Precízne poľnohospodárske technológie pre malých poľnohospodárov

Rozšírené prijatie presného poľnohospodárstva možno pripísať niekoľkým kľúčovým technológiám: mobilným telefónom, dronom, satelitom a senzorom na mieste. Aj keď nie všetky sú úplne nové, skutočnosť, že ich ceny sú čoraz prijateľnejšie a ľahšie dostupné, ich robí relevantnejšími pre poľnohospodárov na celom svete.

Napriek všeobecne optimistickému pohľadu je však potrebné prekonať mnoho prekážok, kým budú môcť drobní poľnohospodári tieto riešenia implementovať. Koncept “Päť A prístupu k technológiám”, ktorý pozostáva z “dostupnosti”, “cenovej dostupnosti”, “povedomia”, “schopnosti” a “akcie”, je užitočným rámcom na analýzu týchto mnohých ťažkostí.

V mnohých oblastiach sveta môže byť dostupnosť technológií presného poľnohospodárstva výrazne obmedzená z dôvodov, ako je nedostatok digitálnej infraštruktúry potrebnej na podporu takýchto riešení (napríklad energia alebo internet).

Aj keď sú dostupné, mnohí farmári nemusia mať finančné prostriedky na ich kúpu. Napríklad si farmári nemusia dovoliť smartfón s pripojením na internet, čo je nevyhnutný predpoklad pre mnohé technológie presného poľnohospodárstva.

Aj keď sú realizovateľné riešenia dostupné a nákladovo efektívne, poľnohospodári o nich nemusia vedieť. Platí to aj v prípade niekoľkých ďalších technologických služieb poskytovaných verejnými aj komerčnými organizáciami. Existuje tiež možnosť, že poľnohospodárom chýba gramotnosť a technologické zručnosti potrebné na využívanie týchto riešení.

V prieskume, ktorý uskutočnila organizácia GSMA, respondenti z krajín s nízkymi a strednými príjmami, ktorí boli oboznámení s mobilným internetom, uviedli, že to bola hlavná prekážka, ktorá im bránila v používaní internetu.

Napokon, poľnohospodári, ktorí patria do nedostatočne obsluhovaných skupín, ako napríklad ženy farmárky, nemusia mať ‘slobodu konania’ kvôli mnohým sociokultúrnym prekážkam, ktoré im stoja v ceste a bránia im v prístupe k technologickým riešeniam.

Na prekonanie týchto prekážok sú potrebné intervencie na operačnej a politickej úrovni. Patria sem vytváranie riešení s ohľadom na používateľa, rozvoj kreatívnych a inkluzívnych obchodných a servisných modelov a prijatie legislatívy umožňujúcej digitálnu transformáciu sektora.

Mnohostranná povaha prekážok zdôrazňuje potrebu posilnenej spolupráce medzi mnohými zainteresovanými stranami vrátane vládneho a komerčného sektora, občianskej spoločnosti a akademickej obce s cieľom urýchliť využívanie digitálnych technológií drobnými poľnohospodármi.

Relevantné technológie presného poľnohospodárstva

V tejto časti predstavíme prehľad najdôležitejších a najrelevantnejších technológií presného poľnohospodárstva s cieľom podporiť ich rastúce využívanie.

1. Používanie mobilných telefónov 

Rastúca penetrácia mobilných telefónov a internetu vydláždila cestu pre rozvoj širokej škály služieb pre poľnohospodársky priemysel prostredníctvom mobilných telefónov.

Tieto služby sa tiež označujú ako “m-Agri služby”. Patria sem zabezpečenie prístupu poľnohospodárov k vstupom, úverom, poisteniu a trhoviskám, kde môžu predávať svoje produkty.

Mobilné telefóny umožňujú poľnohospodárom a poľnohospodárskym odborníkom komunikáciu v oboch smeroch, poskytujú monitorovacie zariadenia v reálnom čase a uľahčujú digitalizáciu a jednoduchý zber údajov z terénu.

Smartfóny vybavené GPS môžu uľahčiť zber presných údajov o polohe a umožniť distribúciu individualizovaných informácií farmárom. Mobilné zariadenia sú veľmi dostupným médiom na šírenie informácií a poznatkov pomocou iných technológií presného poľnohospodárstva, ako sú satelity, senzory na mieste a bezpilotné lietadlá (UAV).

Možno telefón s iba najzákladnejšími funkciami a bez “inteligentných” funkcií ponúka farmárom rôzne možnosti na odomknutie individualizovaných informácií.

To umožňuje poľnohospodárom, ktorí nemajú finančné prostriedky na kúpu smartfónu alebo ktorí žijú v lokalitách s minimálnym alebo žiadnym pripojením na internet, využívať technológie presného poľnohospodárstva.

Najrozšírenejšou možnosťou sú poľnohospodárske poradenské služby založené na mobilných telefónoch, ktoré v súčasnosti pomáhajú nespočetným farmárom na celom svete. Tieto služby sa tiež označujú ako “digitálne rozšírenia”.”

Dokážu prekonať mnohé nevýhody, ktoré majú poľnohospodárski poradcovia (AEW), ako napríklad nedostatok pracovníkov, obmedzená preukázaná účinnosť a nedôvera farmárov v poradenstvo, ktoré AEW poskytujú.

Poradenské služby sú nákladovo efektívnou stratégiou na zlepšenie poľnohospodárskych výsledkov, aj keď vplyvy samotných poradenských služieb sú malé.

Napríklad jeden výskum zistil, že farmári, ktorí zvýšili množstvo vápna aplikovaného na svoje plodiny v reakcii na upozornenia prostredníctvom SMS, mali pomer prínosov a nákladov až desať k jednej.

2. Využitie satelitov ako poľnohospodárskych technológií

Spektrálne údaje zozbierané satelitmi sa môžu použiť na vytvorenie spektrálnych indexových máp, ktoré poskytujú vizuálne znázornenie stavu farmy a zároveň farmárovi radia, ktoré oblasti farmy si vyžadujú jeho pozornosť. ARVI, NBR a NDVI sú príklady často používaných spektrálnych indexov.

• Normalizovaný index vegetácie rozdielu alebo NDVI hodnotí, aká zelená je vegetácia, a môže slúžiť ako náhrada za hodnotenie zdravia plodín na celom poli.
• NBR sa používa na posúdenie rozsahu horenia, ako aj na monitorovanie prebiehajúcich požiarov.
• ARVI monitoruje koncentráciu pevných častíc a umožňuje používateľom presne určiť oblasti postihnuté znečistením alebo dokonca činnosťami, ako je napríklad ťažba dreva metódou sekania a vypaľovania.

Prostredníctvom mobilných aplikácií môžu farmári získať farmárske mapy ilustrujúce rozdiely v zdraví plodín v rámci farmy a poradenské informácie špecifické pre danú farmu.

Integrácia satelitných údajov s niekoľkými ďalšími zdrojmi údajov, ako sú počasie, senzory na mieste a poľnohospodárske záznamy (spotreba hnojív, dátumy výsadby atď.), po ktorej nasleduje spracovanie pomocou algoritmov strojového učenia, môže poskytnúť miestnym poľnohospodárom ešte presnejšie informácie.

Niekoľko nových podnikov ponúka technológie presného poľnohospodárstva. Patria sem riešenia pre používanie hnojív, ako aj predikcie výnosov na základe satelitných snímok.

Satelity môžu tiež poskytovať informácie o geolokácii. Satelitné navigačné zariadenia, ako napríklad GPS, pomáhajú pri zhromažďovaní georeferencovaných údajov a identifikácii presných polôh v teréne.

Je to nevyhnutné pre presné usporiadanie semien, herbicídov a pesticídov, ako aj pre riadenie udržateľného využívania vody a pomoc pri zastrešujúcich poľnohospodárskych postupoch.

Spoločné využitie satelitov a navigačných systémov pomáha charakterizovať variabilitu pôdy a plodín fariem, čo umožňuje používanie intenzívnejších a efektívnejších pestovateľských metód.

3. Využitie bezpilotných lietadiel (UAV) v presnom poľnohospodárstve

V kombinácii s niekoľkými ďalšími formami technológií (viaceré senzory a technológia variabilnej rýchlosti) sa drony využívajú v po sebe nasledujúcich fázach rastového cyklu plodín. Siaha od hodnotenie pôdy od výsadby semien alebo postreku plodín až po určenie optimálneho času zberu.

Majú dve hlavné využitie: detekciu a znižovanie množstva práce, ktorú je potrebné vykonať. Drony vybavené kamerami a ďalšími senzormi umožňujú vykonávať letecký dohľad v reálnom čase a poskytujú bezkonkurenčný pohľad na farmu.

Užitočné zaťaženie, ktoré môže byť pripevnené k dronom, podobne ako postrekovacie systémy, by mohlo znížiť manuálnu prácu potrebnú pri špecifických poľnohospodárskych úlohách, ako napríklad skauting a aplikáciu herbicídov, hnojív a insekticídov.

4. Využívanie senzorov a internetu vecí (IoT) 

Pestovatelia sa môžu pri svojich rozhodnutiach riadiť údajmi zhromaždenými senzormi na mieste, ktoré monitorujú vlastnosti ich polí a plodín s vyššou presnosťou.

Technológie presného poľnohospodárstva, ako sú senzory, sa využívajú v aplikáciách: presná výsadba a postrek, monitorovanie škodcov a pôdy, inteligentné zavlažovanie, monitorovanie výnosov, monitorovanie počasia a monitorovanie životného prostredia.

Komunikácia medzi zariadeniami sa musí riadiť súborom pravidiel, aby mohli senzory na mieste navzájom komunikovať a prenášať údaje. Pojem “sieťový protokol” označuje tento vopred určený súbor pravidiel.

Keďže rôzne bezdrôtové siete majú zvyčajne rôzny dosah a kapacitu prenosu dát, sú najvhodnejšie pre viacero aplikácií.

Technológia známa ako nízkoenergetické rozsiahle siete (LPWAN) získava na popularite v poľnohospodárskych aplikáciách internetu vecí.

LPWAN je optimálna pre situácie, kde inteligentné zariadenia komunikujú na značnú vzdialenosť, ale potrebujú preniesť len obmedzené množstvo dát. Medzi sieťové technológie LPWAN patria napríklad LoRaWAN a NB-IoT.

Okrem veľkej oblasti pokrytia (až 20 kilometrov) majú tieto senzory aj vysokú energetickú účinnosť. Vďaka tomu môžu batérie používané na napájanie senzorov vydržať až 15 rokov.

Keďže LoRaWAN nezávisí od 4G alebo GPS, stala sa populárnejšou pre použitie v technológiách alebo aplikáciách presného poľnohospodárstva, pričom okrem geolokácie poskytuje aj spoľahlivý prenos dát. To naznačuje, že je vhodnejšia na použitie vo vzdialenejších miestach s menším pokrytím 4G.

Ďalšie technológie presného poľnohospodárstva

Presné poľnohospodárstvo je napomáhané technologickým pokrokom, ako napríklad technológia variabilnej sadzby (VRT), poľnohospodárske roboty a automatizácia.

Zdá sa však, že drobní poľnohospodári nie sú schopní tieto postupy zaviesť kvôli vysokým nákladom, nedostatku prijateľných obchodných modelov a požiadavke na určitú úroveň technických znalostí.

1. Robotika a poľnohospodárska automatizácia

Farmári na celom svete sa obracajú na robotiku v mnohých typoch, ako sú roboty na odstraňovanie buriny, autonómne traktory, monitorovanie úrody boty a zberové roboty s cieľom znížiť počet ciest potrebných na monitorovanie fariem, minimalizovať poškodenie a straty úrody, zvýšiť výnosy fariem a znížiť spotrebu paliva.

Rastúce náklady na technológie presného poľnohospodárstva, ako sú roboty, sú najvýznamnejšou prekážkou ich rozsiahleho používania v menej rozvinutých krajinách.

Napr. v roku 2017 sa očakávalo, že počiatočné náklady na robotický prieskum v poľnohospodárstve budú presiahnuť 9 000 rupií a ročné prevádzkové náklady budú 18 rupií na hektár. Cena iných mobilných robotov určených na ľahké úlohy, ako je odburiňovanie a orezávanie, sa môže rýchlo zvýšiť z 15 000 rupií na 30 000 rupií.

Aby sa však roboty stali finančne životaschopnejšou voľbou, skúmajú sa rôzne obchodné modely.

Napríklad obchodný model spoločnosti môže zahŕňať ARaaS, čo označuje “poľnohospodárske roboty ako službu”. Tým, že tento koncept odmeňuje poľnohospodárov za používanie poľnohospodárskych robotov, poskytuje malým poľnohospodárom pohodlnú a bezpečnú finančnú možnosť.

2. Technológia variabilnej sadzby (VRT)

Faktory, ktoré určujú úrodu plodín na poli, sú zriedkavo jednotné. Okrem toho, konzistentné používanie vstupov nezabezpečuje maximálnu možnú produkciu alebo ziskovosť.

Aby sa maximalizovala efektívnosť vstupov a v dôsledku toho aj rast výnosov a ziskov jednotlivých polí, technológia variabilných dávok (VRT) zahŕňa prispôsobenie a výrazné rozlíšenie dávok vstupov, ako sú hnojivá, chemikálie a sadivové struky, na vhodných miestach v rámci poľa. Robí sa to s cieľom maximalizovať potenciál oblasti ako celku.

Na doručovanie sú vozidlá ako drony, traktory a iné poľnohospodárske roboty vybavené zariadeniami, ktoré môžu pracovať s variabilnými rýchlosťami (napr. postrekovače a rozmetadlá).

Malé farmy si často nemôžu odôvodniť nákup takéhoto zariadenia kvôli jeho neúmerne vysokým nákladom (odhadovaným na 150 000 až 250 000 rupií), ako aj kvôli jeho zložitosti na pochopenie a implementáciu pre poľnohospodárov.

GeoPard je jednou zo spoločností zaoberajúcich sa autonómnou technológiou presného poľnohospodárstva, ktorá dokáže spracovať akékoľvek údaje z georeferencovanej farmy. Pomáhame firmám zaoberajúcim sa pestovaním plodín s riešeniami presného poľnohospodárstva a zároveň im pomáhame zefektívniť ich prevádzku.

Pestovatelia a konzultanti v oblasti plodín môžu tiež získať precízne poľnohospodárstvo technológie od našej spoločnosti. API, white label riešenia a widgety sú niektoré z ďalších služieb, ktoré poskytujeme veľkým agropodnikom. Vďaka tomu môžu svoje riešenia predstaviť už v priebehu niekoľkých týždňov.

Často kladené otázky

1. Ktorý z nasledujúcich dôvodov je najpravdepodobnejším dôvodom, prečo sa väčšina drobných poľnohospodárov vyhýba presným poľnohospodárskym technológiám?

Najpravdepodobnejším dôvodom, prečo sa väčšina drobných poľnohospodárov vyhýba technológiám presného poľnohospodárstva, sú vysoké počiatočné náklady spojené s prijatím a implementáciou týchto technológií. Drobní poľnohospodári majú často obmedzené finančné zdroje a môžu vnímať presné poľnohospodárstvo ako príliš drahé a nedostupné.

Okrem toho, obmedzený prístup k technickým znalostiam, nedostatok infraštruktúry a nedostatočné školiace a podporné služby môžu odradiť malých poľnohospodárov od prijatia presných poľnohospodárskych technológií.

2. Aký je prínos pre poľnohospodára z tohto použitia technológie GPS?

Používanie technológie GPS v presnom poľnohospodárstve prináša poľnohospodárom výhody tým, že poskytuje presné mapovanie polí, umožňuje cielenú aplikáciu vstupov, zefektívňuje poľnohospodárske operácie a uľahčuje rozhodovanie na základe údajov.

Presné mapovanie polí pomáha farmárom pochopiť rozdiely v rámci ich polí a optimalizovať alokáciu zdrojov. Cielená aplikácia vstupov znižuje odpad a vstupné náklady. Stroje navádzané GPS zlepšujú prevádzkovú efektivitu, šetria čas a prácu. Zber a analýza údajov umožňujú informované rozhodovanie pre zvýšenie produktivity a ziskovosti.