Роль цифровых технологий в управлении производственно-технологическими процессами в плодоводстве (защита плодовых насаждений и урожая) на примере Краснодарского края

Выявлена роль цифровых технологий в управлении производственно-технологическими процессами в плодоводстве на примере защиты плодовых насаждений и урожая. Для разработки цифровых технологий предлагаются базовые элементы модели управления процессами защиты плодовых насаждений от конкретной болезни или вредителя на примере Краснодарского края: теоретическая основа, раскрывающая организационную и функциональную структуру управления процессами защиты; структурный анализ компонентов модели управления процессами защиты и оптимизация параметров систем защиты растений для обеспечения высокой биологической и технолого-экономической эффективности; алгоритм проектирования модели управления процессами защиты, разработка методик и оптимизация издержек на защитные мероприятия по критериям биологической и эколого-экономической эффективности. Приведен алгоритм организационной структуры методологии управления, который является основой для разработки цифровых технологий управления производственно-технологическими процессами в промышленном плодоводстве, рассмотрено функциональное содержание этапов алгоритма. Предложен алгоритм разработки цифровых технологий управления технологическим процессом в защите растений (плодовых культур), включающий: формирование многофункциональных баз и банков данных, а также эмпирической базы данных и геокодированный сбор информации; диагностику болезней и вредителей; разработку систем защиты растений; подбор оптимальной системы защиты; разработку регламентов применения химических и биологических средств; оценку биологической и эколого-экономической эффективности систем защиты насаждений и урожая; обоснование оптимальных параметров системы защиты насаждений и урожая. Дана прогнозная оценка эффективности применения цифровых технологий в управлении защитой плодовых насаждений от болезней и вредителей: комплексная цифровизация процессов защиты насаждений, по эмпирическим данным, полученным посредством применения отдельных элементов цифровых технологий в сельскохозяйственных организациях Краснодарского края, ФГБНУ «Северо-Кавказский Федеральный научный центр садоводства, виноградарства, виноделия», данным Министерства сельского хозяйства РФ. Это позволит обеспечить снижение затрат труда на сбор, обработку информации для обоснования оптимального решения по применению системы защиты насаждений и урожая от вредителей и болезней в среднем в 2 раза по сравнению с традиционными системами, комплексный учет всех факторов, воздействующих или определяющих состояние системы, рост производительности труда в 2 раза, экономию затрат на проведение мероприятий по защите в среднем на 23 %, рост эффективности производства и конкурентоспособности плодов

1. Егоров Е. А., Шадрина Ж. А., Кочьян Г. А. Способы интенсификации плодоводства, повышающие устойчивость и эффективность агроэкосистем [Электронный ресурс], Плодоводство и виноградарство Юга России. 2013;22(4):137-148. URL: http://journalkubansad.ru/pdf/13/04/16.pdf. Ссылка активна на 20.08.2019.

2. Егоров Е. А. Эколого-экономическая эффективность интенсификации плодоводства. Научные труды ГНУ СКЗНИИСиВ. 2013;2:7-21.

3. Егоров Е. А., Шадрина Ж. А., Кочьян Г. А. Макроэкономические тенденции и параметры эффективного садоводства, Садоводство и виноградарство. 2015;6:5-10.

4. Егоров Е. А., Шадрина Ж. А., Кочьян Г. А. Перспективные сортименты и технологии в садоводстве – технолого-экономический аспект, Научные труды СКФНЦСВВ. 2018;17:7-19.

5. Подгорная М. Е., Якуба Г. В., Холод Н. А. и др. Закономерности трансформации основных ксенобиотиков в объектах экосистемы многолетних агроценозов в зависимости от почвенно-климатических особенностей, Научные труды СКФНЦСВВ. 2019;23:181-188.

6. Цифровая трансформация сельского хозяйства России: офиц. изд. М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2019, 80 с.

7. Измайлов А. Ю., Смирнов И. Г., Ильченко Е. Н., Гончаров Н. Т., Лужнова Е. Е., Афонина И. И. Управление производственными процессами полеводческих предприятий с использованием информационных и цифровых технологий, Инновации в сельском хозяйстве. 2019;1(30):180-190.

8. Лысов А. К., Корнилов Т. В. Цифровые технологии дистанционного мониторинга для дискретного внесения средств защиты растений, Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства. 2019;1(98):17-27.

9. Bakshi K. Microservices-based software architecture and approaches. Proc IEEE Aerospace Conf. Big Sky, MT, USA. 2017:1 https://ieeexplore.ieee.org/document/7943959

10. Свидетельство о регистрации базы данных № 2014620879 от 24.06.14. Подгорная М. Е., Серова Ю. М., Федоренко Ю. М. База данных остаточных количеств метаболитов дихлордифенилтрихлорэтана (ДДТ) в почве и плодах яблони центральной и черноморских зон садоводства Краснодарского края.

11. Свидетельство о регистрации базы данных № 2015320351 от 24.02.2015. Подгорная М. Е., Серова Ю. М., Федоренко Ю. М. База данных остаточных количеств изомеров гексахлорциклогексана (ГХЦГ) в почве и плодах яблони Центральной и Черноморской зон садоводства Краснодарского края

12. Подгорная М. Е., Абеленцев В. И., Дорошенко Д. Н., Абеленцев М. В., Серова Ю. М. Способ количественного определения фунгицида Артафит, ВРК 10 %, в растительном материале, 02.09.2015, заявка № 20141401771/28(066056).

13. Свидетельство о регистрации базы данных № 2016621228 от 08.09.2016. Подгорная М. Е., Кащиц Ю. М. База данных по содержанию валовых форм меди в почве и плодах яблони центральной и черноморских зон садоводства Краснодарского края

14. Свидетельство о регистрации базы данных № 2018621448 от 5.09.2018. Подгорная М. Е., Кащиц Ю. М. База данных остаточных количеств фунгицида Скор, КЭ (250 г/л дифеноконазола) в почве, открытых водоемах и плодах яблони центральной зоны садоводства Краснодарского края.

15. Кулистикова Т. Технологии «умного» сельского хозяйства позволяют повысить эффективность работы и снизить издержки, Агроинвестор. URL: https://www.agroinvestor.ru/technologies/news/28325-vnedrenie-interneta-veshchey-prinesetapk469-mlrd-rubley/

16. Система управления сельхозпроизводством AgroNetworkTechnologies. URL: https://ant.services/website/sections/35.

17. Васильченко А. В. Цифровизация в защите растений, Российский аграрный портал. URL: https://agroportal-ziz.ru/articles/cifrovizaciya-v-zashchite-rasteniy – Ссылка активна на 29 марта 2019 г.

18. Захаренко В. А. Высокопроизводительные и высокоточные технологии и методы диагностики и фитосанитарного мониторинга. М.: РАСХН, 2007, 57 с.

19. Лысов А. К., Яковлев А. А., Бабич Н. В., Дудко В. Г., Воробьев Ю. Д. Геоинформационные технологии в защите растений, Материалы Международного конгресса «Повышение конкурентоспособности российской сельскохозяйственной продукции на внутренних и внешних рынках (для обсуждения и выработки решений)». СПб. 2017: С. 59-61

20. Лысов А. К. Новые технологии по дистанционному съему диагностической информации. Защита и карантин растений. 2016;12:31-33.

21. Каримова Е. В., Шнейдер Е. Ю., Смирнова И. П. Использование современных технологий в прогнозировании распространения карантинных заболеваний (на примере Erwinia amylovora), Карантин растений. 2013;4(6):6-15.

22. Carlsson B. The Digital Economy: What is new and what is not?. Structural Change and Economic Dynamics. 2004;15(3);245264. https://doi.org/10.1016/j.strueco.2004.02.001.

23. Hamid E. B., Mohammad S. A. Transition towards sustainability in agriculture and food systems: Role of information and communication technologies. Information Processing in Agriculture. 2018;5(4);456-464. https://doi.org/10.1016/j.inpa.2018.06.006

24. Paik H., Lemos A., Barukh M., Benatallah B., Natarajan A. Introduction to Service Oriented Architecture, Springer Science and Business Media LLC, 3 June 2017. P. 1-23. https://link.springer.com/content/pdf/10.1007%2F978-3-319-55542-3_1.pdf

25. Trajkovska B. Agtech disruptors: 10 European startups innovating in agricultural technology, EU-Startups. URL: https://www.eu-startups.com/2019/08/agtech-disruptors-10-european-startupsinnovatingin-agricultural-technology/