• Temos
• Augalininkystė

Kodėl tikslioji žemdirbystė pakeis maisto produktų gamybos būdus

2019-08-14

© Egidijaus Vilkevičiaus nuotr., agroakademija.lt

Tropinių medžių vaisių, iš kurių išgaunamas palmių aliejus, derlius dažniausiai nuimamas rankomis esant pavojingoms sąlygoms, todėl susidaro daug atliekų. Malaizijoje didinti produkciją siekiama diegiant naujas technologijas: elektrines pjovimo mašinas ir pesticidų purškimo dronus.

Gamybos proceso metu susidariusios maisto atliekos brangiai atsieina aplinkai ir ekonomikai.Besivystančiose šalyse gamybos metu kasmet prarandama maždaug trečdalis viso maisto, o tuo pat metu 795 milijonai žmonių badauja. Maisto nuostoliai ir atliekų tvarkymas kainuoja apie 940 milijardų dolerių, o anglies pėdsakas yra 4,4 Gt CO₂ ekvivalento, kuris lygus daugiau kaip 8 proc. viso išmetamų šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekio. Prognozuojama, kad tikslioji žemdirbystė padės spręsti šią problemą, o iki 2020 m. ši rinka turėtų išaugti nuo 730 milijonų iki 2,42 milijardo eurų. Žemės ūkio pertvarkymo procese svarbios bus įvairios technologijos, pvz., dronai, radijo dažnis (RF), autonominiai traktoriai ir daiktų interneto (IoT) taikomosios programos.

Federalinė aviacijos agentūra (FAA) 2018 m. pavasarį paskelbė, kad per ateinančius penkerius metus komercinių dronų ir dronų operatorių skaičius išaugs 4 kartus – iki beveik pusės milijono veikiančių dronų 2020 m. Kartu su jų technologijų pažanga ir technologijos poveikiu ūkių gamybai bei drėkinimui, komercinė dronų rinka sparčiai auga, skverbdamasi į naujas pramonės šakas ir į žemės ūkį.

Radijo ryšio technologija, išrasta 1895 m., laikui bėgant labai patobulėjo ir šiuo metu taikoma tiksliojoje žemdirbystėje naudojamuose dronuose, išmaniuosiuose jutikliuose ir autonominiuose traktoriuose. Pasak Freewave generalinio direktoriaus Kimo Nydermano (Kim Niederman), RF technologija užtikrina Real-Time Kinematics (RTK) autonominių transporto priemonių, dronų ir pažangių jutiklių ekosistemų ryšius.

Real-Time Kinematics esmė yra RF ir GPS derinys, užtikrinantis, kad autonominiai traktoriai važiuotų ir reguliuotų savo kursą pasėliuose vieno centimetro tikslumu. Belaidis „Mašina su mašina“ (Machine to Machine (M2M) tinklas su belaidžiais RF įrenginiais gali išspręsti pagrindinius ryšio klausimus. RF valdomas dronas gali padėti optimizuoti išteklius, tokius kaip gėlas vanduo, trąšos ir pesticidai, taip pat nustatyti sveikus ir nesveikus pasėlius ir spręsti drėkinimo problemas “, – sako K. Nydermanas. Jo manymu, išmanieji jutikliai gali būti naudojami dirvožemiui stebėti ir drėkinti, tačiau RF yra efektyvesnis ir nebrangus nuotolinių jutiklių ekosistemose, kurios turi perduoti duomenis už mobiliojo ar Wi-Fi diapazono ribų.

„Nors automatika nėra naujovė žemės ūkio pramonei, dronų naudojimas tiksliajam ūkininkavimui vis dar kūdikystės stadijoje. Didėjant gyventojų skaičiui, kiekvieno dirbamosios žemės centimetro panaudojimas ir išteklių išsaugojimas yra itin svarbu siekiant, kad žemės ūkio sistemos būtų tvarios,“ – sako K. Nydermanas. Pasak jo, žemės ūkyje, ypač susijusiame su drėkinimu, ūkininkams naudinga pradėti naudoti RF, kad būtų galima pagyvinti gamybą, sumažinti išlaidas ir taupyti vertingus išteklius, pvz., vandenį. „Ūkininkai gali naudoti dronus norėdami gauti duomenis iš laukų realiu laiku, kai reikia išsiaiškinti, kokių yra drėkinimo ar lauko derlingumo problemų“, – pridūrė K. Nydermanas.

Pavyzdžiui, jei lauke esantis jutiklis nustato, kad augalai per daug arba nepakankamai drėkinami, arba dirvožemyje trūksta maisto medžiagų, jis gali automatiškai įspėti dronus, kurie patikrina, ar tai yra drėkinimo sistemos problema, kokia dirvožemio būklė, ar net nustatyti, kad signalas klaidingas. Arba, skrendant virš žemės ūkio laukų, jis taip pat gali atsiųsti vaizdo įrašus ir daugiaspektrinius vaizdus, rodančius skirtumus tarp sveikų ir nesveikų pasėlių, ir pranešti apie tai, kokias priemones reikėtų naudoti. Tai padeda ūkininkams suvokti problemas, kurių jie gali nesugebėti reguliariai aptikti, ypač tuomet, kai reikia prižiūrėti daug hektarų žemės.

Maiklas Čeisenas (Michael Chasen), PrecisionHawk generalinis direktorius, sako, kad siekiant optimizuoti ūkių valdymo sprendimus, ūkininkai nuolat turi daryti kompromisus, atsižvelgdami į skirtingus žemės sklypus.

„Sakykime, kad ūkininkas per dieną gali surinkti informaciją apie pusę savo laukų. Tai padaręs, nusprendžia patręšti 14 lauką. Deja, 22 lauką, kurio ūkininkas tą dieną neapžiūrėjo, reikia nedelsiant patręšti. „Užfiksuojant visus duomenis vienos operacijos metu, kad situacija būtų ištaisyta, galima imtis aktualiausių problemų pakankamai anksti. Įprastai stebėdami laukus, negalėsite per dieną gauti visos reikiamos informacijos,“ – sako M. Čeisenas.

„Naudojantis išmaniųjų įrenginių jungtimi dideliais atstumais ir esant nedideliam energijos poreikiui, RF užtikrina patikimą ryšį su rotorinėmis ir išmaniosiomis laistymo sistemomis,“ –priduria K. Nydermanas.

„Kaip teigiama Price Waterhouse Cooper, per kelerius metus dronai tapo verslo ir veiklos lūžiu. Tyrimo, atlikto 2017 m., duomenimis, su dronais susijusių sprendimų vertė yra daugiau nei 127 milijardai JAV dolerių,“ – sako M. Čeisenas. „Tai turi išskirtinės vertės žemės ūkiui, nes šie nedideli nepilotuojami orlaiviai padeda mums gauti ir analizuoti išsamesnę informaciją, ir tuo pat metu tai nėra per brangu, pavojinga ar nepraktiška. Tačiau kai kurių vertingiausių dronų technologijų žemės ūkyje vis dar neįmanoma vykdyti negebant skraidyti už vizualios regos linijos (BVLOS).“

Dronų skraidymas ilgais atstumais būtinas, kai reikia patikrinti šimtus hektarų pasėlių, tačiau iki šiol tai buvo sudėtinga užtikrinti, nes FAA reikalauja labai aukštų saugos standartų iš operatorių, siekiančių leisti dronus skristi už vizualios regos linijos (BVLOS).

Pagal FAA remiamą iniciatyvą Pathfinder Program PrecisionHawk trejus metus rinko duomenis, kad geriau suprastų nepilotuojamų orlaivių sistemų (UAS) operacijų plėtrą ir parengtų rekomendacijas dėl BVLOS mokymų bei technologijų, siekiant kuo labiau padidinti saugą kitame dronų naudojimo etape.

Pasak M. Čeiseno, PrecisionHawk dronų panaudojimo plėtra už BVLOS pakeis visą situaciją ūkininkų naudai. Jis tikisi, kad galutinėje Pathfinder ataskaitoje pateiktas projektas leis įmonėms naudoti BVLOS ir dronai galės skraidyti taip, kad stambus modernus ūkis galėtų didesniu užmoju ir nuosekliau rinkti informaciją.

„Noriu pasakyti, kad tai ne tik technologijų plėtra, padėsianti atlikti didesnio masto ūkių valdymo sprendimus. Ši dronų panaudojimo plėtra taip pat bus naudinga šeimyniniuose ūkiuose dirbantiems augalininkystės konsultantams, kuriems mokama už prižiūrimų hektarų skaičių. Taigi gebėjimas skraidinti dronus už vizualios regos linijos padės augalininkystės konsultantui išplėsti savo veiklą. Užuot pasiekę 10 ūkių per dieną, jie galėtų pasiekti 100, taigi būtų aptarnaujama daugiau žemės ūkio augintojų, daugiau ploto už tą pačią kainą. Tokiu būdu šeimyniniai ūkiai sutaupytų gaudami išsamesnius ir nuoseklesnius duomenis, padedančius valdyti veiklą mažesnėmis sąnaudomis“, – priduria M. Čeisenas.

Kadangi automatizavimas ir ūkių konsolidavimas toliau skverbiasi į žemės ūkį, o žemės ūkio įmonės, pavyzdžiui,John Deere, sukuria technologines ekosistemas, kurios sujungia autonomiškai valdomus traktorius, dronus ir kitus precizinius įrenginius, ūkininkai priims protingesnius gamybos sprendimus ir didins pasėlių derlių, kad ūkiai taptų efektyvesni.

Vertė Saulius Zagorskis (LŽŪKT), agroakademija.lt informacija