Digital farming - rolnictwo przyszłości

Szczegóły

Kategoria: Rolnictwo w UE i na świecie

Przyszłość rolnictwa to nowoczesne technologie i Internet. Gospodarstwa rolne coraz częściej korzystają z innowacyjnych rozwiązań informatycznych, które pozytywnie wpływają na wydajność i usprawnienie produkcji. Rewolucja technologiczna to konieczność, prognozuje się bowiem, że do 2050 roku sektor ten będzie musiał znacząco zwiększyć wydajność, by wyżywić stale rosnącą liczbę ludności na świecie.

Nowe wyzwania dla rolnictwa

Komputeryzacja procesów produkcyjnych i zarządzania nimi dotyczy już nie tylko sfery produkcji i usług, ale również rolnictwa. Innowacje są niezbędne, by w zrównoważony sposób wytwarzać zdrowszą, bezpieczniejszą i bardziej przystępną żywność. Szacuje się, że korzyści płynące z cyfryzacji rolnictwa mogą wynieść 330 miliardów dolarów do 2025 roku. Równocześnie, dzięki wykorzystaniu nowoczesnych rozwiązań, można osiągnąć zbiory wyższe o 25 proc.

Technologie cyfrowe pozwalają większej liczbie rolników na całym świecie lepiej zrozumieć współzależność czynników wpływających na wydajność ich gospodarstw rolnych. Odgrywają kluczową rolę w optymalizacji wykorzystania nasion, środków ochrony roślin i produktów biologicznych, dzięki czemu przyczyniają się do bardziej wydajnego zagospodarowania zasobów.

Cyfrowe rolnictwo opiera się na połączeniu informacji zebranych na podstawie obserwacji satelitarnej upraw, prognozy pogody i stanu pól oraz na sprawnym ich przetworzeniu dla rolnika, dzięki czemu może on szybko podjąć decyzję co do wykonania koniecznych zabiegów na polu.

Jednym z priorytetów UE jest położenie nacisku na inwestycje w restrukturyzację gospodarstw, modernizację, innowację, dywersyfikację, zastosowanie nowych technologii i rozwiązań cyfrowych z zakresu precyzyjnego rolnictwa czy wykorzystywania dużych zbiorów danych. Dostęp w czasie rzeczywistym do informacji o nasłonecznieniu czy wilgotności gleby, śledzenie lokalizacji stada, analiza historycznych plonów, mniejsze zużycie wody dzięki czujnikom w glebie i precyzyjniejszym prognozom pogody - to tylko niektóre korzyści płynące z inteligentnego rolnictwa. Jednym z działań Komisji Europejskiej jest koncepcja inteligentnych wsi (smart villages). Wspomina się również o inwestycjach w infrastrukturę, w tym łączność szerokopasmową, wspieranie innowacji, tworzenie sieci kontaktów, odpowiednie narzędzia finansowe.

Technologie satelitarne

Wśród nowoczesnych rozwiązań technologicznych, które mogą być wykorzystywane  w rolnictwie warto wspomnieć o teledetekcji, czyli metodzie zdalnej i nieinwazyjnej obserwacji obiektów. Pierwszym znaczącym krokiem w tym zakresie było umieszczenie aparatu na obiekcie latającym. Tak narodziła się teledetekcja lotnicza. W latach 50. XX wieku zaczęto wykorzystywać sztuczne satelity ziemi jako platformy obserwacyjne. Jednak przez długie lata teledetekcja satelitarna była zarezerwowana wyłącznie dla celów militarnych. Dopiero postępująca komputeryzacja pozwoliła naukowcom na prowadzenie badań przestrzennych, w tym również badań rolniczych.

Obserwacja ziemi z poziomu satelity daje olbrzymie możliwości. Na jednym zdjęciu można sfotografować dany obszar z dużą dokładnością odwzorowanych obiektów. Wykorzystywane są sensory o różnych zakresach spektralnych (np. zdjęcia radarowe, w paśmie widzialnym, podczerwieni, termalne). W rolnictwie oraz badaniach środowiskowych zdjęcia w podczerwieni są szczególnie ważne, ponieważ na ich podstawie można ocenić stan wegetacji oraz różnego rodzaju zagrożenia dla upraw.

Znaczenie diditalizacji

Rozwój digitalizacji rolnictwa jest na początkowym etapie. Możliwości zwiększenia wydajności i jakości pracy nowoczesnych maszyn rolniczych wymagają optymalizacji procesów roboczych oraz procesów zarządzania. Możliwe staje się przetwarzanie dużej ilości danych, nie tylko przez zwiększenie masy obliczeniowej komputerów, ale również przez zastosowanie specjalistycznych algorytmów i programów. Wymaga to jednak użycia odpowiednich sensorów zarówno w maszynach rolniczych, jak i w budynkach gospodarczych i na polu, oraz systemów umożliwiających gromadzenie i analizę danych.

Pojęcie „digitalizacja” można rozumieć jako: transfer informacji z formy analogowej do cyfrowej oraz automatyzację procesów i modeli biznesowych przez połączenie technologii cyfrowej, informacji i czynnika ludzkiego. W przypadku sektora rolnego ważne są oba te znaczenia, bowiem konieczne jest wcześniejsze zabranie i przetworzenie danych analogowych (np. o etapie wegetacji), a następnie, po odpowiedniej obróbce, informacje te mogą być wykorzystane do automatyzacji procesów i zarządzania na różnym poziome.  

Obecnie, rozwiązania oparte na digitalizacji są wykorzystywane w rolnictwie precyzyjnym, czy inaczej „Smart Farmingu” czy „Rolnictwie 4.0”, chociażby w systemie nawigacji satelitarnej GPS, obsłudze nowoczesnych maszyn rolniczych, obsłudze dronów i robotów. Na specjalistycznych programach komputerowych oparte są również, cieszące się coraz większą popularnością, aplikacje zainstalowane w telefonach komórkowych, ułatwiające ocenę zagrożeń upraw czy prognozowanie zjawisk atmosferycznych.

Podstawą procesów cyfryzacji są bazy danych, które mogą być dostosowane do potrzeb danego gospodarstwa. Są to informacje wewnętrzne dotyczące danego obiektu oraz dane dostępne publicznie (z satelitów, np. o pogodzie, stanie gleby czy ewentualnych zagrożeniach dla upraw). Przesył informacji pomiędzy gospodarstwem a współpracującymi dostawcami pozwala na polepszenie metod i technologii produkcji, uławia podział pracy, prowadzi do zmniejszenia kosztów. Informacje od wytwórców środków produkcji umożliwiają optymalny dobór parametrów procesów technologicznych oraz redukcję nakładów.

Digitalizacja w praktyce – opinie rolników

Jako, że digitalizacja rolnictwa jest jeszcze dość nowym kierunkiem spotyka się z różną opinią odbiorców. Młode pokolenie rolników raczej entuzjastycznie podchodzi do nowych rozwiązań technologicznych i wykorzystuje je w swojej pracy, natomiast starsi rolnicy odnoszą się do nich z pewnym dystansem. Wśród zalet digitalizacji producenci rolni wymieniają przede wszystkim wzrost efektywności produkcji, łatwiejsze prowadzenie niezbędnej dokumentacji oraz pomoc w podejmowaniu decyzji – w mniejszym stopniu – ułatwienia w wypełnianiu deklaracji niezbędnych do ubiegania się o różnego rodzaju dotacje. Nowoczesne rozwiązania technologiczne są wykorzystywane przede wszystkim w automatyce sterowania pojazdami i pracy w polu.

Wśród niedogodności wynikających z procesów cyfryzacji rolnicy wymieniają głównie obawy związane z konicznością udostępniania danych z własnego gospodarstwa. Brak prawidłowych danych lub złe informacje zwrotne mogą skutkować podjęciem niewłaściwych decyzji, co z kolei przekłada się na niezadowalające wyniki produkcyjne. Rolnicy wyrażają również dezaprobatę w związku z faktem, że ich własne dane są przekazywane do publicznego użytku, w tym także do konkurencji.

Na temat upowszechnienia prywatnych informacji toczy się dyskusja w Unii Europejskiej, w związku z koniecznością ujednolicenia zasad. Jednym z problemów jest odpowiedź na pytanie: Czy z osobistych danych bez ograniczeń  mogą korzystać producenci, serwisanci i dilerzy, a rolnik musi zapłacić za te informacje po przetworzeniu? Wiosną 2018 roku podpisano porozumienie pomiędzy europejskimi przedstawicielami organizacji usługodawców rolnych (CEETTAR), Europejską Radą Młodych Rolników (CEJA), reprezentantami przemysłu maszyn rolniczych (CEMA), organizacjami rolniczymi (Copa-Cogeca) i innymi zainteresowanymi europejskimi organizacjami zrzeszającymi m.in. hodowców bydła (EFFAB), producentów materiału siewnego (ESA), producentów pasz (FEFAC), producentów nawozów (Fertilizers Europe) i producentów środków ochrony roślin (ECPA), w którym ustalono zasady związane z dostępem, wymianą i wykorzystaniem danych.

Komisja Europejska docenia wpływ nowoczesnych technologii w rolnictwie. Podkreśla duże znaczenie cyfryzacji w dziedzinie efektywnego gospodarowania zasobami, a co za tym idzie, ograniczenia wpływu hodowli i upraw na klimat i środowisko, poprawy stanu gleb i zmniejszenia kosztów ponoszonych przez rolników. Zwraca uwagę na kwestie dostępu do innowacyjnych rozwiązań przez średnie i małe gospodarstwa rolne, które w większości wymagają wsparcia finansowego.

Oprac. Joanna Radziewicz

Literatura:

1. Lorentowicz E.: Cyfrowe rolnictwo – cyfrowe zarządzanie. Roczniki Naukowe Stowarzyszenia Ekonomistów Rolnictwa i Agrobiznesu 2018 nr 4, s. 104-110.
2. Pudełko R.: Technologie satelitarne dla innowacyjności w rolnictwie. nowoczesnerolnictwo.info
3. Zacharuk K.: Potrzebujemy wyższej efektywności rolnictwa. Czas na digital farming. agropolska.pl
4. Wilkanowska A.: Cyfryzacja w rolnictwie.. portalwysokichplonow.pl

• Poprzedni artykuł