Rolnictwo 4.0. Czy jest do wykorzystania w małych i średnich gospodarstwach rolnych?
Rolnictwo 4.0 to koncepcja wykorzystująca najnowsze rozwiązania techniczne w produkcji rolnej. Podobnie jak w Przemyśle 4.0 podstawowe trendy w Rolnictwo 4.0 to: automatyzacja, robotyzacja i cyfryzacja. Zdawać by się mogło że rozwiązania z zakresu Rolnictwa 4.0 będą przeznaczone jedynie dla dużych czy nawet wielkoobszarowych gospodarstw. Część z nich raczej tak. Niektóre rozwiązania znajdą zastosowanie jedynie w dużych gospodarstwach rolnych. Z pewnością należeć będą do nich autonomiczne ciągniki i roboty polowe.
fot. dr inż. Jacek Skudlarski, SGGW - ekspert energiadlawsi.pl
A co z małymi gospodarstwami?
Rola, jaką odgrywają małe gospodarstwa rolne w zapewnieniu bezpieczeństwa żywnościowego na świecie jest ogromna i oczywiste jest, że wraz z szybko rosnącą populacją rola ta wzrośnie wykładniczo w najbliższej przyszłości. Jak wynika z danych United Nations Development Programme (UNDP) drobne gospodarstwa stanowią około 90% wszystkich gospodarstw na świecie. W krajach Afryki Subsaharyjskiej jak i Azji blisko 80% żywności pochodzi z małych gospodarstw.
Gospodarstwa małe charakteryzują się niską produktywnością i wysokimi nakładami pracy. Nie są bardzo odporne na zmieniające się czynniki rynkowe i klimatyczne. Stąd też i w tych gospodarstwach potrzebne są odpowiednie narzędzia do zbierania danych i wspierania rolników w podejmowaniu decyzji. Zastosowanie elementów Rolnictwa 4.0 w małych gospodarstwach może być realnym rozwiązaniem wspomnianych problemów.
Z jakich rozwiązań mogą skorzystać drobni rolnicy? O tym piszemy poniżej.
Internet Rzeczy dla dużych i małych gospodarstw
Jednym z nich są rozwiązania Internetu Rzeczy (IoT) w tym czujniki używane do badania właściwości gleby oraz warunków pogodowych. Są one niezbędne, aby małe gospodarstwa były produktywne i zrównoważone w aspekcie środowiskowym. Z pewnością bardzo przydatnym rozwiązaniem są stacje pogodowe. Urządzenia te są dostępne również w skromniejszych wersjach wyposażenia i bardziej przystępnych cenach. Dostarczają one rolnikom informacji m.in. o temperaturze i wilgotności powietrza oraz sile wiatru, co jest przydatne podczas podejmowania decyzji np. o wykonaniu zabiegu ochrony chemicznej.
Czujniki, które mierzą temperaturę oraz wilgotność gleby, są przydatne w systemach nawadniania. Na podstawie pogody oraz wilgotności gleby rolnicy mogą podejmować decyzje dotyczące uruchamiania deszczowni. Temperatura gleby jest parametrem przydatnym w przypadku siewu i sadzenia roślin. Postęp w dziedzinie czujników powoduje, że stają one tańsze i bardziej dostępniejsze również i dla mniejszych rolników.
Korzystanie z chmur obliczeniowych, do których poprzez Internet trafiają dane z czujników, jest dostępne również dla rolników - zarówno w aspekcie technicznym, jak i finansowym.
fot. dr inż. Jacek Skudlarski, SGGW - ekspert energiadlawsi.pl
Teledetekcja satelitarna
Kolejne rozwiązania to teledetekcja satelitarna. Zdjęcia pól uprawnych pozyskane z satelitów pozwalają wyznaczać wskaźniki wegetacji roślin, które wskazują kondycję upraw w poszczególnych częściach pola. W ten sposób rolnik otrzymuje informację o rozwoju uprawy ze wskazaniem miejsc, w których rozwój jest zakłócony. Zakłócenia rozwoju upraw mogą być spowodowane nadmiernym zagęszczeniem gleby, niedostatkiem wody, chorobami czy szkodnikami. Takie informacje dostępne są cyklicznie wraz z przelotem satelity nad danym obszarem. Dzięki nim rolnik wie, w którym miejscu pola pojawił się problem, a analizując dane historyczne może stwierdzić, czy problem rozwija się czy zanika. Tego typu analizy pozwalają zidentyfikować strefy pola o różnej produktywności. W tych strefach rolnicy mogą pobrać próby glebowe by dokonać analizy gleby.
Znaczne zasoby zdjęć satelitarnych są dostępnie bezpłatnie i wymagają jedynie obróbki. Obecnie na świecie działają serwisy, które zajmują się pozyskiwaniem zdjęć satelitarnych dla danych obszarów i ich obróbką oraz wyznaczaniem wskaźników wegetacji. Rolnik takie dane pozyskuje po zarejestrowaniu się na taki serwis. W pewnych zakresach takie dane mogą być dostępne bezpłatnie. Pozyskanie części danych może być usługą płatną jednakże cenowo dostępną i dla małych gospodarstw. Takie serwisy działają również w Polsce.
Programy do zarządzania gospodarstwem
Do rozwiązań dostępnych również i dla małych gospodarstw należą programy do zarządzania gospodarstwem i różnego rodzaju aplikacje wgrywane na smartfon lub tablet. Programy do zarządzania gospodarstwem umożliwiają gromadzenie danych pozyskiwanych z różnych źródeł, w tym stacji pogodowych i czujników polowych. W programach tych można planować zabiegi i je rejestrować łącznie z wpisywaniem dodatkowych danych (np. uzasadnienie zastosowania określonego pestycydu). Programy te mają moduły ekonomiczne, które pozwalają obliczyć koszty produkcji dla każdego pola i uprawy, jak również opłacalność produkcji. Dzięki tym rozwiązaniom rolnik na bieżąco zna realne koszty produkcji w gospodarstwie.
Dostępne są programy, które pozwalają rozliczać pracowników sezonowych pracujących przy zbiorze owoców czy warzyw. W przypadku tych programów zastosowanie przydatne okazują się smartfony i tablety, gdyż wiele z tych programów posiada aplikacje mobilne, poprzez które rolnik ma dostęp do danych z programu jak również dane może wprowadzać.
Programy do zarządzania gospodarstwem zależnie od produktu są mniej lub bardziej rozbudowane o rożne moduły. Jak najbardziej programy te są proponowane dla małych i średnich gospodarstw. Niektóre z nich posiadają moduły bezpłatne, np. te pozwalające planować i rejestrować prace w gospodarstwie. Część z programów do zarządzania gospodarstwem jest dostępna w przystępnych cenach dla małych gospodarstw.
Smartfony i tablety w rolnictwie
Smartfony i tablety stały się dziś jednym z najbardziej wszechobecnych elementów technologii wpisujących się w koncepcję Rolnictwa 4.0. Przede wszystkim urządzenia te są interfejsem przydatnym do obsługi programów do zarządzania gospodarstwem. Dzięki nim rolnik, będąc czy to na polu, czy poza gospodarstwem, ma wgląd do danych i może podejmować różnego rodzaju decyzje.
Wraz z rozwojem rynku smartfonów poszerza się oferta różnego rodzaju aplikacji wgrywanych na te urządzenia. Aplikacje te oferują szereg przydanych funkcji. Jedne z nich oferują serwis pogodowy. Inne zaś oferują pomoc w zakresie doboru pestycydów i nawozów. W przypadku tych pierwszych aplikacje mogą posiadać moduł do rozpoznawania chwastów, chorób i szkodników.
Jeszcze inne umożliwiają pomiar areału działek ewidencyjnych i pól. Dostępne są też aplikacje umożliwiające zarządzanie zabiegami agrotechnicznymi w polu.
Inne z aplikacji wspomagają pobieranie próbek gleby z wykorzystaniem nawigacji GPS. Dzięki takim aplikacjom rolnik może ustalić miejsca w których może własnoręcznie pobrać próbki gleby i odesłać je do stacji chemiczno-rolniczej. Na podstawie owych badań rolnik będzie mógł ustalić poziom nawożenia mineralnego.
fot. dr inż. Jacek Skudlarski, SGGW - ekspert energiadlawsi.pl
Podsumowanie
Czwarta rewolucja technologiczna nie wyklucza w pełni małych gospodarstw z cyfrowej transformacji. Małe gospodarstwa rolne z pewnością będą mniej konkurencyjne niż gospodarstwa duże i nie będą dysponowały takim potencjałem technologicznym. Niemniej dostępne będą dla nich pewne rozwiązania wpisujące się w koncepcję Rolnictwa 4.0. Są to programy komputerowe i aplikacje, możliwość korzystania z danych satelitarnych, jak i rozwiązania Internetu Rzeczy.
Opracowanie: dr inż. Jacek Skudlarski.
energiadlawsi.pl poleca serdecznie blog dr Jacka Skudlarskiego:
dr Jacek Skudlarski, SGGW, ekspert energiadlawsi.pl