Precizní zemědělství se v posledních letech stále více prosazuje na českých polích. Navigace propojené přes družice typu GPS, Glonass nebo Galileo se staly standardní výbavou mechanizace stejně jako senzory pro mapování výnosů u sklízecí techniky. Pěstitelé hledají cesty, jak tuto techniku co nejlépe využít. Čím dál více zemědělských podniků také dávkuje hnojiva na základě výsledků mapování obsahu živin v půdě nebo hodnocení stavu porostů pomocí spektrálních měření, uvedl to před časem Vojtěch Lukas z Ústavu agrosystémů a bioklimatologie Agrární fakulty Mendelovy univerzity v Brně.
Zavádění technologií precizního zemědělství je však spojeno se zvýšenými náklady na pořízení moderní zemědělské techniky nebo využití pokročilých služeb externími dodavateli. „Mělo by jít tedy v první fázi primárně o doménu větších zemědělských podniků. Hledání různých alternativ na trhu a důslednější využívání nově pořízených technologií ale pozorujeme už i u menších společností a rodinných farem,“ uvedl Lukas. K zavádění nových technologií mají blíže mladší uživatelé. Podle vědce metody celoplošného sběru a strojové zpracování dat umožňují částečně kompenzovat nedostatek zkušeností u čerstvých absolventů. „Nejde ale jen o věk, podstatné je zapálení agronomů a ochota se inovacím věnovat,“ uvedl Lukas.
Velikost je výhodou
Česká republika má podle něj pro zavádění novinek ideální podmínky. V porovnání s ostatními členskými zeměmi EU je zde více velkých zemědělských podniků s dostatečným kapitálem pro pořízení jinak nákladných technologií, které mají také vyšší výměru půdních celků. To v kombinaci s členitostí půdních a klimatických podmínek a reliéfu terénu přináší vyšší prostorovou variabilitu zemědělských pozemků, což je vedle intenzity hospodaření další klíčový faktor rozhodující o úspěšnosti zavádění precizního zemědělství.
Před dvěma lety odhadovali odborníci, že se metody precizního zemědělství v českých podmínkách využívají na více než 15 procentech orné půdy. V budoucnu je doplní ve větší míře autonomní roboti, ať už se jedná o drony pro mapování pozemků nebo o polní roboty vykonávající nejrůznější polní práce bez přímého řízení obsluhou. Dostupnost služeb a technologií pro precizní zemědělství je v tuzemsku v současnosti solidní úrovni. „Je zde celá řada inovátorských společností, které se věnují vývoji nových technických zařízení nebo softwaru produktů a služeb. Kromě rostoucí poptávky po inovacích ze strany zemědělských uživatelů tomu také napomáhá přístup k volně dostupným prostorovým datům, jako jsou například zákresy půdních bloků nebo volně dostupné družicové snímky Evropské kosmické agentury,“ dodal Lukas.
Precizní zemědělství se nejvíce prosazuje v USA nebo Austrálii, kde úspěšně zvyšuje produktivitu farem obhospodařující velká území. V evropském kontextu probíhá masivní vývoj nových technologií zejména v Německu a ve Francii. V České republice se první ověřování postupů precizního zemědělství provádělo od konce 90. let, zejména v oblasti mapování výnosů zemědělských plodin při sklizni, senzorových systémů pro diagnostiku stavu porostů a navádění mechanizačních souprav po pozemcích. Větší zájem byl pak patrný po roce 2000 u některých progresivních zemědělských podniků, s cílem zefektivnit rostlinnou či živočišnou produkci. Druhá vlna zájmu o novinky v oboru je patrná od roku 2015.
Kromě techniky na variabilní hnojení se dostávají nově na trh také stroje pro variabilní setí a aplikaci přípravků na ochranu rostlin, které přináší nové možnosti, jak pěstitelsky reagovat na prostorovou variabilitu pozemků. Zemědělec tak kombinuje přesné dávkování postřikových látek po jednotlivých tryskách spolu s analýzou digitálního obrazu z dronů nebo kamer na zemědělské technice s metodami strojového učení pro automatickou detekci plevele či napadení porostu škodlivými organizmy. Cílená aplikace pomocí technologií precizního zemědělství umožňuje efektivní využívání přípravků na ochranu rostlin či hnojiv s ohledem na potřebu provedení aplikace na daném místě a environmentálním omezením stanoviště. Představuje tak cestu k částečnému plnění požadavků Evropské komise na snížení celkového množství spotřebovaných agrochemických látek v rámci nově navržené Společné zemědělské politiky EU.
Robotizace na postupu
Spolu s technologiemi precizního zemědělství proniká do odvětví stále častěji také robotizace. Pro její tvůrce je ale zemědělství větší výzvou než v průmysl. V továrních halách mají konstruktéři jednodušší možnosti, zatímco na poli nebo ve skleníku je situace po pár metrech jiná. S rostoucí lidskou populací roste i poptávka po potravinách. Sektor se tak dostává do jakéhosi bodu zlomu, který lidstvo může právě například robotizací překonat, říká Dalibor Húska z Ústavu chemie a biochemie Mendelovy univerzity v Brně, který se spolu s kolegy podílel před časem na velkém evropském projektu Green Patrol. Výsledkem je robot pohybující se ve skleníku, navigovaný systémem Galileo z vesmíru, který je schopný rozeznávat různé patogeny a cíleně v infikovaném místě aplikovat insekticidy.
Podle vědce jsou budoucností zemědělství právě autonomní roboti, protože je jen otázkou času, kdy poptávka po potravinách převýší nabídku a dojde k vyčerpání krajiny, ať už zásahem lidí, nebo globální změnou počasí. Využití robotů v zemědělství vnímá jako velkou výzvu. „Průmyslový robot třeba u výroby aut má situaci značně jednodušší, jde o jedno místo, stejné podmínky, stejný díl, stejný úkon. V zemědělství na poli je situace diametrálně jiná, mění se terén, počasí, vzhled rostliny není vždy stejný, jak by se mohlo zdát z velkých lánů. Do rozhodování zasahuje výrazně více parametrů,“ uvedl Húska.
Roboti umí sbírat ovoce a zeleninu, aplikovat pesticidy ve sklenících a školkách, hubí škůdce, ve vinařství zjišťují množství vláhy, zralost hroznů i zdraví samotných rostlin. K tomu se používají i drony na vyhodnocování zdraví rostlin u velkých polí. Mezinárodní projekt Green Patrol, který financovala Evropská unie, se na rozvoj robotiky v zemědělství zaměřil. Vědci z Mendelovy univerzity vytvořili databázi škůdců, ze které se následně robot učil, tak aby uměl rozeznat škůdce od například nečistot a od samotného listu. K tomuto cíli bylo zapotřebí manuálně zmapovat celý cyklus škůdce od vajíčka přes larvu až dospělce u zdravých i poškozených rostlin, mladých semenáčků ale i u dospělých kvetoucích rostlin. Na základě získaných dat vytvořili brněnští vědci tzv. IPM strategii, což je systém opatření, postupů a doporučení, který umožňuje předcházet ztrátám na produkci. Za normálních okolností o těchto opatřeních rozhodují farmáři, ale zde byla speciálně připravena pro robota, tak aby byl plně autonomní.
Platforma Green Patrol umí vyhodnocovat tři škůdce a dvě rostliny, konkrétně rajče a papriku. Robot v reálných podmínkách jede řádkem rajčat vysázených ve skleníku, umí každou rostlinu prohlédnout a rozpoznat na ní škůdce, zaznamenat polohu a vyhodnotit riziko šíření nákazy z prohlídek ostatních rostlin. „Zjednodušeně řečeno po vyhodnocení všech těchto parametrů je schopen rozhodnout o aplikaci postřiku v jedné nebo ve více lokalitách, rozhodnout jaký postřik aplikovat, tak aby nevznikala rezistence patogenů,“ uvedl Húska. Tím, že robot zasáhne hned na počátku nákazy, stačí pak aplikovat menší množství insekticidu, než jaké by farmář využil při plošném postřiku.
Velkou výhodou je propojení s evropským navigačním systémem Galileo. Green Patrol, do kterého se zapojili vědci a firmy ze Španělska, Velké Británie nebo Nizozemska, byl jedním z prvních, který navigaci využil. „Je to velmi důležitá součást robota a zároveň velká výzva do budoucna, protože skleníkové systémy značně znesnadňují přijímání signálu ze satelitů. Robot načte celý skleník a přesně určí polohu výskytu škůdců a také bude schopný komunikovat s ostatními roboty. Cílem je mít v budoucnu systém robotů schopných mezi sebou komunikovat a mapovat nákazu nejen v dané lokalitě ale například napříč Španělskem nebo celou Evropou. Takováto mapa by pak mohla sloužit pro lepší rozhodování a eliminování šíření nákazy, s tím že velký rozvoj se očekává s příchodem stabilní 5G sítě,“ uvedl Húska.*
