4. Мінімізація негативного впливу техніки.

Пересування техніки полем спричинює негативні явища, пов'язані з підвищеним тиском на ґрунт та буксуванням рушіїв:

а) погіршення фізичних та фізико-механічних властивостей ґрунту (щільності, пористості, твердості, питомого опору тощо);

б) необхідність проведення додаткового обробітку за підвищеного опору ґрунту;

в) посилення водної і вітрової ерозій ґрунту;

г) зниження врожайності сільськогосподарських культур.

Спрощено ущільнення ґрунту визначають за середнім тиском на нього рушія. В сучасному уявленні воно прямо пропорційно залежить від максимального тиску рушія на ґрунт, площі опорної поверхні, ширини рушія, інтенсивності накопичення незворотних деформацій ґрунту, числа проходів техніки по одному сліду.

Для зменшення негативного впливу рухомої техніки на ґрунт вживають заходів, які умовно можна об'єднати в три групи.

1. Агротехнічні та агрохімічні - спрямовані на підвищення стійкості ґрунту до ущільнювальної та руйнівної дії техніки. Досягають цього збільшенням вмісту органічної речовини, поліпшенням загальних фізичних і фізико-механічних властивостей удобренням, хімічною меліорацією, штучним структуроутворенням, мінімізацією обробітку ґрунту за рахунок застосування полицевого обробітку, зменшення його глибини.

2. Технологічні полягають у зменшенні числа проходів техніки полем, у тім числі за рахунок використання комбінованих і широкозахватних агрегатів, заміни механічного обробітку ґрунту внесен­ням гербіцидів; застосуванні способів руху, за яких зменшується площа ущільненої поверхні, зокрема човникового; впровадженні мостового землеробства .

3. Конструкторські - основними завданнями яких є зменшення тиску техніки на ґрунт та її буксування.

Реалізують їх такими основними шляхами:

а) зменшенням маси тракторів за рахунок застосування міцніших і легших матеріалів;

б) зниженням робочої швидкості тракторів на ґрунтах із підвищеною вологістю і здатних до ущільнення;

в) вирівнюванням центра ваги для досягнення однакового тиску передніх і задніх коліс трактора на ґрунт;

г) розміщенням колісних рушіїв за схемою «катамаран» (на одній осі) або «тандем» (один за одним);

д) зменшенням контактного тиску на ґрунт за рахунок зниження внутрішнього тиску повітря в шинах, застосування шин підвищеної еластичності; широкопрофільних та аркових шин;

є) поліпшенням конструкції гусеничних рушіїв у напрямках звуження і видовження контактної поверхні, збільшення кроку гусениці, кількості опорних котків, застосування пружинних шарнірів.

5. Точне землеробство.

У розвинених аграрно-індустріальних країнах дедалі більшого поширення набуває система точного землеробства (СТЗ), яка дає змогу не тільки отримувати дешевшу продукцію кращої якості, а й знижувати шкідливе агротехногенне навантаження за рахунок зменшення витрат пестицидів, добрив тощо.

Точне землеробство = це система взаємоузгоджених заходів, спрямованих на створення оптимальних і рівноцінних умов для розвитку рослин диференційованим внесенням технологічних матеріалів (насіння, добрив, пестицидів та ін.) відповідно до унікальних особливостей кожної елементарної ділянки поля. Близьким до нього є поняття «місцевизначене землеробство» (Site-Specific Farming).

Поступовий перехід до практичного впровадження точного землеробства є виявом загальної тенденції зростання ролі інформаційних технологій в усіх сферах життєдіяльності людини, а у виробництві дає змогу істотно піднести його технічний та організаційно-управлінський рівень за рахунок високої оперативності й багатопараметричності рішень, які приймаються.

Одним із головних шляхів вирішення завдань землеробства є просторово-часова оптимізація умов для рослин. Точне землеробство у сучасному розумінні переважно орієнтоване на просторову оптимізацію. Для цього потрібно, по-перше, забезпечити рівномірне розміщення рослин у полі, що за рядкової сівби означає - на однаковій відстані. Цим створюють однакові площу й об'єм живлення для рослин. По-друге, добрива, пестициди треба вносити так, щоб забезпечити рівноцінні умови для рослин. Однак високі точність і рівномірність застосування технологічних матеріалів внаслідок використання досконалішої техніки не гарантують створення однакових умов для рослин, оскільки на різних ділянках поля вони можуть опинитися в нерівнозначних умовах у зв'язку з варіабельністю ґрунтового покриву і властивостей ґрунту, забур'яненості поля і заселеності його шкідниками тощо. Це, в свою чергу, може призвести до розриву в темпах росту і розвитку рослин, формування різного за якістю врожаю, неодночасності його достигання.

Отже, завдання полягає у здійсненні технологічних заходів відповідно до потреб рослин та фітосанітарної ситуації, стану посівів на кожній елементарній ділянці поля, для чого потрібні його детальні картограми з даними про запас елементів живлення, густоту бур'янів, стан рослин, біологічну урожайність тощо.

Точне землеробство передбачає:

1. детальне картографування поля за основними агротехнічними параметрами;

2. координатне прив'язування машинно-тракторних агрегатів до поля;

3. точне виконання технологічних заходів відповідно до особливостей елементарних ділянок поля.

Основними складовими СТЗ є географічна інформаційна система (ГІС, GIS), диференційована глобальна система позиціонування (ДГСП, DGPS) та технологія змінних норм внесення (ЗНВ, VRT).

Географічна інформаційна система - це система комп'ютерних апаратних засобів та програмного забезпечення, призначена для збирання та обробки даних щодо агротехнологічних параметрів елементарних ділянок поля.

Інформацію можна збирати відбиранням проб у полі (наприклад, для визначення агрохімічних показників) з наступними обробкою результатів аналізів і прив'язуванням їх до координат місць відбирання. Створено оптичні прилади з безконтактними датчиками, за допомогою яких в інфрачервоному випромінюванні з літаків або супутників фотографують поля. Інформація з характеристиками параметрів накопичується в базі даних (Data base), використовується для складання тематичних карт (Thematic map) урожайності, вмісту елементів живлення, норм внесення технологічних матеріалів тощо.

Диференційована глобальна система позиціонування - радіонавігаційна супутникова система, спеціально скоригована для визначення місцезнаходження стаціонарних і мобільних об'єктів у трьох світових координатах (довгота, широта, висота) з точністю до десятків сантиметрів. Є поліпшеним варіантом глобальної системи позиціонування (GPS), точність якої вимірюється десятками метрів.

Широке застосування DGPS для визначення координат машинно-тракторних агрегатів стримується високою вартістю технічних та інформаційних засобів, відсутністю розвиненої мережі станцій диференціального коригування, можливими похибками, спричиненими грозовими розрядами та магнітними бурями.

Технологія змінних норм внесення - це внесення за допомогою спеціального обладнання змінних норм (доз) технологічних матеріалів відповідно до особливостей кожної елементарної ділянки поля. Основою VRT є високоточна сільськогосподарська техніка, функціональні властивості якої визначаються широким використанням електронних пристроїв (комп'ютерів, мікропроцесорів, датчиків).

Обприскувачі обладнані пристроями для електронного регулювання подачі робочого розчину пестицидів, сівалки - для регулювання норми висівання та глибини загортання насіння, машини для внесення добрив - для регулювання доз внесення добрив, ґрунтообробні - для регулювання глибини обробітку ґрунту. Керування робочим процесом і контроль за його виконанням здійснюють із трактора, обладнаного багатоканальним мікропроцесором або комп'ютером, а на сільськогосподарських машинах встановлюють уніфіковані датчики. На пульт керування надходить інформація щодо швидкості руху агрегата, обсягу виконаної роботи, витрат пального і запасів технологічних матеріалів тощо.

За неможливості впровадження системи точного землеробства за класичною схемою вдаються до альтернативних підходів. Так, для визначення координат МТА використовують радіосистеми, які складаються з базової радіостанції, що знаходиться в приміщенні, та приймально-передавальних приладів, встановлених на польових агрегатах.

Українські вчені розробили нові концепцію й методологію впровадження системи точного землеробства на основі визначення місцезнаходження в полі і в локальній криволінійній системі координат. За допомогою цифрових відеокамер, якими оснащені агрегати, здійснюють зйомку полів, дані якої використовують для складання агротехнологічної карти завдань у координатах, що означають номер проходу агрегата та відстань його від краю поля. Карту можна вносити у пам'ять бортового комп'ютера.

В Україні у 2000 р. прийнято «Програму створення та впровадження технічних засобів для технологій точного землеробства», реалізація якої дала перші результати, створено мобільні машини для механічного відбирання проб ґрунту, електронно-механічні пристрої для зміни доз внесення добрив, машину для диференціального обробітку ґрунту, радіосистему для визначення координат агрегатів з використанням базової радіостанції та ін.