до 4,0%), Mо (до 0,05%) и Cu (до 1,2%); «Огурцы, кабачки, патиссоны» — повышенное содержание S (до 2,5%), Fe (до 0,08%), В (до 1,5%) и Mg (до 1,2%); «Лук и чеснок» — повышенное содержание K (до 7,2%), Mg (до 1,1%), S (до 1,5%) и Са (до 1,8%); и так далее.

Исследования по разработке рецептуры и технологии производства проводились на производственной базе ООО «СБГ» (рисунки 24, 25).

Были проведены лабораторные опыты по влиянию биопрепаратов «АгроТоник» на рост и развитие и продуктивность полевых и овощных культур (рисунки 26, 27).

Рис. 24 Предварительная подготовка эффлюента (в кубах) для производства биопрепарата (барботизация, фильтрация и так далее)

Рис. 25 Предварительная подготовка эффлюента: обогащение микроорганизмами и жидкими органическими ингредиентами

Рис. 26 Влияние биопрепарата «Газонные травы» ТМ «АгроТоник» (№3) на газонную смесь по сравнению с минеральными удобрениями (№1)

С компанией ООО «БТК» кафедра «Землеустройства, почвоведения и агрохимии» СГАУ заключила Договор от 29.10.2018 г. на выполнение научно — исследовательской работы по теме: «Разработка рецептуры и технологии производства органических полифункциональных биопрепаратов на основе микробиологической ферментации пищевых и сельскохозяйственных отходов». В данном случае биопрепараты разрабатывались уже не только как многокомпонентные, но и многофункциональные: с функциями органического удобрения, биостимулятора, биофунгицида и бактерицида.

Рис. 27 Влияние биопрепарата «Лук и чеснок» ТМ «АгроТоник» (справа) на развитие корневой системы лука по сравнению с минеральными удобрениями

На основе данного эффлюента был разработан «Многокомпонентный биопрепарат с функциями удобрения, фунгицида и бактерицида». Эффлюент после предварительной подготовки был обогащен разными органическими ингредиентами, например, гуматом калия, микробиологическими препаратами, биоприлипателем и так далее. Использовался, в частности, комплексный микробиологический препарат «Фитоспорин — МЖ — АС» производства НВП ООО «БашИнком» (г. Уфа), который содержит три основные группы микроорганизмов — антагонистов фитопатогенов: ассоциация живых спор и клеток активных штаммов Bacillus Subtilis (сенная палочка), споры и мицелий грибов рода Trichoderma и лизаты ризосферных бактерий рода Pseudomonas. Все штаммы относятся к почвенным микроорганизмам, сосуществующими друг с другом. В препарате также содержатся 20 L — аминокислот натурального происхождения, природные полисахариды, фитогормоны, витамины (приложение 8).

Исследования многокомпонентного биопрепарата с функциями удобрения, фунгицида и бактерицида на основе эффлюента проводили на опытном поле лаборатории «АгроЭкология» в 2017-2020 гг. (сотрудничество с ООО «БТК» началось до заключения Договора) (рисунки 28-31).