Täppispõllumajanduse tehnoloogiad väikepõllumeeste ergutamiseks

Täppispõllumajanduse laialdast kasutuselevõttu võib seostada mitme olulise tehnoloogiaga: mobiiltelefonid, droonid, satelliidid ja kohapealsed andurid. Isegi kui kõik neist pole täiesti uued, muudab nende taskukohasemaks muutumine ja kättesaadavus need põllumajandustootjate jaoks kõikjal asjakohasemaks.

Vaatamata üldiselt optimistlikule vaatele tuleb enne väikepõllumeeste poolt nende lahenduste rakendamist ületada palju takistusi. Nende paljude raskuste analüüsimiseks on kasulik raamistik “tehnoloogiale juurdepääsu viie A” kontseptsioon, mis koosneb “saadavusest”, “taskukohasusest”, “teadlikkusest”, “võimekusest” ja “tegutsemisvõimest”.

Paljudes maailma piirkondades võib täppispõllumajanduse tehnoloogiate kättesaadavus olla oluliselt piiratud sellistel põhjustel nagu selliste lahenduste toetamiseks vajaliku digitaalse infrastruktuuri (näiteks elekter või internet) puudulikkus.

Kuigi need on kättesaadavad, ei pruugi paljudel põllumeestel olla rahalisi vahendeid nende ostmiseks. Näiteks ei pruugi põllumehed endale lubada internetiühendusega nutitelefoni, mis on paljude täppispõllumajanduse tehnoloogiate oluline eeltingimus.

Isegi kui toimivad lahendused on kättesaadavad ja kulutõhusad, ei pruugi põllumehed neist teadlikud olla. Sama kehtib ka mitmete teiste tehnoloogiliste teenuste kohta, mida pakuvad nii avalikud kui ka äriorganisatsioonid. Samuti on võimalik, et põllumeestel puuduvad lahenduste kasutamiseks vajalikud oskused ja tehnoloogilised oskused.

GSMA läbiviidud küsitluses ütlesid madala ja keskmise sissetulekuga riikide vastajad, kes olid mobiilse internetiga tuttavad, et see oli peamine takistus interneti kasutamisel.

Lõpuks ei pruugi väheteenindatud rühmadesse kuuluvatel põllumeestel, näiteks naispõllumeestel, olla ‘tegutsemisõigust’ paljude sotsiaal-kultuuriliste takistuste tõttu, mis takistavad neil juurdepääsu tehnoloogilistele lahendustele.

Nende takistuste ületamiseks on vaja sekkuda nii operatiivsel kui ka poliitilisel tasandil. See hõlmab kasutajat silmas pidades lahenduste loomist, loominguliste ja kaasavate äri- ja teenuste osutamise mudelite väljatöötamist ning selliste õigusaktide vastuvõtmist, mis võimaldavad sektorit digitaalselt ümber kujundada.

Takistuste mitmetahuline olemus rõhutab vajadust paljude sidusrühmade, sealhulgas valitsus- ja ärisektori, kodanikuühiskonna ja akadeemilise kogukonna vahelise tihedama koostöö järele, et kiirendada digitehnoloogia kasutamist väikepõllumajandustootjate seas.

Asjakohased täppispõllumajanduse tehnoloogiad

Selles osas esitame ülevaate kõige olulisematest ja asjakohasematest täppispõllumajanduse tehnoloogiatest, et edendada nende tehnoloogiate üha laiemat kasutamist.

1. Mobiiltelefonide kasutamine 

Mobiili- ja interneti leviku kasv on sillutanud teed laia valiku mobiiltelefonipõhiste teenuste arendamisele põllumajandustööstusele.

Neid teenuseid nimetatakse ka “m-põllumajanduse teenusteks”. Need hõlmavad põllumajandustootjatele juurdepääsu tagamist sisenditele, laenudele, kindlustusele ja turgudele, kus nad saavad oma tooteid müüa.

Mobiiltelefonid võimaldavad põllumeestel ja põllumajandusspetsialistidel suhelda mõlemas suunas, pakuvad reaalajas jälgimisvõimalusi ning hõlbustavad põlluandmete digitaliseerimist ja lihtsat kogumist.

GPS-iga varustatud nutitelefonid võivad hõlbustada täpsete asukohaandmete kogumist ja võimaldada individuaalse teabe levitamist põllumeestele. Mobiilseadmed on väga ligipääsetav meedium teabe ja arusaamade levitamiseks, kasutades muid täppispõllumajanduse tehnoloogiaid, nagu satelliidid, kohapealsed andurid ja mehitamata õhusõidukid (UAV-d).

Võib-olla pakub telefon, millel on ainult kõige põhilisemad funktsioonid ja puudub igasugune “nutikas” funktsionaalsus, põllumeestele mitmesuguseid võimalusi individuaalse teabe avamiseks.

See võimaldab põllumeestel, kellel puuduvad rahalised vahendid nutitelefoni ostmiseks või kes elavad minimaalse või olematu internetiühendusega piirkondades, kasutada ära täppispõllumajanduse tehnoloogiaid.

Mobiiltelefonipõhised põllumajandusnõustamisteenused, mis aitavad praegu lugematul hulgal põllumehi üle maailma, on kõige levinum valik. Neid teenuseid nimetatakse ka "digitaalseteks laiendusteks".“

Nad suudavad ületada paljusid põllumajanduslike nõustajate puudusi, näiteks arvukuse puudumine, piiratud tõestatud efektiivsus ja põllumajandustootjate umbusaldus nõustajate pakutavate nõuannete suhtes.

Nõustamisteenused on kulutõhus strateegia põllumajandustulemuste parandamiseks, isegi kui ainuüksi nõustamisteenuste mõju on väike.

Näiteks ühes uuringus leiti, et põllumeestel, kes suurendasid SMS-põhiste teadete peale oma põllukultuuridele lisatava lubja kogust, oli kulude ja kasu suhe kuni kümme ühele.

2. Satelliitide kasutamine põllumajandustehnoloogiatena

Satelliitide abil kogutud spektraalandmeid saab kasutada spektraalindeksi kaartide koostamiseks, mis annavad visuaalse ülevaate talu seisundist ja annavad samal ajal põllumehele nõu, millised talu piirkonnad vajavad tähelepanu. ARVI, NBR ja NDVI on näited sageli kasutatavatest spektraalindeksitest.

• Normaliseeritud taimestiku erinevuse indeks ehk NDVI hindab taimestiku rohelust ja võib olla alternatiiviks põllukultuuride tervise hindamisel kogu põllul.
• NBR-i kasutatakse nii põlemise ulatuse hindamiseks kui ka käimasolevate tulekahjude jälgimiseks.
• ARVI jälgib tahkete osakeste kontsentratsiooni ja võimaldab kasutajatel täpselt kindlaks teha reostusest või isegi sellistest tegevustest nagu raie- ja põletamispõllumajandus mõjutatud piirkondi.

Mobiilirakenduste kaudu saavad põllumehed talukaardid illustreerib põllukultuuride tervise varieeruvust põllumajandusettevõttes ja annab põllumajandusettevõttele omast nõustamisteavet.

Satelliidiandmete integreerimine mitmete teiste andmeallikatega, nagu ilm, kohapealsed andurid ja põllumajandusandmed (väetiste kasutamine, külvikuupäevad jne), ning sellele järgnev töötlemine masinõppe algoritmide abil võib anda kohalikele põllumeestele veelgi täpsemat teavet.

Mitmed uued ettevõtted pakuvad täppispõllumajanduse tehnoloogiaid. Nende hulka kuuluvad lahendused väetiste kasutamiseks ja saagikuse ennustamine satelliidipiltide põhjal.

Satelliidid võivad anda ka geopositsioneerimisteavet. Satelliidipõhised navigatsiooniseadmed, näiteks GPS, aitavad koguda georeferentsandmeid ja tuvastada täpseid põldude asukohti.

See on vajalik seemnete, herbitsiidide ja pestitsiidide täpseks paigutamiseks, samuti vee säästva kasutamise haldamiseks ja üldiste põllumajandustavade toetamiseks.

Satelliitide ja navigatsioonisüsteemide kooskasutamine aitab iseloomustada talude pinnase ja põllukultuuride varieeruvust, mis võimaldab kasutada nii intensiivsemaid kui ka tõhusamaid harimismeetodeid.

3. Mehitamata õhusõidukite (UAV) kasutamine täppispõllumajanduses

Koos mitme muu tehnoloogiaga (mitme anduriga ja muutuva kiirusega tehnoloogia) kasutatakse droone põllukultuuride kasvutsükli järjestikustes etappides. See ulatub mulla hindamine seemnete külvamisest või põllukultuuride pritsimisest kuni optimaalse koristusaja määramiseni.

Neil on kaks peamist rakendust: töömahu tuvastamine ja vähendamine. Kaamerate ja muude anduritega varustatud droonid võimaldavad teostada reaalajas õhust seiret ja pakuvad talust enneolematut perspektiivi.

Droonide külge kinnitatavad kasulikud koormad, sarnaselt pritsimissüsteemidele, võivad vähendada konkreetsete põllumajandustööde, näiteks ... käsitsi tööjõudu. skautimine ja herbitsiidide, väetiste ja insektitsiidide kasutamine.

4. Andurite ja asjade interneti (IoT) kasutamine 

Kasvatajad saavad oma valikud teha kohapealsete andurite kogutud andmete põhjal, mis jälgivad nende põldude ja põllukultuuride omadusi suurema täpsusega.

Täppispõllumajanduse tehnoloogiaid, näiteks andureid, kasutatakse järgmistes rakendustes: täppiskülv ja -pritsimine, kahjurite ja mulla jälgimine, nutikas niisutus, saagikuse jälgimine, ilmastiku jälgimine ja keskkonna jälgimine.

Kohapealsete andurite omavaheliseks suhtlemiseks ja andmete edastamiseks peab seadmetevaheline suhtlus olema reguleeritud teatud reeglite järgi. Mõiste “võrguprotokoll” viitabki neile etteantud suunistele.

Kuna erinevatel traadita võrkudel on andmeedastuseks tavaliselt erinev ulatus ja maht, sobivad need kõige paremini mitme rakenduse jaoks.

Väikese energiatarbega laivõrguna (LPWAN) tuntud tehnoloogia on põllumajanduslike asjade interneti rakenduste jaoks üha populaarsemaks muutumas.

LPWAN on optimaalne olukordades, kus intelligentsed seadmed suhtlevad märkimisväärse vahemaa tagant, kuid peavad edastama vaid piiratud hulga andmeid. LPWAN-võrgutehnoloogiate hulka kuuluvad näiteks LoRaWAN ja NB-IoT.

Lisaks suurele levialale (kuni 20 kilomeetrit) on neil anduritel ka kõrge energiatõhusus. Seetõttu võivad andurite toiteks kasutatavad patareid vastu pidada kuni 15 aastat.

Kuna LoRaWAN ei sõltu 4G-st ega GPS-ist, on see muutunud populaarsemaks täppispõllumajanduse tehnoloogiates või rakendustes, pakkudes lisaks geograafilisele asukohale ka usaldusväärset andmeedastust. See näitab, et see sobib paremini kasutamiseks kaugemates kohtades, kus on väiksem 4G leviala.

Täiendavad täppispõllumajanduse tehnoloogiad

Täppispõllumajandust aitavad edasi viia tehnoloogilised arengud, näiteks muutuva kiirusega tehnoloogia (VRT), põllumajandusrobotid ja automatiseerimine.

Siiski ei paista väikepõllumajandustootjad suutvat neid tavasid rakendada kõrgete kulude, vastuvõetavate ärimudelite puudumise ja teatud tasemel tehnilise oskusteabe nõude tõttu.

1. Robootika ja põllumajandusautomaatika

Põllumajandustootjad üle kogu maailma pöörduvad mitmesuguste robootikatüüpide poole, näiteks umbrohutõrjerobotid, autonoomsed traktorid, saagi jälgimine roboteid ja koristusroboteid, et vähendada talu jälgimiseks vajalike sõitude arvu, minimeerida saagikahjustusi ja -kadusid, suurendada talu saagikust ning vähendada kütusekulu.

Täppispõllundustehnoloogiate, näiteks robotite, kasvavad kulud on kõige olulisem takistus nende laialdasele kasutamisele vähearenenud riikides.

Näiteks 2017. aastal prognoositi, et robotpõllumajandusliku luure esialgne maksumus on üle $9000 ja aastane tegevuskulu $18 hektari kohta. Teiste kergemate tööde, näiteks umbrohutõrje ja pügamise jaoks mõeldud mobiilrobotite hind võib kiiresti tõusta $15000-lt $30000-le.

Selleks, et muuta robotid rahaliselt tasuvamaks valikuks, uuritakse aga mitmesuguseid ärimudeleid.

Näiteks võib ettevõtte ärimudel hõlmata ARaaS-i, mis viitab “põllumajandusrobotite teenusena” („Agricultural Robots-as-a-Service“). Hüvitades põllumehi põllumajandusrobotite kasutamise eest, pakub see kontseptsioon väikepõllumeestele mugavat ja turvalist rahalist valikut.

2. Muutuva kiirusega tehnoloogia (VRT)

Põllu saagikust määravate tegurite osas on harva ühtsus. Lisaks ei taga sisendite järjepidev kasutamine maksimaalset võimalikku tootlikkust ega kasumlikkust.

Sisendite efektiivsuse maksimeerimiseks ja sellest tulenevalt üksikute põldude saagikuse ja kasumi kasvuks hõlmab muutuva normiga tehnoloogia (VRT) sisendite, näiteks väetiste, kemikaalide ja seemnekapslite normide kohandamist ja olulist varieerimist põllu sobivates kohtades. Seda tehakse kogu ala potentsiaali maksimeerimiseks.

Kohaletoimetamiseks on sõidukid, nagu droonid, traktorid ja muud põllumajandusrobotid, varustatud seadmetega, mis suudavad töötada muutuva kiirusega (nt pihustid ja laoturid).

Väikepõllumajandustootjad ei suuda selliste seadmete ostmist sageli õigustada, kuna need on liiga kallid (hinnanguliselt 150 000–150 000–450 000 dollarit) ja seetõttu on need põllumajandustootjate jaoks keerulised mõista ja kasutada.

GeoPard on üks autonoomse täppispõllumajanduse tehnoloogiaettevõtteid, mis suudab töödelda georeferentseeritud talu mis tahes andmeid. Me abistame põllukultuuride kasvatamisega tegelevaid ettevõtteid täppispõllumajanduse lahenduste leidmisel ja aitame neil oma tegevust tõhusamaks muuta.

Samuti võivad kasvatajad ja põllukultuuride konsultandid saada täppispõllumajandus meie ettevõtte tehnoloogiad. API, valge sildiga lahendused ja vidinad on vaid mõned muud teenused, mida me suurtele põllumajandusettevõtetele pakume. Tänu sellele saavad nad oma lahendused tutvustada vaid mõne nädalaga.

Korduma kippuvad küsimused

1. Milline järgmistest on kõige tõenäolisem põhjus, miks enamik väikepõllumehi väldib täppispõllumajandustehnoloogiat?

Kõige tõenäolisem põhjus, miks enamik väikepõllumehi väldib täppispõllundustehnoloogiat, on nende tehnoloogiate omaksvõtmise ja rakendamisega seotud kõrge algkulu. Väikepõllumeestel on sageli piiratud rahalised vahendid ja nad võivad pidada täppispõllumajandust liiga kalliks ja kättesaamatuks.

Lisaks võivad piiratud juurdepääs tehnilistele teadmistele, infrastruktuuri puudumine ning ebapiisav koolitus ja tugiteenused takistada väikepõllumeestel täppispõllundustehnoloogia kasutuselevõttu.

2. Kuidas GPS-tehnoloogia selline kasutamine põllumehele kasulik on?

GPS-tehnoloogia kasutamine täppispõllumajanduses toob põllumeestele kasu, pakkudes täpset põldude kaardistamist, võimaldades sihipärast sisendi rakendamist, sujuvamaks muutes põllumajandustegevust ja hõlbustades andmepõhist otsuste tegemist.

Täpne põldude kaardistamine aitab põllumeestel mõista oma põldude erinevusi, optimeerides ressursside jaotamist. Sihipärane sisendi kasutamine vähendab raiskamist ja sisendkulusid. GPS-juhitavad masinad parandavad tegevuse efektiivsust, säästes aega ja tööjõudu. Andmete kogumine ja analüüs võimaldavad teha teadlikke otsuseid tootlikkuse ja kasumlikkuse parandamiseks.