Aj keď sa to na prvý pohľad nezdá, systémy rastlinnej výroby neurobili oproti iným odvetviam priemyslu tak výrazné technologické pokroky. Za posledných 50 rokov sa svetovú poľnohospodársku produkciu podarilo zvýšiť o 60 % najmä vďaka tomu, že sa markantne zvýšil výkon techniky. Vynašli sa lepšie pesticídne účinné látky a vyšľachtili úrodnejšie a odolnejšie odrody. Aj napriek tomu však pôdu obhospodarujeme tak ako generácie pred nami. Pôdu intenzívne kultivujeme, hnojíme a plošne striekame a popritom ju a rastliny veľmi obmedzene analyzujeme. Súčasná poľnohospodárska výroba, tak ako ju dnes poznáme, začína pomaly narážať na svoje produkčné limity. A to na pozadí rastúcej ľudskej populácie a jej spotreby potravín, zhoršujúcom sa životnom prostredí a čoraz citeľnejšej zmeny klímy.
Ak chceme posunúť výrobu potravín o ďalší krok dopredu, je potrebné integrovať najnovšie technológie a prostriedky tak, aby sa bez ďalšieho zvyšovania energetických vstupov podarilo zefektívniť výrobu potravín a zároveň dosiahnuť jej trvalú udržateľnosť.
Doba napreduje a spolu s ňou aj využívanie moderných technológií v poľnohospodárstve. Kým ešte pred pár rokmi boli GPS navigácie na traktoroch veľmi ojedinelé, dnes predstavujú v ich výbave štandard. Rozširovanie GPS v praxi dopomohlo k zníženiu ceny a preto, ak sa dnes pozeráme na výstavách na nové technológie a myslíme si, že je to niečo vzdialené, je opak pravdou.
Základ je presnosť
Bežné GPS moduly dnes dokážu užívateľovi poskytovať presnosť +/- 15 cm. V prípade RTK staníc (kde presnosť vylepšuje aj signál z pozemných staníc) stúpa presnosť na +/- 2 cm. To umožňuje veľmi presný pohyb strojov po poli, presnú sejbu, aplikáciu hnojív a prípravkov na ochranu rastlín a medziriadkovú kultiváciu. Akýmsi vrcholom toho, čo môže samotná GPS technológia spolu so správnou technikou ponúknuť, je riadený pohyb strojov po poli. To znamená, že jednotlivé pracovné súpravy jazdia celú sezónu v rovnakých stopách. Vďaka tomu je výrazne obmedzované utuženie pôdy.
Aby sme však maximálne využili presnosť, ktorou dnes disponujeme, je potrebné zosúladiť ju s ďalšími dátami, ktoré dokážeme z pestovateľských plôch získať.
Zber dát netreba zanedbávať
Aj keď technika ponúka viaceré možnosti zberu dát, v praxi sa u nás táto možnosť využíva len ojedinele. Vhodným príkladom sú tzv. úrodové mapy, ktoré vie vytvárať skoro každý moderný kombajn. Skúsenosti z oblasti monitoringu porastov potvrdzujú, že úrodové mapy obdržané prostredníctvom kombajnov pri zbere jednotlivých plodín poskytujú dostatočne presné údaje o variabilite jednotlivých plôch. Okrem nadobudnutia informácií o úrode v jednotlivých častiach polí je možné získať aj analýzu vlhkosti, spotreby pohonných hmôt a ďalších údajov potrebných pre dôkladný rozbor pracovnej efektivity a variability pôdnych blokov. Úrodové mapy sú tak neoceniteľným zdrojom informácií pre manažment poľnohospodárskeho podniku a jeho ďalšie rozhodovanie. Paradoxne je tento systém u nás v praxi využívaný len málo. Pestovatelia majú stále pocit, že pokiaľ nie sú vybavení ďalšou technikou, ktorá môže dáta z kombajnov zúročiť, tieto dáta nepotrebujú. Opak je však pravdou. Ak je to možné, úrodové mapy treba archivovať, aj keď ich v najbližšej dobe nevyužijete. Je veľmi pravdepodobné, že v budúcnosti môžu poskytnúť užitočné informácie o pestovateľských plochách a poslúžiť tak na presnejšie operácie v čase, keď na to bude podnik už technicky vybavený. V inovatívnych podnikoch, kde sú prvky precízneho poľnohospodárstva postupne zavádzané, sú práve úrodové mapy základom informačného „sendviča“, ktorý slúži na riadenie ďalších operácií.
Dron na každú farmu
Ako už bolo spomenuté, súčasná aplikačná technika je už štandardne vybavená satelitnou navigáciou a riadiacimi počítačmi, ktoré umožňujú plynule meniť dávku aplikovaného hnojiva počas jazdy.
Prvým a najkritickejším krokom pre správne nastavenie variabilnej dávky hnojiva je nadobudnutie informácií o aktuálnej zásobenosti porastu dusíkom. Vzhľadom na to, že získanie tejto informácie by malo byť rýchle a presné, využívajú sa predovšetkým údaje zo satelitných a leteckých snímok, snímkovaním pomocou dronov alebo využitím senzorov nesených na strojových súpravách.
Rýchly rozvoj využívania bezpilotných prostriedkov (dronov) a ich rastúca kvalita a klesajúca cena otvárajú v tomto smere poľnohospodárom obrovské možnosti. Množstvo spoločností ponúka riešenia šité na mieru práve poľnohospodárom. Nie je preto vzdialená budúcnosť, kedy bude dron a softvér na tvorbu aplikačných máp súčasťou každej farmy.
Odrazivosť svetelného spektra nám veľa napovie
V súčasnosti je možné a dostupné vybaviť dron multispektrálnou kamerou. Tá zachytáva rôznu odrazivosť jednotlivých vlnových dĺžok od vegetácie, je závislá od buniek obsahujúcich pigmenty (chlorofyl) a od buniek, ktoré tvoria štruktúru bunky (mezofyl). V prípade zdravej vegetácie bunky s pigmentmi absorbujú modré a červené svetlo a odrážajú zelenú časť viditeľného spektra. Preto sa pri pozorovaní voľným okom javí porast ako zelený. Bunky mezofylu súčasne odrážajú až 60 % blízkeho infračerveného žiarenia, označovaného ako NIR (Near Infrared). Ak je vegetácia pod stresom (deficit dusíka, vody a pod.), začína byť odrážané aj červené a modré svetlo, pričom v oblasti NIR odrazivosť klesne. Hodnoty odrazivosti sa prepočítavajú na tzv. vegetačné indexy, ktoré sú už priamo korelované s charakteristikami porastu ako je obsah chlorofylu, počet odnoží, obsah dusíka atď. Výsledkom snímania je mapa variability porastu (jeho zásobenosti dusíkom, hustoty, zaburinenia a pod.), na základe ktorej je možné vytvoriť aplikačnú mapu. Aj keď sú tieto technológie farmárom dostupné na všetkých úrovniach, v praxi zatiaľ stále absentuje využitie týchto informácií až po koncovku. Teda vytvorenie máp, zvolenie vhodnej stratégie pre určenie dávky dusíka a samotná variabilná aplikácia.
Potenciál pre slovenských farmárov preto predstavuje aj technológia variabilnej aplikácie dusíka na základe snímania aktuálnej odrazivosti porastu senzormi priamo pri hnojení. V tomto prípade je porast snímaný senzormi umiestnenými na traktore, údaje sú vyhodnotené a je realizovaná variabilná aplikácia pri jednom prejazde strojovej súpravy. V súčasnosti sú na trhu dostupné viaceré komerčné riešenia a pár takýchto súprav vidieť dnes už aj na slovenských poliach.
Dôležitá koncovka
Cieľom vyššie spomenutých možností zberu dát je najmä vytvorenie aplikačných máp, ktoré umožnia priestorovo variabilnú aplikáciu hnojív alebo pesticídov. Vďaka „sendviču“ údajov získaných z pôdnych rozborov, úrodových máp z kombajnov a snímkovania multispektrálnou kamerou – či už na drone, alebo senzormi na traktore – je možné prispôsobiť aplikačné dávky, čím sa dá docieliť výrazná úspora nákladov.
Vďaka operatívnemu snímkovaniu dronom počas vegetácie je možné lokalizovať problematické miesta aj z hľadiska zaburinenia. Následne, vďaka moderným postrekovačom vybaveným elektromagnetickými tryskami, je možné postriekať len tie časti poľa, kde rastie burina alebo je porast napr. poškodený škodcami. Tento prvok precízneho poľnohospodárstva má výrazný vplyv na nákladovosť ošetrenia, kde sa dá ušetriť až 80 % nákladov za herbicíd. Nižšie množstvo aplikovaných pesticídov má zároveň priaznivý dopad na ekologizáciu výroby.
Presné poľnohospodárstvo tak predstavuje logické zosúladenie súčasných technických možností s potrebou znižovania nákladovosti a zvyšovania efektívnosti rastlinnej výroby. Je pozitívne, že prví pionieri, ktorí tieto možnosti využívajú v širšom meradle, existujú aj na Slovensku. Napriek tomu máme na čom pracovať, resp. čo doháňať.
Vybaviť sa technológiou precízneho poľnohospodárstva nie je lacná záležitosť. Do komplexných a sofistikovaných riešení investujú najmä väčšie podniky. Dá sa však začať aj lacnejšie, hoci na prvý pohľad prostejšie. Dôležité je začať sa s touto technikou a princípmi jej využitia zoznamovať.
Návratnosť investícií
Posúdenie efektívnosti prostriedkov vynaložených do prvkov precízneho poľnohospodárstva nemôžeme paušalizovať. Technológie, ktoré sú v našich podmienkach v štádiu zavádzania, zatiaľ neposkytujú dostatok údajov na vyhodnotenie daných investícií. Ak chceme zistiť aspoň orientačné údaje o efektívnosti vyššie spomínaných systémov, musíme sa pozrieť do USA. Tamojší výskum, podložený dlhoročnými pozorovaniami,je na vysokej úrovni.
Americký pestovatelia kukurice dokážu vďaka využívaniu úrodových máp a následnej optimalizácií ďalších agrotechnických opatrení ušetriť približne 50 € na hektár. V prípade, ak využívajú iba GPS lokalizované pôdne rozbory, predstavuje úspora na hektár sumu 26 €. Pri použití bežného GPS navádzania strojov a aplikačných zariadení je úspora nákladov na jeden hektár vyčíslená na približne 30 €.
Aj keď sa jedná len o orientačné čísla, ich efekt pri zohľadnení veľkosti podnikov je nezanedbateľný a návratnosť prostriedkov vynaložených na tieto technológie je relatívne rýchla.
Rady na záver
- Úrodové mapy sú neoceniteľným zdrojom informácií pre manažment poľnohospodárskeho podniku a jeho ďalšie rozhodovanie.
- Rýchly rozvoj využívania dronov a ich rastúca kvalita a klesajúca cena otvárajú poľnohospodárom obrovské možnosti.
- Výsledkom odrzaivosti svetelného spektra je mapa variability porastu (jeho zásobenosti dusíkom, hustoty, zaburinenia a pod.), na základe ktorej je možné vytvoriť aplikačnú mapu.
- Návratnosť prostriedkov vynaložených na digitálne technológie je relatívne rýchla.
