Zemědělství je téměř stejně staré jako lidstvo samo. Spolu s lovem, rybolovem a sběrem se zemědělství a pěstování plodin široce praktikují od pravěku a byly základem ekonomiky ve všech starověkých civilizacích. Povaha člověka je stále stejná a jelikož inedia není dostupná pro většinu lidí, zemědělství neztrácí svůj význam a nadále poskytuje potravu stále rostoucímu lidstvu.
Současné zemědělství, jakožto věkově probíhající činnost, prochází rychlými a hlubokými změnami způsobenými řadou společenských faktorů a technologických trendů. Rostoucí populace Země podmiňuje prudký nárůst poptávky po potravinách, což následně vede k růstu cen zemědělských produktů, přehodnocení obchodní politiky, změnám v dodavatelských řetězcích a přetváření tradičních tras dodávek potravin.
Navzdory celkovému růstu světové populace počet zemědělských pracovníků neustále klesá, což naznačuje v nadcházejících desetiletích ještě větší nedostatek pracovních sil v tomto odvětví. Kromě toho všeobecně pociťovaný sklon k biopotravinám a udržitelným produktům, který je obzvláště patrný v západních zemích, znamená větší pozornost věnovanou pěstování a sklizni, což dodává definici moderního zemědělství nové aspekty.
Moderní zemědělství se nakonec ocitá v dilematu. Zemědělci usilují o produkci kvalitnějších plodin ve větším množství, ale počet dostupných rukou potřebných k tomu se neustále zmenšuje a je nepatrná pravděpodobnost, že tomu v dohledné době bude jinak. Vzhledem k tomu, že příliv pracovníků do zemědělství ubývá, jedinou alternativou je používání efektivnějších nástrojů.
Zemědělská mechanizace a automatizované zemědělství
V dnešním světě vládne automatizace. Je využívána v celé řadě oblastí – od kancelářský nábytek a mechanizace domácího prostředí do medicíny a různých průmyslových odvětví. Zemědělství není výjimkou, kde moderní zemědělské nástroje a zemědělská automatizace mohou pomoci zefektivnit cyklus produkce plodin, učinit jej efektivnějším a méně náročným na pracovní sílu.
Tento směr automatizace zemědělství se stal obzvláště patrným v novém tisíciletí, kdy se do zemědělských startupů a automatizovaných zemědělských systémů směřuje více peněz. TechCrunch odhadla kapitálové investice do těchto společností v roce 2017 na ohromujících 1,5 miliardy dolarů, což je sedmapůlkrát více než před deseti lety. Významný nárůst vykazuje i počet začínajících firem, o financování se uchází 160 společností zabývajících se zemědělskou automatizací, oproti 31 místům v roce 2007.
Seznam moderních zemědělských technik zahrnuje všechny aspekty produkce plodin. Některé společnosti zavádějí software umožňující efektivní správu osiva a hnojiv, stejně jako kontrolu půdy a zavlažování až po predikci výnosů. Jiné startupy nabízejí drony, které se využívají nejen k účelům dohledu, ale mohou také aplikovat ošetření plodin shora, jako jsou hnojiva, pesticidy, herbicidy a podobně. Další navrhují a používají automatizované zemědělské zařízení s... rozsah aplikací – od šnekových dopravníků na obilí, sklízecích mlátiček a automatizovaných traktorů až po roboty pro sběr ovoce.
Nicméně, lákavé takové vyhlídky se mohou zdát jako lákavé pro zemědělce, kteří si uvědomují, že automatizované zemědělství nezačíná moderním zemědělským vybavením, ale řádnou inteligencí a průzkumem, tedy sběrem dat.
Internet věcí: Nechte stroje dřít za vás
Přesné informace o stavu vaší farmy poskytují senzory. Například vzdálené senzory vyráběné společností CropX jsou rozmístěny po celém poli, aby upozornily zemědělce na nedostatečný stav půdy, jako je například nedostatek vláhy. Automatizace v zemědělství však činí okamžitou zpětnou vazbu od zemědělce nadbytečnou, protože automatizované zemědělské systémy zahrnují další zařízení připojená k senzorům a měřidlům, která reagují na získaná data podle předem nastavených kroků a postupů. Zavlažovací systém tak zapne přívod vody, kdykoli a tam, kde je nejvíce potřeba.
Taková moderní zemědělská technologie se nazývá internet věcí (IoT) a nevyžaduje přítomnost člověka k řízení různých zemědělských procesů. Místo toho senzory, měřidla a stroje fungují samostatně a jsou propojeny prostřednictvím mobilní sítě, mobilního internetu, Bluetooth nebo jakéhokoli jiného typu bezdrátového připojení. Aplikace IoT v automatizované farmě zajišťuje optimalizaci dodávek zdrojů a maximální efektivitu precizního zemědělství, což obojí vede k vyšším výnosům a kvalitnějším plodinám.
Očekává se, že automatizované zemědělské stroje připojené přes internet projeví 20% růst v příštích několika letech, což se vysvětluje jeho potenciálem využít se v každém kroku hodnotového řetězce v zemědělství.
Zemědělské aplikace IoT
Řízení farmy je složitá činnost zahrnující desítky operací, jejichž provádění je podmíněno řadou faktorů. Tyto faktory ovlivňují rozhodnutí zemědělců ohledně výběru a aplikace osiva, hnojiv, pesticidů a obsahují informace o povětrnostních podmínkách, očekávaných srážkách, teplotě vzduchu a půdy atd. Tato data jsou poskytována senzory, které spouštějí určité softwarové algoritmy optimalizující odpovídající zemědělské procesy na automatizovaných farmách.
Další potenciální oblastí pro aplikace zemědělského IoT je sledování a správa zdrojů. Díky využití příslušného softwaru budou zemědělci schopni registrovat všechny polní aplikace s následným sledováním těchto zdrojů až po skladovací místa a dopravníky. Díky takové optimalizaci mohou výrobci potravin a nápojů vyniknout ve vytváření marketingové hodnoty pro své podniky.
Moderní zemědělské technologie výrazně těží z využití internetu věcí (IoT) v oblasti bezpečnosti skladování. Například vybavení sil a výtahů senzory od společnosti OPI Systems umožňuje monitorovat podmínky vnitřního prostředí a varovat lidi před nadměrným teplem nebo vlhkostí, které mohou být škodlivé pro skladované obilí, nebo odesílat upozornění v případě bezprostředního požáru.
Automatizace v zemědělství se neomezuje pouze na zavádění nejmodernějších technologií. Zahrnuje modernizaci konvenčních a zavádění moderních zemědělských nástrojů a strojů.
Moderní zemědělské stroje
Automatická farma se v podstatě omezuje na co nejmenší účast lidského faktoru, což předpokládá využití samořídících strojů a robotů. Co brání rozsáhlému zavádění takových autonomních moderních zemědělských zařízení, je jejich vysoká cena a omezená komerční dostupnost. Současný trend mechanizace však vede mnoho výrobců k vývoji cenově dostupných a spolehlivých strojů pro automatizaci zemědělství.
Co je moderní automatizovaná zemědělská technika, jak si ji většina z nás představuje? Pravděpodobně si představujeme traktor, kombajn nebo motorizovaný šnekový dopravník, který vykonává veškerou práci sám bez jakékoli lidské účasti nebo dokonce zásahu. Tuto vizi sdílí mnoho společností, které se ji snaží realizovat a vyvíjejí své nové modely s rostoucím využíváním autonomních funkcí. Například moderní traktory od společnosti John Deere mají plně automatizované funkce pro udržování stopy a nastavení hloubky.
Další velcí výrobci traktorů se ubírají podobnými cestami a usilují o návrh dálkově ovládaných a předprogramovaných strojů, které by jejich uživatelům umožnily snížit náklady na práci a vstupy. Některé z jejich projektů se již uskutečnily. Společnost DOT Technology Corp vyrobila secí stroj na naftu, který dokáže osít celé pole bez lidského zásahu podle předem definovaných tras. Rowbot přišel s moderním zemědělským strojem, který dokáže rozmetat dusík mezi řádky kukuřice a zasít krycí plodiny před sklizní zralé kukuřice v pozdních fázích sezóny. Vrcholem všech těchto různorodých snah o automatizaci zemědělství byl ve Velké Británii spuštěn projekt Hands-Free Hectare, v rámci kterého zcela autonomní zemědělské stroje zasely, obdělávaly a sklidily hektar ječmene, aniž by na pole vstoupila lidská noha.
Poté, co se automatizovaná pšeničná farma stala realitou nejbližší budoucnosti, výrobci nastavují odvážné plány v dalších zemědělských oblastech, včetně těch, které byly tradičně považovány za obtížně automatizovatelné. Jednou z takových oblastí je zahradnictví, kde je sklizeň ovoce a zeleniny delikátním postupem, protože by měla zabránit jak pomačkání choulostivé plodiny, tak i poškození rostlin. První pokusy v této oblasti provedly společnosti Abundant Robotics a Energid, které postavily roboty pro sběr jablek a pomerančů. Jedná se pouze o pilotní vzorky, které se teprve budou vyvíjet do životaschopných modelů vhodných pro použití v reálných podmínkách sadů.
Zvýšené zemědělství
Moderní zemědělský stroj není jen pozemní pásový stroj jako traktor nebo šnekový dopravník. Některé z nich sledují úrodu z výšky a poskytují informace o jejím stavu, identifikují problémové zóny, postřikují chemikáliemi nebo dokonce odfoukávají třešně připravené ke sklizni, aby zabránily prasknutí bobulí po silných deštích. Využití dronů je obzvláště výhodné v stísněných podmínkách s omezenou roztečí řádků, které může zhoršovat umístění plodin na svahu. Takové podmínky jsou patrné na vinicích v Napa, což činí aplikaci fungicidů obzvláště náročnou činností. Takže místo toho, aby zemědělští dělníci museli nosit těžké postřikovače na zádech, byl tento úkol svěřen dálkově řízenému vrtulníku od společnosti Yamaha Precision Agriculture, což výrazně zjednodušilo postup a ušetřilo lidem doslova namáhavou práci.
Závěr
Se zavedením automatizace se zemědělství stává stále uživatelsky přívětivějším, farmáři tráví méně času na poli a více času u počítačů analýzou dat a diagnostikou problémů. Plně automatizované farmy jsou dosud stále splněným snem, ale rychlý rozvoj a sofistikovanost zemědělských strojů připravují cestu k nástupu automatického zemědělství jako hlavního trendu moderní ekonomiky.