ЕГІНШІЛІКТЕГІ ЦИФРЛАНДЫРЫЛҒАН ТЕХНОЛОГИЯЛАР

ЕГІНШІЛІКТЕГІ ЦИФРЛАНДЫРЫЛҒАН ТЕХНОЛОГИЯЛАР

Бектасов  Болат

Жәңгір хан атындағы Батыс-Қазақстан аграрлық техникалық университеті, Политехникалық институты «Техника және инженерлік қорғау» жоғары мектебінің аға оқытушысы,

Қазақстан, Орал қ.

Ауылшаруашылығында ресурсүнемдегіш технологиялардың базалық элементтерінің бірі «дәлдік егіншілік» (оны кейбір жағдайларда «прецизиондық егіншілік» – «precision agriculture» деп те атайды) болып табылады. Дәлдік егіншілік – бұл егіс өнімділігін өсімдіктің таралу ортасында ішкі қабат өзгергіштігін есепке ала отырып, басқару. Салыстырмалы түрде айтсақ, бұл егістік алқабының әрбір шаршы метрін оңтайлы басқару болып табылады. Бұлай басқарудың мақсаты ауылшаруашылығы өндірісін оңтайландыру, шаруашылық және табиғи ресурстарды үнемдеу жағдайында максималдық пайда түсіру болып табылады. Сонымен бірге сапалы өнім шығаруға және қоршаған ортаны сақтауға реалдық мүмкіндіктер ашылады.

Әлемдік тәжірибе көрсеткендей мұндай шаруашылық әрекеті экономикалық тұрғыда айтарлықтай жоғары тиімділікті қамтамасыз етеді және ең бастысы, топырақ құнарлығының қайта қалыптасуын арттырады және экологиялық таза ауылшаруашылық өнімін өндіруге ықпал етеді.

Дәлдік егіншілік – бұл ауылшаруашылығы менеджментінің кешенді жоғары технологиялық жүйесі, оның құрамына жаһандық позициялау технологиялары (GPS), жағрапиялық ақпараттық жүйелер (GIS), егін шығымдылығын бағалау (Yield Monitor Technologies) технологиялары, айнымалы нормалау (Variable Rate Technology) технологиясы және жерді қашықтықтан зонттау технологиялары енеді [3].

Дәлдік егіншілік егістік алқабын өңдеуге байланысты қарастырылып отырған жерде өсірілетін егістік дақылдарының реалдық қажеттілігіне байланысты жүргізіледі. Өсірілетін дақылға қажетті мәліметтер заманауи ақпараттық технологиялар және ғарыштық түсірілімдер көмегімен анықталады. Сонымен қатар өңдеу құралдары егістік алқаптары телімдерінің әртүрлі шегінде өзгеріске ұшырай отырып, ажыратылады, максималдық тиімділікті қоршаған ортаға мейлінше аз шығын келтіре отырып, қамтамасыз етеді және қолданылатын заттардың жалпы шығынын төмендетеді. Еуропа Одағында және АҚШ соңғы жылдары шешілген ең маңызды сұрақтардың бірі өсімдік шаруашылығында тыңайтқыштар мен химикаттарды пайдаланудың оңтайлы деңгейінің табылуы, сол секілді топыраққа, өсімдікке және қоршаған ортаға кері әсерін болдырмайтын олардың енгізілу мөлшерінің анықталуы. Осының бәрі ауылшаруашылығында ресурсүнемдегіш цифрландырылған технологиялардың пайда болуы арқасында жүзеге асып келеді.

Өңдеу стастикасының жинақталуы (әр заттың қайда және қанша енгізілгендігі) және алынатын нәтижелер (егін шығымдылығы), яғни қолданылған мөлшерлерді реттеу арқылы өңдеуге жұмсалған әр теңгеге, кейін мейлінше мол қайтарым болуы үшін, әртүрлі сараптамаларды қолдануға мүмкіндік береді.

Дәлдік егіншілік технологиясын қолдану арқылы қол жеткізілетін негізгі нәтижелер:

• шығындалатын материалдарды пайдалануды оңтайландыру (шығын мөлшерін төмендету);
• ауылшаруашылық өнімдерінің шығымдылығын және сапасын арттыру;
• ауылшаруашылық өндірісінің қоршаған табиғи ортаға әсерін төмендету;
• жер сапасын арттыру;
• ауылшаруашылық менеджментін ақпараттық қолдау.
• Дәлдік егіншілік жүйесінің негізгі компоненттері:
• кеңістіктегі ақпаратты жинау жүйесі (жерді қашықтықтан зонттау, жер бетіндегі сараптау тәсілдері);
• операцияның орындалуын кеңістіктен бақылау жүйесі: GPS (жер серіктік навигация приборлары) және сенсорлық сезгілер.

Жер серіктік навигация приборлары (GPS) жүйесінің жұмыс принципі:

Жерге жақын кеңістікте жер бетін толықтай бірқалыпты жауып тұратын Жердің жасанды серіктері (ЖЖС) торы орналастырылған. ЖЖС орбиталары өте жоғары дәлдікпен анықталады, сондықтан уақыттың кез-келген мезетінде әр спутниктің координаталары белгілі. Жер серіктерінің радио берілістері Жерге бағытталған сигналдарды үзіліссіз зерттейді. Аталмыш сигналдар жер бетінің кейбір нүстесінде тұрған GPS-қабылдағышпен қабылданады, содан кейін олардың координаталарын анықтау мақсаты ғана тұрады.

Нүктенің тұрған орнын анықтау үшін үш координатаны (жазық X, Y кординаталарын және H биіктігін) білу қажет, демек, қабылдағышта ЖЖС-нің әртүрлі үш ара қашықтығы өлшенген болуы керек. Радионавигацияның бұл тәсілінде сигнал таралуының уақытын дәл анықтау спутник пен қабылдағыштың уақыт шкалаларының синхрондылығы болғанда ғана мүмкін болады [4, с. 39].

Қабылдағышта өлшемдерді өңдеу нәтижесінде X,Y және H координаталары және дәл уақыт есептеліп шығады. Егер қабылдағыш қозғалыстағы нысанға орнатылған болса және радиосигналдар жиілігінің доплерлік ығысуын псевдо алшақтық арқылы өлшесе, онда нысанның жылдамдығын да есептеп шығаруға болады. Осылайша, қажетті навигациялық анықтамаларды орындау үшін одан кем дегенде бес спутниктің тұрақты көрінуін қамтамасыз ету қажет. Жасанды жер серіктерін толық орналастырғаннан кейін Жердің кез-келген нүктесінен ерікті уақыт аралығында 5 тен 12 спутникке дейін көрініп тұрады. Заманауи GPS-қабылдағыштардың 12 каналы бар, яғни осыншама ЖЖС-нен бірмезгілде сигнал қабылдауға мүмкіндігі бар. Артық өлшемдер (бестен артық) координаталардың дәл анықталуын және навигациялық міндеттерді шешудің үзілмеуін қамтамасыз етеді.

• Жүйенің құрамы:
• ЖЖС спутниктері (ғарыштық сегмент);
• Жер бетіндегі бақылау және басқару стансаларының торы (басқару сегменті);
• GPS-қабылдағыш (тұтынушылар аппаратурасы).

Дәлдік егіншілік жүйесінің пайда болу және әлемдік жер пайдалану практикасына ену тарихы. Егіншіліктегі мүлдем жаңа жүйенің, Еуро Одақта дәл егіншілік (немесе прецизиондық) жүйесінің мән мағынасы төмендегідей, белгілі бір егіс алқабынан (массивтен) максималдық мөлшердегі сапалы әрі мейлінше арзан өнім алу үшін осы массивте өсіп өнетін барлық өсімдіктердің өсіп жетілуіне және экологиялық тепе-теңдікті бүлдірмей барлық жағдайды туғызып, мол өнім алу болып табылады. Дәлдік егіншілік мүлдем жаңа, тиімділігі жоғары және экологиялық қауіпсіз техникалық және агрохимиялық құралдар негізінде агротехнологияны біртіндеп енгізу жолымен жаңашылдықты игеру болып табылады.

Ауылшаруашылық техникаларын электрондық қамтамасыз ету, цифрландыру бағытында айтарлықтай жетістіктерге Amazone, Diadem, Rotina, Lely және т.б. Батыс Еуропалық фирмалар жетті. Ортадан тебіліспен әрекет ететін машиналарда олар 1 гектарға енгізілетін тыңайтқыш мөлшерінің агрегат жылдамдығына тәуелді болмауына қол жеткізді. Бұдан бөлек, шашырататын дискілердің айналым жиілігі және 1 гектарға енгізілетін тыңайтқыштың нақты дозасы мониторда көрсетіледі, сонымен қатар соңғысын механизатор өзінің жұмыс орынан өзгерте алады.

Электрондық құрылғыларды қолдану тыңайтқыштардың енгізілу теңгерімсіздігін айтарлықтай (±15 % дейін) төмендетуге мүкіндік берді.

Мысалға алып қарайтын болсақ, Case тракторында микропроцессор орнатып, оған сезгілер мен атқарушы механизмдерді қоса бастады:

1. Landsberg фирмасының топырақ өңдеуші машиналарының өңдеу тереңдігін реттеу;
2. Holder фирмасы тозаңдандырғыштарының жұмысын оңтайландыру;
3. Rotina фирмасы шығаратын минералдық тыңайтқыштар енгізуге арналған машиналарын оңтайландыру;
4. Saxonia сепкіштерінің жұмысын оңтайландыру және т. б.

Сонымен қатар микропроцессор технологиялық параметрлерді бақылап және реттеп қана қоймайды, бұдан бөлек агрегаттың шынайы жұмыс жылдамдығын, орындалған жұмыс көлемін, қозғалтқыш параметрлерін және меншікті отын шығынын көрсетіп отырады.

Әдебиет тізімі:

1. Бектасов Б. Ө. Тракторлар және автомобилдер Трансмиссия / Б. Ө. Бектасов – Астана: «Фолиант» баспасы, 2020. – 408 бет;
2. Бектасов Б. Ө. Тракторлар және автомобилдер 1-бөлім Энергетикалық қондырғылар / Б. Ө. Бектасов – Астана: «Фолиант» баспасы, 2019. – 254 бет;
3. Бектасов Б. Ө. Көлік техникасының энергетикалық қондырғылары / Б. Ө. Бектасов, А. Е. Сәрсенов, Д. Ж. Гумаров – Астана: «Фолиант» баспасы, 2019. – 314 бет;
4. Клочков А. В., Особенности конструкции тракторов и зерно-уборочных комбайнов John Deere / А. В. Клочков. – М. : ООО «КноРус», 2016. – 200 с;
5. Клочков А. В. Особенности конструкции двигателей внутреннего сгорания Cursor / А. В. Клочков. – М. : ООО «КноРус», 2017. – 120 с.;
6. Макеева Ю. Н. Повышение эффективности использования почвообрабатывающих агрегатов при баластировании энергонасыщенных колесных тракторов / Ю. Н. Макеева. – Краснояроск : 2017. – 194 с.;
7. https://www.googleadservices.com/;
8. https://eos.com/ru/blog/tochnoe-zemledelie/