Precizna poljoprivreda

Precizna poljoprivreda krovni je pojam za korištenje modernih tehnologija temeljenih na podacima za uzgoj usjeva. U usporedbi s tradicionalnim tehnikama, precizna poljoprivreda ima mnoge prednosti. Primjena preciznih tehnologija može imati ulogu u razumijevanju lokalnih vrsta tla, poboljšanju kvalitete tla, donošenju realističnih odluka o usjevima, upravljanju vremenom sadnje i žetve navodnjavanja, planiranju i primjeni bolesti, upravljanju štetočinama i korovom, primjeni hranjivih tvari, praćenju i predviđanju prinosa. Precizna poljoprivreda omogućuje bolje razumijevanje prostornih zahtjeva određene poljoprivredne površine, što se može povezati s vrlo preciznim alatima za potporu odlučivanju i sustavima ranog upozoravanja. Primjena tih alata sprječava nepotrebna djelovanja i pruža informacije za pravodobno upravljanje. Optimizacijom upotrebe vode, kemikalija i energije precizna poljoprivreda smanjuje osjetljivost sektora na klimatske promjene, posebno s obzirom na suše, ekstremne vremenske uvjete te štetne organizme i bolesti povezane s klimom. Odluke o tome koliko gnojiva, kada prskati, kada zalijevati (i koliko) se može donijeti pomoću sustava za podršku odlučivanju povezanih s opremom na terenu. Time se poljoprivrednicima omogućuje daljinsko upravljanje važnim procesima, čime se štedi vrijeme, energija i resursi. Time će se ne samo poboljšati prinos, već bi se mogla pružiti i prediktivna predviđanja, što dovodi do odgovarajućeg i pravodobnog djelovanja. Time se omogućuje veća fleksibilnost u prilagodbi cijele berbe ekstremnim vremenskim uvjetima jer se predviđanje i drugi okolišni čimbenici koji se temelje na podacima mogu formulirati i ažurirati u stvarnom vremenu. 

Tehnologije koje se koriste u preciznoj poljoprivredi stalno se razvijaju. Internet stvari, analiza velikih podataka, umjetna inteligencija i strojno učenje mogli bi se upotrebljavati, optimizirati i kombinirati za donošenje utemeljenih odluka o upravljanju. Osim toga, sve veća dostupnost satelitskih snimaka visoke razlučivosti (prostornih, spektralnih i vremenskih) potaknula je i upotrebu daljinskog istraživanja u poljoprivredi. 

Tehnike precizne poljoprivrede zahtijevaju integraciju softvera i hardvera na tri različite prostorne razine: 

• Mljevenje: tamo se fizičke radnje provode lokalno poljoprivrednim strojevima, opremom za navodnjavanje ili aktivnom ili pasivnom opremom za otkrivanje. GPS (Global Positioning System) koristi se s zemaljskom opremom za prikupljanje informacija o lokaciji u stvarnom vremenu koje omogućuju karte sustava navodnjavanja, polja i okolnog krajolika. Također može pomoći u lokalizaciji problematičnih područja (od poplava do izbijanja štetočina). GPS također može upravljati traktorom ili osigurati posebne karte primjene sjemena ili gnojiva integrirane s odgovarajućom opremom. 
• Zračni: Bespilotne letjelice (dronovi) ili strojevi za prašinu usjeva koji se već upotrebljavaju za navodnjavanje, prskanje ili sjetvu mogu se upotrebljavati za praćenje ili otkrivanje reflektirajućih svojstava usjeva povezivanjem kamere s multispektralnim, hiperspektralnim ili toplinskim senzorima. Reflektirajuća svojstva usjeva ukazuju na vrlo česta poljoprivredna pitanja kao što su gustoća korova, prevalencija bolesti, nedostatak hranjivih tvari itd. 
• Satelit: Slično kao i gore, sateliti mogu pratiti veće obrasce razine krajolika. To je praćenje obično veće prostorne veličine/s nižim razlučivostima od zračnih bespilotnih letjelica, koje mogu promatrati svojstva Zemlje i regionalne vremenske obrasce za prognoziranje te otkriti indekse vegetacije. Podaci sa satelita mogu se dobiti iz otvorenih izvora i usluga kao što je usluga praćenja stanja kopna programa Copernicus. 

Poljoprivrednik ili zemljoposjednik općenito je izravno uključen u primjenu novih preciznih tehnologija s bilo kojim povezanim d tehnološkim poduzećima. Precizna poljoprivreda ovisi i o dostupnosti i pristupačnosti skupova podataka trećih strana ili satelitskih ili vremenskih tokova podataka. Stoga je potrebna široka suradnja poljoprivrednika, savjetodavnih službi za poljoprivredna gospodarstva (koje poljoprivrednicima pružaju znanje i vještine), istraživača i oblikovatelja politika. Često provedba ove opcije može zahtijevati vezu s regionalnim ili nacionalnim vladinim programom ili udruženjem koje pruža informacije o pokrovu zemljišta i resursima. Lokalna rješenja mogu se provesti i bez vanjskih doprinosa, ali mogu biti skuplja ili zahtijevati interno stručno znanje. 

Tehnologija precizne poljoprivrede pruža integrirane alate za bolje donošenje odluka u poljoprivredi. Iako poljoprivrednici općenito žele usvojiti precizne tehnologije kojima se smanjuju troškovi, precizna poljoprivreda ima brojne koristi koje mogu pogodovati uspjehu te opcije. Precizna poljoprivreda može pomoći u donošenju informiranih odluka o sadnji, upravljanju i žetvi, pomoći u upravljanju lokalnom gnojidbom i količinama navodnjavanja. Uz odgovarajuće alate, precizne tehnike mogu upravljati strojevima, locirati i upravljati štetnicima, bolestima ili sušom te zaštititi tlo od ispiranja ili isušivanja, čime se smanjuju troškovi, rasipaju usjevi i gorivo te upravlja radnim opterećenjem. Inicijative kojima se povećava svijest poljoprivrednika o tim koristima i znanje o različitim tehnikama i vještinama mogu pogodovati stvarnoj provedbi te mogućnosti. 

Unatoč brojnim prednostima i širokom rasponu dostupnih preciznih alata, precizna poljoprivreda i dalje ima vrlo nisku stopu provedbe. Utvrđena su određena objašnjenja za nisku stopu usvajanja, uključujući visoke troškove ulaganja i učenja, dodatni rad, omjer troškova i koristi, sumnje u vjerodostojnost tehnologija, percepciju poljoprivrednika o korisnosti, jednostavnost uporabe, dob i razinu obrazovanja poljoprivrednika te dostupnost resursa. Najveći problem/ograničavanje za uzgajivače je znanje o tome kako tumačiti sve prikupljene podatke i kako postupati u skladu s njima. Rezultati projekta Demeter (H2020) koji je financirao EU pokazali su da bi privatnost podataka mogla biti relevantan problem za poljoprivrednike, zabrinuti da će treće strane steći vlasništvo nad svojim privatnim podacima. Nedostatak resursa i visoki troškovi provedbe prijavljeni su kao glavne prepreke. Mali subjekti mogu biti izostavljeni iz te mogućnosti bez resursa ili odgovarajućeg znanja, što može utjecati na pravednu otpornost. 

Troškovi nabave precizne poljoprivredne infrastrukture i usluga mogu biti visoki zbog ulaganja potrebnih za upotrebu te tehnologije na razini pojedinca/poljoprivrednog gospodarstva i naknade povezane s određenom uslugom. Vrijeme i novac potrebni su za osposobljavanje i pružanje znanja, skupe ili visokospecijalizirane strojeve ili tehnologije ili namjenskog vanjskog pružatelja usluga. Mali poljoprivrednici u trenutačnoj situaciji bez zajedničkih standarda često se pokažu nesposobnima za popravak ili prilagodbu opreme, što ih prisiljava da riskiraju kašnjenja i troškove pri povratku proizvođačima radi odgovarajuće tehničke potpore. Troškovi su povezani s uvođenjem sustava (npr. hardver i softver, osposobljavanje, licenciranje) i radom (popravak, održavanje). Postoji nekoliko poznatih europskih poticaja kao što je precizna poljoprivreda, koji mogu poduprijeti provedbu zajedničke poljoprivredne politike. 

Neki primjeri troškova (poljoprivreda– Europa) uključuju: 

• Meteorološke postaje zahtijevaju ulaganje između 400 i 2000 eura. 
• Alati za potporu odlučivanju mogu biti besplatni. Oni koji propisuju količine ulaznih materijala koje treba primijeniti iz senzora i satelitskih snimaka usjeva imaju najveći trošak od 20 EUR/ha godišnje. 

• Precizne prskalice mogu varirati od 3000 do 40 000 eura. 
• Smjernice za strojeve (MG) i kontrolirani promet u poljoprivredi (CTF) kako bi se postigla preciznost na ljestvici unutar slotova:  troškovi variraju od oko 1300 eura do 50 000 eura  
• Roboti za plijevljenje koštaju između 25 000 i 80 000 eura. 
• Kontroleri protoka za središnje sustave navodnjavanja najpristupačniji su od 1300 eura, a središnji sustavi upravljanja navodnjavanjem mogu koštati do 35 000 eura. Troškovi navodnjavanja kapanjem iznose oko 40 EUR/ha. 
• Bez obzira na alat i njegove troškove, osposobljavanje je potrebno i može varirati od 420 EUR do 1400 EUR. 

Moraju se uzeti u obzir dodatni troškovi održavanja strojeva i tehnologija, iako nisu posebno prijavljeni. 

Primjenom preciznih tehnologija smanjuje se uništavanje okoliša i povećava učinkovitost potrošnje goriva, što dovodi do smanjenja ugljičnog otiska (sinergija s aspektima ublažavanja). Primjeri uključuju smanjenje ispiranja nitrata u sustavima uzgoja, smanjenje onečišćenja podzemnih voda vađenjem režima prskanja i smanjenje erozije kada se provodi precizna obrada. Koristi za poljoprivrednike su ušteda troškova (strojevi, inputi) te produktivnost i dohodak poljoprivrednih gospodarstava. Očekuje se i smanjenje količine otpadnog sjemena i proizvoda. Koristi za okoliš uključuju smanjenu eutrofikaciju (zbog manje upotrebe hranjivih tvari) i onečišćenje (zbog manje upotrebe pesticida). 

Štoviše, precizna poljoprivreda omogućuje uštedu vode i energije. Na primjer, utvrđeno je da se štednjom vode u visokovrijednim kulturama voća i povrća s pomoću preciznih metoda navodnjavanja uštedjelo oko 30 EUR/ha godišnje (Balafoutis i dr., 2017.). Najveći potencijal očekuje se u područjima sklonima sušama kao što je mediteranska regija. 

Europska komisija spominje preciznu poljoprivredu kao način postizanja ciljeva europskog ekološkog pakta, poznatog kao „europski zeleni plan” i „strategija „od polja do stola”. Provedba EU C ommon A gricultural P olicy (CAP) uključuje nove „programe za ekologiju” koji nude velik tok financiranja za poticanje održivih praksi, uključujući preciznu poljoprivredu. Financijska sredstva iz tih programa upotrebljavaju se i kako bi se manjim poljoprivrednim gospodarstvima osigurao pristup brzom širokopojasnom internetu, što je potrebno za tehnike računalnog geografskog informacijskog sustava (GIS) za sustav identifikacije poljoprivrednih parcela i primjenu preciznijih poljoprivrednih tehnika. Osim toga, recisionom poljoprivredom mogla bi se poboljšati učinkovita provedba C AP-a prikupljanjem georeferenciranih podataka o karakteristikama tla, indeksima povezanima s vremenskim uvjetima i stanju usjeva na razini zemljišnih parcela. 

Za provedbu većine tehnologija potrebna je jedna godina, ali ometimes osposobljavanje i partnerstva između pružatelja technolog yusluga mogli bi trajati dulje. Vrijeme provedbe ovisi o dostupnoj tehnologiji i proračunu. Neke tehnološke opcije zahtijevaju više osposobljavanja ili financiranja od drugih, ali za sve je potrebno određeno razdoblje osposobljavanja ili pokretanja prije nego što postanu potpuno operativne. Temeljito istraživanje, osposobljavanje i priprema mogu znatno skratiti vrijeme provedbe i surađivati s iskusnim korisnicima. 

Ova opcija uključuje širok raspon mogućih tehnika s različitim životnim vijekom. Precizni poljoprivredni alati toliko su raznoliki da to ovisi o vrsti hardvera/softvera koji se koristi. Kad god je ispravno implementiran, softver se može prilagoditi u stvarnom vremenu i ostaje relevantan sve dok je hardver potreban za prikupljanje podataka funkcionalan. U tom slučaju životni vijek gotovo u potpunosti ovisi o trajnosti hardvera koji se koristi u provedbi.