Co je cílem precizního zemědělství?

Moje rodina se zabývá agrobyznysem od konce 1800. století, kdy můj pradědeček založil rodinnou farmu v oblasti Beiseker nedaleko Calgary. Naše podnikání se v posledních letech vyvinulo od pěstování plodin k prodeji zemědělské techniky, kde naším hlavním cílem bylo propagovat moderní technologie v zemědělství.

Zemědělství jako celek prošlo podobným vývojem. Technologie se stala nedílnou součástí podnikání každého farmáře, prodejce a agronoma. Nedávná studie společnosti Hexa Reports zjistila, že se očekává, že přesné zemědělství do roku 2025 vzroste na 43,4 miliardy dolarů. Na koncept, který se zrodil teprve v 1990. letech, je to docela působivé.

Rostoucí míra zavádění technologií v zemědělství by neměla být žádným překvapením. Zemědělství je nákladné a náročné na práci. Zemědělci jsou nuceni používat moderní technologie ke zlepšení efektivity a řízení nákladů.

Ale co přesně znamená módní slovo „precizní zemědělství“?

Precizní zemědělství je také známé jako precizní zemědělství nebo precizní zemědělství. Snad nejjednodušší způsob, jak porozumět přesnosti, je přemýšlet o všem, co dělá zemědělské postupy přesnějšími a kontrolovanějšími, pokud jde o pěstování plodin a chov dobytka. Klíčovou součástí tohoto přístupu k řízení farmy je využití informačních technologií a široké škály prvků, jako je GPS navigace, řídicí systémy, senzory, robotika, drony, autonomní vozidla, technologie s proměnlivou rychlostí, vzorkování půdy založené na GPS, automatizovaná zařízení , telematika a software.

První vlna precizního zemědělství

Precizní zemědělství začalo zavedením GPS navigace pro traktory na počátku 1990. let minulého století a přijetí této technologie je nyní tak rozšířené po celém světě, že je možná dosud nejviditelnějším příkladem precizního zemědělství. John Deere byl první, kdo zavedl tuto technologii pomocí dat o poloze traktoru ze satelitů GPS. Ovladač GPS v zemědělském traktoru automaticky ovládá zařízení na základě souřadnic pole. To snižuje chyby v řízení řidičů, a proto eliminuje přeskakování a překrývání. To zase vede k menší spotřebě semen, hnojiv, paliva a času.

Přesná agronomie

Přesná agronomie je další důležitou součástí, která propojuje metodiky a technologie. V podstatě jde o poskytování přesnějších zemědělských technik pro sázení a pěstování plodin. Přesná agronomie může zahrnovat kterýkoli z následujících prvků.

Technologie variabilní rychlosti (VRT). VRT označuje jakoukoli technologii, která poskytuje variabilní aplikaci vstupů (semena, hnojiva, pesticidy) a umožňuje zemědělcům kontrolovat množství vstupů, které aplikují na konkrétním místě. Mezi hlavní součásti této technologie patří počítač, software, ovladač a diferenciální globální polohový systém (DGPS). Existují tři hlavní přístupy k používání VRT: mapový, senzorový a manuální. Zavedení technologie s proměnlivou sazbou se v současné době v Severní Americe odhaduje na 15 % a očekává se, že během příštích pěti let rychle poroste.

Vzorkování půdy pomocí GPS souřadnic. Testování půdy z pole odhalí dostupné úrovně živin, hodnoty pH a řadu dalších údajů, které jsou důležité pro přijímání informovaných a nákladově efektivních rozhodnutí. Vzorkování půdy v podstatě umožňuje producentům zohlednit rozdíly v produktivitě v rámci pole a vytvořit plán, který tyto rozdíly zohlední. Úsilí spojené se sběrem a odběrem vzorků umožní, aby data byla vkládána do aplikací s proměnlivou rychlostí pro optimalizaci výsadby a hnojení.

Počítačové programy. Počítačové programy lze použít k vytvoření přesných plánů farem, polních map, NDVI a výnosových map. To zase umožňuje přesnější aplikaci vstupních materiálů, jako jsou pesticidy, herbicidy a hnojiva, což pomáhá snižovat náklady, zvyšovat výnosy a zlepšovat udržitelnost životního prostředí. Problém těchto softwarových systémů spočívá v tom, že někdy poskytují úzkou nabídku, která brání tomu, aby byla data použita k rozhodování o větších farmách, zejména s podporou odborného konzultanta. Dalším problémem mnoha softwarových aplikací je špatná uživatelská rozhraní a neschopnost integrovat informace, které poskytují, s jinými zdroji dat, aby obohatily a prokázaly významnou hodnotu pro zemědělce.

Technologie dálkového průzkumu Země. Technologie dálkového průzkumu Země se v zemědělství používá od konce 1960. let XNUMX. století. Může být neocenitelným nástrojem, pokud jde o monitorování a hospodaření s půdou, vodou a dalšími zdroji, a pomůže určit vše od toho, co může plodinu v danou chvíli stresovat, až po odhad množství vlhkosti v půdě. Tato data obohacují rozhodování na farmě a mohou pocházet z více zdrojů, včetně dronů a satelitů.

Na nejzákladnější úrovni hraje precizní agronomie roli analytického agronoma a pomáhá zpřesňovat a škálovat metody, které používá.

Hlavním cílem precizního zemědělství a precizní agronomie je dosažení ziskovosti, efektivity a udržitelnosti při současné ochraně životního prostředí. Toho je dosaženo využitím velkých dat shromážděných prostřednictvím technologie k přijímání okamžitých a budoucích rozhodnutí o všem, odkud na poli má být aplikována konkrétní dávka, kdy je nejlepší aplikovat chemikálie, hnojiva nebo semena.

Přestože principy precizního zemědělství existují již více než 25 let, teprve v posledním desetiletí se staly hlavním proudem díky technologickému pokroku a zavádění jiných, všestrannějších technologií. Zavedení mobilních zařízení, přístup k vysokorychlostnímu internetu, levné a spolehlivé satelity – pro určování polohy a zobrazování – a farmářské vybavení optimalizované výrobcem pro přesné zemědělství jsou některé z klíčových prvků nových technologií precizního zemědělství. Někteří odborníci se domnívají, že více než 50 % moderních farmářů používá alespoň jeden prvek systémů precizního zemědělství.

Propaganda pro dokonalost

Inovace v oblasti precizního zemědělství pokračují a stále více farem přijímá dostupné technologie a postupy. Jako každé jiné odvětví potřebujeme více podporovatelů, abychom dosáhli většího přijetí a tím i vyšší efektivity. Výrobci potřebují podporu, aby mohli úspěšně implementovat nové technologie, aby zajistili úspěch. Ve společnosti Smart Precision Agriculture podporujeme naše pěstitele školením a odbornou podporou zemědělců.

Infografika ukazuje, jak mohou zemědělci zavádět systémy precizního zemědělství (diagram).

kam dnes jdeme?

S tím, jak výrobci nabízejí pokročilejší vybavení pro přesné zemědělství, se objeví pokročilejší technologie. Další velkou věcí bude využití umělé inteligence (AI). I když umělá inteligence nikdy nebude schopna zopakovat složitá rozhodnutí, která musí zemědělci pravidelně činit, mohla by být velmi dobře využita ke zjednodušení takových rozhodnutí.

Dnešní zemědělci mají přístup k velkému množství dat. S takovým množstvím dat často vlastně nevědí, co s nimi dělat. Umělá inteligence má schopnost analyzovat obrovské množství dat v krátkém období a použít je k navržení nejlepšího postupu. Tyto informace pak lze použít k předpovědi nejlepší doby pro výsadbu, propuknutí škůdců a chorob ještě předtím, než k nim dojde, a poskytnout řízení polních strojů, které může nabídnout předpovědi výnosů a povětrnostních podmínek během sklizně pro efektivní manévrování.

Doufám, že to poskytne určitý pohled na přesné zemědělství dnes a na důležitou roli, kterou bude hrát v budoucnosti. Očekává se, že průmyslové a technologické společnosti budou v roce 9 pokračovat ve zkoumání příležitostí spojených s kombinováním technologií a softwaru, aby uspokojily potřeby zemědělců produkovat dostatek potravin pro nasycení 2050 miliard lidí na světě.

Remy Schmaltz je generální ředitel společnosti Decisive Farming, kanadského farmářského programu nabízejícího precizní agronomii, správu dat, marketing plodin a telematické služby. Má rozsáhlé znalosti o zemědělství, když se svým bratrem získal rodinnou maloobchodní agenturu Dynagra Corp, kde začal inkubovat nové technologie v zemědělství, což vedlo v roce 2011 ke spuštění Decisive Farming.

Вы здесь:
Hlavní
Světový tisk
Co je precizní zemědělství?

Přihlaste se k odběru našeho zpravodaje

Přihlaste se k odběru našeho newsletteru a buďte první, kdo obdrží nejnovější číslo!

Precizní zemědělství je komplexní řešení zaměřené na zvýšení produktivity a zlepšení kvality plodin. Inovativní způsoby hospodaření, které zahrnují použití nejnovějších satelitních a počítačových technologií, přitahují pozornost zemědělců, kteří chtějí snížit výrobní náklady a učinit své farmy konkurenceschopnými v současné fázi rozvoje průmyslu. Precizní zemědělství pomáhá nejen šetřit zdroje a zvyšovat produktivitu půdy, ale má také příznivý vliv na životní prostředí.

Podstata, cíle a cíle precizního zemědělství

Základem systému precizního zemědělství je integrovaný přístup k řízení produktivity zemědělské půdy. Využití moderních technologií pro hodnocení výnosů, globální polohování, dálkový průzkum Země a další umožňuje přesně zohlednit diferenciaci stanovišť plodin, která se mohou lišit i na jednom malém poli. To znamená, že po úspěšné implementaci systému mají zemědělci možnost řídit výnosy v jednotlivých oblastech, určit skutečnou potřebu sazenic na zálivku a hnojiva, což jim umožňuje šetřit zdroje a co nejefektivněji využít každý kousek půdy.

Přesné zemědělství má za cíl:

Zajištění optimálního výkonu.
Zachování obnovitelných a neobnovitelných zdrojů.
Zajištění environmentální udržitelnosti životního prostředí.

Systémy precizního zemědělství by neměly být ztotožňovány s inovativními technologiemi obdělávání půdy, protože ty jsou pouze součástí celkového konceptu, jehož podstatou je snižování výrobních nákladů zvýšením produktivity práce, racionálním využíváním zdrojů a zvyšováním úrodnosti půdy.

Počítačové a satelitní systémy úspěšně doplňují klasické nástroje pro zvýšení efektivity, jako jsou: používání hospodárné a produktivní zemědělské techniky, používání vysoce účinných hnojiv, ochranných pomůcek, výběr nových odrůd plodin a šetrné technologie zpracování půdy.

Získání přesných prostorových obrazů a využití moderních nástrojů k jejich interpretaci umožňuje identifikovat problémové oblasti a rozhodnout se o použití konkrétní metody ke zlepšení situace v problémové oblasti a zvolit optimální dobu pro realizaci úkolů.

Co zahrnuje precizní zemědělství?

V přesném zemědělství se aktivně využívají systémy pro automatizované řízení procesů a přesné vedení kurzu. Traktory, kombajny, secí stroje, postřikovače a další zařízení s GPS navigací se objevují všude ve farmářských flotilách. Použití takových jednotek umožňuje efektivně provádět práci za jakýchkoli podmínek. Navádění pomáhá předcházet mezerám a překrývání na poli, zajišťuje rovnoměrnost setí a postřiku, čímž zvyšuje účinnost a snižuje spotřebu paliva.

Dnes pokročilé farmy používají asistované a automatizované systémy řízení. Ty poskytují směrovou stabilitu i v oblastech s obtížným terénem a nerovným terénem. Řidič má možnost za jízdy ovládat chod zařízení (secí stroj, postřikovač atd.).

Precizní hospodaření umožňuje provádět lepší předseťovou přípravu polí i v nepříznivých podmínkách. Použití inovativních nástrojů a technologií umožňuje provádět hodnotící vzorkování půdy, což je důležité pro pole s výraznou variabilitou parametrů. Zemědělci mají navíc možnost získat ucelený obrázek o stavu půdy (zhutnění, granulometrické složení, přítomnost vláhy a schopnost ji zadržovat atd.).

Precizní zemědělství také využívá zařízení pro sledování výnosů plodin, což by bez technologie GPS nebylo možné. Používání monitorů výnosů umožňuje shromáždit všechny potřebné informace k vytvoření mapy výnosů, na které budou jasně viditelné nejvýnosnější oblasti. Na základě výsledků lze vybrat hnojiva a chemikálie, aby se vytvořilo prostředí s vysokým výnosem. Diferencovaná aplikace osiva umožňuje racionální spotřebu osivového materiálu. Zařízení si „pamatuje“ aplikační data, která mohou být později použita pro rozhodování.

V systému precizního zemědělství jsou důležité i nástroje pro hospodaření s vodou. Speciální technologie pomáhají identifikovat oblasti s erozí a přehradami rychleji a efektivněji než při vizuální kontrole, určit vliv strmých svahů, prohlubní a stoupání na produktivitu lokality a získat informace pro organizaci odvodňovacího systému.

Přesné zemědělství zahrnuje vše výše uvedené, ale hlavním cílem je integrovat získaná data a vytvořit celkový obraz, který bude užitečný při analýze a rozhodování. Pro správnou funkci systému je důležité zvolit kompatibilní software, správně organizovat úložiště dat a zajistit neustálý přístup k vysokorychlostnímu internetu.

Etapy precizního zemědělství

Přesné zemědělství zahrnuje mnoho prvků, z nichž každý je zase součástí jedné z hlavních fází:

Sběr informací. Před vyvozením závěrů o ziskovosti lokality a přijetím opatření ke zvýšení tohoto ukazatele je důležité shromáždit co nejvíce informací o klimatických charakteristikách regionu, stavu pole a pěstovaných plodinách.
Informační analýza. Speciální software pomáhá analyzovat získané informace v první fázi a na základě toho činit správná rozhodnutí, pomocí kterých se vytvářejí a udržují kartotéky zemědělské půdy. Aby systém fungoval efektivně, je důležité neustále sledovat a aktualizovat data prostorových atributů. Přesná analýza vám umožní efektivně vytvářet, optimalizovat a implementovat zemědělská řešení.
Provádění rozhodnutí. V této fázi jsou agrotechnické operace prováděny diferencovaně (setí plodin, aplikace kapalných a pevných hnojiv, prostředky ochrany proti chorobám, škůdcům) pomocí automaticky řízené zemědělské techniky, GPS přijímačů a zařízení zajišťujících dálkový průzkum území.

Technologie precizního zemědělství

Mezi nejoblíbenější technologie přesného zemědělství patří paralelní jízda a rozsáhlé mapování terénu pomocí moderních elektronických počítačů a satelitních systémů. Robotizace procesů si také zaslouží pozornost zemědělců. Výrobci zemědělské techniky každoročně představují jednotky, které mohou pracovat samostatně, bez zásahu obsluhy. Inovativní technologická řešení jsou implementována ve všech fázích rostlinné výroby.

GPS monitoring umožňuje v reálném čase sledovat, kde se zemědělská technika nachází, což umožňuje identifikovat nevhodné jízdy a případy iracionální spotřeby paliva. Satelitní navigace umožňuje organizovat paralelní jízdy, čímž zvyšuje efektivitu a urychluje zemědělské operace.

Automatické nepřetržité monitorování vlhkosti půdy pomocí speciálních senzorů umožňuje rychle identifikovat problémové oblasti a poslat zavlažovací zařízení tam, kde je právě potřeba, namísto bezmyšlenkovitého zaplavování polí podle plánu. Dalším účelem instalace bezdrátových senzorů je sledování stavu plodin. Na základě získaných údajů se rozhoduje o aplikaci hnojiv a ochranných prostředků.

Cloudová technologie SMART umožňuje nastavit „chytré“ cíle a zadávat informace ze všech zemědělských zařízení (budovy, stroje, zařízení) do společného úložiště. Řízení provozu prvků systému se provádí z jednoho centra.

Počítačové a mobilní gadgety se aktivně používají v zemědělství. Kromě stacionárních počítačů si farmy pořizují notebooky a tablety, které jim umožňují získat veškeré informace o stavu pole přímo na místě a provést prvotní analýzu během exkurze. Speciální aplikace pomáhají ovládat provoz systému precizního zemědělství i z chytrého telefonu. Pro dálkový průzkum se dnes stále častěji používají drony, které fungují samostatně nebo poskytují doplňující informace k satelitním snímkům.

Klady a zápory precizního zemědělství

Precizní zemědělství je progresivní systém, který si osvojují farmáři po celém světě. Výhody tohoto přístupu k zemědělství je těžké přeceňovat, ale existují i nevýhody, které brání širokému zavádění „chytrých“ technologií v zemědělském průmyslu.

Hlavní výhody precizního zemědělství:

Úspora paliva, optimalizace mzdových nákladů.
Dávkovaná a diferencovaná aplikace hnojiv.
Včasné používání přípravků na ochranu rostlin.
Racionální využívání vodních zdrojů.
Snížení emisí skleníkových plynů do atmosféry.

Precizní zemědělství umožňuje snížit náklady na výrobu a zlepšit její kvalitu, zachovat příznivé prostředí pro pěstování plodin a zabránit vyčerpání půdy. Řízení zemědělství vám umožňuje shromažďovat a analyzovat velké množství informací online i offline.

Hlavní nevýhodou precizního zemědělství je potřeba vážných kapitálových investic v počáteční fázi. Ne každá farma si může dovolit pořídit nejnovější vybavení, licencovaný software nebo moderní zemědělské stroje. Navíc v zemědělském sektoru je nedostatek specialistů, kteří umí pracovat s novými technologiemi. Navíc vznikají problémy nejen s implementací a konfigurací, ale dokonce i s průběžnou údržbou zařízení.

Precizní zemědělství je v podstatě nový systém, jehož praktické zkušenosti jsou zatím omezené. Výše uvedené nevýhody lze tedy spíše nazvat problémy růstu a rozvoje, nikoli nepřekonatelné překážky na cestě k zemědělství budoucnosti. Zavedení systému precizního zemědělství dnes nebude levné, ale v budoucnu pomůže efektivně konkurovat zahraničním farmářům na odbytovém trhu.

Závěr

Zavádění systémů přesného zemědělství, které bylo možné díky vzniku nových pokročilých technologií a inovativního vybavení, je jednou z fází zemědělské revoluce. Tento koncept hospodaření umožňuje pozorovat a měřit a rychle reagovat na změny vlastností polí a stavu plodin. Automatizace zemědělských procesů je zpřesňuje a snižuje vliv lidského faktoru na konečný výsledek.

Precizní zemědělství s využitím informačních a satelitních technologií umožňuje vypořádat se se třemi hlavními problémy, které jsou pozorovány v zemědělství v současné fázi jeho rozvoje:

Přečerpání finančních prostředků.
Iracionální využívání zdrojů.
Snížení produktivity půdy.
Negativní dopad na životní prostředí.

Vyrovnat se s výzvami moderní doby je téměř nemožné bez účinných moderních zemědělských nástrojů, takže majitelé zemědělských podniků by neměli ignorovat nejnovější vědeckotechnické objevy, které již přijali hlavní světoví dodavatelé zemědělských produktů.