Tehnološko gnano kmetijstvo

Inovacije v kmetijstvu so pomembnejše kot kadarkoli prej, vloga sodobne tehnologije pa vse večja.

Kmetijstvo se sooča z velikimi izzivi: od naraščajočih stroškov oskrbe in pomanjkanja delovne sile do sprememb v željah potrošnikov po večji preglednosti in trajnosti. Majhne kmetije in kmetijske korporacije vse bolj čutijo te izzive in iščejo rešitve. Podobno kot velja za druga področja in različne vrste industrije, se tudi kmetijstvo vse bolj opira na namensko razvito tehnologijo, v tem primeru t. i. AgTech.

V okviru sodobnih agrarnih tehnologij so na delu vse bolj celovite rešitve, med katerimi zadnja leta prednjačijo precizno kmetijstvo, pametno namakanje, biotehnologija in avtomatizacija. Vse z namenom povečanja učinkovitosti, produktivnosti in trajnosti pridelave hrane. Tudi tehnološki trendi in pilotski projekti v kmetijstvu so izredno zanimivi in dokazujejo, da je tehnološki napredek v kmetijstvu pravzaprav skokovit. V nadaljevanju predstavljamo inovacije, kot so vertikalno kmetovanje v zaprtih prostorih, tehnologija živinoreje, sodobne prakse v rastlinjakih, raba umetne inteligence in veriženja podatkovnih blokov ter druge.

Vertikalno kmetovanje v zaprtih prostorih

Večina ljudi kmetijstvo povezuje s poljedelstvom oziroma pridelovanjem rastlin ali z vzrejo živali na prostem na velikih in pretežno ravnih površinah. A teh vendarle ni na voljo v izobilju, zato so kmetijski inženirji natuhtali zanimivo alternativo. S t. i. vertikalnim kmetovanjem v zaprtih prostorih je mogoče povečati pridelek ter preseči omejene površine zemljišč in celo zmanjšati vpliv kmetijstva na okolje s skrajšanjem razdalj v dobavni verigi. Gre za prakso gojenja pridelkov v zaprtem in nadzorovanem okolju, pri čemer so rastline zložene kot na policah – ena nad drugo. To v primerjavi s tradicionalnimi načini kmetovanja lahko znatno zmanjša površino, ki je potrebna za gojenje rastlin.

Dodana vrednost vertikalnega kmetovanja je tudi v tem, da za rast nekaterih rastlin sploh ne potrebuje zemlje. Večina rastlin je že sicer hidroponičnih – gre za rastline, ki odlično uspevajo že v posodi z vodo ob dodatku veliko hranil. Za tovrstno kmetovanje so primerne tudi aeroponične rastline – v tem primeru se korenine rastlin sistematično škropijo z vodo in s hranili. Tako se doseže primerljiv učinek, ko če bi bile te rastline posajene v zemlji. Čeprav so vse rastline »posajene« v vodi, pa vertikalne kmetije porabijo do 70 odstotkov manj vode kot tradicionalne. Kako je to mogoče? Voda v posodah ostaja in ne odteče v podtalnico, kot se to zgodi pri tradicionalnem poljedelstvu, kjer je namakanje kmetijskih površin vedno večji strošek.

Prednosti vertikalnega kmetovanja v zaprtih prostorih so očitne, od trajnostne rasti do znatno večjega pridelka ob manjših stroških dela. Še več, ta nova kmetijska tehnologija lahko vse leto natančno nadzoruje spremenljivke, kot so svetloba, vlažnost in voda, ter tako poveča proizvodnjo hrane z »zanesljivimi« pridelki. Kmetije, ki so že prešle na vertikalno kmetovanje, se pri tem ne ustavljajo. Tisti najbolj drzni inovirajo naprej. Z uporabo robotov za spravilo pridelka, sajenje in logistiko se močno zmanjša tudi količina dela, kar rešuje izziv, s katerim se soočajo kmetije zaradi trenutnega pomanjkanja delovne sile v kmetijski industriji. Takšne kmetije bolj spominjajo na avtomatizirano proizvodnjo v veliki tovarni.

Avtomatizacija v kmetijstvu

Prednosti avtomatizacije kmetijskih opravil so očitne že desetletja, t. i. pametno kmetovanje pa je avtomatizacijo prignalo na še bistveno višjo raven. Avtomatizacija kmetij povečuje njihovo učinkovitost, saj avtomatizira cikel pridelave poljščin ali živinoreje. Rešitve AgTech uvajajo inovacije na področju robotike, razvoj uporablja brezpilotne letalnike, avtonomne traktorje, robotske kombajne, samodejne robote za zalivanje in setev. Čeprav so te tehnologije dokaj nove, v panogi narašča število tradicionalnih kmetijskih podjetij, ki v svoje procese uvajajo avtomatizacijo, saj je njen glavni cilj opravljanje monotonih opravil, ki kmetovalcev ne veselijo.

Sodobna tehnologija v živinoreji

Tradicionalna živinoreja je za človeštvo verjetno najpomembnejši, vendar pogosto spregledan del kmetijstva, čeprav zagotavlja prepotrebne obnovljive naravne vire, na katere se vsak dan zanašamo v prehranski verigi. Živinoreja, ki je tradicionalno znana kot vodenje poslovanja kmetij in živinorejskih farm, vključuje vodenje natančnih evidenc o živalih ter zagotavljanje ustrezne oskrbe in hranjenja živali. Tehnološki napredek v kmetijstvu revolucionarno spreminja tudi svet živinoreje. Prav po zaslugi sodobnih tehnologij sta sledenje in upravljanje živine veliko lažja in hitrejša. Živinorejska tehnologija lahko izboljša ne le produktivnost farm ter upravljanje živine, temveč izboljša tudi udobje živali. Kako to počne? Koncept »povezane krave« narekuje opremljanje čred s senzorji za spremljanje zdravja živali in povečanje produktivnosti (dajanja mleka). S pritrditvijo posameznih nosljivih senzorjev na krave lahko rejci spremljajo dnevno aktivnost živali in morebitne težave, povezane z zdravjem. Tako lahko hitro in enostavno sprejemajo odločitve glede paše in molže. Odločanje na podlagi podatkov vodi do boljših in učinkovitejših odločitev, ki izboljšajo produktivnost živinorejskih čred – predvsem pa zmanjša količino napak (beri: napačnih odločitev).

Genomika živali pa je nova vrsta kmetijske tehnologije, ki jo lahko opredelimo kot preučevanje celotne genske slike žive živali in tega, kako lahko njena interakcija z drugimi vpliva na rast ter razvoj živali. Genomika pomaga živinorejcem razumeti genska tveganja njihovih čred in določiti prihodnjo donosnost njihove živine. Tako lahko živinorejci s strateškim ravnanjem pri izbiri živali in odločitvah o vzreji optimizirajo dobičkonosnost ter donosnost svojih čred.

Moderni rastlinjaki

V zadnjih desetletjih so se rastlinjaki iz majhnih objektov, ki se uporabljajo predvsem v raziskovalne in estetske namene (npr. botanični vrtovi), preoblikovali v veliko večje objekte, ki neposredno konkurirajo tradicionalni pridelavi hrane na prostem. Vloga rastlinjakov je izjemna, stroka ocenjuje, da se v njih letno proizvede za približno 350 milijard evrov zelenjave. Prav zato je ta panoga – tudi po zaslugi izjemnih izboljšav v tehnologiji gojenja rastlin – v razcvetu kot še nikoli doslej. Vedno pogosteje se pojavljajo ogromni rastlinjaki, katerih poslanstvo je zagotavljati prehrano bližnjim mestom.

Sodobni rastlinjaki postajajo vse bolj tehnološko zahtevni, saj uporabljajo razsvetljavo v obliki luči LED in avtomatizirane nadzorne sisteme za popolno prilagoditev okolja za rast izbranih rastlin. Podjetja, ki se ukvarjajo z rastlinjaki, se močno širijo in umeščajo svoje objekte za gojenje v bližini mestnih središč, da bi izkoristila vedno večje povpraševanje po lokalni hrani. In ker lokalno pridelana hrana na trgu dosega višjo ceno, to še dodatno poganja tudi naložbe v tehnološko napredne rastlinjake.

Vse bolj natančno kmetovanje

Kmetijstvo očitno doživlja tehnološko evolucijo – tehnologija postaja nepogrešljiv del vsake kmetije. V ospredje stopa precizno kmetijstvo, razvijajo se tehnologije, ki kmetom omogočajo, da z nadzorom vseh spremenljivk pri pridelavi pridelkov, kot so raven vlage, stanje tal in mikroklima, povečajo svoj pridelek. Z zagotavljanjem natančnejših tehnik sajenja in gojenja pridelkov pa vse bolj natančno kmetijstvo dosega večjo učinkovitost ob hkratnem obvladovanje stroškov (gnojil, pesticidov, namakanja ...).

Ponudniki rešitev, ki se ukvarjajo s preciznim kmetijstvom, si manejo roke. Nedavno poročilo analitske hiše Grand View Research napoveduje, da bo trg preciznega kmetijstva do leta 2025 dosegel 40 milijard evrov. Novo, mlajšo generacijo kmetovalcev namreč privlačijo hitrejši in prilagodljivejši sistemi in rešitve, ki jim omogočajo, da sistematično povečujejo pridelek.

Veriženje blokov in sledljivost hrane

Sposobnost tehnologije veriženja blokov za sledenje nespremenljivim zapisom in sledljivost vseh morebitnih sprememb se lahko uporabita za reševanje perečih težav v sedanjem prehranskem sistemu, kot so goljufije s hrano, varnostni odpoklici živil, neučinkovitost dobavne verige in sledljivost hrane nasploh. Edinstvena decentralizirana arhitektura zagotavlja preverjene rešitve in prakse po vsem svetu ter ustvarja pregleden trg prehranskih izdelkov.

Tehnologijo verig podatkovnih blokov bi veljalo najprej globalno uvesti na področju hitro pokvarljive hrane, kjer je živilska industrija izredno ranljiva, saj lahko večje napake vplivajo tudi na človeška življenja. Sledljivost je že sicer bistvenega pomena za verigo preskrbe s hrano. Zaradi trenutnega komunikacijskega okvira v živilskem ekosistemu je sledljivost dolgotrajno opravilo, saj nekateri členi verige še vedno sledijo informacijam na papirju. Veriženje blokov pa zagotavlja, da lahko vsi akterji podatke ustvarjajo in varno izmenjujejo na pregleden ter absolutno sledljiv način.

Kmetijstvo in umetna inteligenca

Kmetje lahko prek različnih senzorjev in merilnikov že danes spremljajo zdravje rastlin, stanje tal, temperaturo, vlažnost in druge podatke. Naslednja koraka pa sta obdelava in analiza teh podatkov ter korelacij med njimi. Cilj je kmetom omogočiti boljše razumevanje dogajanja na terenu (ali v zemlji) z napredno tehnologijo, ki jim lahko pove več, kot lahko vidijo s prostim očesom. Tehnologija pri tem ni le natančnejša, je tudi hitrejša.

Prelet polja, nasada, vinograda, gozda ali drugega področja z brezpilotnim letalnikom (beri: dronom), opremljenim z visokoločljivostno kamero, lahko kmetovalcu v par minutah zagotovi toliko podatkov, kot bi jih ročni pregled in popis dostavila v več urah ali dneh (odvisno, koliko ljudi bi sodelovalo in kako velika je površina).

V nadaljevanju pa pride do izraza za kmetijstvo prilagojena poslovna programska oprema. Algoritmi interpretirajo obod polja in spremembe v rasti ter razvoj poljščin kot statistične podatke, ki jih lahko kmetje razumejo in uporabijo pri sprejemanju odločitev. Algoritmi obdelujejo podatke ter se na podlagi prejetih podatkov prilagajajo in učijo. Več kot je zbranih vhodnih in statističnih podatkov, bolje lahko algoritem predvidi različne rezultate. Cilj je omogočiti kmetom, da to umetno inteligenco uporabijo za sprejemanje boljših odločitev na polju in s tem dosežejo svoje cilje za boljše pridelke.

Na področju kmetijstva je torej danes potrebna integracija naprednih tehnologij, kot so senzorji temperature in vlage, roboti, tehnologija GPS, videoposnetki iz zraka, računalniški vid in številne druge. Digitalna kmetijska tehnologija kmetovalcem in živinorejcem pomaga tudi pri opolnomočenju, saj jim omogoča boljši dostop do učinkovitih »proizvodnih« strategij, apliciranih na področji kmetijstva in živinoreje.