Podľa niektorých literárnych zdrojov sa poľnohospodárska prax blíži k prahovému okamihu, keď nová vlna technológií prispeje v praxi k revolúcii, ktorá je porovnateľná s revolúciou vyvolanou rozšírenou mechanizáciou. Táto nová revolúcia, ktorá sa pracovne označuje ako „Poľnohospodárstvo 4.0“, bude mať za následok postupné nahrádzanie manuálnej ľudskej práce vyspelými technológiami fungujúcimi na princípoch využívania integrovaných informácií. Zároveň dôjde aj k výraznejšej integrácii poľnohospodárskych podnikov do potravinového dodávateľského reťazca, ktorý bude prepojený viac ako kedykoľvek predtým.
V doterajšej histórii ľudstva všetky priemyselné revolúcie významným spôsobom zasiahli aj do poľnohospodárstva. Nie inak je tomu aj v súčasnosti. U aktuálne vyrábanej techniky je zreteľné rozširovanie inteligentných technológií, ktoré ponúkajú nové možnosti, ako šetriť náklady, ako zvýšiť efektivitu práce a ako čo najmenej zaťažiť životné prostredie. Tak, ako už dlhšie hovorí o 4. priemyselnej revolúcii (INDUSTRY 4.0 – Priemysel 4.0), preberajú túto rétoriku aj niektorí výrobcovia techniky pre oblasť poľnohospodárstva a začínajú hovoriť o AGRICULTURE 4.0 (Poľnohospodárstvo 4.0) - teda o zapojení jednotlivých strojov a techniky do inteligentnej, dátovo prepojenej siete. Problém s týmto spojený je však spracovanie dát - sme schopní získať veľké množstvo dát, ale z nich len obmedzené množstvo podstatných informácií. Vzhľadom k veľkému objemu dát vzniká aj problém s ich spracovaním. Fenomén BIG DATA tak postupne prenikol aj do oblasti poľnohospodárstva.
Jednotiacim prvkom ďalšieho vývoja poľnohospodárskych strojov sú a budú jednoznačne informačné technológie a elektronické riadiace systémy. Či už ide o ISOBUS, ktorý sa postupne stáva naozaj štandardom presne tak, ako bol pôvodne vytvorený cez telemetrické systémy s možnosťou sledovania (a neskôr možno aj ovládania) strojov v reálnom čase pomocou vzdialeného prístupu. Uveďme aspoň niekoľko príkladov technológií, ktoré budú pravdepodobne viesť túto revolúciu a budú mať zásadný vplyv na poľnohospodárske postupy.
Presné poľnohospodárstvo
Už aj v praxi sme si zvykli na používanie termínu „presné poľnohospodárstvo“, ktorým sa označuje nový systém hospodárenia na pôde umožňujúci prispôsobiť vykonávané pracovné operácie pri pestovaní poľných plodín tzv. priestorovej variabilite. S týmto systémom hospodárenia je spojená snaha dosiahnuť čo najlepšie úrody poľnohospodárskych plodín a zlepšiť odolnosť rastlín voči chorobám a škodcom, pritom čo najmenej zaťažiť životné prostredie a zároveň vziať do úvahy premenlivé vlastnosti porastu a pôdy: inými slovami používať hnojivá, alebo pesticídy len tam, kde je to skutočne potrebné a len v nevyhnutnom množstve. To všetko vedie k zmene zaužívaných spôsobov hospodárenia z minulých rokov a k využívaniu najmodernejšej techniky a technológií v poľnohospodárskej praxi.
Moderný systém hospodárenia na pôde zahŕňa celý rad technológií, ktoré sa snažia zlepšiť presnosť a efektívnosť poľnohospodárskych procesov. Všetky technológie, ktoré prispievajú k tomuto prístupu, sú navrhované tak, aby poskytovali údaje, ktoré sa následne premieňajú na poznatky, ktoré potom (teoreticky) vedú k lepšie informovanému rozhodovaniu. Tieto rozhodnutia sa môžu robiť v prítomnosti alebo neprítomnosti človeka v závislosti od charakteru úlohy. A to je základ automatizácie vychádzajúci z využívania prvkov umelej inteligencie.
Vo svojej podstate ide o systém, ktorý je schopný neustále zlepšovať presnosť alebo efektívnosť úlohy na základe prijatých údajov. Údaje, na základe ktorých sa prijímajú rozhodnutia, sa zbierajú pomocou celého radu snímacích technológií vrátane environmentálnych senzorov, snímačov plodín, zobrazovacej technológie (vrátane pokročilého zobrazovania viacnásobným - hyperspektrálnym zobrazovaním), snímačov zariadení (napríklad tých, ktoré sú pripojené k poľnohospodárskym strojovým zariadeniam), GIS a súvisiacich sietí. Inteligentné snímače plodín analyzujú veľké množstvo premenných týkajúcich sa zdravia rastlín, ako sú napríklad potreba vody, elektrická vodivosť pôdy, zhutnenie pôdy, obsah organických látok v pôde, prístupnosť dusíka pre rastliny a pod. Napríklad optické senzory merajú odrazivosť svetla od plodiny, ktorá sa potom môže využiť pri stanovení hladiny dusíka. V minulosti mohol napr. poľnohospodár stratiť veľkú časť úrody jahôd v prípade objavenia sa neočakávaných mrazov. Avšak so senzormi, ktoré merajú pôdnu vlhkosť, teplotu vzduchu a vlhkosť, a upozorneniami odosielanými do smartfónu, je možné včas prijať preventívne opatrenia.
Uvedené systémy už prinášajú prvé výsledky. Napr. pestovatelia špargle v Kalifornii využili inteligentné senzory v spojení s IoT (internet vecí) a LoRa (bezdrôtová dátová komunikačná služba s dlhým dosahom) na zvýšenie hektárových úrod a konečných výnosov pri súčasnom znížení spotreby vody o 6% a súčasnom zdvojnásobení úrod.
Získavané informácie môžu byť použité v rôznych oblastiach. Napríklad v poľnohospodárskom podniku sa dajú použiť na plánovanie premávky (pohybu) na farme tak, aby jednotlivé trate mohlo používať väčšie množstvo poľnohospodárskych vozidiel, čím by sa znížili problémy spojené so zhutnením pôdy a došlo by aj k zvýšeniu efektívnosti procesu, alebo sa môžu automatizovať procesy, ako je prekladanie úrody pomocou synchronizácie pohybov (polohovania) viacerých vozidiel. Už v súčasnosti sa využívajú podrobné informácie o zmenách okolitých podmienok, ktoré sú interpretované strojovým zariadením aplikujúcim hnojivo, čo umožňuje jeho použitie v rôznych kvalitách vzhľadom na existujúcu chémiu pôdy, s tým sú spojené finančné a environmentálne úspory.
Všetky tieto technológie snímania sa stávajú menšími, robustnejšími, lacnejšími a presnejšími, čo vedie k dátovej revolúcii, ktorá zmení spôsob prijímania rozhodnutí. V spojení s vývojom automatizácie by táto revolúcia údajov mohla viesť k poľnohospodárstvu s relatívne malou potrebou ľudskej práce. Prvé pozitívne výsledky v tejto oblasti už boli dosiahnuté v rámci experimentálnych pokusov na farmách nielen v zahraničí, ale už aj u nás.
S použitím dostupných zdrojov spracoval:
doc. Ing. Jozef Ďuďák, CSc.
Slovenská poľnohospodárska univerzita, Nitra
