Precizna poljoprivreda

85

Razvojem tehnologije do napretka poljoprivredne proizvodnje

Osnovna pretpostavka precizne poljoprivrede je da veći broj informacija, isto tako i preciznih, bude na raspolaganju poljoprivredniku prilikom donošenja odluka. Izravna usporedba višegodišnjih parametara dobivenih s parcela rezultira sve svrsishodnijom, argumentiranom i optimalnom upotrebom sredstava za rad (pri čemu treba imati na umu ekološki utjecaj), čime će se povećati kvaliteta i kvantiteta proizvoda.

Precizna poljoprivreda je pojam koji se već dulje vrijeme koristi, ali nije rijetkost da mnogi poljoprivrednici zapravo ne razumiju o čemu se tu radi. Ideja precizne poljoprivrede se razvila iz potrebe za smanjenjem nepotrebnog onečišćenja okoliša kemijskim preparatima i aktivnim tvarima koji se koriste u poljoprivrednoj proizvodnji. Nagli rast cijena repromaterijala u poljoprivredi je proširio lepezu razloga radi kojih treba razmišljati o preciznoj poljoprivredi.

Visokoso fisticirana oprema

Sama ideja je krenula iz svemirske tehnologije kad su inženjeri iz tvrtke RDS koja je proizvodila senzore i opremu za američku agenciju za svemir NASA, počeli razmišljati o tome kako bi se mogla ista tehnologija iskoristiti u poljoprivredi. U početku se krenulo vrlo agresivno u tom smjeru, ali se isto tako brzo i odustalo od prvobitne ideje kad su ti isti inženjeri shvatili da se u poljoprivredi okreće puno manja količina novca od potrebne za visokosofisticiranu opremu. Drugi razlog je bila razina znanja i sposobnosti prosječnih farmera da se uhvate u koštac s vrlo zahtijevnom tehnologijom (hardware i software).

Danas se razvojem tehnologije satelitske navigacije i monitoringa na poljoprivrednim strojevima, i smanjenjem cijene tih ure đaja ponovno aktualiziralo pitanje primjene precizne poljoprivrede. Napredni farmeri u razvijenim poljoprivrednim zemljama već redovito primjenjuju neku od tehnoloških mogućnosti precizne poljoprivrede. Tako npr. danas u Francuskoj 10% farmera koristi neki od sustava precizne poljoprivrede.

Precizno gospodarenje

""Općenito se može reći da je precizna poljoprivreda ili precizno gospodarenje koncept poljoprivredne proizvodnje koji se temelji na promatranju i selektivnoj obradi ili tretiranju malih površina unutar nekog polja. Precizna poljoprivreda temelji se na primjeni informatičkih tehnologija, satelitske navigacije, sofisticiranog monitoringa rada i mogućnosti prilagođavanja poljoprivrednih strojeva i kvalitetne analitike uzoraka. Pomoću senzora se može utvrditi da li usjevi rastu i razvijaju se maksimalno učinkovito u konkretnim uvjetima, a mogu se i precizno definirati razlozi smanjene učinkovitosti. Prikupljene informacije se koriste za izradu karata koje pokazuju varijacije određenih promatranih elemenata poput prinosa, statusa plodnosti tla, stanja zakorovljenosti, razvoja bolesti itd. Ključni pojmovi su selektivnost, preciznost i točnost. Precizna poljoprivreda ima za cilj približiti se svakoj biljci i stvoriti joj optimalne uvjete za razvoj i rast. Istovremeno se postiže i učinak smanjenja negativnih utjecaja na okoliš radi prekomjerne primjene kemijskih sredstava za poticanje rasta ili suzbijanje štetnih organizama. Konačni efekt je ekonomičnija proizvodnja i značajne uštede repromaterijala, rada ljudi i strojeva i uštede u potrošnji energije.

Terminologija koja se koristi u preciznoj poljoprivredi

Točnost – postoji tri razine točnosti GPS-a. Niska razina ±50-100 cm, srednja razina ±10 cm i visoka razina točnosti ± 2 cm.
""Digitalne fotografije prostora – fotografije visoke rezolucije koje se dobiju snimanjem iz zraka ili s uzvišenih pozicija, a služe za pripremu plana rada na polju.
Mapiranje ili kartiranje – izrada karata pomoću GPS-a i podataka od senzora, pri čemu se svakoj točki koordinatnog sustava pridružuje određeni podatak. Postoje mape prinosa iz kojih se točno vidi koliki je prinos na nekom dijelu parcele, iz čega se može zaključiti koliki je potencijal prinosa i koliko je odstupanje od optimuma. Analizom se mogu ustanoviti razlozi radi kojih na nekim dijelovima parcele nije postignut optimalni prinos. Ovi podaci također mogu poslužiti za izradu karte gnojidbe, ako se koristi metoda vraćanja iznijetih hraniva iz tla. Također postoje mape korova, mape pojedinih hraniva (N, P, K, B itd.), mape teksture tla, odnosno mogu se izraditi mape svih mjerljivih svojstava koje će služiti za donošenje odluka za primjenu odgovarajuće agrotehnike.
Tehnologija promjenjive količine ili varijabilne doze – radi se o tehnologiji koja raspolaže s uređajima i opremom koja je u stanju aplicirati različite količine nekog materijala na raličitim dijelovima parcele. Npr. ovom tehnologijom se može aplicirati veća količina sjemena na dijelovima parcele koja su plodnija, a manja količina sjemena na manje plodnim dijelovima parcele. Za to treba napraviti karte sa željenim količinama sjemena na svakom dijelu parcele, ili se koriste senzori, koji mjere u realnom vremenu, određene elemente tijekom sjetve i definiraju količinu sjemena u tom trenutku. Suprotni pojam je tehnologija uniformne količine – ista količina materijala se primjenjuje na svim dijelovima parcele.
GIS – Geografski Informacijski Sustav – sustav je za upravljanje prostornim podacima i osobinama pridruženim njima. To je računalni sustav koji je sposoban integrirati, spremiti, urediti, analizirati i prikazati geografske informacije.
Senzori – uređaji pomoću kojih se prikupljaju informacije potrebne za provođenje tehnologije precizne poljoprivrede. Senzori mogu prikupljati informacije pomoću kojih farmeri stvaraju karte koje su podloga za različite aplikacije, a mogu se koristiti kao uređaji za mjerenje podataka u realnom vremenu i tada oni daju instrukciju upravljačkom uređaju stroja koji izračunava potrebnu dozu i odmah ju primjenjuje tijekom rada. Ovaj način se koristi za prihranu usjeva dušičnim gnojivima. Danas postoji veliki broj senzora koji određenim metodama vrlo precizno mjere različite elemente.
""RTK sustav – od engl. Real Time Kinematic – sustav koji koristi stacionarnu baznu stanicu za korekciju satelitskog signala, na taj način se eliminiraju pogreške zbog atmosferskih pomaka i ovaj sustav daje najveću točnost definiranja položaja vozila koje ima GPS. Točnost pozicioniranja s ovim sustavom je ± 1 cm.
Automatsko upravljanje traktora – sustav koji se bazira na GPS signalima i automatski upravljaju traktorom u polju bez preklapanje ili razmaka između prohoda. Ovaj sustav se koristi na traktorima, kombajnima, silažnim kombajnima, samohodnim prskalicama, rasipačima i kosilicama.
""Automatska kontrola sekcija – radne grane rasipača, prskalica, sjetveni uređaji sijačica, radni segmenti kultivatora, mogu se podijeliti na sekcije koje se tijekom rada mogu uključiti ili isključiti. Kad se to poveže u sustav koji je upravljan i kontroliran pomoću GPS, tada se vrlo preciznim uključivanjem i isključivanjem pojedinih sekcija u točno određenom trenutku spriječava preklapanje ili stvaranje praznog prostora na uvratinama, na rubovima nepravilnih parcela i sl.Na taj način ne troši se nepotrebno sjeme, gnojivo i zaštitna sredstva, smanjuje se kontaminacija polja i postiže se optimalan sklop. Sekcijska kontrola je zapravo pojedinačno upravljanje iz centralnog računala s pojedinim sjetvenim uređajima na sijaćicama ili pojedinim dijelovima krila prskalice ili pneumatskih rasipača. Vrlo čest je slučaj da parcele nisu idealnog pravokutnog oblika pa se na uvratinama ili na rubovima parcela, posebno kod širokozahvatnih strojeva (sve prskalice, svi rasipači, široke sijaćice), vrši dvostruka obrada, pri čemu se radi dvostruka šteta. Najprije se troši više sjemena, gnojiva ili zaštitnih sredstava, a kao rezultat je smanjeni prinos, jer dolazi do pregustog sklopa, radi čega biljke nemaju osiguran optimalni životni prostor, pa dolazi do polijeganja ili izostaka procesa stvaranja ploda, ili se biljke oštećuju zbog pregnojenosti i prevelike koncentracije pesticida.
Stalni tragovi – Sustav koji omogućuje traktorima i svim drugim strojevima da se uvijek kreću po istim tragovima tijekom rada u polju. Na taj način se minimalizira površina koja se destruira uslijed gaženja. Na dijelu parcele koja nije izložena gaženju održava se bolja struktura, manje se troši energije za obradu, propusnost tla je značajno bolja, manja je erozija i veći su prinosi.
GPS kompatibilni kontroler – sustav koji omogućuje upravljanje priključnim strojevima (sijaćice, prskalice, rasipači itd.) na način da izvršavaju zadane radnje prema pripremljenim kartama za aplikaciju, a uz pomoć GPS-a.
Inteligentne gume – ovaj pojam se koristi za gume koje imaju mogućnost brze promjene tlaka zraka tijekom rada i bez zaustavljanja. Senzori koji mjere brzinu, stanje tla, težinu strojeva itd. šalju podatke u procesor koji optimira tlak zraka u gumama kako bi se izbjeglo pretjerano gaženje tla. GPS prijemnici imaju praktičnu vrijednost za preciznu poljoprivredu, jer su to uređaji koji se koriste za navigaciju i definiranje položaja strojeva, biljaka i predmeta u prostoru.

Pretpostavka za precizno gospodarenje je mogućnost definiranja položaja neke točke u prostoru. To se postiže GPS-om (eng. global positioning system) ili u grubom prijevodu Globalni Pozicijski Sustav. Pomoću skupina satelita i odgovarajućih GPS prijemnika danas je moguće odrediti trodimenzionalne koordinate neke točke u prostoru. Naravno da je preciznost i točnost de finiranja koordinate točke u prostoru usko povezana s osjetljivošću i cijenom opreme koja se koristi.

Hrvatska se nalazi na geografskim širinama koje su dobro pokrivene signalima koje emitiraju sateliti, pa prema tome i mogućnost preciznog pozicioniranja je više nego zadovoljavajuća. Ipak za određenu primjenu potrebno je imati veću ili manju točnost navigacijskog sustava. Opet općenito se može reći da je za obavljanje različitih poljoprivrednih poslova dovoljna točnost kao što je prikazano u tablici 1.

""Točnost navigacije upotrebom autonomnih prijemnika koji rade samo sa signalima emitiranim od satelita je 2 – 5 m i nisu prikladni za rad u poljoprivredi, osim za grubu identifikaciju parcela. Budući da je za većinu poslova potrebna veća točnost, nužno je koristiti neki od korekturnih instrumenata.
Dva su osnovna pojma točnosti navigacije
1. Apsolutna točnost i
2. Relativna točnost.
Apsolutna točnost manje je interesantna u poljoprivredi, a predstavlja maksimalno odstupanje pri definiranju položaja neke točke kad se mjerenje ponavlja nakon jednog dana, jednog mjeseca ili jedne godine.
Relativna točnost odnosi se na maksimalno odstupanje kad se mjerenje ili prijem signala od satelita uzima u vremenu kraćem od 15 min. U poljoprivredi se to najčešće naziva prolaz do prolaza, jer se dva susjedna prolaza strojem najčešće i obave u vremenu od 15 minuta. Za naše područje koriste se besplatni korekturni podaci EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay Service) ili OMNISTAR koji se plaća. Relativna točnost uz primjenu ovih korekcija može ići od 10 do 25 cm, a apsolutna točnost je 1 do 2 m.

Svi poslovi osim onih najpreciznijih kao što su sjetva, izrada gredica, međ uredna kultivacija i precizno ubiranje usjeva, mogu se koristiti navigacijskim sustavom koji ima korekciju signala pomoću OMNISTARA ili EGNOSA. Sjetva, obrada međuredova, sadnja, kultivacija, topografsko mapiranje i drugi vrlo precizni poslovi zahtijevaju primjenu vlastitih zemaljskih referentnih stanica (RTK – Real Time Kinematic) koje se nalaze u blizini GPS prijemnika i s kojima se postiže točnost do 1 cm apsolutne točnosti.

Kad se jednom može precizno definirati položaj stroja, biljke ili predmeta, tad je ispunjen prvi uvjet za precizno gospodarenje. Sama činjenica da se poznaju koordinate neke točke u prostoru nije dovoljna, već je potrebno puno više informacija kako bi se biljci osiguralo optimalne uvjete. Drugi je korak precizne poljoprivrede snimanje postojećeg stanja parcele (raspored osnovnih hranjiva u tlu, EC, pH tla, zakorovljenost, prisutnost podzemnih voda, sklop, oblik parcele, depresije, izbočine itd.). Za snimanje postojećeg stanja parcele potrebno je imati odgovarajuću opremu za praćenje i mjerenje promjenjivih veličina. Budući da se sustav preciznog gospodarenja eksponencijalno komplicira uvođenjem svakog novog senzora, ili uvođenjem svakog novog kontroliranog zahvata, nužno je raditi s informatičkim sustavima obrade podataka koji u konačnici daju smisao i omogućuju pozitivne efekte preciznog gospodarenja. Treći korak je vrednovanje prikupljenih podataka i donošenje odluka. Tu je u fokusu čovjek i znanja potrebna za optimiranje životnih i proizvodnih procesa. Ovo je područje gdje se najmanje koristi tehnika i područje gdje su moguće najveće pogreške.
Prikupljanje podataka – Za provedbu postupaka precizne poljoprivrede (precizna gnojidba, prihrana, zaštita, itd.) potrebno je prikupiti točne podatke, kvalitetno ih obraditi i na kraju provesti postupke aplikacije potrebnih radnji u polju. Prikupljanje podataka podrazumjeva kartiranje prinosa, uzimanje uzoraka tla i njihovu analizu, mjerenje heterogenosti tla po mehaničkom sastavu tla, kiselosti elektrokonduktivnosti itd., utvrđivanje prisustva korova, mjerenje broja štetnika, utvrđivanje zdravstvenog stanja usjeva i utvrđivanje stupnja ishranjenosti. Neke od navedenih metoda prikupljanja podataka se provode istovremeno s aplikacijom određenog postupka njege usjeva, a neke metode se provode unaprijed i provedbom plana gospodarenja služe kao podloge za kasnije aplikacije postupaka uzgoja biljaka.
""Kartiranje prinosa – Karte prinosa imaju za cilj pokazati uzgajivaču heterogenost prinosa po proizvodnim tablama kako bi se kasnije lakše mogli utvrditi razlozi smanjenja prinosa i kako bi se plan uzimanja pedoloških uzoraka mogao točnije definirati. Kartiranje prinosa također pokazuje koliki je maksimalni mogući očekivani prinos na nekoj parceli i prema tome koju ciljanu količinu hranjiva treba planirati prilikom gnojidbe. Farmeri neprestano istražuju mogućnosti povećanja prinosa i kvalitete na mikrolokacijama, pa često sve proizvodne površine koriste kao pokušalište. Kartiranje prinosa će im u tom slučaju jako olakšati praćenje pokusa s uzgojem različitih sorata ili hibrida. Kartiranje se provodi istovremeno s procesom žetve tako da se cijelo vrijeme trajanja žetve pomoću jednostavnog GPS uređaja određuje položaj kombajna i u realnom vremenu se mjeri maseni ili volumenski protok proizvoda koji se ubire. Preciznost senzora koji mjere protok mase važnija je od preciznosti definiranja položaja stroja. Najčešće kombajni već imaju ugrađene software koji preračunavaju prinos u kg/m2 ili kg/ha i spremaju prikupljene podatke u digitalnom obliku kako bi se kasnije lako mogli upotrijebiti za poslove dokumentiranja, planiranja i odlučivanja.
Kontrola preciznosti rada strojeva – senzori koji se nalaze na radnim dijelovima priključnih strojeva prate rad strojeva i registriraju eventualne probleme radi koji dolazi do nepreciznosti. Ovi senzori su vrlo korisni na sijaćicama, prskalicama, kombajnima i rasipačima, jer čine dodatnu kontrolu i daju sigurnost rukovateljima da je posao odrađen upravo onako kako treba. Danas se koriste senzori u širokom rasponu točnosti i cijena. Naravno da su najbolji oni koji imaju najveću preciznost, ali oni se ugrađuju na strojeve koji slove kao najbolji. Tako npr. vrlo precizni su senzori koji kontroliraju sjetvu okopavina na preciznim rednim sijaćicama, a točnost im je takva da za svaki red mogu točno prikazati broj posijanih zrna, duljinu puta na kojem su ta zrna posijana, srednji razmak između zrna, broj mjesta na koja nije posijano zrno odnosno broj preskočenih mjesta itd.
3-D skeniranje parcela – ima praktično značenje u niveliranju polja, meliorativnim zahvatima prilikom postavljanja drenaže ili izrade otvorenih kanala za odvodnju i finoj pripremi tla za sjetvu povrća. Upotreba 3-D funkcije GPS uređaja je još dosta ograničena radi komunikacijskih veza između uređaja za trodimenzionalno snimanje površine parcela i strojeva koji obavljaju zadani posao.
Skeniranje i uzorkovanje tla – Uzimanje uzoraka tla i njihova analiza još je uvijek najpouzdanija metoda prikupljanja podataka o plodnosti tla i određivanja intenziteta gnojidbe osnovnim hranjivima kao što su fosfor, kalij, kalcij i magnezij. Nažalost ova metoda nije jeftina, posebno kad se uzme u obzir činjenica da je za kvalitetne preporuke gnojidbe potrebno uzimati skupne uzorke s površine ne veće od 1-3 ha. Već postupak uzimanja uzoraka traži veliki angažman stručnih ljudi, a uzimanje uzoraka s dubine od 0-30, 30-60 cm na nekoliko mjesta unutar jednog ha, predstavlja značajan trošak u kalkulaciji, a nakon toga sve te uzorke treba kemijski analizirati. Stanje u Hrvatskoj je takvo da je trenutna cijena kvalitetne analize uzoraka previsoka i dovodi u pitanje smislenost ovog postupka.
Za skeniranje heterogenosti tla prema vlažnosti, mehaničkom sastavu elektroprovodljivosti itd. postoje skeneri koji se mogu postaviti na terenska vozila i traktore i vožnjom po parceli se elektronski bezkontaktno prikupe potrebni podaci. Ovu opremu si mogu priuštiti samo veliki proizvođači i velike farme, dok za manje proizvođače treba organizirati timove na razini državnih institucija koji će za šire regije vršiti uslugu skeniranja i uzorkovanja tla.
Skeniranje već uspostavljenih usjeva obavlja se u svrhu prihrane dušikom i mikroelementima ili za prskanje korova samo na mjestima gdje je korov prisutan. To se radi na način da se na prednji dio traktora ili na krov kabine traktora postave nosači skenera koji imaju senzore i snimaju usjev. Informacija se odmah obrađuje i šalje se uputa, preciznom (uglavnom pneumatskom) rasipaču mineralnih gnojiva ili prskalici, o dozi koja se treba primjeniti u točno određenom trenutku. Danas je najčešća primjena ove metode u prihrani žitarica i visokorazvijene zemlje je jako koriste. Primjer Švedske gdje farmeri koji rade uslužnu prihranu pšenice ili ječma obavezno moraju imati instalirane uređaje tzv. N-senzore koji očitavaju stanje usjeva i doziraju N2 gnojivo prema potrebi.
Skeniranje prisutnosti korova na polju ili u usjevu je najnovija metoda koja se koristi za prskanje samo onih dijelova parcele na kojima se nalaze korovi. Uređaji koji prepoznaju korove daju signal pojedinačnoj dizni na prskalici da prska s preciznom količinom aktivne tvari, na taj način se prskaju samo korovi, a ne cijela površina i sustav je vrlo učinkovit kod korova koji se pojavljuju naknadno.
Obrada podataka i planiranje – prikupljeni podaci o stanju parcele i usjeva, ako se ne radi o on-line skeniranju, trebaju se obraditi i temeljem dobivenih karata obavlja se planiranje daljnjiih postupaka. Ovo je potrebno iz razloga što se prikupljeni podaci dobiju u obliku točkastog prikaza, ili su jako raspršeni, pa je potrebno napraviti određene interpolacije i prilagođavanje formi koju strojevi mogu prihvatiti.
Virtualni terminali i ISOBUS terminali – u posljednjih desetak godina proizvođači programskih aplikacija i uređaja za preciznu poljoprivredu, nezavisno su razvijali svoja rješenja, pa se dogodilo da svaki proizvođač ima kontrolere koji mogu raditi samo s nekim priključcima samo neke zahvate. Najčešće su protokoli za razmjenu podataka između kontrolera na stroju i terminala s procesorom na traktoru bili kompatibilni, ali vrlo često uz primjenu nekih međuelemenata koji su trebali uskladiti podatkovne zapise. To je praktično značilo da se skoro svaki stroj koji ima neke senzore ili uređaje koji kontroliraju radni proces može upravljati s nekog kompjuterskog terminala na traktoru, ali je to prilično komplicirano povezati da radi bez poteškoća. Radi toga su svi proizvođači priključnih strojeva ili virtualnih terminala radije predlagali korisnicima (farmerima) korištenje vlastitih upravljačkih terminala, koje su međusobno povezivali, ili su samo snimali prikupljene podatke. Konačan rezultat je bio taj da su kabine u inače raskošnim traktorima postale premale za sve monitore koji su se istovremeno ugrađivali u traktore. Naravno svaki monitor (koji je zapravo bio neka vrsta industrijskog kompjutera) nije bio nimalo jeftin, pa je i konačna cijena precizne poljoprivrede bila mnogima previsoka. To je jedan od razloga da je precizna poljoprivreda razvijenija u zemljama gdje su farmeri bogati, pa si mogu priuštiti skupu opremu.

Velik broj monitora u traktorima, hrpe kablova i problema oko povezivanja priključnih strojeva, traktora i kontrolnih terminala natjerala je udruženje europskih inženjera da se dogovore oko korištenja standardnog komunikacijskog protokola ISO 11783 koji se komercijalno zove ISOBUS. To je standard koji specificira mrežu serijskih podataka za komunikaciju poljoprivrednih i šumarskih traktora i priključaka. Od 2009. godine, kad je ovaj standard prihvatila većina europskih proizvo đača poljoprivrednih strojeva, do danas svi značajniji proizvo đači se oslanjaju na ovaj standard ili su s njim kompatibilni.

""Automatsko upravljanje traktora i radnih strojeva – upotrebom GPS navigacije i veze s upravljačkim sustavom traktora moguće je potpuno automatsko upravljanje traktora i vođenje po zamišljenim i unaprijed definiranim putanjama, pri čemu nije potrebno dnevno svjetlo, ni umjetna rasvjeta, pa se strojevi mogu koristiti danju i noću. Ovo automatsko upravljanje ima veliku primjenjivost u poslovima predsjetvene obrade tla, osnovne gnojidbe, prihrane, sjetve, zaštite usjeva, međuredne obrade, žetve itd. Uštede koje se postižu ponekad su vrlo velike i oprema za automatsko navođenje i/ili upravljanje se u pravilu isplati u kratkom vremenskom intervalu. Prihvatljivo je i za manja gospodarstva. Najznačajnije uštede su u smanjenom nepotrebnom preklapanju prohoda, točnoj aplikaciji gnojiva i zaštitnih sredstava, većim dnevnim učincima i optimalnom korištenju konstrukcijskog radnog zahvata strojeva.

Precizna poljoprivreda i sustavi obrade tla

Precizna poljoprivreda može se primjeniti na gotovo svim sustavima obrade tla, od konvencionalnog sustava obrade tla, do minimalne obrade. Ipak najbliže su povezane racionalna obrada tla i precizna poljoprivreda, jer se za kvalitetnu racionalnu obradu također koriste suvremeni senzori i pomagala kao i za preciznu poljoprivredu. Racionalna obrada tla je naziv za obradu tla koja uzima najbolje od konvencionalne obrade i primjenom novih tehnologija optimira troškove obrade uz postizanje optimalnih uvjeta pripreme tla.

Racionalna obrada se ne može promatrati generalno već se mora definirati za točno ciljane uvjete: veličinu gospodarstva, klimatske uvjete, financijske sposobnosti farmera, veličinu osnovnih pogonskih jedinica, strukturu sjetve itd. Kad se ovakva filozofija obrade tla aplicira na dovoljno male površine unutar neke proizvodne parcele tada se može izvesti novi pojam racionalne precizne obrade tla.

Racionalna obrada tla se može provesti na onim farmama gdje ima kritična količina znanja da se unaprijed može točno planirati i projicirati uvjete u kojima će se odvijati proizvodnja.

""Primjena sustava precizne poljoprivrede u oranju

Oranje je najstarija radna operacija obrade tla i vrlo malo se mijenjala kroz povijest. Ipak i uz tu činjenicu danas je nezamjenjiva radna operacija koja se standardno koristi kod većine poljoprivrednih proizvođača širom svijeta, a posebno je važna u regijama koje imaju teška glinom bogata tla i zime s niskim temperaturama. Moderni plugovi u sustavu precizne poljoprivrede koriste senzoriku za precizno definiranje dubine rada, jer se već s vrlo malim promjenama radne dubine značajno povećavaju troškovi i cijena koštanja gotovih proizvoda. Osim precizne kontrole dubine oranja današnja tehnika GPS i njihova preciznost omogućuju „ON-LAND“ rad tj. oranje s traktorom čiji kotači gaze po nepooranom dijelu tla. Ovakav način rada ima niz prednosti:
• traktor ima jednaku težinu na lijevim i desnim kotačima
• raspored sila je jednolik, pa je ukupna vučna sila veća
• nema gaženja već preoranog tla i struktura je ista po cijeloj parceli
• traktori mogu imati široke gume
• plugovi mogu biti vario izvedbe i kvalitetno spajaju prohode i kod uskog radnog zahvata prve brazde
• nije potrebno koristiti specijalni nož za proširenje zadnje brazde
• traktor nije nagnut pa je vozaču udobnije
• pogodni su za rad s traktorima s kotačima kao i s traktorima s gusjenicama
• mogu se koristiti traktori s udvojenim kotačima pa nije potrebno vrijeme za skidanje i ponovnu montažu kotača.
• nije potrebno podešavati razmak kotača traktora
• okretanje pluga premetnjaka je jednostavnije i plug se lakše podešava
„ON-LAND“ način oranja traži automatsko upravljanje traktora s visokom razinom točnosti pozicioniranja i potrebno je koristiti baznu stanicu za korekciju satelitskog signala, kako bi se dobila velika relativna točnost. GPS sustav kod vario plugova obavlja korekciju radnog zahvata pluga i na taj način se postiže idealna ravna brazda, što je pretpostavka da osjetljive biljne vrste imaju uvijek iste uvjete nicanja i ravnomjeran rast i razvoj, čiji se efekti na kraju vide u postignutim prinosima. Ovo je posebno važno u proizvodnji povrća. Automatsko upravljanje traktora pri oranju omogućuje idealno ravne brazde i perfektni izgled polja bez obzira da li se radi o malim ili velikim poljima.

Predsjetvena priprema tla u sustavu precizne poljoprivrede

Upravljanje s radnim procesima obrade tla u poljoprivrednoj proizvodnji na prvi se pogled čini jednostavnim i većina ljudi misli da tu nije potrebna primjena sofisticiranih metoda rada. Međutim, ako se detaljno uđe u problematiku obrade tla i predsjetvene pripreme, ili kako je još zovu dopunske obrade tla, tada se uočavaju pogreške koje rezultiraju neobrađenim trakama između dva prohoda stroja ili u preklapanju prohoda. Veliki strojevi radnog zahvata 6 m i više teško se upravljaju bez pogrešaka. Tanjurače, gruberi, sjetvospremači i slični strojevi za pripremu tla u pravilu su širokog radnog zahvata i prilikom spajanja prohoda najčešći je slučaj da se dva prohoda preklapaju. Ovo preklapanje u pravilu iznosi 50-80 cm po danu, odnosno 60- 100 cm noću. Zbog preklapanja se nepotrebno smanjuje učinak za 10- 15%, a u istom odnosu se povećava trošak predsjetvene pripreme tla. Drugi problem kod strojeva za predsjetvenu pripremu tla je slaba vidljivost između tretiranog i netretiranog tla u drugom prolazu, pa se vozač mora značajno naprezati i umarati kako bi bio siguran da kvalitetno spaja prohode. Ovaj problem je posebno izražen u noćnom radu. Primjenom preciznih GPS-a izravno se postiže ušteda od 10-15 % ukupnih troškova za predsjetvenu pripremu tla. Dodatni efekti su još veći ako se radi noću, jer GPS i automatsko upravljanje traktora značajno olakšavaju rad vozačima traktora, oni su zadovoljniji, bolje raspoloženi i efikasnije koriste ukupno raspoloživo radno vrijeme.

U predsjetvenoj obradi tla primjenom tehnologije precizne poljoprivrede vrijedi pravilo po kojem se tlo obrađ uje minimalno koliko je potrebno za postizanje optimalne sjetvene posteljice.

Primjena sustava precizne poljoprivrede u sjetvi

Sjetva je jedan od najvažnijih poslova u poljoprivredi. Stara narodna izreka kaže „kako siješ tako ćeš i žeti“. O kvaliteti sjetve značajno ovisi očekivani prinos i profitabilnost cijelog posla. Greške koje se učine tijekom sjetve najčešće kasnije nije moguće kompenzirati nekim drugim zahvatima. Razlozi leže u relativno kratkim i važnim agrotehničkim rokovima za većinu kultura koje se proizvode u RH. Iz svih navedenih razloga nameće se gotovo kao nužnost primjena kontrole i ""praćenja brojnih elemenata u procesu sjetve, što je sastavni dio precizne poljoprivrede. Moglo bi se čak reći da su prvi koraci precizne poljoprivrede bili u preciznoj sjetvi okopavina odnosno kultura koje se siju u redove na točno određeni razmak. Prve takve sijaćice su se zvale precizne sijaćice. Naravno razvojem tehnologije sjetve i pojam precizne sjetve je značajno proširen tako da se danas može raspravljati o vrlo širokom području primjene metoda precizne poljoprivrede za sjetvu. Kod sjetve je važno da svaka biljka ima osiguran dovoljan životni prostor, a da istovremeno ne ugrožava drugu biljku. Iz tog razloga je važno posijati točno određenu količinu sjemena na odgovarajuća mjesta. Tehnologijom precizne poljoprivrede za taj posao je potrebno primjeniti automatsko upravljanje traktora, automatsku kontrolu sekcija, tehnologiju promjenjive količine sjemena i nadzor protoka sjemena. Današnje moderne sijaćice za sjetvu okopavina imaju za svaki red nezavisni pogonski elektromotor koji može prema nalogu centralnog procesora u bilo kojem trenutku sijati sjeme na željeni razmak. Takvi strojevi imaju i optičke senzore koji detektiraju svaku posijanu sjemenku i informaciju šalju u bazu podataka pa je moguće kasnije točno vidjeti koliko je sjemenki u kojem redu i na kojem mjestu posijano. Za sjetvu se unaprijed pripreme karte sjetve i sijaćica izvršava nalog prema tim podacima. Ukoliko je parcela koja se sije nepravilnog oblika sijaćica će posijati sjeme bez preklapanja uvijek na točno definirani razmak. Na taj način se štedi sjeme i osiguravaju se optimalni uvjeti za dalji rast i razvoj biljaka. Kod sjetve u redove može se postići individualno podešavanja razmaka sjemena neovisno za svaki red, kontrola stvarno izbačenog sjemena (ukoliko neko zrno ne bude izbačeno to se detektira i zabilježi), uspostavljanje stalnih tragova (kod sjetve šećerne repe ili soje stalni tragovi se ostavljaju jer široke gume traktora ne mogu ući u međured od 45-50 cm, pa je bolje ne sijati redove koje će traktor kasnije pogaziti), satelitska kontrola početka i kraja sjetve (sekcijska kontrola), precizno spajanje prohoda i vođenje uz pomoć GPS-RTK sustava i vrlo precizna regulacija dubine sjetve.

Primjena sustava precizne poljoprivrede u gnojidbi

Osnovna gnojidba primjenom varijabilne doze gnojidbe – Ovo je metoda koja se već primjenjuje i na nekim većim farmama u Hrvatskoj, a sastoji se od izrade varijabilnog plana ""gnojidbe i karata gnojidbe koje unaprijed definiraju količinu pojedinačnih gnojiva na svakom dijelu neke parcele. Računalo u traktoru očitava poziciju rasipača i s karte očitava dozu gnojiva koju u tom trenutku rasipač treba izbaciti te šalje informaciju rasipaču da namjesti uređaj za doziranje u točno definirani položaj. Sama tehnika je vrlo jednostavna, ali postoje određene teškoće u operativnoj primjeni ove metode. Prvi problem je što nacionalni proizvođač mineralnog gnojiva nerado prodaje pojedinačna gnojiva (MAP-P2O5, KCl- K2O) pa ih je na tržištu teže pronaći u slobodnoj prodaji. Drugi problem je visoka cijena analize uzoraka tla, pa korisnici reduciraju broj uzoraka tako što analize rade na površinama od 3-10 ha što ima za posljedicu veliku vjerojatnost da će se napraviti pogreška kod preporuka gnojidbe i interpolacije podataka, odnosno karta koja se izrađuje za definiranje doze gnojidbe neće biti točna. Nadalje ova oprema za manje farme je još uvijek nedostupna jer je visina investicije visoka pa treba razmišljati o nekom od vidova udruživanja, a strojni prsteni koji postoje još uvijek ne primjenjuju ovu tehnologiju, iako se vrlo brzo isplaćuje i ima velike jednokratne efekte.
On-line gnojidba – ovdje se radi o sustavu prihrane usjeva prema potrebama biljke i potencijalima tla. Senzori koji se nalaze na traktoru ili na posebnim nosačima ispred stroja, očitavaju reflektirajući signal od biljke i šalju ga na obradu u računalo. Već prema tome koji se suatav obrade podataka primjenjuje, software obrađuje podatke pri čemu uvažava kriterije maksimalnog potencijala tla i šalje informaciju stroju koju količinu dušičnog gnojiva treba aplicirati. Na taj se način povezuju proizvodni potencijali tla i biljke i postiže se maksimalni mogući prinos uz optimalnu potrošnju dušičnog gnojiva. U prosjeku primjena ovih sustava prihrane ima rezultat u povećanju prinosa od cca 10%, a da se pri tom ne troši više gnojiva. U skandinavskim zemljama tzv. „Kontraktori“ tj. vlasnici strojnih prstena koji rade uslužno poslove strojne obrade manjim farmerima, ne mogu (nitko ih ne želi angažirati) raditi posao prihrane pšenice i drugih žitarica ako nemaju sustav varijabilne gnojidbe prema potrebama biljaka. Oni koriste najsofisticiranije senzore za snimanje stanja ishranjenosti biljke i tu informaciju uzimaju za izračunavanje trenutne gnojidbene doze. Danas postoji više proizvođača senzora i kompjuterskih programa za rad s rasipačima, a isplativost investicije je vrlo brza. GPS sustavi, i tehnologija varijabilne doze gnojidbe se može primjeniti na svim tipovima rasipača mineralnih gnojiva, ali i tu se mogu postići dodatna poboljšanja primjenom rasipača s mogućnošću sekcijske kontrole. To su pneumatski rasipači koji imaju princip rada sličan principu rada prskalica. Gnojivo se iz spremnika izuzima preciznim dozatorima i pneumatskim putem se transportira do sapnice koja u obliku uske lepeze prema gore razbacuje granule mineralnog gnojiva. Širina svake lepeze je oko 1 m i pomoću ON/OFF ventila ili zasuna svaka sapnica se pojedinačno može zatvoriti i otvoriti što omogućuje vrlo preciznu sekcijsku kontrolu. Manje precizni pneumatski rasipači mogu upravljati sa sekcijama širine 6 – 8 m što je još uvijek velika prednost u odnosu na rasipače s centrifugalnim diskovima.

Primjena sustava precizne poljoprivrede u zaštiti bilja

Kontrola korova – Kod precizne poljoprivrede kontrola korova počinje snimanjem vrsta korova i njihovog intenzteta. Snimanje prisustva korova se treba vršiti učestalo i ti podaci se unose u ""računalo gdje se matematičkim metodama pomoću specijalnih programa određuje strategija aplikacije herbicida. Ti podaci se u GIS-u pretvaraju u dokumente koje se prenose u računalo koje upravlja prskalicom. Snimanje polja i korovana njemu se može obaviti ručno s posebnim skenerima, specijalnim kameramakoje snimaju s velike visine ili pomoću kamera visoke rezolucije koje snimaju iz „Dronova“ ili drugih malih bezpilotnih letjelica koje se upravljaju uz pomoć GPS-sustava. Ručno skeniranje je najjeftinija metoda i može se primjenitina manjim farmama. Radi se na način da se hoda po polju ili se vozi traktorom ili quadom s ručnim GPS-om i označavaju se koordinate prostora ili rubovi prostora na kojem se nalaze korovi i koji treba tretirati. Na velikim poljima treba primjeniti brže metode pomoću skenera koji razlikuju kulturne biljke od korova. Drugi način primjene prskalica u sustavu precizne poljoprivrede je ON-LINE rad. U tom slučaju se primjenjuju senzori koji prate stanje korova ispred dizne ili rasprskivača i u trenutku kad senzori detektiraju korov aktivira se ventil koji otvara protok sredstva na dizni. Protok se otvara kad je dizna nekoliko cm ispred korova i zatvara se kad dizna za nekoliko cm prođe iza korova. Na taj način je kompletan korov poprskan. Ovaj sustav se može koristiti i za prskanje zaštitnim sredstvima kod ""usjeva gdje ima, u prvim stadijima razvoja biljaka, dosta prostora koji nije pokriven biljkama pa se s fungicidom ili nekim drugim zaštitnim sredstvom prska samo po biljkama. Najjednostavniji pozitivni efekti kod prskalica se postižu jednostavnom sekcijskom kontrolom rada prskalice pri čemu se eliminiraju preklapanja i dvostruko prskanje, kao i dijelovi parcele koji ostaju nepoprskani. Ovaj sustav je identičan svim uređajima koji rade po principu preciznog pojedinačnog satelitskog praćenja položaja svake brizgalice i njihovim uključivanjem ili isključivanjem na točno određenim mjestima. Prskalice koje rade u tehnologiji precizne poljoprivrede moraju biti opremljene brojnim senzorima i ure ajima za regulaciju i cijelo vrijeme povezane s GPS sustavom. Svaka brizgalica ili rasprskivac se mogu neovisno ukljucivati i iskljucivati, pa se na taj nacin može osigurati ravnomjerni i tocni tretman svakog dijela parcele. Ne dolazi do preklapanja, ne ostaju zakorovljena mjesta bez tretmana, prska se samo po korovima i postižu se znacajne uštede na utrošenim kemijskim sredstvima, kontaminacija poljoprivrednih proizvoda je smanjena na minimum, zaga enje okoliša je takođ er smanjeno i povecani su ucinci.

Sekcijska kontrola primjenjena na međ urednim kultivatorima

Mehaničko uništavanje korova i prekidanje kapilariteta u tlu uz istovremenu prihranu okopavina, najbolje se može provesti modernim međurednim kultivatorima. Danas veliki broj proizvođača ""proizvodi ove strojeve, ali nažalost postoje velike razlike u kvaliteti. Puno farmera kupuje jeftine međuredne kultivatore vrlo problematične kvalitete i za posljedicu imaju nepotrebno trošenje radnog vremena i novca za mineralno gnojivo, a na kraju kvaliteta distribucije i ukupno obavljenog posla više je nego skromna. Moderni međuredni kultivatori su danas opremljeni s vrlo sofisticiranim uređajima za precizno doziranje gnojiva ili mikroranulata, s uređajima za korekciju vođenja između redova, s GPS navigacijom i na kraju s automatskom kontrolom rada svake pojedine sekcije. Sve prednosti navedenih sustava na kraju rezultiraju takvim uštedama da se investicija isplaćuje kroz vrlo kratko vrijeme. Ankete koje su provedenekod korisnika ovakvih modernih tehnologija pokazuju izuzetno visoku razinu zadovoljstva vlasnika ove sofisticirane opreme i brzi povrat uloženih sredstava u tu opremu. Daljim pojednostavljenjima korištenja tehnologije, selektivnog rada na malim jedinicama unutar parcele i naprednog analitičkog sustava donošenja odluka, te smanjenjem cijena opreme sasvim sigurno će doći do značajnog širenja primjene metode precizne poljoprivrede ili preciznog gospodarenja pri čemu će produktivnost i kvaliteta proizvoda rasti uz istovremeno smanjenje polutivnog opterećenja okoliša.

Ukupno raspoloživo poljoprivredno zemljište u Hrvatskoj uglavnom je rascjepkano na stotine tisuća malih parcela, manje više nepravilnog oblika. Ova činjenica uvelike otežava primjenu modernih tehnologija poljoprivredne proizvodnje, ali i ostavlja veliki prostor za unapređ enje i razvoj. Nekoliko velikih poljoprivrednih tvrtki u Hrvatskoj slijedi suvremene trendove primjene visokorazvijene tehnologije poljoprivredne proizvodnje pri čemu se koriste najmoderniji strojevi i oprema. Relativno gledano to je vrlo mali postotak, a većina obiteljskih poljoprivrednih gospodarstava još uvijek nemaju ni osnovne pretpostavke za primjenu postupaka precizne poljprivrede.

Mogućnosti primjene ove tehnologije je ogromna i svakim danom se sve više širi. U ovom radu su opisane samo osnovne mogućnosti koje se danas koriste, veći dio njih i u Hrvatskoj, ali na malom broju farmi ili poljoprivrednih poduzeća. Cilj bi trebao biti u snažnoj podršci farmera za kupovinom sofisticirane opreme i donošenju mjera agrarne politike koja će tu opremu farmerima i poljoprivrednim tvrtkama učiniti dostupnom.

Postavi pitanje autoru klikom ovdje
Prethodni članakRaspisan natječaj za Vinsku kraljicu Zagrebačke županije za 2015.
Sljedeći članakJ etrica s povrćem
Avatar
Rođen je 08.10.1961. u Požegi. Diplomirao je 1985. na Agronomskom fakultetu u Zagrebu – smjer Mehanizacija poljoprivrede kao najbolji u klasi i odmah po završetku studija zaposlen je na Agronomskom fakultetu, na kojem je i magistrirao. Od 1995. radi u Agrokoru, najprije kao direktor projekata poljoprivrede, a od 1999. kao direktor razvoja i tehnologija i projekt menadžer. Rođen je 08.10.1961. u Požegi. Diplomirao je 1985. na Agronomskom fakultetu u Zagrebu – smjer Mehanizacija poljoprivrede kao najbolji u klasi i odmah po završetku studija zaposlen je na Agronomskom fakultetu, na kojem je i magistrirao s temom “Parametri potrošnje energije u oranju lemešnim plugom”. 1993. upisan je u registar istraživača Ministarstva znanosti u znanstveno istraživačkom zvanju Znanstveni asistent u znanstvenom području: Agronomija. Iste godine bio je na specijalizaciji na BOKU - Wien (Boden Kultur Universitat – Wien) kod prof. Boxbergera i Weingartmana uz još nekoliko višekratnih kraćih specijalizacija u Njemačkoj. Od 1995. radi u Agrokoru, najprije kao direktor projekata poljoprivrede, a od 1999. kao direktor razvoja i tehnologija i projekt menadžer i ima više od 20 g radnog iskustva od toga 12 g. na poslovima organiziranja i vođenja poslova. Vlasnik brojnih priznanja i certifikata iz područja poljoprivrede i prehrambene industrije. Član je HAD-a, HDPT-a, HAED-a, EurAgEng (European Society of Agricultural Engineers). Autor je brojnih projekata iz područja poljoprivrede i prehrambene industrij i pokretač investicijskih ideja u poljoprivrednom sektoru i sektoru prerade poljoprivrednih roba u Agrokoru. Radio je kao voditelj više najznačajnijih projekata u realizaciji (izgradnja nove tvornice stočne hrane, rekonstrukcija tvornice stočne hrane, izgradnja nove hladnjače za voće, izgradnja sušara za žitarice, izgradnja sušara za DTS, jedan od autora projekta svinjogojske proizvodnje itd.) u grupi Agrokor. Oženjen je i otac dvoje djece.