Jaké nástroje zahrnuje přesné zemědělství?

Precizní zemědělství je inovativní metoda v zemědělství využívající nejnovější technologie ke zlepšení kvality plodin. Technologie precizního zemědělství zahrnují použití přesných dat dálkového průzkumu, jako jsou fotografie nebo videozáznamy z dronů nebo satelitů. Takové snímky umožňují efektivně sledovat stav půdy a plodin. Tento způsob hospodaření získává ze strany zemědělců více pozornosti, protože pomáhá snižovat náklady a zlepšovat životní prostředí.

Co je přesné zemědělství a jaké jsou vyhlídky na jeho zavedení?

Precizní zemědělství je vrcholem moderní etapy zemědělské revoluce, která začala na počátku dvacátého století v důsledku automatizace. Pokračovalo to v roce 1990, kdy byly zavedeny nové techniky genetické modifikace.

Abyste pochopili principy precizního zemědělství, musíte nejprve definovat, co to je a jaké jsou jeho výhody pro zemědělce. Tato metoda je také známá jako precizní zemědělství. Jde o koncept, který zahrnuje sledování, měření a reakci na vnější a vnitřní variabilitu plodin na polích pomocí informačních technologií (IT).

Hlavní účel systému přesného zemědělství určuje jeho výhody. Tento přístup popisuje požadavky na plodiny a půdu pro optimální produktivitu na jedné straně a zachování zdrojů, udržitelnost životního prostředí a ochranu na straně druhé. Tento způsob pravidelného hospodaření pomáhá řešit nejdůležitější problémy zemědělství: nadměrné využívání zdrojů, vysoké náklady a destruktivní dopady na životní prostředí.

Nejnovější vědecké a technologické objevy dnes farmářům usnadňují život a umožňují jim zvládat různé výzvy rychleji než kdy dříve.
S tolika dostupnými metodami farmáři přirozeně chtějí ten nejlepší a nejúčinnější produkt za danou cenu. Jaká je tedy nejlepší metoda pro začátek? Při hodnocení kladů a záporů každé konkrétní technologie lze za cenově nejvýhodnější a cenově nejdostupnější variantu považovat monitorování pomocí satelitů a dalších zařízení pro přesné zemědělství.

Prostorové snímky a jejich interpretační nástroje používané v precizním zemědělství umožňují zemědělcům rozpoznat problémové mezery, rozhodnout se, která metoda by měla být použita v cílové oblasti, a vypočítat nejvhodnější dobu k tomu.

Základní technologie precizního zemědělství

• Technologie vyměnitelných standardů Technologie proměnlivé sazby je jakákoli technologie nebo způsob hospodaření, který umožňuje zemědělcům kontrolovat množství vstupů používaných v určitých oblastech farmy. Tato přesná zemědělská technologie využívá specializovaný software, ovladače a diferenciální globální polohový systém (DGPS). V zásadě existují tři přístupy k posunu norem technologií – manuální, mapové nebo senzorové.
• Vzorkování půdy pomocí GPS – Tato metoda hospodaření spočívá v odebírání vzorků půdy ke kontrole složení živin, hodnot pH a dalších údajů, aby bylo možné přijímat rozhodnutí o ziskovém hospodaření. Velká data shromážděná prostřednictvím vzorkování se používají k výpočtu variabilních dávek pro optimalizaci setí a hnojení.
• Počítačové programy jsou programy používané k vytváření přesných plánů farem, map polí, analýz plodin, map výnosů a stanovení přesného množství potřebných vstupů. Mezi výhody této metody precizního zemědělství v zemědělství patří, že vám umožňuje vytvořit plán hospodaření šetrný k životnímu prostředí, což zase pomáhá snižovat náklady a zvyšovat výnosy. Na druhou stranu tyto programy poskytují data s nízkou hodnotou, která nelze použít pro smysluplná rozhodnutí z důvodu neschopnosti integrovat výsledná data do jiných podpůrných systémů.
• Technologie dálkového průzkumu Země – Tato metoda přesného zemědělství identifikuje faktory, které mohou stresovat plodiny v konkrétních časech, aby bylo možné odhadnout množství vlhkosti v půdě. Využívá data z dronů a satelitů. Ve srovnání s daty z dronů jsou satelitní snímky dostupnější a všestrannější.

Jak se používají technologie přesného zemědělství?

Precizní zemědělství umožňuje vzdálené monitorování a správu polí pomocí senzorů na polích samotných, stejně jako dronů a satelitů pro sledování z oblohy. Všechny tyto produkty jsou vhodné pro své specifické účely, takže jejich výběr není jednoduchý.

Satelitní snímky se zpočátku jeví jako nejziskovější možnost dálkového průzkumu Země. Zde je důvod: Přesně jak fráze napovídá, online software (a zejména EOSDA Crop Monitoring) vám umožňuje shromažďovat, zpracovávat a analyzovat data online.

Použití takových IT produktů pro přesné zemědělství vám umožňuje ukládat kompletní informace na jednom místě, přijímat historická data a jejich srovnávací analýzy, vypracovávat zprávy a sdílet veškeré potřebné informace se všemi účastníky procesu řízení pole (zemědělci, agronomové, farmáři pracující v oborech, pojišťovny, obchodníci atd.).

EOSDA Crop Monitoring

Satelitní snímky s vysokým rozlišením pro polní analýzu – sledujte na dálku zdraví svých plodin!

Naplánujte si demo Vyzkoušejte nyní!

Náš produkt mimo jiné řeší také následující problémy:

• Vysoká cena. Ceny za přesné zemědělské vybavení (drony, senzory, meteorologické stanice) jsou nebetyčně vysoké a jejich neustálé používání je iracionální. Tato zařízení jsou potřeba pouze na určitém místě a v určitou dobu. K odhalení problémové oblasti stačí satelitní sledování a pak ji lze pomocí dronů nebo průzkumných aplikací podrobně prozkoumat. Poté se rozhodnete, jak problém vyřešit ručně.
• Zaměřené lidské zdroje. Vysoká cena takových gadgetů není jedinou položkou na seznamu obtíží. Budete muset najmout specialisty nebo vyškolit svůj tým k používání přesného zemědělského vybavení. Musíte mít také licenci.
• Omezená práce. Používání dronů je zakázáno v blízkosti strategických míst, jako jsou vojenské základny nebo letiště. Jsou také citlivé na silný vítr, což omezuje jejich použití.

Přijaté prostorové snímky – co dál?

Aby bylo přesné zemědělství efektivní, sběr dat není všechno – je třeba je interpretovat. Výhodou online služeb je, že obsahují i ​​nástroje pro zpracování dat.
Mezi klíčové analytické nástroje patří:

Vegetační indexy (vegetační indexy)

• NDVI – Normalized Difference Vegetation Index – hodnotí zdraví rostlin pomocí odraženého blízkého infračerveného světla.
• ReCl – Chlorofyl Red Edge Index – detekuje chlorofyl a tím i schopnost fotosyntézy.
• NDRE – Normalized Differential Red Edge Index – cílí také na chlorofyl, ale je určen pro střední a pozdní monitorování plodin v precizním zemědělství.
• MSAVI – Modifikovaný nastavitelný index půdy – sleduje raná stádia růstu rostlin pro sledování zdraví plodin.
• NDMI – Normalizovaný diferenciální vlhkostní index – popisuje úroveň vodního stresu plodiny.

Fáze růstu

Aktuální informace o cyklu růstu rostlin umožňují agronomům využívajícím technologii přesného zemědělství moudře zvolit nejvhodnější dobu pro práci na poli. Ty zahrnují aplikaci hnojiv, insekticidů, fungicidů; rozvody zavlažovacích a drenážních systémů. Tímto způsobem si můžete vybrat nejlepší čas pro řešení problémů na vaší farmě.

Zónování polí na základě úrovně produktivity

Protože pole na vaší farmě se liší složením půdy, požadavky na živiny, schopností zadržovat vodu a mnoha dalšími vlastnostmi, nejlepší metodou je použití technik zónování polí. Systém precizního hospodaření nabízí diferencovaný přístup k určení účelu pozemku a způsobu jeho obdělávání.

To se provádí pomocí satelitních snímků téměř v reálném čase, stejně jako srovnávací analýzy historických dat v určité retrospektivě. Když si všimnete určité podobnosti, je to s největší pravděpodobností vzor, ​​který může být použit pro vás pomocí systému přesného zemědělství.

Internet věcí

Internet věcí a robotika nahrazují člověka v mnoha oblastech života a zemědělství není výjimkou. V současnosti existuje několik aplikací, které dokážou spočítat množství sadebního materiálu nebo potřebné živiny na hektar ještě přesněji než člověk! Pomocí technologie precizního zemědělství můžete přijímat informace o plodinách a předpovědi počasí přímo do telefonu.

Automatizované přístroje jsou dostatečně chytré, aby rozeznaly plevel od rostlin a zralé ovoce od nezralých.

Geografický informační systém (GIS)

Musíte přesně určit umístění zařízení, nejen vědět, kde se nachází. Technologie GIS v precizním zemědělství, včetně map GIS, zlepšují zemědělské operace a celkovou produktivitu. Počítačem řízené secí stroje a zavlažovače nesledují stejnou linii dvakrát, což znamená, že nepokrývají stejnou plochu vícekrát a vyhýbají se chybějícím plochám.

Tato inovace precizního zemědělství v zemědělství snižuje náklady na materiál a chrání přírodu při použití chemikálií, nemluvě o tom, že přehnojování a zalévání ničí úrodu.

Monitorování plodin EOSDA – váš první krok k systému přesného zemědělství

Pro zjednodušení definice precizního zemědělství lze říci, že se jedná o získávání a zpracování přesných informací pro rostlinnou výrobu v téměř reálném čase pomocí nejmodernějších počítačových technologií.

Konečným cílem této technologie je najít nejefektivnější řešení.

S EOSDA Crop Monitoring můžete uložit celý soubor dat na jedno místo a získat podrobnou a komplexní analýzu povětrnostních podmínek, fází růstu rostlin, optimálního množství a času pro zasetí nebo aplikaci hnojiva, zónování pole GIS a mnoho dalšího.

Inteligentní software vás předem upozorní na počasí, podmínky plodin a anomálie růstu, aby se předešlo ztrátám.

S relevantními informacemi a odbornými radami o precizním zemědělství můžete ze své farmy vytěžit maximum, snížit množství osiva a hnojiv, které potřebujete, a přispět k ochraně.

O autorovi:

Prof. Dr. Petr Kogut Výzkumník EOSDA

Petr Kogut je doktorem fyzikálních a matematických věd a autorem řady vědeckých publikací. Je docentem Sorose a také vedoucím katedry diferenciálních rovnic na Dněperské národní univerzitě. Oles Gonchar a majitel řady grantů, cen, čestných odznaků, medailí a dalších ocenění. Prof. Dr. Petr Kogut je vědeckým konzultantem EOSDA.

Více o precizním zemědělství:

• Variabilní výsevy: Výhody a vlastnosti technologie
• Evapotranspirace a její aplikace v zemědělství
• Změna klimatu a zemědělství: cesty k přizpůsobení
• Udržitelné zemědělství v praxi
• Integrovaná ochrana rostlin proti škůdcům
• Chytré zemědělství: Nové technologie pro farmáře
• Problémy a perspektivy rozvoje intenzivního zemědělství
• Ošetření semen před výsadbou: Jak a proč to udělat?
• Zemědělské družstvo: Typy, klady a zápory
• Hnojení: Přesné hnojení polí
• Ekologické zemědělství v zemědělství
• Terasové zemědělství: podstata, výhody a hlavní typy
• Kontrola plevele
• Zavlažovací pole

Precizní zemědělství je komplexní řešení zaměřené na zvýšení produktivity a zlepšení kvality plodin. Inovativní způsoby hospodaření, které zahrnují použití nejnovějších satelitních a počítačových technologií, přitahují pozornost zemědělců, kteří chtějí snížit výrobní náklady a učinit své farmy konkurenceschopnými v současné fázi rozvoje průmyslu. Precizní zemědělství pomáhá nejen šetřit zdroje a zvyšovat produktivitu půdy, ale má také příznivý vliv na životní prostředí.

Podstata, cíle a cíle precizního zemědělství

Základem systému precizního zemědělství je integrovaný přístup k řízení produktivity zemědělské půdy. Využití moderních technologií pro hodnocení výnosů, globální polohování, dálkový průzkum Země a další umožňuje přesně zohlednit diferenciaci stanovišť plodin, která se mohou lišit i na jednom malém poli. To znamená, že po úspěšné implementaci systému mají zemědělci možnost řídit výnosy v jednotlivých oblastech, určit skutečnou potřebu sazenic na zálivku a hnojiva, což jim umožňuje šetřit zdroje a co nejefektivněji využít každý kousek půdy.

Přesné zemědělství má za cíl:

• Zajištění optimálního výkonu.
• Zachování obnovitelných a neobnovitelných zdrojů.
• Zajištění environmentální udržitelnosti životního prostředí.

Systémy precizního zemědělství by neměly být ztotožňovány s inovativními technologiemi obdělávání půdy, protože ty jsou pouze součástí celkového konceptu, jehož podstatou je snižování výrobních nákladů zvýšením produktivity práce, racionálním využíváním zdrojů a zvyšováním úrodnosti půdy.

Počítačové a satelitní systémy úspěšně doplňují klasické nástroje pro zvýšení efektivity, jako jsou: používání hospodárné a produktivní zemědělské techniky, používání vysoce účinných hnojiv, ochranných pomůcek, výběr nových odrůd plodin a šetrné technologie zpracování půdy.

Získání přesných prostorových obrazů a využití moderních nástrojů k jejich interpretaci umožňuje identifikovat problémové oblasti a rozhodnout se o použití konkrétní metody ke zlepšení situace v problémové oblasti a zvolit optimální dobu pro realizaci úkolů.

Co zahrnuje precizní zemědělství?

V přesném zemědělství se aktivně využívají systémy pro automatizované řízení procesů a přesné vedení kurzu. Traktory, kombajny, secí stroje, postřikovače a další zařízení s GPS navigací se objevují všude ve farmářských flotilách. Použití takových jednotek umožňuje efektivně provádět práci za jakýchkoli podmínek. Navádění pomáhá předcházet mezerám a překrývání na poli, zajišťuje rovnoměrnost setí a postřiku, čímž zvyšuje účinnost a snižuje spotřebu paliva.

Dnes pokročilé farmy používají asistované a automatizované systémy řízení. Ty poskytují směrovou stabilitu i v oblastech s obtížným terénem a nerovným terénem. Řidič má možnost za jízdy ovládat chod zařízení (secí stroj, postřikovač atd.).

Precizní hospodaření umožňuje provádět lepší předseťovou přípravu polí i v nepříznivých podmínkách. Použití inovativních nástrojů a technologií umožňuje provádět hodnotící vzorkování půdy, což je důležité pro pole s výraznou variabilitou parametrů. Zemědělci mají navíc možnost získat ucelený obrázek o stavu půdy (zhutnění, granulometrické složení, přítomnost vláhy a schopnost ji zadržovat atd.).

Precizní zemědělství také využívá zařízení pro sledování výnosů plodin, což by bez technologie GPS nebylo možné. Používání monitorů výnosů umožňuje shromáždit všechny potřebné informace k vytvoření mapy výnosů, na které budou jasně viditelné nejvýnosnější oblasti. Na základě výsledků lze vybrat hnojiva a chemikálie, aby se vytvořilo prostředí s vysokým výnosem. Diferencovaná aplikace osiva umožňuje racionální spotřebu osivového materiálu. Zařízení si „pamatuje“ aplikační data, která mohou být později použita pro rozhodování.

V systému precizního zemědělství jsou důležité i nástroje pro hospodaření s vodou. Speciální technologie pomáhají identifikovat oblasti s erozí a přehradami rychleji a efektivněji než při vizuální kontrole, určit vliv strmých svahů, prohlubní a stoupání na produktivitu lokality a získat informace pro organizaci odvodňovacího systému.

Přesné zemědělství zahrnuje vše výše uvedené, ale hlavním cílem je integrovat získaná data a vytvořit celkový obraz, který bude užitečný při analýze a rozhodování. Pro správnou funkci systému je důležité zvolit kompatibilní software, správně organizovat úložiště dat a zajistit neustálý přístup k vysokorychlostnímu internetu.

Etapy precizního zemědělství

Přesné zemědělství zahrnuje mnoho prvků, z nichž každý je zase součástí jedné z hlavních fází:

1. Sběr informací. Před vyvozením závěrů o ziskovosti lokality a přijetím opatření ke zvýšení tohoto ukazatele je důležité shromáždit co nejvíce informací o klimatických charakteristikách regionu, stavu pole a pěstovaných plodinách.
2. Informační analýza. Speciální software pomáhá analyzovat získané informace v první fázi a na základě toho činit správná rozhodnutí, pomocí kterých se vytvářejí a udržují kartotéky zemědělské půdy. Aby systém fungoval efektivně, je důležité neustále sledovat a aktualizovat data prostorových atributů. Přesná analýza vám umožní efektivně vytvářet, optimalizovat a implementovat zemědělská řešení.
3. Provádění rozhodnutí. V této fázi jsou agrotechnické operace prováděny diferencovaně (setí plodin, aplikace kapalných a pevných hnojiv, prostředky ochrany proti chorobám, škůdcům) pomocí automaticky řízené zemědělské techniky, GPS přijímačů a zařízení zajišťujících dálkový průzkum území.

Technologie precizního zemědělství

Mezi nejoblíbenější technologie přesného zemědělství patří paralelní jízda a rozsáhlé mapování terénu pomocí moderních elektronických počítačů a satelitních systémů. Robotizace procesů si také zaslouží pozornost zemědělců. Výrobci zemědělské techniky každoročně představují jednotky, které mohou pracovat samostatně, bez zásahu obsluhy. Inovativní technologická řešení jsou implementována ve všech fázích rostlinné výroby.

GPS monitoring umožňuje v reálném čase sledovat, kde se zemědělská technika nachází, což umožňuje identifikovat nevhodné jízdy a případy iracionální spotřeby paliva. Satelitní navigace umožňuje organizovat paralelní jízdy, čímž zvyšuje efektivitu a urychluje zemědělské operace.

Automatické nepřetržité monitorování vlhkosti půdy pomocí speciálních senzorů umožňuje rychle identifikovat problémové oblasti a poslat zavlažovací zařízení tam, kde je právě potřeba, namísto bezmyšlenkovitého zaplavování polí podle plánu. Dalším účelem instalace bezdrátových senzorů je sledování stavu plodin. Na základě získaných údajů se rozhoduje o aplikaci hnojiv a ochranných prostředků.

Cloudová technologie SMART umožňuje nastavit „chytré“ cíle a zadávat informace ze všech zemědělských zařízení (budovy, stroje, zařízení) do společného úložiště. Řízení provozu prvků systému se provádí z jednoho centra.

Počítačové a mobilní gadgety se aktivně používají v zemědělství. Kromě stacionárních počítačů si farmy pořizují notebooky a tablety, které jim umožňují získat veškeré informace o stavu pole přímo na místě a provést prvotní analýzu během exkurze. Speciální aplikace pomáhají ovládat provoz systému precizního zemědělství i z chytrého telefonu. Pro dálkový průzkum se dnes stále častěji používají drony, které fungují samostatně nebo poskytují doplňující informace k satelitním snímkům.

Klady a zápory precizního zemědělství

Precizní zemědělství je progresivní systém, který si osvojují farmáři po celém světě. Výhody tohoto přístupu k zemědělství je těžké přeceňovat, ale existují i ​​nevýhody, které brání širokému zavádění „chytrých“ technologií v zemědělském průmyslu.

Hlavní výhody precizního zemědělství:

• Úspora paliva, optimalizace mzdových nákladů.
• Dávkovaná a diferencovaná aplikace hnojiv.
• Včasné používání přípravků na ochranu rostlin.
• Racionální využívání vodních zdrojů.
• Snížení emisí skleníkových plynů do atmosféry.

Precizní zemědělství umožňuje snížit náklady na výrobu a zlepšit její kvalitu, zachovat příznivé prostředí pro pěstování plodin a zabránit vyčerpání půdy. Řízení zemědělství vám umožňuje shromažďovat a analyzovat velké množství informací online i offline.

Hlavní nevýhodou precizního zemědělství je potřeba vážných kapitálových investic v počáteční fázi. Ne každá farma si může dovolit pořídit nejnovější vybavení, licencovaný software nebo moderní zemědělské stroje. Navíc v zemědělském sektoru je nedostatek specialistů, kteří umí pracovat s novými technologiemi. Navíc vznikají problémy nejen s implementací a konfigurací, ale dokonce i s průběžnou údržbou zařízení.

Precizní zemědělství je v podstatě nový systém, jehož praktické zkušenosti jsou zatím omezené. Výše uvedené nevýhody lze tedy spíše nazvat problémy růstu a rozvoje, nikoli nepřekonatelné překážky na cestě k zemědělství budoucnosti. Zavedení systému precizního zemědělství dnes nebude levné, ale v budoucnu pomůže efektivně konkurovat zahraničním farmářům na odbytovém trhu.

Závěr

Zavádění systémů přesného zemědělství, které bylo možné díky vzniku nových pokročilých technologií a inovativního vybavení, je jednou z fází zemědělské revoluce. Tento koncept hospodaření umožňuje pozorovat a měřit a rychle reagovat na změny vlastností polí a stavu plodin. Automatizace zemědělských procesů je zpřesňuje a snižuje vliv lidského faktoru na konečný výsledek.

Precizní zemědělství s využitím informačních a satelitních technologií umožňuje vypořádat se se třemi hlavními problémy, které jsou pozorovány v zemědělství v současné fázi jeho rozvoje:

• Přečerpání finančních prostředků.
• Iracionální využívání zdrojů.
• Snížení produktivity půdy.
• Negativní dopad na životní prostředí.

Vyrovnat se s výzvami moderní doby je téměř nemožné bez účinných moderních zemědělských nástrojů, takže majitelé zemědělských podniků by neměli ignorovat nejnovější vědeckotechnické objevy, které již přijali hlavní světoví dodavatelé zemědělských produktů.