ROLNICTWO PRECYZYJNE - JAK TECHNOLOGIA ZMIENIA WSPÓŁCZESNE ROLNICTWO?

Rolnictwo na przestrzeni kilkudziesięciu lat zmieniło się praktycznie nie do poznania – od konia ciągnącego pług i zbierania zboża za pomocą sierpa do dronów, komputerów i rozrzutników nawożących pole z dokładnością do kilku centymetrów. Dzięki rozwojowi technologii, możliwe staje się zminimalizowanie kosztów, zmaksymalizowanie produkcji i ochrona środowiska. Czym jest rolnictwo precyzyjne i jakie daje korzyści? Jaka jest koncepcja rolnictwa precyzyjnego?

Czym jest rolnictwo precyzyjne?
Korzyści stosowania nowych technologii w rolnictwie
Technologia GPS w nowoczesnym rolnictwie i precyzyjne systemy irygacyjne
Rozwiązania stosowane w rolnictwie precyzyjnym
Rolnictwo precyzyjne — podsumowanie
Czujniki AgronetPRO

Czym jest rolnictwo precyzyjne?

Rolnictwo precyzyjne (lub rolnictwo 4.0) to kompleksowy system gospodarowania, który uwzględnia zmienne warunki panujące w różnych częściach pola, aktualny stan roślin czy zasobność gleby w składniki odżywcze (przede wszystkim azot). Dokładna znajomość stanu pola pozwala na wdrożenie odpowiednich zabiegów agrotechnicznych, precyzyjnego nawożenia czy rozpoznania potencjalnych zagrożeń dla plonów, np. suszy lub warunków sprzyjających rozwojowi chorób i szkodników.

Rolnictwo precyzyjne bywa też nazywane gospodarowaniem wspomaganym komputerowo, ponieważ to właśnie komputery i inne urządzenia pozwalają na efektywne zarządzanie produkcją rolną. Poza tym ten sposób gospodarowania uprawami realizuje założenia Europejskiego Zielonego Ładu w zakresie zmniejszenia zużycia nawozów i środków ochrony rolnej. Najważniejszy cel, który ma osiągnąć ów program, to wprowadzenie nowoczesnej, zasobooszczędnej i konkurencyjnej gospodarki – z zerową emisją gazów cieplarnianych netto w 2050 r. i oddzieleniem wzrostu gospodarczego od zużywania dóbr naturalnych.

Początki rolnictwa precyzyjnego sięgają lat 70. XX wieku. Wprowadzono wtedy technikę „autroprowadzenia” umożliwiającą tworzenie na polach ścieżek technologicznych. Jednak dopiero kilkanaście lat temu pojawiły się technologie, które naprawdę zrewolucjonizowały rolnictwo – system satelitarny GPS i GNSS, nowoczesne urządzenia pomiarowe i stacje pogodowe, sterowane komputerowo rozrzutniki i kombajny, a także programy umożliwiające analizę i interpretację pomiarów. Obecnie rolnictwo precyzyjne wykorzystuje technologie, które od lat z powodzeniem wspomagają branżę przemysłową – cyfryzację, automatyzację i robotyzację.

Korzyści stosowania nowych technologii w rolnictwie

Przed wprowadzeniem rolnictwa precyzyjnego całe pole było traktowane jednakowo. Uśrednione nawożenie sprawiało, że żyźniejsze obszary otrzymywały za dużo składników pokarmowych, a na innych wciąż mogło ich brakować. Nowoczesne urządzenia i technologie umożliwiają nie tylko dokarmianie gleby w ilościach dostosowanych do warunków panujących dosłownie na kilkunastu cm2, ale również precyzyjny siew i stosowanie minimalnych skutecznych dawek pestycydów.

Technologia GPS w nowoczesnym rolnictwie i precyzyjne systemy irygacyjne

Takie podejście pozwala znacznie ograniczyć koszty agrochemikaliów, a także maksymalnie wykorzystać potencjał pola – zwiększyć nie tylko ilość, ale i jakość plonów. Stosowanie nawigacji równoległej z wykorzystaniem GPS zmniejsza koszty paliwa i amortyzacji o ok. 10%,[1] poprawia komfort pracy operatora i usprawnia wykonywanie zabiegów agrotechnicznych nawet w trudnych warunkach pogodowych czy w nocy. Poza tym rolnictwo precyzyjne ogranicza niekorzystny wpływ nawozów i środków ochrony roślin na środowisko naturalne i zdrowie ludzi oraz zapobiega wyjaławianiu gleby.

Rolnicy muszą również wprowadzać zmiany w swoich gospodarstwach z powodu globalnego ocieplenia, ekstremalnych zjawisk pogodowych (takich jak zmiany klimatyczne, susze, powodzie, wichury) oraz ogromnego wzrostu cen nawozów i środków ochrony roślin. Nowoczesne technologie są tak naprawdę niezbędne, żeby gospodarze wytrzymali tę ogromną presję i zmniejszyli straty spowodowane zdarzeniami losowymi.

Technologia GPS w nowoczesnym rolnictwie i precyzyjne systemy irygacyjne

Rozwiązania stosowane w rolnictwie precyzyjnym

Jak wprowadzić rolnictwo precyzyjne w gospodarstwie krok po kroku? Pierwszy etap to poznanie stanu i zasobów pola. Należy określić powierzchnię upraw, zbadać odczyn gleby i sprawdzić jej zasobność w składniki pokarmowe. Do tego celu służą np. skanery elektromagnetyczne czy inne specjalistyczne urządzenia wykorzystujące technologię GPS. Na podstawie wyników pomiarów powstaje mapa zasobności i zmienności glebowej.

Drugi krok to wprowadzenie nowoczesnych maszyn rolniczych wyposażonych w komputery i nadajniki GPS, które umożliwiają zmienne dawkowanie nawożenia (system VRA). Na podstawie sporządzonych wcześniej map aplikują agrochemikalia w określonej ilości dostosowanej do konkretnego obszaru pola. Opryskiwacze i rozsiewacze wyposażone w komputery i sensory mogą mierzyć wiele parametrów uprawy (np. zawartość azotu) w czasie rzeczywistym. Dzięki temu zabiegi agrotechniczne są dostosowane do najbardziej aktualnych potrzeb roślin na polu. Z kolei kombajny z czujnikiem pomiaru plonów umożliwiają monitorowanie zbiorów i sporządzenie mapy jakości ziarna. Urządzenie pomaga ustalić objętość, masę i wilgotność plonu.

Kolejny etap to wykorzystanie nawigacji GPS w celu prowadzenia pojazdów po pasach równoległych. Pozwala to na wykorzystanie maksymalnej szerokości roboczej maszyny, a także zapobiega zarówno nakładaniu się przejazdów, jak i powstawaniu mijaków. Z danej technologii może korzystać operator, ale w najnowocześniejszych maszynach są już dostępne systemy automatycznego prowadzenia – dzięki temu rolnik skupia się wyłącznie na pracy sprzętu i prowadzeniu zabiegów.

Ostatni krok to regularne tworzenie wielowymiarowych map pól i analizowanie wyników. Gromadzone na przestrzeni lat informacje tak naprawdę stanowią sedno rolnictwa precyzyjnego i decyduje o jego skuteczności. Dr inż. Jacek Skudlarski z Katedry Inżynierii Produkcji Instytutu Inżynierii Mechanicznej SGGW w Warszawie wyjaśnia: „Rewolucja 4.0 to przede wszystkim dane”[1]. Bez nich nie da się zrealizować zasad ochrony środowiska ani podejmować dobrych decyzji biznesowych czy produkcyjnych.

Dopiero wyciagnięcie wniosków i wdrożenie wynikających z nich działań gwarantuje lepsze wykorzystanie budżetu gospodarstwa, poprawę jakości i ilości zbiorów, a także zmniejszenie dawek chemikaliów wprowadzanych do środowiska. Pozwala to również na opracowanie prognozy zmienności warunków upraw i stanu gleby, np. w poszczególnych miesiącach czy sezonach.

Korzyści stosowania nowych technologii w rolnictwie

Rolnictwo precyzyjne — podsumowanie

Karol Zgierski, specjalista ds. rolnictwa precyzyjnego i opryskiwaczy John Deere, zapewnia, że wprowadzenie najważniejszych założeń rolnictwa precyzyjnego nie jest niedostępne dla mniejszych gospodarstw. „Zestaw wejściowy może być zastosowany w dowolnej maszynie jaką mamy w gospodarstwie, niezależnie od jej wieku czy marki” [1].

Poza tym programy komputerowe do zarządzania mniejszym gospodarstwem często wystarczają w podstawowych wersjach, które są rzecz jasna tańsze. Usługi przetwarzania danych pochodzących z obrazowania satelitarnego także nie należą do drogich – ich koszt wynosi kilkanaście złotych za hektar rocznie. A ponieważ wprowadzenie rolnictwa precyzyjnego przebiega w kilku etapach, także i wydatki mogą zostać rozłożone w czasie. Jednocześnie warto zaznaczyć, że zaoszczędzone pieniądze i zwiększone zyski naprawdę są tego warte.