Оцінка ефективності застосування технології точного замлеробства та дистанційного моніторингу погодних умов у діяльності аграрних підприємств

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.309028

Ключові слова:

ефективність агропідприємств, урожайність сільськогосподарських культур, розумне зрошення, технології точного землеробства

Анотація

Об’єктом дослідження була технологія точного землеробства та дистанційного моніторингу погодних умов. Досліджується проблема оцінювання ефективності використання технологій точного землеробства та точного зрошення в діяльності аграрних підприємств в різних умовах, зокрема, різних кліматичних, погодних умовах. Для вирішення проблеми було побудовано та описано апаратно-програмний комплекс розумного зрошення та дистанційного моніторингу погодних умов у діяльності агропідприємств при вирощуванні сільськогосподарських культур. Результати роботи комплексу було проаналізовано в діяльності української агрокомпанії, яка вирощувала картоплю різних сортів у Київській області (Україна) з 2021 по 2023 рік. Отримані результати показують, що середня за три роки спостереження врожайність картоплі різних сортів без зрошення становить 29,74 т/га, зі зрошенням – 48,99 т/га, з розумним зрошенням – 55,26 т/га. При цьому в останньому випадку економляться водні, людські та фінансові ресурси. Зростання врожайності з розумним зрошенням в порівнянні з врожайністю зі звичайним зрошенням за три роки спостереження становить в середньому 12,8 %. За результатами впровадження апаратно-програмного комплексу розумного зрошення та дистанційного моніторингу погодних умов,  в Україні було проаналізовано ефект від можливого впровадження цього комплексу в агрокомпаніях Республіки Казахстан. Побудовано прогноз середньої врожайності картоплі на період з 2024–2026 роки на основі моделі лінійно-зваженої плинної середньої з врахуванням корекцій на випадок використання розумного зрошення. За основу було обрано дані про врожайність картоплі з 1990 по 2023 роки. Використання розумного зрошення за описаною технологією дозволить підвищити врожайність картоплі різних сортів в середньому від 31,71 т/га до 35,78 т/га. в порівнянні з прогнозними значеннями врожайності без зрошення на рівні 19,25 т/га. Це підтверджує необхідність застосування трансферу технологій точного землеробства для підвищення врожайності сільськогосподарських культур, зокрема картоплі, та продуктивності діяльності агрокомпаній

Біографії авторів

Alexandr Neftissov, Astana IT University

PhD, Associate Professor

Research and Innovation Center "Industry 4.0"

Andrii Biloshchytskyi, Astana IT University; Kyiv National University of Construction and Architecture

Doctor of Technical Sciences, Professor, Vice-Rector of the Science and Innovation

Department of Information Technology

Юрій Васильович Андрашко, Ужгородський національний університет

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра системного аналізу і теорії оптимізації

Володимир Юрійович Вацкель, Київський національний університет будівництва і архітектури

Старший викладач

Кафедра інформаційних технологій

Sapar Toxanov, Astana IT University

PhD, Director of Center

Center of Competence and Excellence

Мирослава Вікторівна Гладка, Київський національний університет імені Тараса Шевченка; Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра інформаційних систем та технологій

Кафедра біомедичної кібернетики

Посилання

  1. Romanovska, P., Schauberger, B., Gornott, C. (2023). Wheat yields in Kazakhstan can successfully be forecasted using a statistical crop model. European Journal of Agronomy, 147, 126843. https://doi.org/10.1016/j.eja.2023.126843
  2. Sadenova, M. A., Beisekenov, N. A., Rakhymberdina, M. Y., Varbanov, P. S., Klemeš, J. J. (2021). Mathematical modelling in crop production to predict crop yields. Chemical Engineering Transactions, 88, 1225–1230. https://doi.org/10.3303/CET2188204
  3. Gonzalez-Amarillo, C. A., Corrales-Munoz, J. C., Mendoza-Moreno, M. A., Gonzalez Amarillo, A. maria, Hussein, A. F., Arunkumar, N., Ramirez-Gonzalez, G. (2018). An IoT-Based Traceability System for Greenhouse Seedling Crops. IEEE Access, 6, 67528–67535. https://doi.org/10.1109/access.2018.2877293
  4. Singh, K., Jain, S., Andhra, V., Sharma, S. (2019). IoT based approach for smart irrigation system suited to multiple crop cultivation. International Journal of Engineering Research and Technology, 12 (3), 357–363. Available at: http://www.irphouse.com/ijert19/ijertv12n3_12.pdf
  5. Nawandar, N. K., Satpute, V. R. (2019). IoT based low cost and intelligent module for smart irrigation system. Computers and Electronics in Agriculture, 162, 979–990. https://doi.org/10.1016/j.compag.2019.05.027
  6. Banumathi, P., Saravanan, D., Sathiyapriya, M., Saranya, V. (2017). An android based automatic irrigation system using bayesian network with SMS and voice alert. International Journal of Scientific Research in Computer Science, Engineering and Information Technology, 2 (2), 573–578. Available at: https://www.academia.edu/33113090/An_Android_Based_Automatic_Irrigation_System_Using_Bayesian_Network_With_SMS_and_Voice_Alert
  7. Mechsy, L. S. R., Dias, M. U. B., Pragithmukar, W., Kulasekera, A. L. (2017). A mobile robot based watering system for smart lawn maintenance. 2017 17th International Conference on Control, Automation and Systems (ICCAS). https://doi.org/10.23919/iccas.2017.8204233
  8. Agale, R. R., Gaikwad, D. P. (2017). Automated Irrigation and Crop Security System in Agriculture Using Internet of Things. 2017 International Conference on Computing, Communication, Control and Automation (ICCUBEA). https://doi.org/10.1109/iccubea.2017.8463726
  9. Gupta, A. (2016). Android based Solar Powered Automatic Irrigation System. Indian Journal of Science and Technology, 9 (1), 1–5. https://doi.org/10.17485/ijst/2016/v9i47/101713
  10. Kodali, R. K., Sarjerao, B. S. (2017). A low cost smart irrigation system using MQTT protocol. 2017 IEEE Region 10 Symposium (TENSYMP). https://doi.org/10.1109/tenconspring.2017.8070095
  11. Zhang, X., Zhang, J., Li, L., Zhang, Y., Yang, G. (2017). Monitoring Citrus Soil Moisture and Nutrients Using an IoT Based System. Sensors, 17 (3), 447. https://doi.org/10.3390/s17030447
  12. Debauche, O., El Moulat, M., Mahmoudi, S., Manneback, P., Lebeau, F. (2018). Irrigation pivot-center connected at low cost for the reduction of crop water requirements. 2018 International Conference on Advanced Communication Technologies and Networking (CommNet). https://doi.org/10.1109/commnet.2018.8360259
  13. Patokar, A. M., Gohokar, V. V. (2017). Precision Agriculture System Design Using Wireless Sensor Network. Information and Communication Technology, 169–177. https://doi.org/10.1007/978-981-10-5508-9_16
  14. Keswani, B., Mohapatra, A. G., Mohanty, A., Khanna, A., Rodrigues, J. J. P. C., Gupta, D., de Albuquerque, V. H. C. (2018). Adapting weather conditions based IoT enabled smart irrigation technique in precision agriculture mechanisms. Neural Computing and Applications, 31 (S1), 277–292. https://doi.org/10.1007/s00521-018-3737-1
  15. Mohanraj, I., Ashokumar, K., Naren, J. (2016). Field Monitoring and Automation Using IOT in Agriculture Domain. Procedia Computer Science, 93, 931–939. https://doi.org/10.1016/j.procs.2016.07.275
  16. García, L., Parra, L., Jimenez, J. M., Lloret, J., Lorenz, P. (2020). IoT-Based Smart Irrigation Systems: An Overview on the Recent Trends on Sensors and IoT Systems for Irrigation in Precision Agriculture. Sensors, 20 (4), 1042. https://doi.org/10.3390/s20041042
  17. Bandyopadhyay, S., Sengupta, M., Maiti, S., Dutta, S. (2011). Role Of Middleware For Internet Of Things: A Study. International Journal of Computer Science & Engineering Survey, 2 (3), 94–105. https://doi.org/10.5121/ijcses.2011.2307
  18. Neftissov, A., Biloshchytskyi, A., Andrashko, Y., Kuchanskyi, O., Vatskel, V., Toxanov, S., Gladka, M. (2024). Evaluating the effectiveness of precision farming technologies in the activities of agricultural enterprises. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (13 (127)), 6–13. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.298478
  19. Bureau of National Statistics of the Agency for Strategic Planning and Reforms of the Republic of Kazakhstan. Available at: https://www.gov.kz/memleket/entities/stat?lang=en
  20. Distantsionnoe zondirovanie Zemli. Aerospace committee of the Ministry of Digital Development, Innovations and Aerospace Industry of the Republic of Kazakhstan. Available at: https://www.gov.kz/memleket/entities/kazcosmos/press/article/details/1502?lang=ru
  21. IT-Lynx. Available at: http://www.it-lynx.com/
  22. Laptiev, O., Savchenko, V., Pravdyvyi, A., Ablazov, I., Lisnevsky, R., Koloss, O., Hudyma, V. (2022). Method of Detecting Radio Signals using Means of Covert by Obtaining Information on the basis of Random Signals Model. International Journal of Communication Networks and Information Security (IJCNIS), 13 (1). https://doi.org/10.17762/ijcnis.v13i1.4902
  23. Kostyakov, A. N. (1951). Fundamentals of land reclamation. Moscow: Selkhozizdat, 750.
  24. Romashchenko, M., Shatkovsky, A., Ryabkov, S. (2012). Drip irrigation of vegetable crops and potatoes in the conditions of the Steppe of Ukraine. DIA Publishing House, 248.
  25. New perspectives of potato seed production in Kazakhstan. Available at: https://agro-mart.kz/novyie-perspektivyi-semenovodstva-kartofelya-v-kazahstane/
Оцінка ефективності застосування технології точного замлеробства та дистанційного моніторингу погодних умов у діяльності аграрних підприємств

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-08-23

Як цитувати

Neftissov, A., Biloshchytskyi, A., Андрашко, Ю. В., Вацкель, В. Ю., Toxanov, S., & Гладка, М. В. (2024). Оцінка ефективності застосування технології точного замлеробства та дистанційного моніторингу погодних умов у діяльності аграрних підприємств. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4(13 (130), 84–94. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.309028

Номер

Том 4 № 13 (130) (2024): Трансфер технологій: промисловість, енергетика, нанотехнології

Розділ

Трансфер технологій: промисловість, енергетика, нанотехнології

Ліцензія

Авторське право (c) 2024 Alexandr Neftissov, Andrii Biloshchytskyi, Yurii Andrashko, Volodymyr Vatskel, Sapar Toxanov, Myroslava Gladka

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.