Kmetijstvo je skoraj tako staro kot človeštvo. Skupaj z lovom, ribolovom in nabiralništvom se kmetovanje in obdelovanje zemlje izvajata že od pradavnine in sta bila temelj vseh starodavnih gospodarstev. Narava človeka je ostala enaka in, ker se inedia večini ljudi ne priporoča, kmetijstvo ne izgublja na pomenu ter še naprej hrani vedno številnejše človeštvo.
Čeprav gre za tisočletno dejavnost, sodobno kmetijstvo doživlja hitre in globoke spremembe, ki jih povzročajo številni družbeni dejavniki in tehnološki trendi. Rast svetovnega prebivalstva pogojuje povečanje povpraševanja po hrani, kar posledično prinaša višje cene kmetijskih pridelkov, premislek o trgovinskih politikah, premike v dobavnih verigah in preoblikovanje tradicionalnih poti dostave hrane.
Kljub splošni rasti svetovnega prebivalstva število kmetijskih delavcev vztrajno upada, kar nakazuje še izrazitejše pomanjkanje delovne sile v prihodnjih desetletjih. Poleg tega splošno nagnjenje k ekološko in trajnostno pridelani hrani, ki je posebej opazno v zahodnih državah, pomeni večjo pozornost pri gojenju in žetvi, s čimer se sodobnemu pojmovanju kmetovanja dodajajo nove razsežnosti.
Sodobno kmetovanje se tako znajde pred dilemo. Kmetje si prizadevajo pridelati kakovostnejše pridelke v večjih količinah, vendar se število razpoložljivih rok, potrebnih za to, stalno zmanjšuje, z malo možnosti, da bi se to kmalu spremenilo. Ker dotok delavcev v kmetijstvo usiha, ostaja edina alternativa uporaba učinkovitejših orodij.
Mehanizacija kmetijstva in avtomatizirano kmetovanje
V današnjem svetu prevladuje avtomatizacija. Izrablja se na številnih področjih – od pisarniškega pohištva in mehanizacije domačega okolja do medicine in različnih panog. Kmetijstvo ni izjema; sodobna kmetijska orodja in avtomatizacija lahko poenostavita cikel pridelave, ga naredita učinkovitejšega in manj delovno intenzivnega.
Ta usmeritev v avtomatizacijo kmetovanja je v novem tisočletju še posebej očitna, saj vedno več denarja teče v kmetijske zagonske projekte in avtomatizirane kmetijske sisteme. TechCrunch je leta 2017 ocenil kapitalske naložbe v takšna podjetja na osupljivih 1,5 milijarde USD, kar je sedem in polkrat več kot desetletje prej. Tudi število zagonskih podjetij občutno raste: 160 podjetij za avtomatizacijo kmetijstva se poteguje za financiranje v primerjavi z 31 in leta 2007.
Seznam sodobnih kmetijskih tehnik zajema vse vidike pridelave. Nekatera podjetja uvajajo programsko opremo, ki omogoča učinkovito upravljanje semena in gnojil ter nadzor tal in namakanja vse do napovedovanja pridelka. Drugi zagoni ponujajo drone, ki niso namenjeni le nadzoru, temveč lahko z višine izvajajo tudi tretmaje posevkov, kot so gnojila, pesticidi, herbicidi in podobno. Tretji pa oblikujejo in uporabljajo avtomatizirano kmetijsko opremo z vrsto aplikacij – od žitnih polžev, kombajnov in avtomatiziranih traktorjev do robotov za obiranje sadja.
Kakor koli mikavne se zdijo te možnosti, se kmetje zavedajo, da se avtomatizirano kmetijstvo ne začne z moderno opremo, temveč s pravo inteligenco in zaznavanjem – torej z zbiranjem podatkov.
Internet stvari: naj stroji delajo namesto vas
Natančne informacije o stanju vaše kmetije zagotavljajo senzorji. Na primer, oddaljeni senzorji, ki jih izdeluje CropX, so nameščeni po celotnem polju in obveščajo kmete o neustreznem stanju tal, kot je pomanjkanje vlage. Avtomatizacija v kmetijstvu pa neposreden odziv kmeta naredi odveč, saj avtomatizirani sistemi vključujejo druge naprave, povezane s senzorji in merilniki, ki se na pridobljene podatke odzovejo po vnaprej določenih korakih in postopkih. Tako se namakalni sistem vklopi in dovaja vodo takrat in tja, kjer je najbolj potrebna.
Takšna sodobna kmetijska tehnologija se imenuje Internet stvari (IoT) in za nadzor različnih kmetijskih procesov ne zahteva prisotnosti človeka. Namesto tega senzorji, merilniki in stroji delujejo samostojno ter so med seboj povezani prek mobilnega omrežja, mobilnega interneta, Bluetootha ali druge vrste brezžične povezave. Uporaba IoT na avtomatizirani kmetiji omogoča optimizacijo dostave virov in največjo učinkovitost natančnega kmetijstva, kar prinaša večje pridelke višje kakovosti.
Pričakuje se, da bo prek interneta povezana avtomatizirana kmetijska oprema v naslednjih nekaj letih dosegla 20‑odstotno rast, kar pojasnjuje njen potencial za uporabo v vsakem koraku vrednostne verige v kmetijstvu.
Kmetijske uporabe IoT
Upravljanje kmetije je zapletena dejavnost, ki vključuje ducate opravil, katerih izvedba je odvisna od številnih dejavnikov. Ti vplivajo na odločitve kmetov glede izbire in uporabe semen, gnojil, pesticidov ter vključujejo informacije o vremenskih razmerah, pričakovanih padavinah, temperaturi zraka in tal itd. Te podatke zagotavljajo senzorji, ki sprožijo določene programske algoritme in optimizirajo ustrezne kmetijske procese na avtomatiziranih kmetijah.
Drugo potencialno področje uporabe IoT v kmetijstvu je sledenje in upravljanje virov. Z ustrezno programsko opremo bodo kmetje lahko evidentirali vse poljske aplikacije in nato te vire spremljali do skladiščnih lokacij in žitnih dvigal. Kot rezultat takšne optimizacije lahko proizvajalci hrane in pijač še bolje ustvarjajo tržno vrednost za svoje poslovanje.
Sodobne kmetijske tehnologije močno koristijo uporabi IoT pri varnosti skladiščenja. Na primer, opremljanje silosov in dvigal s senzorji podjetja OPI Systems omogoča spremljanje notranjih okoljskih razmer ter opozarjanje ljudi na prekomerno toploto ali vlago, ki lahko škodita skladiščenemu žitu, oziroma pošiljanje opozoril, če grozi požar.
Avtomatizacija v kmetijstvu se ne omejuje le na uvajanje najsodobnejših tehnologij. Vključuje tudi nadgradnjo tradicionalnih ter uvajanje sodobnih kmetijskih orodij in strojev.
Sodobni kmetijski stroji
Avtomatska kmetija pomeni čim manj človeškega posega, kar predpostavlja uporabo samokrmiljenih strojev in robotov. Široki uvedbi takšne avtonomne sodobne opreme za kmetijstvo pa stojita na poti visoka cena in omejena komercialna dostopnost. Kljub temu sodobni trend mehanizacije spodbuja številne proizvajalce k razvoju stroškovno učinkovitih in zanesljivih strojev za avtomatizacijo kmetovanja.
Kako si večina predstavlja sodobne avtomatizirane kmetijske stroje? Verjetno kot traktor, kombajn ali motorizirani žitni polž, ki vse delo opravi sam, brez človeškega sodelovanja ali intervencije. Marsikatero podjetje poskuša to vizijo uresničiti z razvojem novih modelov z vse več avtonomnimi funkcijami. Na primer, sodobni traktorji John Deere imajo popolnoma avtomatizirano ohranjanje smeri vožnje in nastavitev globine.
Drugi veliki proizvajalci traktorjev hodijo po podobnih poteh in stremijo k zasnovi daljinsko vodenih in vnaprej programiranih strojev, ki bi uporabnikom omogočili znižanje stroškov dela in vložkov. Nekateri njihovi projekti so že obrodili sadove. DOT Technology Corp je izdelal dizelsko gnano sejalnico, ki lahko po vnaprej določenih poteh poseje celotno polje brez človekovega posredovanja. Rowbot je razvil sodoben kmetijski stroj, ki med vrstami koruze razpršuje dušik in seje pokrovne posevke, še preden je zrela koruza pozno v sezoni požeta. Za krono vseh teh raznolikih prizadevanj za avtomatizacijo je bil v Združenem kraljestvu zagnan projekt Hands-Free Hectare, kjer so popolnoma avtonomni kmetijski stroji brez človekove navzočnosti posejali, obdelovali in poželi hektar ječmena.
Potem ko je avtomatizirana žitna kmetija postala realnost bližnje prihodnosti, proizvajalci snujejo drzne načrte tudi na drugih področjih, vključno s tistimi, ki so tradicionalno veljala za težko avtomatizabilna. Eno takih je vrtnarstvo, kjer je obiranje sadja in zelenjave občutljiv postopek, saj je treba preprečiti tako poškodbe nežnih pridelkov kot poškodbe rastlin. Prve poskuse na tem področju so izvedli Abundant Robotics in Energid, ki sta zgradila robote za obiranje jabolk oziroma pomaranč. Gre za pilotske vzorce, ki jih je treba še razviti v izvedljive modele za uporabo v realnih razmerah v sadovnjakih.
Zračno kmetovanje
Sodobni stroji v kmetijstvu niso le tisti, ki se premikajo po tleh, kot so traktorji ali žitni polži. Nekateri pridelke opazujejo z višine, posredujejo informacije o njihovem stanju, prepoznavajo problematična območja, škropijo kemikalije ali celo odpihujejo vodo z dreves češenj tik pred obiranjem, da preprečijo pokanje plodov po močnem dežju. Uporaba dronov je posebej koristna v pogojih tesnih medvrstnih razdalj, ki jih lahko dodatno oteži lega posevkov na pobočjih. Takšne razmere so značilne za vinograde v dolini Napa, zaradi česar je nanašanje fungicidov posebej naporno. Namesto da bi delavci na hrbtu nosili težke škropilnice, je nalogo prevzel daljinsko voden helikopter Yamaha Precision Agriculture, ki je postopek bistveno poenostavil in ljudi razbremenil dobesedno lomljenja hrbta.
Zaključek
Z uvajanjem avtomatizacije postaja kmetijstvo vse bolj prijazno do uporabnika: kmetje preživijo manj časa na polju in več za računalniki, kjer analizirajo podatke in diagnosticirajo težave. Popolnoma avtomatske kmetije so za zdaj še želeni cilj, vendar hiter razvoj in sofisticiranost kmetijskih strojev utirata pot avtomatiziranemu kmetovanju kot mainstream trendu sodobnega gospodarstva.