Rolnictwo precyzyjne – na czym polega i jakie przynosi korzyści rolnikom?

Technologie diametralnie zmieniają nasze życie. Telefon stał się przedłużeniem ręki, a komputer obowiązkowym wyposażeniem każdego domu. Nowe technologie w rolnictwie stały się oddzielnym sektorem gospodarki rolnej. W ostatnich latach zyskuje na popularności rolnictwo precyzyjne, które polega na mierzeniu i dostosowywaniu konkretnych działań pod daną uprawę z dokładnością nawet do kilku centymetrów.

Jeszcze zaledwie 50 lat temu rolnicy podczas żniw wykorzystywali konne zaprzęgi. Obecnie nowoczesne traktory i kombajny automatycznie wyznaczają tor jazdy na polu, a drony i satelity latające nad polami przesyłają informacje o stanie upraw. Nowoczesne rolnictwo, obecnie określane Rolnictwem 4.0 to podejście, które polega na zaawansowanym i bardziej efektywnym prowadzeniu gospodarstwa. Dzięki znajomości własnych zasobów, wykorzystaniu odpowiedniego oprogramowania i automatyzacji procesów, zarządzanie gospodarstwem staje się dokładniejsze i bardziej oszczędne zachowując przy tym prostotę.

Mimo rosnącej dostępności programów, aplikacji oraz technik uprawy roli w wielu przypadkach rolnicy nadal pozostają zwolennikami tradycyjnych rozwiązań. Czy gospodarze otworzą się na wprowadzanie nowych technologii do swoich gospodarstw rolnych?

Na czym polega rolnictwo precyzyjne?

Początki rolnictwa precyzyjnego miały miejsce w 1970 roku, kiedy to europejscy rolnicy wprowadzili technikę “autoprowadzenia”, która umożliwiła tworzenie ścieżek technologicznych na polach. Jednak dopiero w ciągu ostatnich 15 lat pojawiły się technologie rolnicze, które wpłynęły na mechanizację agrokultury i ukształtowanie rolnictwa precyzyjnego, jakie znamy w XXI wieku.

Rozwój rolnictwa precyzyjnego nabrał tempa, kiedy zaczęto śledzić pozycję maszyn rolniczych z wykorzystaniem systemu satelitarnego GPS i GNSS. Kolejnym krokiem w rozwoju było pojawienie się satelitarnych i lotniczych zdjęć pól, prognozowanie pogody, zróżnicowanie stosowania dawek nawozów i mierzenie kondycji roślin. Transformacja oraz automatyzacja agrokultury doprowadziła do zbierania i przetwarzania wielu danych, tworzenia map topograficznych, dokładnego śledzenia stanu gleby i roślin w celu precyzyjnego siewu i stosowania odpowiedniej ilości nawozu.

Cele precyzyjnych upraw są związane z optymalizacją kosztów i ekonomicznym wzrostem gospodarstw oraz dostosowaniem poziomu wykorzystywanych nasion, środków ochrony roślin oraz nawozów.

Rolnictwo precyzyjne polega na mierzeniu warunków glebowych na polu oraz śledzeniu ich zmienności, a następnie odnoszeniu tego do wyniku końcowego, czyli plonu. Przy pomocy nowoczesnych urządzeń oraz programów podzielone na wycinki pole jest pod stałą obserwacją. Uzyskane dane o każdym fragmencie są przesyłane do oprogramowania, które analizuje je, a następnie pokazuje najlepsze rozwiązanie dla każdego fragmentu ziemi na polu.

Jak wprowadzić rolnictwo precyzyjne do gospodarstwa?

1. Poznaj swoje pole

Aby wybrać odpowiednie techniki uprawy należy poznać własną glebę. Dlatego przed wdrożeniem technologii rolnictwa precyzyjnego niezbędne jest wykonanie mapowania i prób glebowych.

Sposobem na określenie zmienności pola pod względem zawartości substancji mineralnych jest wykonanie mapowania gleby. Pierwszym krokiem jest zmierzenie powierzchni przy pomocy GPSu lub innego oprogramowania opartego na systemie satelitarnym. Takie rozwiązanie pozwala podzielić pole na mniejsze fragmenty zwane rastrami. Rodzaj gleby można zbadać za pomocą radaru, jednak aby uzyskać pełny obraz stanu żyzności niezbędne jest pobranie próbek gleby z każdego rastra.

Jedna próbka zbiorcza powinna się składać z kilkunastu próbek gleby z różnych rastrów na polu (całość obszaru powinna być w miarę jednorodna pod względem właściwości gleby). Próbkę zbiorczą można dostarczyć do każdej Okręgowej Stacji Chemiczno-Rolniczej, która wykona badanie za kilkanaście złotych.

Znając już wyniki próbek glebowych, należy je wprowadzić do odpowiedniego oprogramowania, które połączy dane dotyczące gleby z mapami.

2. Dostosuj zabiegi dla każdego wycinka pola

Poznając jakość gleby i zasobność w składniki pokarmowe, rolnicy mogą z większą dokładnością i precyzją dostosować ilość stosowanych nawozów i środków ochrony roślin. Ułatwia to również wybór najlepszych zabiegów agrotechnicznych, które uwzględnią zróżnicowaną żyzność gleby na tym samym polu oraz zwiększą jej wydajność.

Z drugiej strony, pozytywnym aspektem rolnictwa precyzyjnego jest automatyzacja poszczególnych zabiegów oraz prac w gospodarstwie.

3. Monitoruj pola

Monitorowanie pola jest możliwe dzięki nowoczesnym maszynom rolniczym połączonym z nowoczesnymi systemami satelitarnymi jak GPS i GNSS. Atrakcyjną dla wielu rolników opcją jest wykorzystanie dronów, które ułatwiają monitorowanie i kontrolowanie warunków na polu.

Dane mogą być gromadzone na różne sposoby, jednym z nich jest zamontowanie czujników w kombajnach, traktorach lub innych maszynach rolniczych wyposażonych w GPS. Sensory w czasie rzeczywistym mierzą wszystko – od poziomów chlorofilu po zawartość wody w roślinach.

Z pewnością najważniejsze dane, które warto monitorować, to zmienność osiągniętych plonów. Zróżnicowanie plonów pokazują specjalne mapy. Mapowanie wydajności jest kluczowym elementem precyzyjnych systemów rolniczych, ponieważ na ich podstawie rolnik może ocenić efekt zarządzania. Mapy plonów pozwalają rolnikowi zobaczyć przestrzenne zróżnicowanie plonu w terenie, identyfikując obszary przyszłych działań i efekty zarządzania z poprzednich sezonów.

Mapy są kluczowym źródłem informacji w rolnictwie precyzyjnym. Oprócz tego, że raportują informacje o właśnie zebranych plonach, mogą również pokazywać różnorodność w obrębie jednego pola, dostarczać narzędzie do analizy porównawczej i umożliwić kalkulację pobieranych składników pokarmowych. Mapy plonów, w połączeniu z danymi zebranymi podczas badania gleby, umożliwiają tworzenie zmiennych map nawozów, które nie tylko uwzględniają poziomy składników odżywczych gleby, ale również składniki pokarmowe, które zostały usunięte z gleby podczas żniw.

Mapy plonów wykorzystywane i analizowane w prawidłowy sposób przez wiele lat, mogą dostarczyć wglądu w zmienność pola, wykazując obszary, które przez wiele lat operują lepiej i te, które przez większość sezonów były mniej wydajne.

Potencjał map plonów zwiększa się w połączeniu z innymi danymi przestrzennymi – na przykład mapy plonów można porównać z wczesnymi skanami plonów, aby podkreślić, gdzie pojawiają się czynniki hamujące wysokość zbiorów.

Dobry program powinien opierać się na założeniu, że każdy wycinek gleby może podlegać zmianom wraz z upływem czasu. Dlatego bardzo ważne jest śledzenie w czasie rzeczywistym właściwości gleby oraz upraw, jak również warunków środowiska i aktualnej pogody.

Co powinno być mierzone?

• właściwości fizyczne gleby

• właściwości chemiczne gleby

• wysokość plonów

• choroby roślin

• szkodniki i chwasty

• temperatura

• opady i nasłonecznienie

• wiatr

• wysuszenie gleby

• zabudżetowany plon

Bardzo dobre efekty daje połączenie kilku oprogramowań, co może wzmocnić pozytywne efekty wykorzystania technologii rolnictwa precyzyjnego. Zarządzanie gospodarstwem i polami, a także dokumentacja zebranych danych są łatwiejsze przy wykorzystaniu programu dla rolników – eAgronom. eAgronom wykorzystuje satelitarny obraz map, który ułatwia prowadzenie kart pól, planowanie nawożenia czy zabiegów agrotechnicznych. Przeczytaj już teraz, w jaki sposób dobrej jakości mapy mogą znacznie ułatwić prowadzenie gospodarstwa: Prostsze Karty Pól, dzięki nowym mapom! – Nowości dla rolników

4. Twórz wielowymiarowe mapy pola

To prowadzi nas do kolejnego kroku, którym jest utworzenie map pola. Dane monitorowane przez oprogramowanie zostają przekazane do systemu, który dzięki nawigacji satelitarnej umiejscawia je z konkretnym rastrem. Każdy „ładunek” z danymi zostaje zapisany jako jednowarstwowa mapa. Wraz z upływem czasu, kiedy śledzone czynniki ulegają zmianie, powstają kolejne mapy, które zostają nałożone na siebie, przez co obraz pola staje się wielopoziomowy.

5. Analizuj i działaj na podstawie rezultatów działań

Zebrane dane byłyby bezużyteczne bez ostatniego kroku – analizy. Analiza śledzonych czynników oraz tworzone algorytmy pomagają opracować prognozę zmienności warunków na polu i stanu gleby w poszczególnych miesiącach lub porach roku.

Opracowanie map oraz ich analiza jest możliwa dzięki oprogramowaniu GIS (ang. Geographic Information System), czyli systemowi informacji geograficznej.

Na podstawie zebranych informacji maszyny rolnicze – przy wykorzystaniu systemu nawigacji – aplikują odpowiednie dawki nasion czy środków chemicznych, które są dostosowane do potrzeb wybranego wycinka pola, czasami z precyzją nawet do kilkunastu centymetrów. Pozwala to nie tylko prowadzić gospodarstwo dbając o budżet, ale również pozytywnie wpływa na żyzność gleby oraz na środowisko, ponieważ ziemia przestaje być nadmiernie eksploatowana.

Korzyści stosowania nowych technologii w rolnictwie

• wgląd w prowadzenie gospodarstwa
  wiarygodne prognozy zmienności warunków na polu

• łatwiejsze podejmowanie decyzji

• śledzenie zmian w czasie rzeczywistym
  wykorzystanie odpowiedniej ilości nasion do upraw, aby osiągnąć planowany plon
  poprawa żyzności gleby na polu

• lepsze wykorzystanie zasobów środowiska

• bardziej adekwatna inwestycja w uprawy na danym polu

Zarówno oprogramowania rolnictwa precyzyjnego, jak również inne programy dla rolników znacznie ułatwiają prowadzenie gospodarstwa. Obecnie rolnicy znajdują się pod ogromną presją wywołaną globalnym ociepleniem i pojawieniem się ekstremalnych zjawisk pogodowych, takich jak susze, powodzie oraz wichury. Wdrożenie nowych technologii jest sposobem na zmniejszenie strat wynikających z niesprzyjających zmian klimatycznych, a także drogą do lepszego prognozowania zmian w żyzności gleby i zwiększenia potencjału plonów.