Digitalizacija v kmetijstvu in kmetijski tehniki

Pri razvoju kmetijske in gozdarske tehnike ni prav nobenega zaostajanja pri uvajanju digitalnih rešitev v primerjavi z drugimi dejavnostmi, od industrije do storitev. Še celo več, zaradi dela z živimi organizmi (rastlinami, živalmi) so proizvodni procesi praviloma veliko bolj zahtevni in tako so sodobne digitalne rešitve še bolj dobrodošle. Pri tem imamo v mislih tako digitalno in po možnosti čim bolj avtomatizirano krmiljenje samih strojev, zajemanje podatkov o delovanju strojev in njihova uporaba za vzdrževanje strojev in načrtovanje proizvodnje, samodejno vodenje strojev po parcelah (»navigacija«), samodejno uravnavanje aplikacije gnojil in sredstev za varstvo rastlin glede na potrebe rastlin, daljinsko vodenje strojev, kot avtonomno delujoče stroje, kjer pa smo šele v zgodnji fazi razvoja in soočenja konceptov.

A še tako sodobna tehnika je samo pripomoček za lažje delo, za doseganje kakovostno in količinsko optimalnih pridelkov in živinorejskih proizvodov in zagotavljanje gospodarskega uspeha pridelave in reje. V tem prispevku bomo si bomo zastavili nekaj vprašanj o gospodarski in tehnološki plati uporabe sodobne kmetijske tehnike in z odgovori nanje poskušali osvetliti kje smo danes pri digitalizaciji kmetijstva, oz. pri digitalizaciji kmetijske tehnike. V tem sestavku bomo odgovorili na nekaj splošnih vprašanj, v prihodnjih številkah Kmetovalca pa bodo sledili opisi konkretnih in praktičnih rešitev.

 

Kako mora biti tehnološko opremljena sodobna kmetija, da je lahko konkurenčna?

Odgovor na to vprašanje je prej ekonomski, organizacijski kot pa tehnični oz. tehnološki. Gospodarski uspeh kmetije namreč ni odvisen samo od prihodkov, ki so odvisni od obsega in tehnologije proizvodnje na kmetovi strani ter odkupnih cen na strani trga, pač pa predvsem od stroškov. Praviloma stroški odločajo ali se neka proizvodnja splača oz. ali bo na koncu ostalo kaj za osebno porabo (plačo) in nadaljnji razvoj kmetije. Dejansko na cene kmetijskih pridelkov in tudi na cene reprodukcijskega materiala večinoma vplivajo cene na svetovnem trgu, saj so le ti močno prepleteni. Tudi slovenski spada mednje, oz. vsaj med evropske, čeprav si včasih domišljamo, da lahko kakšne tržne razmere urejamo lokalno, z interventnimi ukrepi države. Mimogrede: kako so vam »všeč« vezno znova ponavljajoče se zahteve po uvedbi prepovedi izvoza lesa, po določitvi cen pridelkov itn.? Ali to ne potrjuje teze, da smo v kmetijstvu in gozdarstvu, v glavah še vedno globoko v socializmu?


Brez sodobne tehnološke opremljenosti resno kmetovanje danes ni mogoče, tudi na območjih z manj ugodnimi razmerami za kmetovanje.

Kako je s cenami kmetijskih pridelkov, opreme in repromateriala?

Študije kažejo, da so le te v zadnjih desetih letih nihale v obsegu do +/- 20 %, v zadnjih petih letih pa so tako cene pridelkov kot reprodukcijskega materiala na cca 10 % višjem nivoju kot pred 10 leti. A že nekoliko podrobnejši pregled pokaže velike razlike, ki pa se na koncu odrazijo v konkurenčnosti kmetij vezani na tehnološki razvoj. Cene krme, energije, gnojih in semen res nihajo gor in dol a na dolgi rok so precej stabilne in izrazito ne rastejo, medtem pa stroški za investicije (gradnje in tehniko, to je stroje in opremo) stalno rastejo in ne padejo niti ko padejo drugi prej našteti stroški. Tudi dolgoročne študije dohodkov na kmetijah, tako na nivoju posameznih držav kažejo, da se »dohodkovne škarje« vedno bolj odpirajo. Če čisto konkretno pogledamo podatke Eurostata za Slovenijo in primerjamo leti 1995 in 2016, se je bruto vrednost kmetijske proizvodnje na nivoju države v letu 2016 res povečala za 9 %, a je bila neto vrednost (torej odšteti stroški) 16 % manjša. Razlog so večji stroški, predvsem stroški amortizacije (za zgradbe in tehniko), ta se je med primerljivimi leti povečala kar za 45 %.


Gibanje bruto in neto vrednosti kmetijske proizvodnje v Sloveniji od leta 1995 do leta 2016. Glavni vzrok za zmanjšanje neto vrednosti so povečani stroški, predvsem povečana amortizacija (zgradbe, stroji). Vir Eurostat.

So slovenski in tudi številni drugi evropski kmetje tako neuki, da se ne znajo odločati gospodarno?

Verjetno je to v posameznih primerih res, a za večino je odgovor ne. So preprosto »ujeti« v današnji položaj kmetijstva v družbah severne poloble, kje so v zadnjih 100 letih uspeli rešiti problem lakote in to predvsem s spremenjeno uporabo energije. Uporaba fosilnih goriv, predvsem nafte, je omogočila nesluten razvoj na področju pridelave hrane. Pa ne le pri nadomestitvi ročnega in živalskega dela s strojem, pač pa tudi z mineralnimi gnojili, sredstvi za varstvo rastlin, krmo iz prekooceanskih držav (soja) itn., kjer je osnova na tak ali drugačen način nafta.

Koliko kmetov nas prehranjuje in kakšno ceno plačujejo za to?

Danes lahko samo nekaj odstotkov prebivalstva pridela hrano za vse in po nizkih cenah. Naj se slednje za koga, ki težko shaja iz meseca v mesec, sliši še tako bogokletno, a danes v razvitem svetu v povprečju za hrano porabimo manj kot za prosti čas. Vse to pa je mogoče le s sodobno tehniko. Slovenskim kmetom je na voljo vse, kar je danes na svetovnem trgu, vprašanje pa je, če zmorejo take investicije in če so s svojo proizvodnjo konkurenčni. Kot pokazali že prej, so stroški sodobne tehnike vedno večji. Predvsem zato, ker je nova tehnika praviloma dražja od prejšnje, tako zaradi razvoja, ki je nenehen in številni stroji prej tehnološko zastarijo kot pa se izrabijo in tudi zaradi vse večjih in zmogljivejših strojev. Če kmet ne gre z razvojem naprej, zaostane in slej kot prej propade, če pa želi biti konkurenčen oz. zagotavljati dovolj velik dohodek za normalni standard družine in vsaj minimalni razvoj, pa je prisiljen povečevati obseg proizvodnje. Možnosti za povečevanje proizvodnje pa so omejene (razpoložljiva zemljišča, omejene možnosti za prodajo,…), polega tega pa so tu praviloma še večje časovne obremenitve kmetov, stres, vplivi na odnose v družini itn. in številni kmetje so se prisiljeni vprašati ali še nadaljevati s kmetovanjem ali pa gospodariti tako, da bi v tehniko investirali manj in istočasno ohranili sodoben tehnološki nivo in ohranili konkurenčnost, ali pa jo celo izboljšali.


Danes le nekaj odstotkov prebivalstva z intenzivnim kmetovanjem s hrano preskrbuje vse, a tudi kmetje morajo imeti z večino prebivalstva primerljiv standard življenja, da bi lahko nadaljevali s to dejavnostjo.

Je rešitev digitalizacija rešitev in kaj to sploh je?

Tudi digitalizacija je ena od rešitev, a najprej se vprašajmo, kaj je to sploh digitalizacija? Danes govori o njej vsak, ki ima pet minut časa, na številnih posvetih je digitalizacija postala nujna točka dnevnega reda, moderno je govoriti o njej, tudi če večinoma ne vemo o čem sploh govorimo. Ena od možnosti je, da digitalizacijo razumemo oz. definiramo kot »zajemanje velikih količin podatkov, njihovo obdelavo in uporabo za sprejemanje odločitev - lahko tudi samodejno in samodejno krmiljenje procesov«. In ti procesi se že kar nekaj časa uvajajo in prodirajo v vse pore našega življenja, le do sedaj jih nismo imenovali digitalizacija. Ker je v človeški naravi, da vedno iščemo nekaj novega, to poimenujemo z neko umetelno besedo in potem vsi o tem govorimo, dokler ne najdemo spet nove »kosti za glodanje«, življenje pa gre v vsej svoji silovitosti in neustavljivem razvoju naprej. Naj spomnim le na »zelena delovna mesta«, »trajnost« in podobne floskule, najnovejša med njimi je »krožno biogospodarstvo«.

Zakaj je digitalizacija v kmetijstvu zahtevna in kompleksna?

Verjetno boste presenečeni, da na specializiranih konferencah, kjer o digitalizaciji razpravljajo ljudje, ki vedo o čem govorijo, najpogosteje kot primere uporabe digitalnih procesov, navajajo prav primere iz kmetijstva. Zakaj? Zato je ker sta kmetijska pridelava in prireja zelo kompleksna procesa, mnogo kompleksnejša od številnih industrijskih procesov ali pa procesov v vsakdanjem življenju in zelo velik izziv za razvijalce. Naj pojasnimo s primerom. Tipičen primer digitalizacije v vsakdanjem življenju je potovanje z letalom. Vozovnico si kupimo na spletu ali jo dobimo od agencije po e-pošti, na let se prijavimo od doma, prtljago na letališču oddamo sprejemni napravi, v letalo vstopimo s kuponom na mobilnem telefonu. Če letalo zamuja ali se spremni izhod, dobimo sporočilo na mobilni telefon, če je let odpovedan, dobimo vozovnico za naslednji let na telefon itn. Poznavalci pričakujejo, da bo naslednja stopnja samodejno sledenje prtljage potniku na letališču. Na parkirišču bodo čakali vozički z električnim pogonom, nanje bomo odložili kovček in voziček nam bo kot kakšen kuža sledil po letališču, po želji oddal prtljago ali pa nam kot z ročno sledil do samega leta. Porečete nesmisel, a danes ni več avtomobila brez električnega odpiranja šip, včasih pa so to smatrali kot vrh nesmisla. Ljudje smo pač radi »komot«.


Digitalizacija je v kmetijstvu veliko bolj zahtevna in kompleksna kot v drugih proizvodnih in storitvenih panogah.

Kaj je glavni izziv digitalizacije v kmetijstvu?

Prej opisan proces potovanja z letalom je zelo enostaven v primerjavi s procesi digitalizacije, ki se uvajajo v kmetijstvu. Trenutno se kaže kot glavni izziv agronomsko vrednotenje in uporaba zajetih podatkov s ciljem povečanja pridelkov in njihove kakovosti. Le en praktičen primer z učinkovitejšem dosejavanjem travne ruše. Traktor ima na sprednjem delu nameščene senzorje in 3D kamere, ki zaznavajo stanje travne ruše in zadaj nameščena sejalnica poseje seme trave samo na prazna mesta v ruši. Ta isti sistem pa lahko uravnava aplikacijo tudi točno določene oz. potrebne količine gnojil ali sredstev za varstvo rastlin, npr. herbicida na točno določeno specifično mesto. Nepredstavljivo za običajnega človeka je, koliko milijonov zajetih podatkov morajo obdelati navedeni sistemi v vsaki sekundi in kako zahtevni algoritmi morajo biti razviti, da ta učinkovito poteka.

Kaj pa danes digitalnega že vsakdanje v kmetijstvu, navigacija?

Opisan primer samodejnega uravnavanja dosejavanja travne ruše je le eden od stotin razvojnih projektov za avtomatizacijo kmetijske pridelave, ki je samo ena od pojavnih oblik digitalizacije in ki potekajo širom po svetu ter se zdijo še precej oddaljeni od prakse, čeprav v resnici tehnično niso tako zelo daleč. Bolj oprijemljiva in tudi del prej opisanega primera je navigacija, oz. pravilneje samodejno vodenje strojev po parceli na osnovi satelitskega GPS določanja položaja. Navigacija v avtomobilih, na mobilnih telefonih je danes vsakdanja stvar, a njena natančnost je od 5 do 20 m, s čimer si na polju nimamo kaj pomagati. Tam potrebujemo kompleksne korekturne signale, ki jih npr. uporablja tudi geodetska služba, da traktor lahko sam oz. namesto voznika na 2 do 5 cm vozila po polju. Po podatkih ponudnika korekcijskih storitev, trenutno okoli 100 kmetov v Sloveniji uporablja tovrstno vodenje strojev po parceli. A to je le prvi korak, ki omogoči, da natančno, brez prekrivanja vozimo drugo za drugo delovno širino stroja, prihranimo čas, seme, gnojilo, lahko natančno delamo tudi v slabši vidljivosti. Stroji na robu parcele, ali na parceli nepravilnih oblik na osnovi natančne zaznave položaja izklopijo npr. škropilnico, oz. del škropilne armature, da ne škropimo po ozari ali sosedovi njivi. In ob tem lahko stroj natančno beleži, kjer je bilo aplicirano kakšno sredstvo in v kakšnih količinah.


Pri samodejnem vodenju strojev po parceli (navigaciji) je zelo pomembna natančnost vodenje, ki jo je mogoče doseči le s pomočjo dovolj natančnega korekturnega signala. Še nedavno je bilo to mogoče le s pomočjo RTK korekturnih postaj (na sliki), sedaj pa so na voljo dovolj tovrstni signali dostopni preko mobilnega telefonskega omrežja.

Kaj pa samodejno oz. avtonomno delujoči stroji?

Samodejno vodenje strojev po parceli je danes tehnično dozorela rešitev, naslednja stopnja so samodejno oz. avtonomno delujoči stroji za opravljanje pridelovalnih postopkov na poljih. Da se ne izgubimo v naštevanju primerov povejmo le, da ni proizvajalca kmetijske tehnike, ki ne bi sam ali pa v sodelovanju z drugimi proizvajalci in raziskovalnimi ustanovami iskal rešitve v navedeni smeri. Kot pa tudi kaže, bodo šele ti avtonomni stroji omogočili uvajanje ekološke pridelave v najširšem smislu, oz. omogočili, da bo večina pridelave postala ekološka. Mali, manj kot meter veliki stroji, bodo neumorno, vsakih nekaj dni prevozili njive in v kali, z mehanskimi ukrepi zatrli vsak prevel, brez uporabe herbicidov. S fungicidi bodo poškropili le tiste rastline oz. dele rastlin, kjer bodo zaznali okužbo ali škodljivce in porabo zmanjšali na minimum. Ob tem pa sploh ne bodo stlačil tal, saj bodo tehtali le nekaj deset kg. Itn. Verjamete? »Jutri« bo to še izjema, »pojutrišnjem« pa že pravilo.


Razvoj samodejno delujočih, avtonomnih strojev je nezaustavljiv. Zdi se, da se bodo najprej uveljavili pri pridelavi kultur, kjer je mogoče definirati fiksne meje in vrste (zelenjadarstvo, sadjarstvo), predvsem pri varstvu in negi rastlih.

Kaj pa daljinski nadzor strojev in dokumentiranje pridelovalnih postopkov?

Digitalizacija v kmetijstvu so tudi veliko bolj vsakdanje, a zato za kmetovalce nič manj uporabne stvari. Daljinski nadzor (preko GSM omrežja) delovanja ključnih sklopov strojev in diagnosticiranje stanja in opozarjanje uporabnika na potencialne okvare in nujnost servisnega posega oz. daljinsko odpravljanje napak na programski opremi (telematika), je danes na voljo pri večini kmetijske tehnike najvišjega cenovnega razreda. Pa odprava gora papirnatih dokumentov in različnih evidenc, tako pri samem gospodarjenju na kmetiji kot zakonsko predpisanega dokumentiranja pridelovalnih postopkov. Če se spomnimo na prej navedeni primer letalskih potovanj. Podobno bi bilo mogoče elektronsko (digitalno) urediti nabave reprodukcijskega materiala, npr. škropiva, od elektronske prevzemnice, samodejnega vnosa v knjigovodstvo kmetije, v evidence kmetije, evidence nadzornih organov. Pa samodejno dokumentiranje upoštevanje oddaljenosti od vodotokov, dokumentiranje količine trosenja gnojil itn. Seveda se tu pojavlja kup vprašanj. Od tega ali povedano sploh hočemo, smo pripravljeni dati vse podatke svoje proizvodnje v upravljanje nekomu drugemu, pa do tega ali bi nam take storitve izboljšanje gospodarjenja na kmetiji. Običajno je tako, da vsaka novotarija, posebej še tista, ki je ne moremo prijeti z roko, prinaša več vprašanj in pomislekov kot odgovor. A če ne bo prišlo do kakšnih velikih katastrof, ki smo jih npr. doživljali v prejšnjem stoletju in se bo ohranil mir, se navedeni procesi ne bodo zaustavili. Tudi trenutna situacija s še nezaustavljeno pandemijo covid-19 jih ne bo.


Daljinski nadzor delovanja ključnih sklopov strojev in diagnosticiranje stanja in opozarjanje uporabnika na potencialne okvare in nujnost servisnega posega oz. daljinsko odpravljanje napak na programski opremi (telematika), danes ponujajo praktično vsi večji proizvajalci kmetijske tehnike. Programske in strojne rešitve za njihovo združljivost različnih proizvajalcev strojev pa so šele na začetku.

Kakšno mesto ima natančno kmetovanje v digitalizaciji?

Natančno kmetovanje je del oz. sestavni del digitalnih postopkov v kmetijstvu. Z natančnim kmetovanjem želimo v rastlinski pridelavi doseči čim bolj optimalne pogoje za rast rastlin in najmanjšo mogoče porabo proizvodnih sredstev. S tem želimo zagotoviti optimalne pridelke in istočasno maksimalno mogoče varovanje okolja, čim bolj podobno kot pri ekološkemu kmetijstvu. Zdi se, da bo v bodoče nastala neka nova oz. mešana oblika načina kmetovanja med konvencionalnim in ekološkim. V prvi vrsti sta tu ciljno usmerjena gnojenje in varstvo rastlin, posebej uporaba herbicidov. Npr. z avtomatiziranimi postopki gnojimo le tam in toliko kot je potrebno na posameznem delu njive, herbicide pa uporabljamo le tam, kjer so pleveli. So pa ti postopki še sredi razvoja in tudi njihovo uvajanje bo potekalo postopno. Pri živinorejski proizvodnji pa omenimo npr. molzne avtomate (robote) in elektronske naprave za ugotavljanje stanja in nadzor zdravja živali.


Pri natančnem kmetovanju z avtomatiziranimi postopki gnojimo le tam in toliko kot je potrebno na posameznem delu njive, karto parcele pa izdelamo na osnovi talnih analiz in samodejnega dokumentiranja pridelka ob spravilu pridelkov.

Kdo bo ponudil celovite digitalne rešitve za kmetovanje?

Če je pri sami kmetijski tehniki bolj ali manj jasno, da bodo razvoj in ponudbo digitalizacije (avtomatizacije, avtonomizacije itn.) peljali naprej proizvajalci kmetijske tehnike, pa je pri rešitvah, ki se tičejo digitalizacije celovitega gospodarjenja na kmetijah, kar smo prej bežno opisali, stanje veliko manj jasno. Posamezne rešitve, ki se danes ponujajo, se bodo le težko uveljavile oz. prerasle v celovite rešitve. Če bi hoteli te storitve ohraniti v kmetijskih rokah, bi morale skupaj stopiti kmetijske organizacije, tudi poslovne, na mednarodni ravni. K sodelovanju bi morale pritegniti velike ponudnike industrijskih programskih rešitev in imeti vizijo in koncept ter razviti in nato ponujati celovite digitalne storitve za pridelavo hrane in to po sprejemljivih cenah. A iz te moke verjetno ne bo kruha. Kmetijske organizacije bodo sicer veliko govorile o digitalizaciji, a se aktivno in relativno udobno še naprej ukvarjale s političnimi aktivnostmi, na trg digitalnih storitev v kmetijstvu pa bodo verjetno kmalu vstopili veliki globalni igralci. Tisti, ki jih danes še prepoznavamo kot velike ponudnike internetnih storitev za vsakdanjo uporabo, v resnici pa so potihoma postali zbiratelji, obdelovalci in prodajalci (naših) podatkov. Da zaradi korektnosti ne govorimo o imenih, jih pa tako in tako dnevno srečujemo na svojih mobilnih napravah. Kot kaže, je do tega, da bo naš mobilni telefon, oz. pravilneje mobilni računalnik s katerim lahko tudi telefoniramo, postal tudi glavni vmesnik za digitalne storitve gospodarjenja v kmetijstvu, samo še korak.



Marjan Dolenšek
Gozdarski inštitut Slovenije - Oddelek za gozdno tehniko in ekonomiko