Presné poľnohospodárstvo – obsah, význam a zameranie

prof. Ing. Ladislav Nozdrovický, PhD.,

SPU v Nitre

Vo vyspelých krajinách sveta s vyspelým poľnohospodárstvom (USA, Kanada, Austrália a západná Európa) výrazne dominuje trend zameraný na zvyšovanie efektívnosti poľnohospodárskej výroby. Hlavným cieľom tohto trendu je znižovanie nákladovosti pri výrobe poľnohospodárskych produktov, a tým celkové posilnenie konkurencieschopnosti na svetovom trhu s poľnohospodárskymi komoditami. Tento trend je označovaný ako presné, resp. precízne poľnohospodárstvo. V rámci presného (precízneho) poľnohospodárstva sa chápu podmienky poľa odlišne ako v prípade tradičného poľnohospodárstva.

Zohľadňuje sa skutočnosť, že pole ako celok, ako aj pôda svojimi vlastnosťami, zásobami živín, vlhkosťou a pod., predstavuje priestorovo diferencované prostredie. Tejto skutočnosti je prispôsobovaný systém hnojenia, aplikácie osiva a chemických prostriedkov. Zavedenie systému vyžaduje rozsiahlu technickú a informačnú podporu súvisiacu so získavaním a spracovaním údajov o pôde, o poli a o plodine s tým, že každá informácia je vzťahovaná ku konkrétnemu miestu poľa so známou geografickou polohou. Presné poľnohospodárstvo je v podstate pojem pre vysvetlenie cieľa, zameraného na zvyšovanie efektívnosti riadenia poľnohospodárstva. Nie je to iba súbor technických prostriedkov a informačných technológií, ktoré umožňujú vykonávať určité zásahy správnym spôsobom na správnom mieste a v správnom čase. Za precízne poľnohospodárstvo musíme predovšetkým považovať schopnosť presne monitorovať a usmerňovať poľnohospodársky podnik, a to jednak čiastkové prvky v jeho štruktúre, ako aj daný výrobný systém ako celok. Celý tento proces je hodnotený podľa základného kritéria - efektívnosti využívania jednotlivých vstupov. Pritom dochádza k významnému posunu – od maximálnej úrody sa prechádza k dosahovaniu maximálnej efektívnosti. Tým sa vytvárajú základné predpoklady pre dosahovanie dlhodobej konkurencieschopnosti vyrábaných produktov. Rozvoj presného poľnohospodárstva predstavuje v podstate odpoveď na otázku „Akým spôsobom zvyšovať ďalej výkonnosť poľnohospodárskych technických prostriedkov?“. Zvyšovanie inštalovaného výkonu motorov, zvyšovanie hmotnosti, zväčšovanie šírky záberu, využívanie komplikovanejších pracovných ústrojenstiev, ďalšie zavádzanie elektronických aplikácií – to všetko prináša už iba malé efekty. Postupne sa udomácňuje myšlienka, že napríklad aj ten najdokonalejší rozhadzovač neaplikuje priemyselné hnojivo správne, keďže na tom mieste, kde je aplikovaná presne nastavená dávka, pôdou požadované množstvo by malo byť iné. Vzniká zásadne nová požiadavka – zvýšiť presnosť vykonávaných zásahov v súlade s podmienkami poľa a pôdy a požiadavkami pestovaných rastlín. Na obrázku 1 je znázornená štruktúra objektov a interakcia vzájomných vzťahov vytvárajúcich presné poľnohospodárstvo ako určitý systém, pričom jeho osobitným rysom je podriadenosť požiadavkám udržateľného poľnohospodárstva. Technické prostriedky, metódy a technológie využívané v rámci presného poľnohospodárstva sú v úzkom vzťahu s koncepciou udržateľného poľnohospodárstva, v ktorom sa za prioritné považuje také udržovanie zásob prírodných zdrojov a vznikajúcich odpadov, ktoré nenaruší globálnu rovnováhu životného prostredia. Z tejto definície vyplýva koncepcia hospodárenia na pôde zohľadňujúca potreby budúcich generácií, ochranu multifunkčného významu pôdy, jej hlavné, ale aj vedľajšie efekty. Udržateľný systém hospodárenia na pôde je preto zameraný na viac než na dosahovanie maximálnej úrody poľných plodín. Vnútorná štruktúra systému presného poľnohospodárstva

V priebehu niekoľkých uplynulých rokov došlo k postupnému vyšpecifikovaniu vnútornej štruktúry systému presného poľnohospodárstva. V súčasnosti sa za jeho hlavné zložky považujú:

• určovanie geografickej polohy mobilných a stacionárnych objektov,

• mapovanie stavu pôdneho prostredia,

• mapovanie stavu poľného porastu (výskyt burín, chorôb a škodcov),

• využívanie technológie polohovo premenlivého dávkovania hlavných vstupov (hnojív a pesticídov),

• mapovanie úrody poľných plodín,

• zhromažďovanie časovo dlhodobých záznamov a informácií,

• využívanie expertných systémov a databáz znalostí pre podporu rozhodovania,

• formulovanie odporúčaní pre potreby riadenia výrobného procesu. Systém presného poľnohospodárstva sa od systému konvenčného poľnohospodárstva odlišuje niekoľkými zásadnými rozdielmi:

- hnacím médiom slúžiacim pre zabezpečenie funkcie jednotlivých zložiek (subsystémov) sú informácie,

- prevažná väčšina využívaných informácií je lokalizovaná k presne špecifikovanému miestu pozemku,

- informácie pochádzajúce z jedného podsystému možno prostredníctvom vhodného softvéru agregovať, integrovať, prekrývať, čím sa získavajú nové zdroje informácií pre potreby rozhodovacieho procesu, - technológia premenlivého dávkovania hlavných vstupov (hnojív, pesticídov a perspektívne aj osiva) je riadená veličinou geografickej polohy aplikačného stroja,

- rozsiahle využívanie prvkov informačných technológií zásadným spôsobom mení požiadavky na vzdelanie, kvalifikáciu a znalosti obsluhujúcich pracovníkov.

Základom funkcie presného poľnohospodárstva je poznanie presnej geografickej polohy určitého objektu (poloha a tvar pozemku, lokalizácia zásob živín, lokalizácia výskytu škodcov, chorôb a burín, poloha stroja a p.). Globálny navigačný systém ako zdroj geograficky-orientovaných informácií

Systém presného poľnohospodárstva sa opiera o sústavu technických prostriedkov a geografických informácií umožňujúcich lokalizáciu polohy objektu pohybujúceho sa po poli, alebo nachádzajúceho sa na poli. Využíva sa pritom globálny navigačný systém GPS (Global Positioning System). V systéme presného poľnohospodárstva je presné určovanie geografickej polohy nevyhnutné v nasledovných prípadoch:

- pre určovanie veľkosti a tvaru pozemkov,

- pre určovanie polohy miesta odberu vzoriek pôdy za účelom analýzy vybraných ukazovateľov pôdneho prostredia,

- pre určovanie polohy aplikačného stroja (rozmetadla priemyselných hnojív, postrekovača, sejacieho stroja) v súvislosti s lokálne orientovanou (diferencovane) aplikáciou hnojív, pesticídov resp. osiva na základe aplikačných máp,

- pre určovanie polohy zberového stroja (napr. obilného kombajnu, zberového stroja pri zbere krmovín, repy cukrovej ap.) v súvislosti s mapovaním a tvorbou úrodových máp.

Pre príjem signálu, na základe ktorého sa určuje okamžitá poloha určitého objektu, sa využívajú rôzne systémy, fungujúce s rôznou efektívnosťou, presnosťou a spoľahlivosťou. Ako príklad možno uviesť submetrový prijímač TRIMBLE AgGPS ™ 132, ktorý využíva The Choice™ technológiu. Tá kombinuje prijímač GPS signálu, prijímač diferenciálneho pozemného signálu a prijímač diferenciálneho signálu vysielaného z pozemného bodu cez satelitový transpondér do jedného celku. Poskytuje submetrovú diferenciálnu presnosť polohy a diferenciálnu presnosť rýchlosti pohybu pod 0,16 km.h-1 , čím sa eliminuje potreba externého snímača rýchlosti. Tento typ prijímača spolu s potrebným príslušenstvom možno použiť pre široký okruh strojov a činností súvisiacich s presným poľnohospodárstvom. Mapovanie pôdnych podmienok (obsah jednotlivých živín v pôde, obsah organickej hmoty v pôde, pôdna reakcia ap.), rovnako ako aj mapovanie úrody poľných plodín, možno považovať za prvé etapy implementácie cieleného poľnohospodárstva. Priestorová premenlivosť pôdneho prostredia a jej zisťovanie

Nevyhnutným predpokladom úspešného hospodárenia na pôde je poznanie vlastností pôdy. Pre tento účel sa vykonáva odber pôdnych vzoriek a ich následná analýza. Pravidelné analyzovanie pôdnych podmienok je základom úspešného a efektívneho pestovania poľných plodín. Napriek tomu, že význam pravidelného a dôsledného analyzovania pôdnych vlastností a stavu pôdy je všeobecne známy, pravidelné analyzovanie pôdy sa spravidla zanedbáva. K tomu stavu prispieva aj súčasný stav zníženej úrovne hnojenia. Odber pôdnych vzoriek možno považovať za prácnu a nákladnú činnosť. To môže zvádzať pre dosiahnutie určitých úspor k redukcii počtu odberov pôdnych vzoriek, čím sa však znižuje výsledný efekt lokálne diferencovaného hospodárenia na pôde. Vývoj metód a technológie lokálne diferencovaného obrábania pôdy smeruje k zdokonaľovaniu techniky a metodiky odberu pôdnych vzoriek.

Ďalšie aspekty presného poľnohospodárstva uvedieme v príspevku prof. Ing. Nozdrovického, PhD., v nasledujúcom čísle.