Moderní zemědělství
Satelitní data v zemědělství zvyšují produkci a šetří náklady o desítky procent, využívat je už umí 97 % nových traktorů
Současný způsob získávání potravin může za 70 % vymírání živočišných a rostlinných druhů a připadá na něj až 70 % světové spotřeby pitné vody. Řešení přichází z vesmíru. Nejde o malé zelené mužíky, ale pražskou Agenturu EU pro kosmický program (EUSPA) a využití evropských satelitů v zemědělství. Jejich data využívá například český start-up CleverFarm, s jehož pomocí mohou zemědělci ušetřit až třetinu hnojiva, vody a osiva. Zemědělci díky senzorům také přesně ví, které plodiny jsou napadené škůdci, takže nemusí přírodu zbytečně zatěžovat pesticidy. Nové technologie precizního zemědělství se testují i na zemědělském polygonu České zemědělské univerzity, který technicky zajišťuje T‑Mobile Czech Republic.
Produkce potravin je náročná na přírodní zdroje. Získání 100 g vepřového masa si například vyžádá 11 m2 půdy ročně a do atmosféry jsou při tom vypuštěny skleníkové plyny odpovídající 7,6 kg CO2. Data vyplývají ze studie publikované v prestižním časopise Science. Jen pro představu, stejné množství CO2 vyprodukuje český osobní automobil při osmdesátipětikilometrové jízdě. Přírodu zatěžuje i pěstování plodin, které vyžaduje velké množství pitné vody a používání pesticidů a hnojiv. Celkově může produkce potravin za 70 % veškerého současného vymírání živočišných a rostlinných druhů a připadá na ni 70 % spotřeby pitné vody, vyplývá z údajů Světového ekonomického fóra.
Jídla přitom budeme potřebovat čím dál víc, protože podle OSN by už v roce 2057 měla světová populace překročit deset miliard. Vzhledem k tomu, že na Zemi je jen omezené množství orné půdy, která je navíc čím dál častěji zasažena suchem, bude mít lidstvo v budoucnu vážné problémy s nedostatkem jídla, pokud se nic nezmění.
Pomoc přijde z vesmíru
Pomoci by mohlo využití evropských vesmírných satelitů, které nabízejí možnost přesné navigace zemědělských strojů. Zatímco americký polohový systém GPS dokáže určit polohu s přesností na tři metry, odchylka evropského Galilea je menší než metr. Evropský systém pozemních stanic a geostacionárních družic EGNOS navíc dokáže zpřesnit GPS systém až na 15–30 cm. Vysoká přesnost nachází uplatnění v takzvaném precizním zemědělství, tedy zlepšování péče o půdu, rostliny a dobytek s nasazením moderních technologií. „Evropské satelity tak mohou třeba přesně navigovat zemědělské stroje, což ušetří čas, palivo i pesticidy. Optimalizace plánování trasy traktoru například snižuje erozi půdy a šetří náklady na palivo až o 10 %,“ říká analytička České spořitelny Tereza Hrtúsová.
„Základ úspor spočívá v omezení překryvů jednotlivých tras na poli s využitím technologie EGNOS, ke kterým jinak dochází, pokud se používá jen GPS nebo žádná navigace,” vysvětluje ve svých materiálech Agentura EU pro kosmický program (EUSPA) sídlící v pražských Holešovicích. Z dat EUSPA vyplývá, že nyní je zařízením s podporou EGNOS vybaveno 97 % nově vyrobených traktorů v Evropě a navigačním zařízením Galileo 69 % strojů. Dalším stupněm automatizace jsou pak zemědělské stroje, které se umí řídit zcela samy. Tyto technologie jsou již ve vývoji a v současnosti prochází testováním.
Evropské satelity už teď do roku 2025 ušetří 1,5 milionu tun hnojiva
Podle EUSPA už současné využití evropských satelitů pomůže do roku 2025 ušetřit jeden a půl milionu tun hnojiva a čtyři a půl tisíce tun pesticidů. Jen pro představu, ušetřený milion a půl hnojiva by stačil pro českou spotřebu hnojiva na přibližně čtyři roky, za rok 2020 se u nás totiž spotřebovalo 358 256 tun hnojiva. Potenciál precizního zemědělství ale sahá daleko za samotné úspory zdrojů. V budoucnu totiž může zabránit nedostatku jídla či třeba přispět k řešení současné změny klimatu. „Kdyby na precizní zemědělství přešlo 15–20 % světových farem, podle odhadů Světového ekonomického fóra by celková světová úroda do roku 2030 vzrostla o 10–15 %, zatímco využití vody by se snížilo o 20 % a produkce skleníkových plynů by poklesla o 10 %,” říká Jindřich Hemer, Customer Solution Designer Expert ze společnost T‑Mobile Czech Republic.
Precizní zemědělství v Česku
V Česku se využití těchto moderních technologií testuje například na zemědělském polygonu České zemědělské univerzity (ČZU), který technicky zajišťuje právě T‑Mobile. Plocha 800 hektarů je na tomto polygonu pokryta tzv. sítí internetu věcí (IoT), která umožňuje přenášet malé objemy dat v rámci velkého množství zařízení při minimální energetické spotřebě. Zemědělci tuto síť mohou využít k propojení senzorů, čidel, měřících zařízení a jiné techniky, což jim umožní efektivní nasazení chytrých technologií.
Jak ale uvádí Jindřich Hemer, toto řešení nachází uplatnění i mimo oblast zemědělství. „Síť internetu věcí se hodí všude tam, kde je potřeba propojit velký počet zařízení, a to i na rozlehlých plochách. Kromě zemědělství ji lze použít i v rámci výzkumu krajiny, kdy umožní spolehlivý a nenáročný sběr důležitých dat. Například lze s jejich pomocí zpřesnit modely fungování v oblasti hospodářství.” ČZU tak dále ve spolupráci s T‑Mobile realizuje projekt Chytré krajiny Amálie. Ten simuluje krajinu, jak bude vypadat 10 let, a snaží se přijít s efektivními způsoby, jak s ní hospodařit a jak v ní zachycovat vodu. Vzájemně propojené senzory a čidla umožňují přesně určit, jak jsou které postupy úspěšné a jaký vliv mají na prostředí. „Projekt Amálie dokazuje, že mnohem důležitější, než šetřit s vodou je umět ji zachytit v krajině a následně s ní správně zacházet a distribuovat,“ říká kvestor České zemědělské univerzity Jakub Kleindienst.
Aplikací precizního zemědělství se zabývá i nadějný český start-up CleverFarm. „Data z evropských satelitů využíváme především pro zpracování podkladů pro variabilní aplikace hnojiv, osiv, morforegulátorů a fungicidů nebo například vody. Díky tomu jsme schopni farmáři říct kdy, kde a v jaké intenzitě aplikovat tyto vstupy. Data potom zpřesňujeme IoT senzory, které v reálném čase měří informace, jako je teplota a vlhkost vzduchu či vody, měří srážky, ovlhčení listu a teplotu plodin uskladněných v posklizňových halách a silech,” uvádí Adam Severa z CleverFarm. Dodává, že díky těmto postupům je firma schopna pomoci ušetřit zemědělcům až 30 % hnojiva, vody a osiva při stejném nebo vyšším výnosu. Start-up je aktivní i v Súdánu a Keni, kde se mu podařilo docílit úspory až 50 % těchto vstupů.
Pole plná robotů, dronů a virtuálních plotů
Precizní zemědělství ale nekončí u navigování kombajnů a traktorů. „Satelity mohou navigovat i roboty a drony, které skenují pole, odebírají z něj vzorky nebo vyhledávají a případně eliminují škůdce nebo plevel. Sledování rozšiřování polního plevele a jeho likvidace může zvýšit úrodu obilí až o 5 %,“ říká Tereza Hrtúsová z České spořitelny. EUSPA nabízí zemědělcům i data z projektu Copernicus, který slouží ke vzdálenému zkoumání Země pomocí družic. Díky takto nasbíraným údajům mají dokonalý přehled o svém poli. Satelity dokáží poradit i se zaléváním, protože umí určit, kde a kolik vláhy půda potřebuje. Dalším možným využitím je tzv. virtuální oplocení, kdy každý kus ve stádu dostane chytrý obojek se senzory. Ten vysílá majiteli informace o stavu a pozici stáda a dokonce dokáže dávat daným zvířatům signály, pokud by se rozhodla opustit virtuálně vytyčený prostor. Díky tomu odpadá potřeba fyzických plotů i obavy ze zaběhnutí stáda a otevírají se dveře efektivnějšímu využití pastvin a lepší péči o dobytek.