Tehnologije preciznega kmetijstva za spodbujanje malih kmetov

Široko uporabo preciznega kmetijstva lahko pripišemo več ključnim tehnologijam: mobilnim telefonom, dronom, satelitom in senzorjem na terenu. Čeprav niso vse povsem nove, jih dejstvo, da postajajo cenovno ugodnejše in lažje dostopne, naredi bolj pomembne za kmete povsod.

Kljub na splošno optimističnemu pogledu pa je treba premagati številne ovire, preden lahko mali kmetje uvedejo te rešitve. Koncept “Petih A-jev dostopa do tehnologije”, ki ga sestavljajo “razpoložljivost”, “cenovna dostopnost”, “ozaveščenost”, “sposobnost” in “delo”, je koristen okvir za analizo teh številnih težav.

V mnogih delih sveta je lahko razpoložljivost tehnologij preciznega kmetijstva močno omejena zaradi razlogov, kot so pomanjkljivosti digitalne infrastrukture, potrebne za podporo takšnih rešitev (na primer elektrika ali internet).

Čeprav so dostopni, mnogi kmetje morda nimajo finančnih sredstev za njihov nakup. Na primer, kmetje si morda ne morejo privoščiti pametnega telefona z internetno povezavo, ki je bistveni pogoj za številne tehnologije preciznega kmetijstva.

Tudi ko so izvedljive rešitve dostopne in stroškovno učinkovite, se jih kmetje morda ne zavedajo. Enako velja za številne druge tehnološke storitve, ki jih zagotavljajo tako javne kot komercialne organizacije. Obstaja tudi možnost, da kmetje nimajo dovolj pismenosti in tehnoloških znanj, potrebnih za uporabo rešitev.

V anketi, ki jo je izvedla organizacija GSMA, so anketiranci iz držav z nizkim in srednjim dohodkom, ki so bili seznanjeni z mobilnim internetom, dejali, da je to glavna ovira, ki jim preprečuje uporabo interneta.

Nenazadnje kmetje, ki pripadajo premalo oskrbljenim skupinam, kot so na primer kmetice, morda nimajo ‘svobode delovanja’ zaradi številnih družbeno-kulturnih ovir, ki jim stojijo na poti in jim preprečujejo dostop do tehnoloških rešitev.

Za premagovanje teh ovir so potrebni ukrepi na operativni in politični ravni. Ti vključujejo ustvarjanje rešitev z mislijo na uporabnika, razvoj poslovnih in storitvenih modelov, ki so ustvarjalni in vključujoči, ter sprejemanje zakonodaje, ki omogoča digitalno preobrazbo sektorja.

Večplastna narava ovir poudarja potrebo po okrepljenem sodelovanju med številnimi deležniki, vključno z vladnim in komercialnim sektorjem, civilno družbo in akademsko skupnostjo, da bi pospešili uporabo digitalne tehnologije s strani malih kmetov.

Ustrezne tehnologije preciznega kmetijstva

V tem razdelku bomo predstavili pregled najpomembnejših in najpomembnejših tehnologij preciznega kmetijstva za spodbujanje vse večje uporabe teh tehnologij.

1. Uporaba mobilnih telefonov 

Naraščajoča penetracija mobilnih telefonov in interneta je utrla pot razvoju široke palete storitev, ki jih omogočajo mobilni telefoni, za kmetijsko industrijo.

Te storitve se imenujejo tudi “m-Agri storitve”. Vključujejo zagotavljanje, da imajo kmetje dostop do vložkov, posojil, zavarovanj in tržnic, kjer lahko prodajajo svoje izdelke.

Mobilni telefoni omogočajo kmetom in kmetijskim strokovnjakom komunikacijo v obe smeri, zagotavljajo zmogljivosti za spremljanje v realnem času ter olajšajo digitalizacijo in preprosto zbiranje podatkov na terenu.

Pametni telefoni, opremljeni z GPS-om, lahko olajšajo zbiranje natančnih podatkov o položaju in omogočijo distribucijo individualiziranih informacij kmetom. Mobilne naprave so zelo dostopen medij za širjenje informacij in vpogledov z uporabo drugih tehnologij preciznega kmetijstva, kot so sateliti, senzorji na terenu in brezpilotni letalniki (UAV).

Morda telefon z le najosnovnejšimi funkcijami in brez "pametnih" funkcij ponuja različne možnosti za odklepanje individualiziranih informacij.

To omogoča kmetom, ki nimajo finančnih sredstev za nakup pametnega telefona ali živijo na lokacijah z minimalno ali brez internetne povezave, da izkoristijo prednosti tehnologij preciznega kmetijstva.

Najpogostejša možnost so storitve kmetijskega svetovanja prek mobilnih telefonov, ki trenutno pomagajo neštetim kmetom po vsem svetu. Te storitve imenujemo tudi “digitalne razširitve”.”

Premagajo lahko številne slabosti kmetijskih svetovalcev (AEW), kot so pomanjkanje števila delavcev, omejena dokazana učinkovitost in nezaupanje kmetov v nasvete, ki jih AEW zagotavljajo.

Svetovalne storitve so stroškovno učinkovita strategija za izboljšanje kmetijskih rezultatov, čeprav so učinki svetovalnih storitev sami po sebi majhni.

Na primer, ena raziskava je pokazala, da so kmetje, ki so povečali količino apna, ki so ga uporabili na svojih pridelkih kot odgovor na SMS-opozorila, imeli razmerje med koristmi in stroški do deset proti ena.

2. Uporaba satelitov kot kmetijskih tehnologij

Spektralni podatki, ki jih zberejo sateliti, se lahko uporabijo za izdelavo spektralnih indeksnih zemljevidov, ki zagotavljajo vizualno predstavitev stanja kmetije, hkrati pa kmetu svetujejo, katera področja kmetije potrebujejo njegovo pozornost. ARVI, NBR in NDVI so primeri pogosto uporabljenih spektralnih indeksov.

• Normalizirani indeks razlike v vegetaciji ali NDVI ocenjuje, kako zelena je vegetacija, in lahko služi kot nadomestek za oceno zdravja pridelka na celotnem polju.
• NBR se uporablja tako za oceno obsega požara kot tudi za spremljanje tekočih požarov.
• ARVI spremlja koncentracijo trdnih delcev in uporabnikom omogoča, da natančno določijo območja, ki jih je prizadelo onesnaženje ali celo dejavnosti, kot je poševno in požigalno kmetijstvo.

Kmetje lahko prek mobilnih aplikacij dobijo kmetijske karte ki ponazarja razlike znotraj kmetij v zdravju pridelkov in informacije o svetovanju, specifične za kmetijo.

Integracija satelitskih podatkov z več drugimi viri podatkov, kot so vreme, senzorji na kraju samem in kmetijski zapisi (poraba gnojil, datumi sajenja itd.), ki ji sledi obdelava z algoritmi strojnega učenja, lahko lokalnim kmetom zagotovi še natančnejše informacije.

Več novih podjetij ponuja tehnologije preciznega kmetijstva. Te vključujejo rešitve za uporabo gnojil in napovedovanje pridelka na podlagi satelitskih posnetkov.

Sateliti lahko zagotavljajo tudi informacije o geolokaciji. Satelitski navigacijski pripomočki, kot je GPS, pomagajo pri zbiranju georeferenciranih podrobnosti in določanju natančnih lokacij na terenu.

To je potrebno za natančno razporeditev semen, herbicidov in pesticidov, pa tudi za upravljanje trajnostne rabe vode in pomoč pri krovnih kmetijskih praksah.

Uporaba satelitov in navigacijskih sistemov skupaj pomaga opredeliti spremenljivost tal in pridelkov na kmetijah, kar omogoča uporabo intenzivnejših in učinkovitejših metod gojenja.

3. Uporaba brezpilotnih letalnikov (UAV) v preciznem kmetijstvu

V kombinaciji z več drugimi oblikami tehnologije (več senzorjev in tehnologija spremenljive hitrosti) se droni uporabljajo v zaporednih delih rastnega cikla poljščin. Sega od ocena tal od sajenja semen ali škropljenja pridelkov do določanja optimalnega časa žetve.

Imajo dve glavni uporabi: zaznavanje in zmanjševanje količine dela, ki ga je treba opraviti. Droni, opremljeni s kamerami in drugimi senzorji, omogočajo zračni nadzor v realnem času in zagotavljajo neprimerljiv pogled na kmetijo.

Tovor, ki ga je mogoče pritrditi na drone, podobno kot škropilne sisteme, bi lahko zmanjšal ročno delo, potrebno za določena kmetijska opravila, kot je skavtiranje in uporabo herbicidov, gnojil in insekticidov.

4. Uporaba senzorjev in interneta stvari (IoT) 

Pridelovalci lahko svoje odločitve utemeljijo na podatkih, ki jih zberejo senzorji na kraju samem, ki z večjo natančnostjo spremljajo značilnosti njihovih polj in pridelkov.

Tehnologije preciznega kmetijstva, kot so senzorji, se uporabljajo v naslednjih aplikacijah: precizno sajenje in škropljenje, spremljanje škodljivcev in tal, pametno namakanje, spremljanje pridelka, spremljanje vremena in spremljanje okolja.

Komunikacijo med napravami mora urejati niz pravil, da se lahko senzorji na lokaciji pogovarjajo med seboj in prenašajo podatke. Izraz “omrežni protokol” se nanaša na ta vnaprej določen niz smernic.

Ker imajo različna brezžična omrežja običajno različne dosege in zmogljivosti za prenos podatkov, so najbolj primerna za več aplikacij.

Tehnologija, znana kot omrežja z nizko porabo energije na širokem območju (LPWAN), pridobiva na priljubljenosti za uporabo v kmetijskih aplikacijah interneta stvari.

LPWAN je optimalen za situacije, ko inteligentne naprave komunicirajo na precejšnji razdalji, vendar morajo prenesti le omejeno količino podatkov. Omrežne tehnologije LPWAN vključujejo na primer LoRaWAN in NB-IoT.

Poleg velikega območja pokritosti (do 20 kilometrov) imajo ti senzorji tudi visoko energetsko učinkovitost. Posledično lahko baterije, ki se uporabljajo za napajanje senzorjev, zdržijo do 15 let.

Ker ni odvisen od 4G ali GPS-a, je LoRaWAN postal bolj priljubljen za uporabo v tehnologijah ali aplikacijah preciznega kmetijstva, saj poleg geolokacije zagotavlja tudi zanesljiv prenos podatkov. To kaže, da je bolj primeren za uporabo v bolj oddaljenih krajih z manjšo pokritostjo 4G.

Dodatne tehnologije preciznega kmetijstva

Precizno kmetijstvo podpirajo tehnološki razvoji, kot so tehnologija spremenljive tarife (VRT), kmetijski roboti in avtomatizacija.

Vendar se zdi, da mali kmetje teh praks ne morejo izvajati zaradi visokih stroškov, pomanjkanja sprejemljivih poslovnih modelov in zahteve po določeni ravni tehničnega znanja.

1. Robotika in kmetijska avtomatizacija

Kmetje po vsem svetu se obračajo k robotiki v številnih oblikah, kot so roboti za pletje, avtonomni traktorji, spremljanje pridelkov bote in robote za žetev, da bi zmanjšali število potovanj, potrebnih za spremljanje kmetij, zmanjšali škodo in izgubo pridelka, povečali donos kmetij in zmanjšali porabo goriva.

Naraščajoči stroški tehnologij preciznega kmetijstva, kot so roboti, so največja ovira za široko uporabo v nerazvitih državah.

Npr. leta 2017 je bilo pričakovati, da bodo začetni stroški robotskega kmetijskega izvidovanja znašali več kot 9.000 funtov, letni obratovalni stroški pa 18 funtov na hektar. Cena drugih mobilnih robotov, zasnovanih za lažja opravila, kot sta pletje in obrezovanje, se lahko hitro dvigne s 15.000 funtov na 30.000 funtov.

Da bi roboti postali finančno bolj izvedljiva izbira, pa se preučujejo različni poslovni modeli.

Poslovni model podjetja lahko na primer vključuje ARaaS, kar pomeni “kmetijski roboti kot storitev”. Z nadomestilom kmetom za uporabo kmetijskih robotov ta koncept malim kmetom zagotavlja priročno in varno finančno izbiro.

2. Tehnologija spremenljive tarife (VRT)

Redko je kakršna koli enotnost dejavnikov, ki določajo pridelek poljščin na celotnem polju. Poleg tega dosledna uporaba vložkov ne zagotavlja največje možne proizvodnje ali dobičkonosnosti.

Za povečanje učinkovitosti vnosa in posledično rasti pridelka in dobička posameznih polj tehnologija spremenljive količine (VRT) vključuje prilagajanje in znatno spreminjanje količin vnosa, kot so gnojila, kemikalije in semenski stroki, na ustreznih lokacijah po polju. To se naredi za povečanje potenciala območja kot celote.

Za dostavo so vozila, kot so droni, traktorji in drugi kmetijski roboti, opremljena z opremo, ki lahko deluje s spremenljivimi hitrostmi (npr. škropilnice in trosilniki).

Majhne kmetije pogosto ne morejo upravičiti nakupa takšne opreme zaradi njenih pretirano visokih stroškov (ocenjenih na med 150.000 in 250.000 funtov), pa tudi zaradi njene kompleksnosti razumevanja in izvajanja za kmete.

GeoPard je eno od podjetij za avtonomno tehnologijo preciznega kmetijstva, ki lahko obdela vse podatke iz georeferencirane kmetije. Podjetjem, ki se ukvarjajo s pridelavo poljščin, pomagamo pri rešitvah za precizno kmetijstvo, hkrati pa jim pomagamo, da bodo njihovo poslovanje učinkovitejše.

Prav tako lahko pridelovalci in svetovalci za pridelke dobijo precizno kmetijstvo tehnologije našega podjetja. API, rešitve z belo etiketo in gradniki so nekatere druge storitve, ki jih nudimo velikim kmetijskim podjetjem. Zaradi tega lahko svoje rešitve predstavijo v le nekaj tednih.

Pogosta vprašanja

1. Kateri od naslednjih razlogov je najverjetnejši razlog, zakaj se večina malih kmetov izogiba tehnologiji preciznega kmetijstva?

Najverjetnejši razlog, zakaj se večina malih kmetov izogiba tehnologiji preciznega kmetijstva, so visoki začetni stroški, povezani z uvedbo in izvajanjem teh tehnologij. Mali kmetje imajo pogosto omejena finančna sredstva in lahko precizno kmetijstvo dojemajo kot predrago in nedostopno.

Poleg tega lahko omejen dostop do tehničnega znanja, pomanjkanje infrastrukture ter neustrezne storitve usposabljanja in podpore odvrnejo male kmete od uvedbe tehnologije preciznega kmetijstva.

2. Kako uporaba tehnologije GPS na ta način koristi kmetu?

Uporaba tehnologije GPS v preciznem kmetijstvu koristi kmetom, saj zagotavlja natančno kartiranje polj, omogoča ciljno usmerjeno nanašanje vnosov, poenostavlja kmetijske operacije in olajšuje odločanje na podlagi podatkov.

Natančno kartiranje polj pomaga kmetom razumeti razlike znotraj njihovih polj in optimizirati dodelitev virov. Ciljno usmerjena uporaba gnojil zmanjšuje odpadke in znižuje stroške gnojenja. Stroji, vodeni z GPS-om, izboljšujejo operativno učinkovitost, prihranijo čas in delo. Zbiranje in analiza podatkov omogočata sprejemanje premišljenih odločitev za boljšo produktivnost in dobičkonosnost.