Presisjonsjordbruk

Presisjonsjordbruk er eit samleomgrep for bruk av moderne datadrivne teknologiar for dyrking av avlingar. Samanlikna med tradisjonelle teknikkar har presisjonsjordbruk mange fordelar. Implementering av presisjonsteknologiar kan spele ei rolle i å forstå lokale jordtypar, forbetre jordkvaliteten, gjere realistiske avlingsval, administrere vatningstidspunkt for planting og hausting, planlegging og bruking av sjukdom, skadedyrs- og ugrashandtering, næringsapplikasjon, overvåking og utbytteprediksjon. Presisjonsjordbruk gjev ei betre forståing av dei romlege krava til eit bestemt landbruksområde, som kan kombinerast med svært nøyaktige beslutningsstøtteverktøy og systemar for tidleg varsling. Bruk av desse verktøya forhindrar sløsing med handlingar, og gjev informasjon for rettidig styring. Ved å optimalisere bruken av vatn, kjemikaliar og energi reduserer presisjonsjordbruket sektorens sårbarheit for klimaendringar, særleg med tanke på tørke, ekstremvær og klimarelaterte skadedyr og sjukdommar. Beslutningar om kor mykje gjødsel, når du skal sprøyte, når du skal vatne (og kor mykje) kan gjerast ved hjelp av beslutningsstøttesystemer knytte til utstyret i feltet. Dette gjer det mogleg for bønder å fjernstyre viktige prosessar, noko som sparer tid, energi og ressursar. Dette vil ikkje berre forbetra utbyttet, men kan også gje prediktive prognosar, noko som fører til passande og rettidig handling. Dette gjev større fleksibilitet i å tilpasse heile innhaustinga til ekstreme vêrforhold, sidan prognosar og andre datadrivne miljøfaktorar kan formulerast og oppdaterast i sanntid. 

Teknologiane som brukast i presisjonslandbruk er i stadig utvikling. Tingas Internett (IoT), Big Data-analyse, kunstig intelligens (AI) og maskinlæring kan alle brukast, optimaliserast og kombinerast for å ta informerte leiingsbeslutningar. I tillegg har auka tilgjengelegheit av høgopplauselege (romlege, spektrale og tidsmessige) satellittbilete fremja bruken av fjernmåling for landbruket òg. 

Presisjonslandbruksteknikkar krev integrasjon mellom programvare og maskinvare på tre forskjellige romlege nivåar:  

• Bakke: Dette er der dei fysiske handlingane utførast lokalt med landbruksmaskinar, vatningsutstyr eller aktivt eller passivt deteksjonsutstyr. GPS (Global Positioning System)  brukast med bakkebasert utstyr for å samla sanntidsplasseringsinformasjon som mogleggjer kart over vatningssystemet, felta og det omkringliggande landskapet. Det kan òg bidra til å lokalisere problemområde (frå flaum til skadedyrsutbrot). GPS kan òg styra traktoren eller gje spesifikke frø- eller gjødselapplikasjonskart integrert med riktig utstyr. 
• Antenne: Umanna luftfartøyer (dronar) eller avlingsstøvarar som allereie brukast til vatning, sprøyting eller såing, kan brukast til å overvaka eller oppdage reflekterande eigenskapar ved å kople eit kamera med multispektrale, hyperspektrale eller termiske sensorar. Korn reflekterande eigenskapar indikerer svært vanlege oppdrettsproblemer som ugras tettleik, sjukdomsprevalens, næringsmangel, etc. 
• Satellitt: Til liks med ovanfor, kan satellittar overvaka større landskapsnivå mønster. Denne overvakinga skjer vanlegvis i større romleg skala/med lågare oppløysing enn luftdronar, som kan observere jordas eigenskapar og dei regionale vêrmønstra for prognosar, og detektere vegetasjonsindeksar. Dataa frå satellittar kan hentast frå opne kilder og tenester som Copernicus Land Monitoring Service. 

Generelt er bonden eller grunneigaren direkte involvert i implementering av ny presisjonsteknologi med eventuelle knyta til teknologiselskaper. Presisjonsjordbruk er òg avhengig av tilgjengelegheita og tilgjengelegheita til tredjeparts datasett eller satellitt- eller vêrdatastraumar. Difor er det behov for eit trongt samarbeid mellom bønder, gardsrådgiving (som gjev bønder kunnskap og ferdigheiter), forskarar og beslutningstakarar. Ofte kan implementeringa av dette alternativet krevje eit samband med eit regionalt eller nasjonalt statleg program eller foreining som gjev arealdekkeinformasjon og ressursar. Lokale løysingar kan òg implementerast utan eksterne innspel, men kan vere meir kostbare eller krevje intern kompetanse. 

Presisjonsjordbruksteknologi gjev integrerte verktøy for betre beslutningstaking i landbruket. Sjølv om bønder generelt ser ut til å ta i bruk presisjonsteknologiar som reduserer kostnadene, har presisjonsoppdrett mange fordelar som kan favorisera suksessen til dette alternativet. Presisjonsjordbruk kan bidra til å ta informerte beslutningar om planting, styring og hausting, bidra til å handtera lokal befruktning og vatningsmengder. Med dei riktige verktøya kan presisjonsteknikkar styre maskinar, lokalisere og handtere skadedyr, sjukdommar eller tørke og beskytte jorda mot utvasking eller tørking, og dermed spare kostnadar, redusere bortkasta avlingar og drivstoff og administrere arbeidsbelastinga. Tiltak som aukar bøndenes medvit om desse fordelane, og kunnskap om ulike teknikkar og ferdigheiter, kan fremje den faktiske gjennomføringa av dette alternativet. 

Til trass for dei mange fordelane og det breie utvalet av presisjonsverktøy som er tilgjengelege, har presisjonslandbruk framleis ein svært låg implementeringsrate. Det er identifisert nokre forklaringar på den låge adopsjonsraten, herunder høge kostnadar til investeringar og læring, ekstraarbeid, nytte/kostnad-forhold, tvil om teknologiens truverd, bondens oppfatting av nytten, brukarvennlegheit, bondens alder og utdanningsnivå og ressurstilgjengelegheit. Det største problemet/avgrensninga for dyrkarar er å vite korleis ein skal tolke alle dataa som samlast inn og korleis ein skal handle på den. Resultata frå det EU-finansierte Demeter-prosjektet (H2020) viste at personvern kan vere ei relevant bekymring for bønder, bekymra for at tredjepartar vil få eigarskap til sine private data. Mangel på ressursar og høge implementeringskostnader vart rapportert som store barrierar. Små operatørar kan bli etterlate frå dette alternativet utan ressursar eller riktig kunnskap, noko som kan ha implikasjonar for berre motstandskraft. 

Innkjøpskostnadane for presisjonsjordbrukets infrastruktur og tenester kan vere høge på grunn av investeringane som trengst for å bruke denne teknologien på individuelt/gardsbasert nivå og avgifta knytte til den spesifikke tenesta. Tid og pengar er naudsynt for opplæring og kunnskapsforsyning, dyre eller høgt spesialiserte maskinar eller teknologiar, eller ein dedikert outsourcet tenesteleverandør. Småbønder i dagens situasjon utan felles standardar viser seg ofte ikkje i stand til å fikse eller justere utstyr, noko som tvingar dei til å risikere forseinkar og utgifter når dei returnerer til produsentar for passande teknisk støtte. Kostnadane er knytte til distribusjon av systemet (t.d. maskinvare og programvare, opplæring, lisensiering) og drift (reparasjon, vedlikehald). Det er flere kjende europeiske insentiver som presisjonsjordbruk, som kan støtte gjennomføringa av den felles landbrukspolitikken. 

Nokre kostnadsdøme (Farmen-Europa) inkluderer:  

• Vêrstasjonar krev ei investering på mellom EUR 400 og EUR 2000. 
• Beslutningsstøtteverktøy kan vera gratis. Dei som føreskrivar mengder inngangar som skal brukast frå sensorar og satellittbilete av avlingar, har ein maksimal kostnad på EUR 20/ha/år. 

• Presisjonssprøyter kan variere frå EUR 3000 — EUR 40000. 
• Maskinvegleiing (MG) og Controlled Traffic Farming (CTF) for å oppnå presisjon på intraplotskalaen: Kostnaden varierer frå rundt EUR 1300 til EUR 50000  
• Ugressroboter kostar mellom EUR 25000 og EUR 80000. 
• Flytkontrollarar for pivot vatningssystemer er dei rimelegaste frå EUR 1300, og pivot kontroll vatning styringssystemer kan koste opptil EUR 35000. Drypp vatning kostar rundt EUR 40/ha. 
• Uansett kva verktøyet og kostnadene er, er opplæring naudsynt og kan variere mellom EUR 420 og EUR 1400. 

Tilleggskostnader for vedlikehald av maskineri og teknologiar, men ikkje spesifikt rapportert, må vurderast. 

Bruk av presisjonsteknologi reduserer miljøøydeleggingar og aukar drivstoffeffektiviteten, noko som resulterer i lågare karbonfotavtrykk (synergi med avbøtande aspektar). Døme er redusert nitratutvasking i beskjeringssystemer, redusert forureining av grunnvatnet ved å trekkje ut sprøyteregime og redusert erosjon når presis jordbearbeiding utførast. Fordelane for bøndene er å spare kostnadar (maskiner, inngangar) og gardsproduktivitet og inntekt. Det forventast òg ein reduksjon av bortkasta frø og produkter. Miljøfordelar inkluderer redusert eutrofiering (på grunn av lågare bruk av næringsstoff) og forureining (på grunn av lågare bruk av plantevernmiddel). 

Presisjonsjordbruk gjer det dessutan mogleg å spare vatn og energi. Til dømes vart det funne å spare vatn i høgverdige frukt- og grønnsaksavlingar med presisjonsvanningsmetodar for å spare ca. EUR 30/ha/år (Balafoutis eit al., 2017). Det største potensialet er forventa i tørkeutsette område som Middelhavsregionen. 

EU-kommisjonen nemner presisjonsjordbruk som ein måte å nå måla i den europeiske økologiske pakta, kjend som «European Green Deal» og «Farmen til gaffelstrategien». Gjennomføringa av EUs C ommon A gricultural P olicy (CAP) omfattar nye «økoordningar» som gjev ein stor straum av finansiering for å fremje berekraftig praksis, herunder presisjonslandbruk. Midla frå desse programma brukast òg til å sikre at mindre gardar alle har tilgang til raskt breibandsinternett, som krevst for datastyrte geografiske informasjonssystemer (GIS) teknikkar for identifikasjonssystem for landbrukspakkar og implementering av meir presise landbruksteknikkar. I tillegg kan landbruket forbetra den effektive gjennomføringa av C AP gjennom innsamling av georefererte data om jordeigenskapar, vêrrelaterte indeksar og avlingsstatus på landpakkenivå.  

Éit år er naudsynt for å implementere dei fleste teknologiar, men ometimes trening og partnarskap mellom technolog y leverandørar eller tenester kan ta lengre tid. Implementeringstida avheng av teknologien og budsjettet som er tilgjengeleg. Nokre teknologialternativar krev meir opplæring eller finansiering enn andre, men alle krev ein viss opplærings- eller oppstartsperiode før dei vert fullt operative. Grundig forsking, opplæring og førebuing kan redusere implementeringstida betydeleg, og samarbeide med erfarne brukarar. 

Dette alternativet inkluderer eit breitt spekter av moglege teknikkar med forskjellige levetider. Presisjonsjordbruksverktøy er så varierte at dette avheng av kva type maskinvare/programvare som brukast. Når det er implementert riktig, kan programvaren tilpassast i sanntid og held fram med å vere relevant så lenge maskinvaren som krevst for datainnsamling, held fram med å vere funksjonell. I dette tilfellet er levetida nesten heilt avhengig av haldbarheita til maskinvaren som brukast i implementeringa.