Информационно-технологические основы прецизионного производства растениеводческой продукции

• Автор: Якушев, Вячеслав Викторович
• Шифр специальности: 06.01.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 367 с. : ил.

Введение
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ, ПРОБЛЕМЫ И ЗАДАЧИ НАУЧНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВА РАСТЕНИЕВОДЧЕСКОЙ ПРОДУКЦИИ

1.1. Специфика современного земледелия и состояние отрасли.

1.2. О роли адаптивно-ландшафтного подхода в развитии современного земледелия

1.2.1. Методологические основы

1.2.2. Проектирование адаптивно-ландшафтных систем земледелия (АЛСЗ)

1.2.3. Классификация АЛСЗ, проблемы и перспективы их реализации

1.3. Точное земледелие - перспективное направление производства растениеводческой продукции

1.3.1. Концепция и основные подсистемы точного земледелия

1.3.2. Зарождение и развитие точного земледелия в России..

1.3.3. Эффективность применения, проблемы внедрения и развития точного земледелия

ГЛАВА 2. НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ПЛАТФОРМА ПОСТРОЕНИЯ И РЕАЛИЗАЦИИ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ПОДДЕРЖКИ ПРЕЦИЗИОННОГО ПРОИЗВОДСТВА РАСТЕНИЕВОДЧЕСКОЙ
ПРОДУКЦИИ
2.1 Методологические и концептуальные основы
2.2. Принципы построения, структура и функциональные возможности информационной системы
2.2.1. Эволюция развития идеиА.Ф. Иоффе «электронный агроном».
2.2.2. Структура и функциональные возможности информационной системы
2.3. Модуль ГИС (ГИС АФИ)
2.4 База аротехнологических знаний и управление её формированием

2.4.1. Специфические проблемы описания агротехнологических знаний. Новые возможности
2.4.1.1. Компоненты описания и обработки агротехнологий (АТ)
2.4.2. База моделей
ГЛАВА 3. ИНФОРМАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ БАЗА ПРЕЦИЗИОННОГО ПРОИЗВОДСТВА РАСТЕНИЕВОДЧЕСКОЙ ПРОДУКЦИИ
3.1. Вариограммный анализ пространственной неоднородности агроландшафтов для обоснования дифференциации технологических
воздействий на сельскохозяйственном поле
3.1.1. Вариограммный анализ. Основные понятия

3.1.2. Трехкомпонентная модель изменчивости пространственной неоднородности сельскохозяйственного поля и ее количественные оценки
3.1.3. Оценка перспективности применения точного земледелия для конкретной территории
3.2. Выделение однородных технологических зон на сельскохозяйственном поле по результатам почвенного обследования, данным электронной карты урожайности и оптическим характеристикам посева
3.2.1. Мобильный автоматизированный комплекс для полевого обследования
3.2.2. Методика и представление результатов агрохимического обследования
3.2.3. Выделение однородных зон продуктивности по данным электронной карты урожайности сельскохозяйственного поля
3.2.3.1. Электронная карта урожайности
3.2.3.2. Автоматизированная система стохастического выделения однородных зон по урожайности
3.2.4. Теоретические и технологические основы прецизионного применения средств химизации по оптическим характеристикам посевов
3.2.4.1. Оптические критерии оценки физиологического состояния посевов
3.2.4.2. Диагностика азотного питания растений и выделение однородных технологических зон по колориметрическим характеристикам цифровых изображений посевов
ГЛАВА 4. ОПЫТ РАЗРАБОТКИ И АПРОБАЦИИ ПРЕЦИЗИОННЫХ АГРОПРИЕМОВ ПРОИЗВОДСТВА РАСТЕНИЕВОДЧЕСКОЙ ПРОДУКЦИИ И РЕГИОНАЛЬНОГО МОНИТОРИНГА ЗЕМЕЛЬ
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ
4.1. Прецизионные технологии внесения минеральных удобрений и гербицидов
4.1.1. Специфические особенности формирования и реализации технологических решений в точном земледелии
4.1.2. Информационно-техническая база построения и реализации прецизионных технологий
4.1.2.1 Базовая (типовая) прецизионная технология внесения минеральных удобрений
4.1.2.2 Прецизионная технология внесения минеральных удобрений на основании данных агрохимслужбы
4.1.2.3 Прецизионная технология внесения минеральных удобрений на основании карт урожайности
4.1.2.4 Прецизионная технология азотных подкормок
4.1.2.5 Прецизионная технология внесения гербицидов по результатам аэромониторинга

4.1.3. Технологические карты производственной проверки прецизионных технологий
4.1.3.1. Технологическая карта опытно-производственной проверки базовой (типовой) прецизионной технологии внесения минеральных удобрений
4.1.3.2. Технологическая карта опытно-производственной проверки прецизионной технологии внесения минеральных удобрений на основании данных агрохимслужбы
4.1.3.3. Технологическая карта опытно-производственной проверки прецизионной технологии внесения минеральных удобрений на основании карт урожайности
4.1.3.4. Технологическая карта опытно-производственной проверки прецизионной технологии азотных подкормок
4.1.3.5. Технологическая карта опытно-производственной проверки прецизионной технологии внесения гербицидов по результатам аэромониторинга
4.2. Результаты сравнительных испытаний агротехнологий
4.2.1. Методика
4.2.2. Результаты
4.3. Региональный мониторинг плодородия земель
4.3.1. Нормативная база
4.3.2. Научно-методическое обеспечение
4.3.3. Мониторинг плодородия земель на основе сети стационарных агрополигонов в Ленинградской области
ГЛАВА 5. ПЕРСПЕКТИВЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ БАЗЫ ТОЧНОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
5.1. Прецизионные эксперименты в совершенствовании нормативной базы применения удобрений
5.2. Вероятностно-статистическое моделирование в точном земледелии
5.2.1. Метод количественного анализа рисков неурожаев от изменения доли орошаемых земель
5.2.2. Метод оптимального выбора сортов для заданных почвенноклиматических условий
5.2.3. Определение оптимальных доз мелиорантов при известковании почв
5.3. Использование сетевых технологий и предоставление сервисов.
Заключение
Список литературы
Приложение
Приложение

патогенов с учётом экономических порогов вредоносности. Следует шире использовать так называемые посевы «ловчих» культур, на которых предпочитают размещаться многие вредители, где их уничтожение возможно при минимальных затратах пестицидов с высоким эффектом.
Подсистема обработки почвы, являясь основной технологической операцией в земледелии, представляет собой систему приёмов оптимизации физических и биологических условий в пахотном слое почвы для физиологически нормального роста и развития посева. Региональные различия почвенно-климатических условий влекут за собой и особенности в способах и приёмах обработки почвы под районированные сельскохозяйственные культуры. Агробиологическая обработка почвы реализует способность почвы образовывать комковатую структуру, обеспечивающую эффективное плодородие, водопрочность, пористость, механическую прочность, плотность, биологическую активность, водоудерживающую способность, тепловой и газовый режимы. Кроме улучшения физических и физико-химических, биологических и химических свойств система обработки почвы обеспечивает очищение полей от сорняков, вредителей и возбудителей болезней, а также является элементом почвозащитных систем охраны почв от ветровой и водной эрозий.
Для достижения эффективности системы обработки при разработке адаптивно-ландшатной системы земледелия следует в максимально возможной степени уйти с плугом с эрозионно-опасных почв (с уклоном более 1-3 градусов). Необходимо ускорить завершение разработки зональных систем обработки почвы с использованием научно обоснованных пропорций между отвальной вспашкой и поверхностными обработками, привязав систему обработки к конкретным севооборотам и оптимальным срокам проведения агротехнических мероприятий.
Семена и сорта культур - важнейшее условие получения устойчивых урожаев. Посев необходимо стремиться проводить только семенами отличного и хорошего качества в соответствии с ГОСТ 13586.2-81 и ГОСТ