Digitalizace granátových sadů v Ázerbájdžánu pod vedením týmu z ČZU

07. 02. 2025 Bc. Simona Kohoutová a kol. Precizní zemědělství Zobrazeno 378x

Diplomová práce studentky 2. ročníku navazujícího oboru Precizní zemědělství na Technické fakultě České zemědělské univerzity mapuje možnosti implementace principů precizního zemědělství a digitalizace v sadech granátových jablek (granátovník obecný, Punica granatum L.) v Kurdamirském regionu v Ázerbájdžánu.

Granátovník je nejčastěji opadavý keř nebo nízký strom, který pochází z oblasti Středomoří a Blízkého východu. Dorůstá výšky 2–5 m a má lesklé, tmavě zelené listy. Jeho květy jsou červené až oranžové a plody, granátová jablka, mají kožovitou slupku, uvnitř které jsou tisíce drobných šťavnatých semínek obklopených dužinou.

Tato teplomilná rostlina není příliš náročná na půdu. I když je velmi odolná vůči suchu, pravidelná zálivka zajišťuje vyšší kvalitu a množství plodů. Pro optimální růst a vývoj plodů potřebuje plné slunce a horké léto. Granátovník je schopen přežít krátké mrazy až do -12 °C, ale vyžaduje ochranu před dlouhodobým chladem. Preferuje teplejší podnebí, kde jsou zimy mírné a léta horká, což umožňuje jeho prosperitu.

Ázerbájdžán je zemí sadů

Granátové jablko má v Ázerbájdžánu velký kulturní, hospodářský i symbolický význam. Je považováno za národní ovoce a symbol plodnosti, hojnosti a zdraví. Ázerbájdžán se řadí mezi významné producenty granátových jablek na světě, přičemž toto ovoce je také významným vývozním artiklem a jeho produkce se zaměřuje na export čerstvých plodů i výrobků, jako jsou džusy, vína a další zpracované produkty.

Ázerbájdžán má velký potenciál pro zavádění nových technologií a postupů v zemědělství. Přestože tento sektor zaměstnává přibližně 40 % obyvatelstva, na tvorbě HDP se podílí pouze 5 %. Vláda si uvědomuje nutnost zvýšení produktivity tohoto klíčového odvětví, a proto v posledních letech vzniká řada projektů a iniciativ zaměřených na jeho modernizaci a zefektivnění.

V praxi však stále chybí odborníci, kteří by otestovali možnosti využití technologií precizního zemědělství v místních podmínkách a na tradičních plodinách, jako jsou například granátová jablka. Na základě zájmu ázerbájdžánských pěstitelů se do řešení výše uvedené problematiky zapojil tým České zemědělské univerzity v Praze, který letos v červnu zahájil pokusné výsadby v sadu o rozloze 65 ha (obr. 1) nedaleko města Kurdamir, asi 2,5 hodiny jízdy od Baku. Sad je vybaven kapkovou závlahou, resp. fertigací, která zajišťuje přísun hnojiv a přípravků na ochranu rostlin přímo prostřednictvím závlahového systému. Zásadním pro práci týmu jsou jeho dlouholeté zkušenosti z chmelnic a ze sadů, kde jsou řešena obdobná téma.

Obr. 1: Sad granátovníků

Cílem je efektivita pěstování

Pokusy vycházejí z požadavků majitele a agronomů podniku, a spočívají primárně ve snaze o efektivnější využití vstupů (výživa, ochrana rostlin, voda, lidská práce) a snížení míry praskání jablek před sklizní, které je nežádoucím jevem rozšířeným ve všech oblastech pěstování a souvisí s vodním režimem rostliny.

V rámci pokusu byla v sadu instalována zařízení pro měření parametrů půdního prostředí a mikroklimatu porostu, byl analyzován kořenový systém rostliny a bylo provedeno snímkování sadu dronem. Meteorologické podmínky stanoviště se stanovují prostřednictvím nainstalované meteostanice (obr. 2 vlevo) a čidel pro měření teploty a vlhkosti vzduchu a fotosynteticky aktivní radiace (obr. 2 vpravo). Dále byla instalována čidla pro měření vodního potenciálu a teploty půdy v zóně rostliny se závlahou i bez ní v hloubce 25 a 40 cm.

Analýza kořenového systému byla provedena formou extrakce celého stromu včetně kořenového systému bez jeho porušení (obr. 3) za účelem stanovení prostorového rozmístění kořenů v prostoru řádku ve vtahu k umístění systému kapkové závlahy a kapalného hnojení, k hloubce utužení půdy a posouzení přijatelnosti srážkové vody kořeny a schopnosti pronikání kořenů do zóny kultivovaného meziřadí.

Metodou modré infiltrace (obr. 4) byly stanoveny a kvantifikovány infiltrační procesy v prostoru řádku rostlin a posouzen vztah mezi rozložením kořenového systému rostliny a tokem vody do půdy. Cílem snímkování pomocí dronu bylo stanovení počtu rostlin a následné posouzení ekonomického dopadu chybějících rostlin na tržby podniku.

Obr. 2: Meteostanice (vlevo) a čidla pro měření teploty a vlhkosti vzduchu a fotosynteticky aktivní radiace (vpravo)

Obr. 3: Analýza kořenového systému granátovníku - příprava vyjmuté rostliny pro vyhodnocení

Obr. 4: Vyhodnocování metody modré infiltrace pro stanovení infiltračních procesů

Dosavadní výsledky

Analýza kořenového systému potvrdila zvýšený výskyt kořenů v oblastech, kde byla instalována kapková závlaha, přičemž kořeny se převážně vyskytovaly v hloubce 0,1–0,25 m. Tento jev ukazuje pozitivní reakci rostlin na závlahu a efektivní příjem živin, které jsou při závlahovém systému doplňovány. Tato reakce je standardní rovněž u kořenových systémů rostlin plodového ovoce v evropských podmínkách.

Na nezavlažované straně řádku byl zaznamenán výrazně vyšší výskyt kořenů pronikajících ve vzdálenosti kolem 0,6–0,7 m do hloubek pod 0,4 m. Je pravděpodobné, že kořeny pronikají do nekypřené spodní části půdního profilu v meziřadí za účelem dýchání a příjmu vody, která zde může být dostupná, protože nakypřená vrstva nad nezpracovanou vrstvou půdy zásadním způsobem eliminuje evaporaci.

Výsledky modré infiltrace poukázaly především na riziko malé stability půdních agregátů, které vede k omezení infiltrace nekapilárními póry a tím pádem k omezenému pohybu vody (především závlahové) do spodních vrstev půdy. Voda spolu s živinami se tak může kumulovat v horní vrstvě půdy a odtékat mimo zónu kořenů do kultivovaného meziřadí. Primárním místem pro infiltraci vody do spodních vrstev půdy byly prostory v okolí kořenů.

Snímkování porostu prokázalo 10,2% mezerovitost sadu (obr. 5). Z důvodu neověření chybovosti metody, kdy mohlo dojít k chybné identifikaci mladých rostlin z důvodu vlivu stínů, malého rozlišení snímků apod.) se snímkování provede znovu během vyhodnocení pokusu. Již teď však víme, že závislost mezi výnosem plodů a počtem rostlin je lineární, proto je význam znalosti obsazenosti sadu pro kvantifikaci ekonomiky sadu a odhadu dalšího vývoje jeho úrodnosti zásadní.

Obr. 5: Výřez leteckého snímku sadu s vyznačením pozic scházejících rostlin (červené body), zelené body označují pozici s přítomnou rostlinou

V listopadu budeme sklízet

Vyhodnocení pokusu proběhne během sklizně v polovině listopadu. Cílem vyhodnocení bude posouzení kvalitativních parametrů u zdravých a popraskaných plodů na dvou lokalitách v rámci sadu ve vztahu k jejich poloze na stromě. Proběhne doplňkové snímkování dronem za účelem využití snímků k predikci termínu sklizně a její optimalizaci a naplánované je také měření půdní vodivosti pro získání dat o vlastnostech půdy, resp. jejich variability, v rámci sadu. Pro přesnější data o kořenovém systému rostliny bude provedena analýza kořenových systému jejich vyjmutím ze země u většího počtu rostlin.

Práci finančně podpořila Česká zemědělská univerzita a majitel sadu.