СИСТЕМНЫЕ ЦИФРОВЫЕ РЕШЕНИЯ В РАЗВИТИИ ТОЧНОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
Вестник Курганской ГСХА. 2024. № 3 (51). С.28–36
Vestnik Kurganskoj GSHA. 2024; 3(51): 28–36
Научная статья
УДК 631.58:55:5 EDN: RYFUMD
ВАК 4.1.1
СИСТЕМНЫЕ ЦИФРОВЫЕ РЕШЕНИЯ В РАЗВИТИИ ТОЧНОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
Сергей Алексеевич Семизоров1, Николай Васильевич Абрамов2, Игорь Николаевич
Топорков3
1, 2, 3 Государственный аграрный университет Северного Зауралья, Тюмень, Россия
1 semizorovsa@gausz.ru, https://orcid.org/0000-0003-0771-8165
2 abramovnv@gausz.ru, https://orcid.org/0000-0001-8816-3370
3 toporkov.in@ati.gausz.ru
Аннотация. Цель исследований – разработать систему цифровых технологий в точном земледелии. Проведён анализ использо
вания цифровых технологий в отрасли растениеводства Российской Федерации и зарубежных стран. Выявлено, что инновационные
технологии с использованием систем спутниковой навигации имеют поступательное развитие, но отсутствует системность в их приме
нении. На основе длительных научно-производственных опытов в Уральском Федеральном округе (период с 1998 по 2023 гг.) предложен
системный подход к точному земледелию. Он представляет собой системную целостность технологических операций возделывания
сельскохозяйственных культур и ранжируется на три этапа, которые отражают последовательность перехода на высокотехнологиче
скую отрасль растениеводства. Первый этап предусматривает оценку природного и биологического потенциала возделываемых культур.
На втором этапе на основе большого массива данных (Big Data) проводится моделирование почвообразовательного процесса с оцен
кой оптимизации земных факторов для получения максимально возможной, экономически и экологически оправданной продуктивности
агроценозов. Третий этап включает пошаговую последовательность перехода на цифровые технологии с использованием программного
продукта для роботизации производственных процессов: оцифровка сельскохозяйственных угодий; мониторинг состояния плодородия
почв и культурных растений; технологическое решение автоматизированного управления производственных процессов. Предложена
математическая модель зависимости продуктивности агроценозов от состояния параметров окружающей среды. Цифровая трансфор
мация агропромышленного комплекса сокращает перерасход семян и удобрений на площади 551,1 м2/га, их экономию – на 13 кг/га
и 6 кг/га соответственно, дизельного топлива – 0,39 л/га, снижает себестоимость зерна на 140 руб./ц и увеличивает рентабельность
производства на 24 %.
Ключевые слова: цифровые технологии, биоклиматический потенциал, потенциальная урожайность, оцифровка сельскохозяйственных угодий, мониторинг плодородия земель.
Для цитирования: Семизоров С.А., Абрамов Н.В., Топорков И.Н. Системные цифровые решения в развитии точного земледелия // Вестник Курганской ГСХА. 2024. № 3(51). С. 28–36 . EDN: RYFUMD.
Scientific article
SYSTEM DIGITAL SOLUTIONS IN PRECISION AGRICULTURE DEVELOPMENT
Sergey A. Semizorov1, Nikolay V. Abramov2, Igor N. Toporkov3
1, 2, 3 Nothern Trans-Ural State Agricultural University, Tyumen, Russia
1 semizorovsa@gausz.ru, https://orcid.org/0000-0003-0771-8165
2 abramovnv@gausz.ru, https://orcid.org/0000-0001-8816-3370
3 toporkov.in@ati.gausz.ru
Abstract. The purpose of the research is to develop a system of digital technologies in precision agriculture. The analysis of applying digital
technologies in crop industry of the Russian Federation and foreign countries is carried out. It is revealed that innovative technologies which use
satellite navigation systems have progressive development, but there is no consistency in their application. Based on long-term scientific and
industrial experiments in the Ural Federal District (the period from 1998 to 2023), a systematic approach to precision farming is proposed. It repre
sents systemic integrity of crop cultivation technological operations and is ranked into three stages, which reflect the sequence of transition to the
high-tech crop industry. The first stage involves the assessment of the natural and biological potential of cultivated crops. At the second stage, the
modeling of the soil formation process based on databulk (Big Data) is carried out with an assessment of terrestrial factors optimization to obtain
the maximum possible, economically and environmentally justified productivity of agrocenoses. The third stage includes a step-by-step sequence
of transition to digital technologies using a software product for robotization of production processes: digitization of agricultural land; monitoring
of soil fertility and cultivated plants; technological solution for automated management of production processes. A mathematical model of agro
cenoses productivity dependence on the environmental parameters status is proposed. The digital transformation of the agro-industrial complex
reduces seeds and fertilizers overexpenditure over an area of 551.1 m2/ha, their saving by 13 kg/ha and 6 kg/ha, respectively, diesel fuel by
0,39 l/ha, it reduces the cost of grain by 140 rubles/kg and increases the production profitability by 24 %.
Keywords: digital technologies, bioclimatic potential, potential yield, agricultural land digitization, land fertility monitoring.
For citation: Semizorov S.A., Abramov N.V., Toporkov I.N. System digital solutions in precision agriculture development. Vestnik Kurganskoj GSHA. 2024; 3(51): 28–36 . EDN: RYFUMD. (In Russ).
Vestnik Kurganskoj GSHA. 2024; 3(51): 28–36
Научная статья
УДК 631.58:55:5 EDN: RYFUMD
ВАК 4.1.1
СИСТЕМНЫЕ ЦИФРОВЫЕ РЕШЕНИЯ В РАЗВИТИИ ТОЧНОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
Сергей Алексеевич Семизоров1, Николай Васильевич Абрамов2, Игорь Николаевич
Топорков3
1, 2, 3 Государственный аграрный университет Северного Зауралья, Тюмень, Россия
1 semizorovsa@gausz.ru, https://orcid.org/0000-0003-0771-8165
2 abramovnv@gausz.ru, https://orcid.org/0000-0001-8816-3370
3 toporkov.in@ati.gausz.ru
Аннотация. Цель исследований – разработать систему цифровых технологий в точном земледелии. Проведён анализ использо
вания цифровых технологий в отрасли растениеводства Российской Федерации и зарубежных стран. Выявлено, что инновационные
технологии с использованием систем спутниковой навигации имеют поступательное развитие, но отсутствует системность в их приме
нении. На основе длительных научно-производственных опытов в Уральском Федеральном округе (период с 1998 по 2023 гг.) предложен
системный подход к точному земледелию. Он представляет собой системную целостность технологических операций возделывания
сельскохозяйственных культур и ранжируется на три этапа, которые отражают последовательность перехода на высокотехнологиче
скую отрасль растениеводства. Первый этап предусматривает оценку природного и биологического потенциала возделываемых культур.
На втором этапе на основе большого массива данных (Big Data) проводится моделирование почвообразовательного процесса с оцен
кой оптимизации земных факторов для получения максимально возможной, экономически и экологически оправданной продуктивности
агроценозов. Третий этап включает пошаговую последовательность перехода на цифровые технологии с использованием программного
продукта для роботизации производственных процессов: оцифровка сельскохозяйственных угодий; мониторинг состояния плодородия
почв и культурных растений; технологическое решение автоматизированного управления производственных процессов. Предложена
математическая модель зависимости продуктивности агроценозов от состояния параметров окружающей среды. Цифровая трансфор
мация агропромышленного комплекса сокращает перерасход семян и удобрений на площади 551,1 м2/га, их экономию – на 13 кг/га
и 6 кг/га соответственно, дизельного топлива – 0,39 л/га, снижает себестоимость зерна на 140 руб./ц и увеличивает рентабельность
производства на 24 %.
Ключевые слова: цифровые технологии, биоклиматический потенциал, потенциальная урожайность, оцифровка сельскохозяйственных угодий, мониторинг плодородия земель.
Для цитирования: Семизоров С.А., Абрамов Н.В., Топорков И.Н. Системные цифровые решения в развитии точного земледелия // Вестник Курганской ГСХА. 2024. № 3(51). С. 28–36 . EDN: RYFUMD.
Scientific article
SYSTEM DIGITAL SOLUTIONS IN PRECISION AGRICULTURE DEVELOPMENT
Sergey A. Semizorov1, Nikolay V. Abramov2, Igor N. Toporkov3
1, 2, 3 Nothern Trans-Ural State Agricultural University, Tyumen, Russia
1 semizorovsa@gausz.ru, https://orcid.org/0000-0003-0771-8165
2 abramovnv@gausz.ru, https://orcid.org/0000-0001-8816-3370
3 toporkov.in@ati.gausz.ru
Abstract. The purpose of the research is to develop a system of digital technologies in precision agriculture. The analysis of applying digital
technologies in crop industry of the Russian Federation and foreign countries is carried out. It is revealed that innovative technologies which use
satellite navigation systems have progressive development, but there is no consistency in their application. Based on long-term scientific and
industrial experiments in the Ural Federal District (the period from 1998 to 2023), a systematic approach to precision farming is proposed. It repre
sents systemic integrity of crop cultivation technological operations and is ranked into three stages, which reflect the sequence of transition to the
high-tech crop industry. The first stage involves the assessment of the natural and biological potential of cultivated crops. At the second stage, the
modeling of the soil formation process based on databulk (Big Data) is carried out with an assessment of terrestrial factors optimization to obtain
the maximum possible, economically and environmentally justified productivity of agrocenoses. The third stage includes a step-by-step sequence
of transition to digital technologies using a software product for robotization of production processes: digitization of agricultural land; monitoring
of soil fertility and cultivated plants; technological solution for automated management of production processes. A mathematical model of agro
cenoses productivity dependence on the environmental parameters status is proposed. The digital transformation of the agro-industrial complex
reduces seeds and fertilizers overexpenditure over an area of 551.1 m2/ha, their saving by 13 kg/ha and 6 kg/ha, respectively, diesel fuel by
0,39 l/ha, it reduces the cost of grain by 140 rubles/kg and increases the production profitability by 24 %.
Keywords: digital technologies, bioclimatic potential, potential yield, agricultural land digitization, land fertility monitoring.
For citation: Semizorov S.A., Abramov N.V., Toporkov I.N. System digital solutions in precision agriculture development. Vestnik Kurganskoj GSHA. 2024; 3(51): 28–36 . EDN: RYFUMD. (In Russ).
