Nákvæmni landbúnaðar

Nákvæmni landbúnaður er regnhlífarhugtak til að nota nútíma gagnadrifna tækni til að rækta ræktun. Í samanburði við hefðbundna tækni hefur nákvæmni landbúnaður marga kosti. Framkvæmd nákvæmni tækni getur gegnt hlutverki í að skilja staðbundnar jarðvegsgerðir, bæta jarðvegsgæði, gera raunhæfar uppskera val, stjórna tímasetningu gróðursetningu og uppskeru augnablik, áætlanagerð og beitingu sjúkdóma, plága og illgresi stjórnun, næringarefna notkun, eftirlit og ávöxtun spá. Nákvæmur landbúnaður veitir betri skilning á staðbundnum kröfum tiltekins landbúnaðarsvæðis, sem hægt er að tengja við mjög nákvæm stuðningstæki við ákvarðanir og viðvörunarkerfi. Beiting þessara verkfæra kemur í veg fyrir sóun og veitir upplýsingar um tímanlega stjórnun. Með því að hámarka notkun vatns, efna og orku dregur nákvæmni landbúnaðar úr viðkvæmni geirans fyrir loftslagsbreytingum, einkum með tilliti til þurrka, öfgakenndra veðuratburða og loftslagstengdra skaðvalda og sjúkdóma. Ákvarðanir um hversu mikið áburður, hvenær á að úða, hvenær á að vatn (og hversu mikið) er hægt að gera með því að nota ákvörðunarkerfi sem tengjast búnaðinum á þessu sviði. Þetta gerir bændum kleift að stjórna mikilvægum ferlum lítillega og spara tíma, orku og auðlindir. Þetta mun ekki aðeins bæta ávöxtun heldur gæti einnig gefið spáspá, sem leiðir til viðeigandi og tímabærra aðgerða. Þetta gerir ráð fyrir meiri sveigjanleika í að laga alla uppskeruna að öfgafullum veðuratburðum sem og þar sem hægt er að móta og uppfæra spár og aðra gagnadrifna umhverfisþætti í rauntíma. 

Tæknin sem notuð er við nákvæman landbúnað er í stöðugri þróun. The Internet of Things (IoT), Big Data greiningu, gervigreind (AI) og vél nám gæti allt verið notað, bjartsýni og sameina til að taka upplýstar stjórnunarákvarðanir. Að auki hefur aukið framboð á gervihnattamyndum með mikilli upplausn (svæðis-, litrófs- og tímabundin) stuðlað að notkun fjarkönnunar fyrir landbúnað.  

Nákvæmni landbúnaðartækni krefst samþættingar á milli hugbúnaðar og vélbúnaðar á þremur mismunandi landfræðilegum stigum: 

• Jörð: þar sem áþreifanlegar aðgerðir eru framkvæmdar á staðnum með landbúnaðarvélum, áveitubúnaði eða virkum eða óvirkum greiningarbúnaði. GPS (Global Positioning System)  er notað með búnaði á jörðu niðri til að safna rauntíma staðsetningarupplýsingum sem gera kleift að kort af áveitukerfinu, sviðum og nærliggjandi landslagi. Það getur einnig hjálpað til við að staðsetja vandamálasvæði (frá flóðum til meindýrafaraldurs). GPS getur einnig stýra dráttarvélinni eða veita sérstaka fræ eða áburður umsókn kort samþætt með viðeigandi búnaði. 
• Loftnet: Unmanned loftnet ökutæki (drónar) eða uppskera dusters þegar notað til áveitu, úða eða sáningu, er hægt að nota til að fylgjast með eða greina uppskera hugsandi eiginleika með því að tengja myndavél með multispectral, hyperspectral eða varma skynjara. Endurspeglunareiginleikar ræktunar benda til mjög algengra landbúnaðarvandamála eins og þéttleika illgresis, algengi sjúkdóma, næringarefnaskorts o.s.frv. 
• Gervihnattar: Líkt og hér að ofan geta gervihnettir fylgst með stærri landslagsmynstri. Þessi vöktun er venjulega í stærri landfræðilegum mælikvarða/ með minni upplausn en drónar úr lofti, sem geta fylgst með eiginleikum jarðarinnar og svæðisbundnum veðurmynstrum til að spá fyrir um og greina gróðurvísitölur. Gögnin frá gervihnöttum er hægt að fá frá opnum aðilum og þjónustu, svo sem Copernicus Land Monitoring Service. 

Almennt tekur bóndinn eða landeigandinn beinan þátt í að innleiða nýja nákvæmnistækni við öll tengd tæknifyrirtæki. Nákvæmni landbúnaður fer einnig eftir framboði og aðgengi að gagnasöfnum þriðja aðila eða gervihnatta- eða veðurgagnastraumum. Því trong samstarf milli bænda, bæ ráðgjafarþjónustu (sem veita bændum með þekkingu og færni), vísindamenn, og stefnumótendur er þörf. Oft getur verið þörf á tengingu við svæðisbundna eða landsbundna áætlun eða samtök sem veita upplýsingar um landþekju og auðlindir vegna framkvæmdar þessa valkosts. Einnig er hægt að innleiða staðbundna lausn sán utanaðkomandi aðfanga en hún getur verið kostnaðarsamari eða krafist sérfræðiþekkingar innanhúss. 

Nákvæmni búskapartækni veitir samþætt verkfæri til betri ákvarðanatöku í landbúnaði. Þrátt fyrir að bændur líti almennt á nákvæmni tækni sem dregur úr kostnaði, hefur nákvæmni búskap marga kosti sem geta stuðlað að árangri þessa valkosts. Nákvæmni landbúnaður getur hjálpað til við að taka upplýstar ákvarðanir um gróðursetningu, stjórnun og uppskeru, hjálpa til við að stjórna staðbundinni frjóvgun og áveitumagni. Með réttum verkfærum geta nákvæmnisaðferðir stýrt vélum, fundið og stjórnað meindýrum, sjúkdómum eða þurrkum og verndað jarðveginn gegn útskolun eða þurrkun og þar með sparað kostnað, dregið úr sóun á ræktun og eldsneyti og stjórnað vinnuálagi. Framtaksverkefni sem auka vitund bænda um þennan ávinning og þekking á fjölbreyttri tækni og færni geta stuðlað að raunverulegri framkvæmd þessa valkostar. 

Þrátt fyrir marga kosti og breitt úrval af nákvæmni verkfæri í boði, nákvæmni landbúnaður hefur enn mjög lágt framkvæmd hlutfall. Greint hefur verið frá nokkrum skýringum á lágu ættleiðingarhlutfalli, þ.m.t. miklum kostnaði við fjárfestingar og nám, aukavinnu, hlutfalli kostnaðar og ábata, efasemdum um trúverðugleika tækninnar, skilningi bóndans á gagnsemi, auðveldri notkun, aldri og menntunarstigi bóndans og tiltækileika tilfanga. Stærsta málið / takmörkunin fyrir ræktendur er að vita hvernig á að túlka öll gögnin sem safnað er og hvernig á að bregðast við því. Niðurstöður Demeter-verkefnisins sem styrkt var af ESB (H2020) leiddu í ljós að persónuvernd gagna gæti verið viðeigandi áhyggjuefni fyrir bændur, áhyggjur af því að þriðju aðilar myndu öðlast eignarhald á einkagögnum sínum. Skortur á fjármagni og hár framkvæmdakostnaður var tilkynnt sem helstu hindranir. Lítil rekstraraðila má skilja eftir frá þessum valkosti án þess að hafa tilföng eða rétta þekkingu, sem getur haft áhrif á bara seiglu . 

Kaupkostnaður vegna nákvæmra grunnvirkja og þjónustu í landbúnaði getur verið hár vegna fjárfestinga sem eru nauðsynlegar til að nota þessa tækni á einstaklings- eða býlastigi og gjaldsins sem tengist tilteknu þjónustunni. Tími og peningar eru nauðsynlegir til að veita þjálfun og þekkingu, dýrar eða mjög sérhæfðar vélar eða tækni, eða hollur útvistaða þjónustuaðili. Smábændur í núverandi ástandi án sameiginlegra staðla reynast oft ófærir um að laga eða stilla búnað og neyða þá til að hætta á töfum og útgjöldum þegar þeir snúa aftur til framleiðenda fyrir viðeigandi tæknilega aðstoð. Kostnaður tengist útfærslu kerfisins (t.d. vélbúnaði og hugbúnaði, þjálfun, leyfisveitingu) og starfrækslu (viðgerðum, viðhaldi). Það eru nokkrir þekktir evrópskir hvatar sem nákvæmni landbúnaður, sem geta stutt framkvæmd sameiginlegu landbúnaðarstefnunnar. 

Nokkur dæmi um kostnað (Farm-europe) eru: 

• Veðurstöðvar krefjast fjárfestingar á milli € 400 og € 2.000. 
• Stuðningur við ákvarðanir getur verið ókeypis. Þeir sem mæla fyrir um magn aðfanga sem beitt er frá skynjurum og gervihnattamyndum af ræktun hafa hámarkskostnað 20 evrur á hektara á ári. 

• Nákvæmni sprayers geta verið frá € 3,000 - € 40,000. 
• Machine Guidance (MG) and Controlled Traffic Farming (CTF) to gain in precision at the intra-plot scale:  Kostnaður er breytilegur frá um € 1,300 - € 50,000  
• Illgresi vélmenni kosta á milli € 25,000 og € 80,000. 
• Flæðistýringar fyrir snúningsvökvakerfi eru hagkvæmustu frá og með € 1,300 og snúningsstýringarkerfi geta kostað allt að € 35,000. Drip áveitu kostar um € 40/ha. 
• Hver sem tólið er og kostnaður þess er þjálfun nauðsynleg og getur verið á bilinu 420 til 1.400 evrur. 

Taka skal tillit til viðbótarkostnaðar vegna viðhalds á vélum og tækni, þó að hann sé ekki tilgreindur sérstaklega. 

Notkun nákvæmnistækni dregur úr hnignun umhverfisins og eykur eldsneytisnýtingu sem leiðir til lækkunar kolefnisspora (samvirkni við mildandi þætti). Sem dæmi má nefna minni útskolun nítrats í ræktunarkerfum, minni mengun grunnvatns með því að draga út úðakerfin og minni rof þegar nákvæm jarðvinnsla fer fram. Ávinningurinn fyrir bændur eru sparnaður kostnaður (vél, aðföng) og Farm framleiðni og tekjur. Einnig er búist við lækkun á sóuðum fræjum og vörum. Umhverfislegur ávinningur felur í sér minni ofauðgun (vegna minni notkunar næringarefna) og mengun (vegna minni notkunar varnarefna). 

Þar að auki gerir nákvæmni landbúnaður kleift að spara vatn og orku. Til dæmis, sparnaður vatn í hár-gildi ávöxtum og grænmeti ræktun með nákvæmni áveitu aðferðir reyndist spara um € 30/ha/ári (Balafoutis et al., 2017). Gert er ráð fyrir mestu mögulegu á þurrk viðkvæmum svæðum sem Miðjarðarhafssvæðinu. 

Framkvæmdastjórn Evrópusambandsins nefnir Precision Agriculture sem leið til að ná markmiðum evrópska vistfræðilega samningsins, þekktur sem „European Green Deal“og „Farm to Fork Strategy“. Innleiðing á C ommon A gricultural P olicy (CAP) ESB felur í sér ný „vistkerfi“ sem bjóða upp á stóran hluta fjármögnunar til að efla sjálfbærar starfsvenjur, þ.m.t. nákvæman landbúnað. Fjármögnun þessara áætlana er einnig notuð til að tryggja að smærri eldisstöðvar hafi aðgang að hraðvirku breiðbandsneti, sem er nauðsynlegt fyrir tölvuvædd landupplýsingakerfi (GIS) fyrir auðkenningarkerfi fyrir landbúnaðarspildur og framkvæmd nákvæmari landbúnaðaraðferða. Þar að auki gæti landbúnaður með aðlögun stuðlað að skilvirkri framkvæmd á C AP með því að safna landviðmiðunargögnum um jarðvegseinkenni, veðurtengdar vísitölur og uppskerustöðu á landspildunni.

Eitt ár er nauðsynlegt til að innleiða flest tækni, en s ometimes þjálfun og samstarf milli technolog y veitendur eða þjónustu gæti tekið lengri tíma. Framkvæmd tíma fer eftir tækni og fjárhagsáætlun í boði. Sumir tæknivalkostir krefjast meiri þjálfunar eða fjármögnunar en aðrir, en allir þurfa ákveðna þjálfun eða upphafstímabil áður en þeir verða að fullu starfhæfir. Ítarlega rannsóknir, þjálfun og undirbúningur getur dregið verulega úr framkvæmdartíma og unnið með reyndum notendum. 

Þessi valkostur inniheldur fjölbreytt úrval af mögulegum aðferðum með mismunandi líftíma. Nákvæmni búskap verkfæri eru svo fjölbreytt að þetta fer eftir tegund af vélbúnaði / hugbúnaði sem er notað. Alltaf þegar rétt er komið til framkvæmda er hægt að aðlaga hugbúnaðinn í rauntíma og er áfram viðeigandi svo lengi sem vélbúnaðurinn sem þarf til gagnasöfnunar er virkur. Í þessu tilfelli er ævin háð nánast eingöngu endingu vélbúnaðarins sem notaður er við framkvæmdina.