Введение
Глава 1. Состояние, проблемы и задачи научного обеспечения производства растениеводческой продукции 14
1.1. Специфика современного земледелия и состояние отрасли 14
1.2. О роли адаптивно-ландшафтного подхода в развитии современного земледелия 19
1.2.1. Методологические основы 19
1.2.2. Проектирование адаптивно-ландшафтных систем земледелия (АЛСЗ) 23
1.2.3. Классификация АЛСЗ, проблемы и перспективы их реализации. 37
1.3. Точное земледелие - перспективное направление производства растениеводческой продукции 42
1.3.1. Концепция и основные подсистемы точного земледелия 44
1.3.2. Зарождение и развитие точного земледелия в России. 57
1.3.3. Эффективность применения, проблемы внедрения и развития точного земледелия 66
Глава 2. Научно-техническая платформа построения и реализации информационной системы поддержки прецизионного производства растениеводческой продукции 80
2.1 Методологические и концептуальные основы 80
2.2. Принципы построения, структура и функциональные возможности информационной системы 88
2.2.1. Эволюция развития идеи А.Ф. Иоффе «электронный агроном». 88
2.2.2. Структура и функциональные возможности информационной системы 93
2.3. Модуль ГИС (ГИС АФИ) 102
2.4 База аротехнологических знаний и управление её формированием 123
2.4.1. Специфические проблемы описания агротехнологических знаний. Новые возможности. 127
2.4.1.1. Компоненты описания и обработки агротехнологий (AT) 134
2.4.2. База моделей 142
Глава 3. Информационно-технологическая база прецизионного производства растениеводческой продукции 146
3.1. Вариограммный анализ пространственной неоднородности агроландшафтов для обоснования дифференциации технологических воздействий на сельскохозяйственном поле 149
3.1.1. Вариограммный анализ. Основные понятия 149
3.1.2. Трехкомпонентная модель изменчивости пространственной неоднородности сельскохозяйственного поля и ее количественные оценки . 154
3.1.3. Оценка перспективности применения точного земледелия для конкретной территории. 166
3.2. Выделение однородных технологических зон на сельскохозяйственном поле по результатам почвенного обследования, данным электронной карты урожайности и оптическим характеристикам посева 175
3.2.1. Мобильный автоматизированный комплекс для полевого обследования 175
3.2.2. Методика и представление результатов агрохимического обследования 180
3.2.3. Выделение однородных зон продуктивности по данным электронной карты урожайности сельскохозяйственного поля 191
3.2.3.1. Электронная карта урожайности. 191
3.2.3.2. Автоматизированная система стохастического выделения однородных зон по урожайности. 193
3.2.4. Теоретические и технологические основы прецизионного применения средств химизации по оптическим характеристикам посевов 201
3.2.4.1. Оптические критерии оценки физиологического состояния посевов 201
3.2.4.2. Диагностика азотного питания растений и выделение однородных технологических зон по колориметрическим характеристикам цифровых изображений посевов 210
Глава 4. Опыт разработки и апробации прецизионных агроприемов производства растениеводческой продукции и регионального мониторинга земель сельскохозяйственного назначения 228
4.1. Прецизионные технологии внесения минеральных удобрений и гербицидов 230
4.1.1. Специфические особенности формирования и реализации технологических решений в точном земледелии. 232
4.1.2. Информационно-техническая база построения и реализации прецизионных технологий. 240
4.1.2.1 Базовая (типовая) прецизионная технология внесения минеральных удобрений 240
4.1.2.2 Прецизионная технология внесения минеральных удобрений на основании данных агрохимслужбы 241
4.1.2.3 Прецизионная технология внесения минеральных удобрений на основании карт урожайности 243
4.1.2.4 Прецизионная технология азотных подкормок 252
4.1.2.5 Прецизионная технология внесения гербицидов по результатам аэромониторинга 254
4.1.3. Технологические карты производственной проверки прецизионных технологий 259
4.1.3.1. Технологическая карта опытно-производственной проверки базовой (типовой) прецизионной технологии внесения минеральных удобрений 259
4.1.3.2. Технологическая карта опытно-производственной проверки прецизионной технологии внесения минеральных удобрений на основании данных агрохимслужбы 260
4.1.3.3. Технологическая карта опытно-производственной проверки прецизионной технологии внесения минеральных удобрений на основании карт урожайности 261
4.1.3.4. Технологическая карта опытно-производственной проверки прецизионной технологии азотных подкормок 261
4.1.3.5. Технологическая карта опытно-производственной проверки прецизионной технологии внесения гербицидов по результатам аэромониторинга 262
4.2. Результаты сравнительных испытаний агротехнологий 262
4.2.1. Методика. 262
4.2.2. Результаты 265
4.3. Региональный мониторинг плодородия земель 269
4.3.1. Нормативная база 270
4.3.2. Научно-методическое обеспечение. 273
4.3.3. Мониторинг плодородия земель на основе сети стационарных агрополигонов в Ленинградской области. 276
Глава 5. Перспективы совершенствования информационно-технологической базы точного земледелия 282
5.1. Прецизионные эксперименты в совершенствовании нормативной базы применения удобрений 294
5.2. Вероятностно-статистическое моделирование в точном земледелии 304
5.2.1. Метод количественного анализа рисков неурожаев от изменения доли орошаемых земель 304
5.2.2. Метод оптимального выбора сортов для заданных почвенно-климатических условий. 309
5.2.3. Определение оптимальных доз мелиорантов при известковании почв 314
5.3. Использование сетевых технологий и предоставление сервисов . 322
Заключение 326
Список литературы 335
Приложение 1 362
Приложение 2 365
