Precizní zemědělství nabízí široké možnosti

05. 03. 2021 Ing. Hana Honsová, Ph.D.; Praha Precizní zemědělství Zobrazeno 4226x

Naši pěstitelé stále hledají nové možnosti jak zvyšovat výnosy a zároveň co nejvíce snižovat náklady. Jednu z cest představuje precizní zemědělství, kdy se porosty v různých částech jednoho pole vysévají, hnojí a ošetřují rozdílně podle kvality půdy a předpokládaných výnosů.

V současnosti zhruba 5 % zemědělských podniků v České republice ověřuje hospodaření podle zásad precizního zemědělství. Investice do vhodných strojů a zařízení nejsou malé. Přitom není jasné, jakým směrem se bude precizní zemědělství ubírat v budoucnu. Množství poznatků z oblasti precizního zemědělství zaznělo na videokonferenci „Zemědělství 4.0“ uspořádané Zemědělským svazem ČR za podpory dalších institucí. Přednášky se mimo jiné týkaly možností uplatnění nových pěstebních technologií, využití robotiky v zemědělství nebo nástrojů zpracování dat.

Přesnou navigací se ušetří

Od precizního zemědělství k zemědělství 4.0 nazval své vystoupení Prof. Dr. Ing. František Kumhála z České zemědělské univerzity v Praze (ČZU). Precizní zemědělství reaguje na variabilitu v rámci jednoho pozemku i v rámci zemědělského podniku za pomoci vyspělé techniky, informačních technologií a automatizace.

Mezi zdroje variability se řadí půda (druh, typ, fyzikální vlastnosti), počasí, dostupná vláha, živiny, škůdci, choroby nebo plevele. Technologie precizního zemědělství představuje uzavřený kruh.

Základním předpokladem pro hospodaření podle zásad precizního zemědělství je přesné určování polohy. Pomocí signálu GPS se poloha zjišťuje už od roku 1991. V současnosti s korekcí RTK lze dosáhnout řádově centimetrové přesnosti. Pro vývoj autonomních struktur (robotizace) však pouhý příjem signálu o poloze nestačí. Využíváním přesné navigace ale lze ušetřit zhruba 10 až 15 % nákladů na zpracování půdy v důsledku omezení překrývání záběrů. To samé je výhodné také při aplikaci chemických ochranných látek. Přesnou navigací je možno zlepšit produktivitu práce velkých zemědělských podniků až o 40 %.

Omezit přejezdy

Při náhodných pojezdech každoročně kola zemědělské techniky přejedou velkou plochu pozemků. V případě orebné technologie se jedná o 85 %, u redukovaného zpracování půdy o 65 % a při přímém setí o 45 %. To má značný vliv na utužování půdy. Využití přesné navigace umožňuje zavedení řízených přejezdů po pozemcích. V případě omezení přejezdů techniky při řízených přejezdech v porovnání s náhodnými stoupají výnosy pěstovaných plodin.

Mapování výnosů vyžaduje informace nutné k řízení obdělávání pozemku. Velkou roli hraje zpětná vazba. Nutnost představuje kontrola úspěšnosti předchozího obdělávání pozemku. Je potřeba porovnat historický vývoje výnosů. Lze vytvářet víceleté výnosové mapy. Pomocí výnosové mapy se ukazuje ekonomická výhodnost obdělávání jednotlivých částí pozemku. Význam má měření vodivosti půdy, kdy se ukazují souvislosti s výnosovým potenciálem.

Optimalizovat plochu

O nových pěstitelských technologiích s podporou precizního zemědělství hovořil Doc. Ing. Václav Brant, Ph.D., z ČZU. Principy precizního zemědělství mají mimo jiné za cíl snížení spotřeby hnojiv a pohonných hmot, omezení transportu a optimalizaci produkce ve vztahu k lokální spotřebě. Precizní hospodaření by mělo přispět ke zpomalení úbytku a degradace zemědělské půdy a znečišťování vody. Omezení používání pesticidů a hnojiv by nemělo snižovat produkci. V konečném důsledku by měla být zajištěna lokální soběstačnost potravin. Precizní zemědělství představuje cestu ke zvýšení výnosů.

Při využití nových technologií jednoznačně dochází k energetickým úsporám, klesá spotřeba pohonných hmot a snižují se emise oxidu uhličitého. Energetické úspory přináší optimalizace trajektorií jízd a mělčí zpracování půdy. Při zpracování centimetrové vrstvy ornice se průměrně spotřebuje asi 1 litr pohonných hmot na hektar. Z 1 spáleného litru nafty se uvolní 2 640 g CO₂.

Pozemky mají většinou nepravidelný tvar. Produkční plochu půdního bloku je potřeba optimalizovat pro práci pracovních souprav s ohledem na uplatněné technologie. Snižování výměry polí situaci neřeší. Na každý pozemek by měla vést přístupová cesta. Je třeba cíleně propojit produkční a neprodukční plochy.

Zonální aplikace

Nemalý význam má zonální aplikace hnojiv, přípravků pro zlepšení výživného stavu porostů a přípravků na ochranu rostlin. Systémy zonálního variabilního hnojení a variabilního výsevu přinášejí snížení spotřeby hnojiv včetně organických, omezení degradace půdy i nižší únik hnojiv do atmosféry a do spodních vrstev půdy.

Pásové a zonální aplikace pesticidů, hnojiv a biologických přípravků přinášejí značné úspory a výhody. Doc. Brant uvedl několik příkladů možného využití. V pokusech se úspěšně ověřovala technologie pěstování řepky v dvojřádcích s využitím zonálního kypření a hnojení. Při pěstování kukuřice se zkoušela aplikace biologických přípravků na dno kypřené rýhy při plečkování. Při setí sóji se s cílem urychlení vegetace ověřovala zonální aplikace hnojiv, bakterií a humátů. Toto opatření mělo kladný vliv na růst a vývoj porostů. V ČR sója dozrává pozdě, proto je každá metoda urychlení sklizně vítaná. O zonální hnojení mají pěstitelé zájem z hlediska snížení nákladů a omezení stresu kulturních rostlin. Systémy cíleného zonálního hnojení jednoznačně omezují rizika negativního dopadu hnojiv na životní prostředí.

Využívání pokročilých technologií

Koncept precizního zemědělství představuje správné vstupy ve správném množství na správné místo a ve správný čas. Možnosti využití geoinformatiky v precizním zemědělství a v praxi popsala Doc. Mgr. Jitka Kumhálová, Ph.D., z ČZU.

Pěstitelé mohou využívat různé pokročilé technologie, například geografické informační systémy, satelitní navigaci, mapování výnosů, dálkový průzkum Země, senzorovou techniku, meteorologická data, variabilní dávkování vstupů, pokročilé metody agronomie a pokročilé systémy řízení podniků. Satelitní navigace představuje bezpodmínečnou součást současné moderní techniky. Zajišťuje informace o poloze strojů a umožňuje jejich přesné navádění při agrotechnických operacích. K základním složkám navigace patří přijímač umožňující lokalizaci a terminály pro řídící funkce. Pro vytvoření výnosových map musejí být stroje vybaveny přijímačem GPS a senzory výnosu.

Praktické příklady

Doc. Kumhálová uvedla řadu praktických příkladů. Mimo jiné už řadu let spolupracuje s Výzkumným ústavem rostlinné výroby, v. v. i. v Praze-Ruzyni. Od pěstitelské sezony 2004/5 se zabývali měřením výnosů a vytváření výnosových map řepky, ozimé pšenice a ozimého ječmene. Zjistilo se, kde se na pozemcích dosahovalo nejvyšších výnosů, a kde se naopak rostlinám nedařilo.

Na stanovišti v Ruzyni využívají i dálkový průzkum Země, kdy monitorovali například porosty jarní pšenice a cukrové řepy. Na lokalitě Rataje u Kroměříže pomocí družicových snímků sledovali poškození porostů ozimé řepky hrabošem. V roce 2019 byly porosty zničeny až z 90 %. Ve Stekníku na Žatecku v roce 2020 monitorovali pomocí bezpilotních prostředků mezerovitost porostů chmele odrůd Žatecký poloraný červeňák a Premiant.

Zachráněná pšenice

V roce 2020 na lokalitě Chrášťany na Rakovnicku na pozemku zemědělského podniku Lupofyt, s. r. o. pomocí družice Sentinel 2A pozorovali porosty ozimé pšenice poškozené mrazem. Po velmi teplé zimě v polovině března udeřily silné mrazy, které poškodily pšenici v růstové fázi citlivé k mrazu, a také došlo k poškození řepky. Snímek z družice ukázal, na jakých místech došlo k většímu poškození.

Agronom a ředitel podniku Ing. Jaroslav Mikoláš mladší kvůli špatnému stavu některých porostů pšenice uvažoval o jejich zaorání. Nakonec k tomu nedošlo. Ing. Mikoláš přistoupil k opravným opatřením. Porosty 8. dubna ošetřil fungicidem Mirage, ke kterému přidal huminový přípravek Lignohumát Max doporučený na porosty poškozené mrazem. Zásah přispěl k lepšímu zakořenění pšenice.

Další podpůrné opatření následovalo 5. května, kdy došlo k přihnojení hnojivem DAM 390 variabilní dávkou 80 až 120 l/ha. V květnu začalo deštivé počasí, které napomohlo k většímu odnožení rostlin. Ve fázi objevení se posledního listu byl 18. května pořízen a vyhodnocen druhý družicový snímek porostu pšenice.

Z podpůrných opatření proběhlo 29. května druhé jarní fungicidní ošetření přípravkem Hutton, rovněž s přídavkem Lignohumátu Max. Následoval vlhký červen, což prospělo vývoji odnoží. Třetí družicový snímek byl pořízen a vyhodnocen 2. června ve fázi metání pšenice.

Na pozemcích s pšenicí poškozenou mrazem se sklizeň opozdila o 14 až 21 dní. Výnosy se ale pohybovaly na dobré úrovni. Na poškozených částech pole se dosáhlo 6,6 až 6,8 t/ha a na nepoškozených 8 až 9 t/ha. Monitorování pozemku pomocí družice mělo velký význam při rozhodování agronoma.

Stroje s přesnou navigací omezí zbytečné přejezdy po poli

Půda spolu s počasím patří mezi hlavní zdroje variability

I horší porost může při pečlivé agrotechnice poskytnout dobrý výnos

K hnojení a ošetřování porostů je potřeba přistupovat variabilně