1. Основні поняття та визначення

Технологія виробництва сільськогосподарської продукції - це сукупність послідовних технологічних операцій у виробництві продукції певної кількості та якості як в галузі рослинництва, так і в галузі тваринництва, що базується на рослинництві.

         Технологію виробництва сільськогосподарських культур, що складається з технології вирощування рослин та технології виконання механізованих робіт, можна означити як "агротехнологія", а саме:

Агротехнологія - це система прийомів виробництва продукції рослинництва, що базується на певному рівні механізованого забезпечення, які виконуються своєчасно в певній послідовності і знаходяться у взаємозв'язку з урахуванням вимог розвитку сільськогосподарської культури. 

Загальні вимоги до агротехнологій виробництва продукції сільськогосподарських культур:

1. Певний рівень родючості грунту й умови його відновлення.

2. Проведення своєчасного посіву висококласним насінням районованих сортів (гібридів).

3. Правильне розміщення рослин сільськогосподарських культур на площі і створення оптимальної густоти стеблостою шляхом обґрунтування норми висіву, способи і глибини посіву насіння.

4. Проведення своєчасного і ретельного догляду за посівом в період вегетації культури за допомогою обробки грунту (після посівне прикочування, боронування до і після сходів, культивація міжрядь та ін.)

5. Визначення терміну і способу збирання врожаю, ефективного використання збиральної техніки.

6. Адаптація технологій до агроландшафтного умов з урахуванням вимоги культури, сорту, цілей обробітку та ін.

7. Облік економічної доцільності, рентабельність  виробництва та надійність ринку збуту виробленої продукції.

         Агротехнології за рівнем ресурсного забезпечення, використання засобів, шляхів виробництва, застосування ручної праці, технології в рослинництві умовно можна розділити на:

- екстенсивні (примітивні);

- традиційні агротехнології;

- інтенсивні;

- проміжні ( інтегровані);

- ресурсоощадні та  ресурсозберігаючі ( strip-till та Mini-till, (див. с.133 -136, [12]);

- біологічні;

- нульові технології (No-till) або технології прямого посіву, (див. с.130 -133, [12]);

- ГІС-технології у рослинництві.

Екстенсивні агротехнології орієнтовані на використання природної родючості грунтів без застосування добрив і хімічних засобів захисту посівів або з обмеженим їх використанням.

Екстенсивні (примітивні) технології передбачають:  максимальне обмеження енергетичних, матеріальних і ресурсних вкладень;  відмову від застосування агрохімікатів; максимальне обмеження застосування механізмів; використання ручної праці, кінної тяги, екстенсивних сортів низьких репродукцій, а часто й знеособленого насіння, частково органічних добрив.

Названі технології, порівняно з індустріальними, інтенсивними, забезпечують економію енергетичних, матеріальних, фінансових ресурсів та гарантоване одержання прибутку. Недоліками цих технологій є:  зниження продуктивності культур у 2-3 рази; різко негативний баланс елементів живлення в системі ''грунт-рослина", деградація ґрунтів, втрата родючості грунту;  значна залежність від факторів зовнішнього середовища.

Традиційні агротехнології забезпечені мінеральними добривами і пестицидами в тому мінімумі, який дозволяє використовувати грунтозахисні системи землеробства, підтримувати середній рівень окультуреності грунтів, усувати дефіцит елементів мінерального живлення.

 Для них характерні використання паро-зернопросапної сівозміни, помірне застосування мінеральних добрив, переважання агротехнічних способів захисту посівів від бур'янів, хвороб і шкідників з протруюванням насіння і обмеженим використанням пестицидів. Ці технології забезпечують помірний рівень врожайності культур і задовільні якість та рентабельність одержуваної продукції.

Інтенсивні агротехнології - з високим рівнем використання техногенних факторів (сортів інтенсивного типу, добрив, пестицидів, сільськогосподарської техніки та ін.)

Інтенсивна технологія вирощування сільськогосподарських культур забезпечує досягнення запрограмованих результатів шляхом ефективного цілеспрямованого впливу на об’єкти виробництва у відповідності з біологічною потребою окремих фаз розвитку рослин і принципом мінімальної достатності  ресурсів.

Зокрема, при інтенсивній технології вирощування зернових  культур азотні добрива вносяться почастинно за 3-4 прийоми в різних фазах розвитку рослин, що забезпечує значно вищий коефіцієнт їх використання.

Окрім того, у відповідності з потребою, вносяться необхідні мікроелементи, регулятори росту, здійснюються операції захисту рослин від бур’янів, шкідників і хвороб. Підвищується врожайність при зниженні ресурсомісткості одиниці продукції,підвищується енергоефективність та екологічність технології.

Інтенсивні технології забезпечують найвищу врожайність: зернові культури – 6,0-8,0 т/га і вище, цукрові буряки – 50-70, озимий ріпак – 3,5–4,5 т/га та найкращі економічні показники. Поширені переважно в країнах західної Європи. Останні три-чотири роки інтенсивні технології стрімко поширюються в багатьох господарствах України.

Інтенсивні технології передбачають:

-   концентрацію енергетичних, матеріальних і фінансових

вкладень на одиниці площі;

-   застосування ефективних засобів виробництва – нові

 сорти, гібриди, агрохімікати, машини і механізми;

-   використання більш ефективних технологічних процесів

та застосування передових методів організації праці, новітніх досягнень науки і техніки.

Основою впровадження інтенсивної технології в конкретному господарстві повинно бути: оцінка земель господарства; корегування структури посівів; розробка технологічних карт під вирощування кожної культури; забезпечення засобами інтенсифікації; залучення висококваліфікованих спеціалістів агрономічної служби.

Проміжні або інтегровані технології передбачають:

- обмеження енергетичних і ресурсних вкладень, порівняно з інтенсивними на 20-30%, максимальне використання адаптивного потенціалу агроекосистем;

- поєднання застосування як новітніх засобів виробництва, виробничих процесів, технічних засобів, шляхів регулювання родючості грунту, захисту культур від шкодочинних об'єктів, так і біологічних методів, придатних для екстенсивних технологій, включаючи ручну працю.

Ресурсоощадні технології – передбачають зменшення наполовину обсягів застосування агрохімікатів. Для їхньої реалізації обов'язково потрібно освоїти сівозміну, яка передбачає поле багаторічних бобових трав. Це дозволяє знизити на 30-50% норми внесення мінеральних добрив та певною мірою обсяги використання засобів захисту рослин.

Урожайність за цих технологій майже не зменшується, порівняно з інтенсивними. Поширені в Австрії, Швейцарії, Швеції та ін. Оскільки сівозміни зруйновано, як в Україні, так і в Європі (у США це зробили ще в 50-ті роки), та масового поширення цих технологій очікувати важко.

Ресурсозберігаючі технології вирощування характеризуються комплексністю дії факторів інтенсифікації на продуктивність культур. Суть їх полягає в тому, що найвища ефективність досягається при комплексному застосуванні високоврожайних та перспективних сортів, поєднанні агротехнічних і хімічних методів боротьби з бур'янами, інкрустації насіння, проведенні в єдиному технологічному процесі підживлення мінеральними добривами та хімічному захисті від шкідників і хвороб, використанні побічної продукції та мінеральних добрив, застосуванні штамів азотфіксуючих та фосфорбілізуючих бактерій відповідно до сорту для зернобобових культур, що забезпечує підвищення врожайності на 0,15-0,5 т/га, зниження енергетичних і трудових затрат у два рази.

Особливостями таких технологій є: - підготовка грунту із застосуванням  strip-till або Mini-till технологій (грунтозберігаючі агротехнології), або впровадженням елементів цих технологій,  до посівного стану для ярих культур з осені, з внесенням органічних та мінеральних добрив, у залежності від типу і родючості грунтів та запланованого рівня врожайності з наступним коригуванням; - ранній посів; - глибина заробки насіння 2-4 см.; - післяпосівне ущільнення грунту водоналивними котками; - збільшення оптимальної густоти стояння рослин на одиниці площі.

Впровадження у виробництво цих технологій забезпечує значну економію палива – в 2-4 рази, мінеральних добрив – у 10 разів (компенсується лише азотна недостатність – 10 кг д. р. азоту на тонну залишених у полі соломи та інших рослинних залишків), пестицидів у 8 разів (обробляється лише насіння), часу на обробіток ґрунту – в 3 рази, металу на один метр захвату грунтообробних машин – у 2–3 рази і вологозберігаючий ефект до 50 мм продуктивної вологи порівняно з технологіями, які базуються на оранці.

В той же час ці технології значно підвищують урожайність сільськогосподарських культур: перші п'ять років – на 0,45-0,70 т/га зернових одиниць; в наступні роки – на 1,2–3,0 т/га. Крім того, технологія протиерозійного обробітку грунту сповільнює ерозійні процеси до допустимих меж.

Грунтозберігаючі технології (Mini-till та strip-till) вирощування польових культур, що найбільш актуальні в умовах схилових земель України, мають елементи  ризику, які можуть виникнути при їх застосуванні та здійснювати заходи щодо їх профілактики, це, зокрема:

- відносна азотна недостатність, що спостерігається на низьких агрохімічних фонах у перші 2-3 роки після переходу на безплужний обробіток;

- небезпека підвищення забур'яненості полів, яка буває в перші роки, внаслідок значної засміченості орного шару насінням бур'янів;

- небезпека збільшення кількості шкідників і хвороб, що спостерігається при порушенні технологій вирощування культур та сівозмін. Її профілактика полягає у правильному застосуванні технологій і високоякісному виконанні збиральних та інших робіт на полях;

- несистемність виконання технологічних операцій. Порушення виникають, коли в традиційних технологіях 1–2 технологічні операції замінюють на нові, а інші залишаються від старої технології. Тоді різко знижується її ефективність, оскільки вона в повному наборі технологічних операцій не застосовувалася;

- несвоєчасність виконання технологічних операцій, що призводить до різкого збільшення шкідників, бур'янів і хвороб, погіршення ґрунтових режимів та недобору врожаю;

- некомплектність машин і знарядь. Для впровадження грунтозахисних технологій необхідний набір машин щодо їхнього технічного забезпечення;

- психологічна непідготовленість спеціалістів. Психологічний бар'єр і настороженість до новітніх технологій пояснюється консервативністю землеробства.

Екологічно безпечні (біологізовані або біотехнології) агротехнології - обробіток сільськогосподарських культур без або за умов значного обмеження застосування мінеральних добрив, пестицидів, регуляторів росту і більш широкому використанню місцевих і біологічних ресурсів (широке використання бобових культур, соломи, гною та ін.).

 Біотехнології знаходять широке застосування при виробництві екологічно безпечної високоякісної продукції. Рівень врожайності культур і їх якість при цьому знижуються (іноді в 2-3 рази), зате багаторазово зростає екологічна безпека продукціі.

         Виключається забруднення грунту, поверхневих і ґрунтових вод, повітря токсичними речовинами, такими, що порушують рівновагу в екосистемі. У них передбачають використання, головним чином, біологічного азоту, але не виключають можливість застосування невеликих доз дрібних азотних підкормок, що не забруднюють навколишнє середовище і продукцію нітратами. У цих технологіях можливе застосування швидко детоксикованих пестицидів, які накопичуються в грунті і рослинах, хоча вони базуються головним чином на широкому застосуванні біологічних засобів захисту посівів.

 В нульовій технології  (No-till) всі агротехнічні заходи, окрім сівби і збирання, замінено хімічними.

Необхідно витримати такі компоненти нульової технології: після збирання попередника, замість механічного обробітку грунту, внести гербіцид суцільної дії і в оптимальні строки висіяти культуру стерньовою сівалкою.

Чим далі відходить у часі момент, коли оберталася скиба, тим вища ефективна родючість ґрунту, тобто тим вищий урожай.

Для застосування такої технології в господарстві необхідні:

1) кваліфіковані спеціалісти;

2) відповідна сучасна техніка;

3) засоби захисту рослин та посівний матеріал.

За даними багаторічних досліджень бразильських, південноамериканських і німецьких вчених, а також компанії "Агромир" (м.Кропивницький), економічна віддача від застосування технології нульового обробітку грунту достатньо суттєва.

Збільшення прибутку приносить: скорочення кількості операцій в полі, об'ємів використання палива, зменшення парку техніки, зменшення впливу людського фактора.

 


Рисунок 3.1 – Соя за No-till - технологіїєю на полі після                        кукурудзи, (компанія "Агромир")

 

Порівняно із традиційною технологією No-till забезпечує такі економічні переваги (за даними компанії "Агромир"): на 39% знижуються капіталовкладення в сільськогосподарську техніку;  на 75% зменшуються потреби за потужністю тракторів; на 80% знижуються затрати праці; на 84% зменшуються затрати палива; на 96% вирішуються проблеми ерозії ґрунту.

ГІС - географічна інформаційна система (Geographic Information Sуstem, GIS) – 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 (Differential Global Positioning Sуstem, DGPS) – 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 – Global Positioning Sуstem).

Global Positioning Sуstem – глобальна система позиціонування, що дозволяє в будь- якому місці Землі визначити місцезнаходження та швидкість об'єктів. На їх основі розроблені системи паралельного водіння та автопілоти для управління рухом тракторів та комбайнів.