• Temos
• Augalininkystė

Tikslioji žemdirbystė

LŽŪKT informacija

2015-12-08

© Asociatyvi Egidijaus Vilkevičiaus nuotr., agroakademija.lt

Tikslusis ūkininkavimas – gausių ūkininkavimo technologijų valdymo sprendimas bendram tikslui sujungiantis dirvožemio, vandens, augalų ir aplinkos veiksnius. Ši technologija kartu su įprasta žemės ūkio praktika leidžia didinti auginamų augalų produktyvumą, tuo pačiu metu sudarant sąlygas tvariam išteklių naudojimui.

Tiksliojo ūkininkavimo sąvokos paaiškinimų yra labai daug ir įvairių, tačiau aiškiausiai ir paprasčiausiai apibrėžia mokslininkai R. Gebersas ir V. Adamchukas – tikslusis ūkininkavimas yra gebėjimas pritaikyti tinkamus sprendimus reikiamoje vietoje ir reikiamu metu. Tai žemės ūkio valdymas, pagrįstas kintamųjų stebėjimu ir matavimu.

Tiksliojo ūkininkavimo sąvoka atsirado apie 1990 m. Amerikoje. Ji buvo aiškinama kaip integruota informacinės ir gamybos pagrindų ūkininkavimo sistema, skirta didinti ilgalaikį konkrečios vietos ir viso ūkio gamybos efektyvumą, produktyvumą ir pelningumą, tuo pačiu sumažinant nenumatytus veiksnius gamtai ir aplinkai.

Tiksliosios žemdirbystės pradžia įvardijami 1980 m., kai JAV ūkininkai, norėdami sutaupyti išlaidų trąšoms, pradėjo taikyti kintamos normos tręšimo technologiją, naudojant tręšiamų laukų dirvožemio cheminių savybių žemėlapius.

Spėjama, kad 2050 m. pasaulio gyventojų skaičius pasieks 9 mlrd. Dėl kiekvieną dieną didėjančio gyventojų skaičiaus, mažėja ariamos žemės plotas vienam žmogui, todėl reikia kuo efektyviau išnaudoti visas ūkininkavimo technologijas. Šio tikslo siekti padeda tiksliojo ūkininkavimo sistemos. Šiuo metu šios technologijos sparčiai savo vietą randa viso pasaulio rinkose, o labiausiai plečiasi Azijos, Ramiojo vandenyno regionuose. Tiksliojo ūkininkavimo sistemų poreikis auga bene kiekvieną dieną. Pagal bendrą metinį augimo tempą paskaičiuota, kad nuo 2015 m. iki 2022 m. ši rinka padidės dar 13,09 proc. ir sieks apie 6,43 mlrd. JAV dolerių.

Sudėtinga situacija

Visame pasaulyje atlikta daug išsamių tyrimų apie tiksliosios žemdirbystės technologijas, rinkas, poveikį pagrindiniams šios pramonės vartotojams, iššūkius ir galimybes. Galima daryti išvadą, kad augant gyventojų skaičiui ir neatsiradus bendrų nutarimų dėl maisto ir aplinkos saugumo, moderniosios technologijos didins tiksliojo ūkininkavimo metodų poreikį. Vartotojai, kurie sieks racionaliai valdyti išteklius ir produkcijos kiekius, bus tais, kurie stums šia pramonę į priekį. Tačiau jiems gali tekti susidurti su tiksliosios žemdirbystės trūkumais – švietimo įstaigos neruošia tiksliosios žemdirbystės specialistų, kurie gebėtų apdoroti, saugoti ir valdyti gyvybiškai reikalingus, bet milžiniškus duomenų kiekius. Pastebima, kad trūksta standartų ir nuostatų dėl keitimosi duomenimis tarp skirtingų sistemų. Taip pat maža informacijos ir efektyvumo sklaida potencialiems vartotojams. Šie trūkumai jau pradėti spręsti ir manoma, kad jau netolimoje ateityje ūkiai ir kitos suinteresuotos šalys pradės teikti vartotojams visas tiksliosios žemdirbystės paslaugas.

Nauda

Kaip teigia mokslininkai, ekonominiu požiūriu, iš 234 atliktų tyrimų, vykdytų nuo 1988 m. iki 2005 m., galima daryti išvadą, kad tikslusis ūkininkavimas 68 proc. buvo pelningas. Dėl žemės ūkio rinkos, kurioje bendrasis pelnas ir pelningumas yra vis labiau susiję, ūkininkai ieško technologijų, kurios padėtų sumažinti išlaidas nemažinant gamybos. Tai bene pagrindinė priežastis, skatinanti priimti tokį ūkio valdymo metodą, kadangi ES šalių tikslas – didinti gamybą.

Moksliniais tyrimais įrodyta, kad naudojant tiksliojo ūkininkavimo metodus sumažinamas aplinkos sąlygų būklės blogėjimas. Atsiranda didesnis degalų suvartojimo efektyvumas, tai leidžia sumažinti anglies pėdsakus dirvoje.

Tyrimų rezultatai taip pat fiksuoja mažesnį nitratų išsiplovimą iš žemdirbystės sistemų. Tai reiškia, kad kintamos normos tręšimo/purškimo metodai sėkmingai sumažino požeminio vandens užterštumą, dirvos eroziją.

Dėl šių priežasčių tikslusis ūkininkavimas, vertinamas kaip tiesioginis aplinkosaugos teisės aktų pritaikymo būdas tokiose šalyse, kaip JAV ar Australija. Šis klausimas buvo pasiūlytas ir ES viduje. Tikslusis ūkininkavimas buvo įvardytas kaip būdas, siekiant valstybėms narėms sumažinti žemės ūkio chemikalų kiekius.

Tiksliojo ūkininkavimo metodai gerina ir darbo sąlygas. Pavyzdžiui, automatinio vairavimo sistemos pritaikomos bet kokiam traktoriui, taip palengvinamas darbuotojų darbas. Be to, tikslumas pienininkystės ūkiuose teikia didžiules galimybes gerinti pieno kokybę, pristatymą. Automatinės karvių bandų valdymo sistemos mažina darbo krūvį ūkiuose.

Kaip veikia

Tiksliosios žemdirbystės metodų diegimas tapo įmanomas atsiradus atitinkamų jutiklių technologijoms, kurios pradėtos naudoti žemės dirbimo, sėjos, tręšimo, herbicidų ir pesticidų paskleidimo, derliaus nuėmimo ir gyvulininkystės plėtrai. Visų šių technologijų pagrindas – vietos nustatymo sistemos, tai yra pasaulinės navigacijos palydovų sistemos (GNSS), kurių pagrindinis darbas ir yra „tikslumas“.

GNSS technologija (iš kurių labiausiai žinoma GPS) – plačiai naudojama daugelyje ūkio sričių, kur susiduriama su padėties nustatymu (pvz., automatinio vairavimo sistemos) ir geografinių atskaitų informacija (pvz., kintamos normos žemėlapių). GNSS inicijavo mašinų orientavimosi, automatinio vairavimo ir mašinų srautų kontroliavimo (CTF) sistemų plėtrą. Šie metodai leidžia techniką vairuoti pasikartojančios vagos tikslumu, sumažinti padaromų klaidų skaičių, operatoriaus nuovargį, leidžia daugiau susikoncentruoti į atliekamo darbo kokybę.

Kitas svarbus elementas – kintamos normos technologijos (VRT), kurių dėka atsirado galimybė pagerinti sėją, optimizuoti sodinimą, tankumą, pagerinti herbicidų, pesticidų ir maistinių medžiagų naudojimą, todėl sumažėjo sąnaudos ir neigiamas poveikis aplinkai.

Daugelis jutiklių šiuo metu prieinami ir naudojami duomenims rinkti ar informacijai teikti. Vieni prietaisai skirti įvertinti dirvožemio savybes, pavyzdžiui, elektrinį laidumą (ECa), dirvožemio drėgmę ir kt. Kiti – kaupti ir apdoroti orų informaciją arba mikroklimatą (termometras, drėgmėmačiai ir t. t). Ypatingas dėmesys skiriamas jutikliams, kurie skirti išsivysčiusių augalų kiekybiškai fiziologinei būklei nustatyti (pavyzdžiui, azoto jutikliai). Tam naudojamos multispektrinės ir hyperspektrinės kameros dronuose, specializuotai prijungiamos prie žemės ūkio technikos, palydovinių platformų. Išvedami augalijos indeksai (NDVI), kuriose paaiškinama pasėlių būklė (pvz., chlorofilo kiekis, streso lygis), kintamumas erdvėje ir laike.

Ypatingas dėmesys skirtas pastaruoju metu vis labiau populiarėjantiems pigiems, lengviems nepilotuojamiems orlaiviams (UAV), dažnai vadinamiems dronais. Šio prietaiso teisingas pavadinimas – nuotoliniu būdu pilotuojama orlaivių sistema (RPAS). RPAS jau prieinama ir veikianti, leidžianti daryti labai aukštos rezoliucijos (2–10 cm) žemės vaizdų nuotraukas. Taip pat yra galimybė gauti laukų nuotraukas iš palydovinių platformų, kurių rezoliucija 0,5–10 m, tačiau daug brangiau nei naudojant RPAS.

Rinkoje yra daugybė skirtingų kompiuterinių ūkio valdymo programų, aptarnaujančių tiksliojo ūkininkavimo technologijas. Jos apima derliaus stebėjimo, kintamos normos tręšimo, purškimo programas (VRA), dirvožemio stebėsenos, pasėlių žvalgymo (dronais), žemės ūkio plotų kartografavimą ir tikslaus laukų drėkinimo, melioravimo, paraiškų pateikimo sistemas.

Pagrindinės įmonės, dirbančios tiksliojo ūkininkavimo srityje: AgLeader, AgNav, AgSense, AgSync, Ally, Amazone GmbH, Arvus, Bestway Inc., CropMetrics, Dickey-john Corp, Micro- Trak systems, TeeJet technologies, ZedX Inc., AGCO, AgJunction, John Deere & Company, Lindsay Corp, Monsanto, Syngenta, Toro Company, Trimble Navigation, Valmont ir Yara International.

Diagramoje vaizduojama numatoma technologijų naudojimo tendencija. Automatika ir valdymo sistemos šiuo metu užima didžiausią rinkos dalį, o ūkio valdymo sistemos – mažiausią. Tačiau, lyginant augimo kreives, matomas didelis ūkio valdymo sistemų poreikio augimas, o automatikos ir valdymo sistemų poreikis taps mažesnis. Sensorių ir stebėsenos prietaisų poreikis liks mažai pakitęs.

Kadangi pramonėje vis dar atsiranda naujų ir novatoriškų technologijų, tokių kaip dronai ir robotai, tikimasi, kad artimiausioje ateityje vyks dideli pokyčiai, kurie leis ir Lietuvos žemės ūkiui būti svarbiausių įvykių apsuptyje.

Parengta naudojantis Europos Parlamento, žemės ūkio ir kaimo plėtros galimybių studija „Tikslusis ūkininkavimas ES ūkininkams 2014–2020 paramos laikotarpiu.