Nowoczesne maszyny zmieniają rolnictwo. „Człowiek nie zniknie z pól, ale będzie pełnił inne funkcje”

Nowoczesne maszyny zmieniają rolnictwo. „Człowiek nie zniknie z pól, ale będzie pełnił inne funkcje”

Nowoczesne rolnictwo
Nowoczesne rolnictwo Źródło: Shutterstock / Artie Medvedev
– Autonomicznych maszyn nie wprowadza się jedynie po to, żeby rolnik miał wygodniej. Chodzi przede wszystkim o wzrost precyzji produkcji, a co za tym idzie i wzrost jakości produktów przy jednoczesnym zmniejszeniu oddziaływania na środowisko – mówi „Wprost” Marek Szychta z Poznańskiego Instytutu Technologicznego. W Sieci Badawczej Łukasiewicz, do której należy Instytut, prowadzone są prace nad nowoczesnymi maszynami rolniczymi.

Maciej Zaremba: Jak dzięki nowoczesnym maszynom może wyglądać rolnictwo w przyszłości?

Marek Szychta (Centrum Technologii Rolniczej i Spożywczej, Łukasiewicz Poznański Intytut Technologiczny): Człowiek nie zniknie z pól, ale przestanie pełnić funkcję wykonawcy czynności. Będzie nadzorcą, programistą. Tak, jak to się dzieje w innych branżach. To kierunek zmian podobny do tego, co obserwujemy w przemyśle. W zasadzie trudno powiedzieć czy to przyszłość, czy już teraźniejszość.

Co obecnie potrafią najnowocześniejsze autonomiczne maszyny rolnicze?

Pełni tego co potrafią nie znamy, ponieważ w większości państw nie ma jeszcze legislacji, która umożliwiłaby na przykład samodzielne poruszanie się maszyn po polach. Nie wiemy tak naprawdę, co topowi producenci mają już w zanadrzu i tylko czeka na odpowiednie przepisy.

A w jakich zadaniach nowoczesne maszyny mogą najwydajniej wspomagać ludzi?

Przede wszystkim mówimy o wspomaganiu, czy też automatycznym, precyzyjnym prowadzeniu ciągnika. To podstawowa automatyzacja, która funkcjonuje w rolnictwie. Do tego dochodzą systemy rolnictwa precyzyjnego związane z dawkowaniem nawozów i środków ochrony roślin oraz pozycjonowaniem narzędzi względem pojedynczych roślin na polu.

Nowoczesne rolnictwo często opisuje się terminem rolnictwo 4.0. Co on oznacza?

Rolnictwo, tak jak przemysł ma etapy swojego rozwoju, obecnie wymieniamy cztery. Określenie rolnictwo 1.0 stosujemy do etapu, gdy na początku XX wieku pojawiła się mechanizacja rolnictwa i znacznie wzrosła wydajność pracy. Rolnictwo 2.0 to etap stosowania biotechnologii, upraw modyfikowanych oraz zastosowania na szeroką skalę nawozów i środków ochrony roślin, co znów pozwoliło znacząco zwiększyć produkcję rolną na świecie i do dzisiaj jest wykorzystywane.

Następnym etapem było rolnictwo precyzyjne, czyli wspomaganie rolnika w wykonywaniu dokładnych czynności w stosunku do pojedynczych roślin, wykorzystanie systemów do precyzyjnego zasiewu, nawożenia czy stosowania pestycydów, prowadzenie narzędzia roboczego poprzez wykorzystanie GPS, czy wykorzystanie różnych innych czujników.

Z kolei termin rolnictwo 4.0 oznacza gospodarstwo cyfrowe – czyli wykorzystanie w pracy rolnika zbieranych podczas zabiegów danych, magazynowanie dokładnych informacji o poszczególnych uprawach i wykorzystywanie ich do podejmowania decyzji przy zarządzaniu uprawą.

Jakie to dane?

To dane przydatne w planowaniu precyzyjnego nawożenia, precyzyjnego oprysku, czy też precyzyjnego nawadniania. Dane o plonie z zeszłego roku, na podstawie których możemy analizować na przykład ilość zebranej pszenicy w odniesieniu do konkretnego miejsca na polu, dzięki czemu uzyskujemy informacje, gdzie rośliny rosły lepiej, gdzie słabiej. Na tej podstawie możemy jako rolnik podjąć decyzje, żeby zadziałać wyłącznie w tym konkretnym miejscu i na przykład zmienić sposób nawożenia lub dostarczania wody. Jeśli wiemy, że w danym miejscu od lat rośliny słabiej rosną, to możemy zrobić tam mniej gęsty zasiew, nie marnując ziarna na ten fragment.

Systemy 4.0 maja wspomagać rolnika. Coraz szerzej wykorzystywane są też systemy sztucznej inteligencji do podejmowania decyzji, co należy zrobić, żeby efektywność na danym obszarze była jak największa, żeby przedsiębiorca rolny miał jak największy zysk, jeśli chodzi na przykład o mniejsze zużycie nawozu.

Jedną z największych korzyści rolnictwa 4.0 jest też możliwość znacznego ograniczenia środków ochrony roślin, albo nawet ich eliminacja, co prowadzi do jak najbardziej zrównoważonego rolnictwa. Jeśli zaś chodzi o ekologię, to nie chodzi wyłącznie o wpływ na środowisko, ale też o wytwarzanie produktów bio, czyli z użyciem minimalnej ilości chemii rolniczej.

Czy polscy rolnicy interesują się rolnictwem 4.0 i nowoczesnymi maszynami?

Myślę, że każdy świadomy rolnik – szczególnie młody, interesuje się nowinkami technologicznymi w rolnictwie, co widać po frekwencji na różnego rodzaju targach branżowych. Pozostaje jednak kwestia ilu z nich rzeczywiście jest w stanie wdrożyć nowoczesne rozwiązania.

Szacuje się, że w Polsce mamy 2% rolników innowatorów, którzy są skłonni do podejmowania takiego ryzyka. Wprawdzie jest to jedynie ok. 5000 gospodarstw, ale jeśli coś okazuje się skuteczne, to ci innowatorzy stają się ambasadorami technologii i po kilku latach wdrażają to sąsiedzi. Musi być to jednak uzasadnione ekonomicznie, wpływać na komfort obsługi gospodarstwa lub na jakość produktu docelowego.

A czy po polach jeżdżą już samoprowadzące się kombajny i ciągniki?

Na chwilę obecną mówimy o automatycznym prowadzeniu ciągników. Jeśli chodzi o autonomię, to dopiero w tym roku firmy zaczęły pokazywać produkty komercyjne. Wcześniej uchylano rąbka tajemnicy jeśli chodzi o badania i rozwój, ale nie było gotowych maszyn.

W tym roku jedna z firm zaproponowała produkt, który umożliwia przekształcenie zwykłego ciągnika w pełni autonomiczny pojazd. Do prowadzenia na polu wykorzystuje on precyzyjny sygnał GPS i dodatkowo doczepiany zespół czujników i sensorów, które zapewniają bezpieczeństwo podczas autonomicznej pracy na polu.

Wciąż problemem jest tu legislacja, która nie nadąża za technologią. Zdefiniowanie odpowiednich przepisów wydaje się być większym wyzwaniem niż same problemy techniczne związane z autonomią maszyn na polu. Do rozważenia są nie tylko kwestie bezpieczeństwa, ale również odpowiedzialności za ewentualne szkody w produkcji. Francja jest przykładem państwa, które wprowadza testowo zmiany w postaci dekretów dopuszczających pracę autonomicznych maszyn. Jeśli to się sprawdzi, to legislacja prawdopodobnie będzie wdrażana na szczeblu europejskim.

Ale musimy zrozumieć jedną rzecz. Autonomii nie wprowadza się jedynie po to, żeby rolnik miał wygodniej. On i tak musi kontrolować tę maszynę i co chwilę potwierdzać w aplikacji, nad nią czuwa. Mówimy jednak przede wszystkim o wzroście precyzji produkcji, a co za tym idzie i wzroście jakości produktów przy jednoczesnym zmniejszeniu oddziaływania na środowisko.

Ale nowoczesne maszyny zastępują tez człowieka w najbardziej uciążliwych pracach. Jakich?

Kiedyś za młodu sam dorabiałem na przykład przy pieleniu buraków, to była żmudna i męcząca praca. Dziś precyzyjne pielenie może być wykonywane przez maszyny wykorzystujące czujniki wizyjne i specjalistyczne narzędzia, które są w stanie mechanicznie wypielić rośliny w uprawie rzędowej.

Inną istotną kwestią jest zbiór różnego rodzaju owoców i warzyw, których nie dało się wcześniej zbierać automatycznie. Mówię tu o malinach, truskawkach, porzeczkach. Powstają teraz nowoczesne roboty do zbioru jabłek, do zbioru pomidorów. Wszędzie tam, gdzie człowiek musiał ręcznie wykonywać daną prace dąży się do jej automatyzacji. To wynika i z braku rąk do pracy i z tego, żeby ci ludzie mogli zostać wykorzystani do innej, mniej uciążliwej pracy.

I takie maszyny już funkcjonują w gospodarstwach?

Niektóre z tych maszyn już są dostępne na rynku, niektóre dopiero powstają, niektóre są na etapie wstępnego rozwoju, tak, że człowiek wciąż jest potrzebny na którymś etapie produkcji.

Również w Sieci Badawczej Łukasiewicz we współpracy z czołowymi polskimi producentami maszyn rolniczych prowadzone są prace nad nowoczesnymi maszynami, które w najbliższym czasie mają trafić na rynek, takie jak: inteligentny robot do siewu i pielęgnacji w upraw szerokorzędowych, precyzyjny pielnik z wielowariantową aplikacją nawozów lub zgrabiarka podbieraczowo – taśmowa z systemem rejestracji plonu.

W nowoczesnym rolnictwie używa się także dronów.

Tak, przede wszystkim chodzi o zbieranie danych na temat stanu uprawy. Dane zbierane są poprzez drony, ale także z przelotu specjalnych samolotów załogowych. Wykorzystywane są też dane satelitarne.

Rolnik sam może korzystać z takich danych, ale istnieją też wyspecjalizowane firmy, które oferują rolnikom bezpośrednią analizę danych satelitarnych z ich pól i przygotowują dokładne mapy stanu upraw. To już funkcjonuje powszechnie. Rolnik może opłacić abonament, w ramach którego otrzymuje raporty na temat stanu zadeklarowanych pól. To dane na podstawie analizy obrazu, obrazu w podczerwieni, spektrometrii.

Czy rolnictwo 4.0 jest zarezerwowane dla największych producentów rolnych? Czy i właściciele mniejszych gospodarstw powinni się nim zainteresować?

W zasadzie ciężko jednoznacznie odpowiedzieć na to pytanie, ale rzeczywiście jedynie duże gospodarstwa rolne są w stanie zainwestować środki, żeby wprowadzić takie rozwiązania. Nie są one tanie ze względu na zastosowane technologie i elektronikę. Ale jest taki próg wielkości gospodarstwa, w którym z kolei nie opłaca się już tych technologii nie stosować.

Rolnicy najbardziej przejmują się ekonomią. Jeżeli przedsiębiorca rolny przeanalizuje, jakie korzyści daje mu zastosowanie systemów rolnictwa 4.0, to dokładnie się dowie, ile dzięki zainwestowanym środkom zyska. To coś, do czego rolnicy się przekonują.

Jest też inna kwestia. Jeśli staniemy w miejscu w którym jesteśmy, to świat na pewno nie będzie na nas czekał i będzie te technologie wprowadzał. A jeżeli nie zainwestujemy w technologię, to nie będziemy już w stanie konkurować.

Mówiliśmy do tej pory o zaletach użycia nowoczesnych maszyn rolniczych. A jakie są wady oprócz wysokich kosztów wprowadzania takich technologii?

Główną wadą jest moim zdaniem bezpieczeństwo produkcji. Wykorzystując nowoczesne technologie uzależniamy się od gigantów technologicznych. Nie wiadomo, czy za tymi wielkimi korporacjami nie stoją jakieś państwa albo inne interesy. Uzależniając się poprzez pełną robotyzację od technologii, może się okazać, że zostaniemy odcięci od pożywienia przez odcięcie danych. A w rolnictwie powrót do produkcji o odpowiedniej wydajności może trwać latami.

Istnieją też obawy, że jeśli całkowicie przejdziemy na przemysł rolny, to wiedza agrotechniczna przekazywana z pokolenia na pokolenie zacznie nam gdzieś uciekać. I jeżeli z jakiegoś powodu utracimy możliwość przemysłowego rolnictwa, to powrót do stanu, który mamy obecnie może okazać się niemożliwy albo bardzo kosztowny.

Niektórzy uważają też, że zagrożeniem jest utrata miejsc pracy. Ja natomiast uważam, że jeśli jakaś czynność jest wykonywana przez człowieka z niechęcią, a może zastąpić go robot, to nie ma sensu marnować życia na nią. A dla ludzi na pewno znajdzie się inne zajęcie.


Nauka polska specjalność
Rok Ignacego Łukasiewicza

Przeczytaj inne artykuły poświęcone polskiej nauce

 0

Czytaj także