Digitális mezőgazdaság: haszon vagy hajsza?

A legmodernebb technológiák a mezőgazdaság szolgálatában

A mezőgazdaság jól ismert kihívásokkal küzd: munkaerőhiány, ingadozó bevételek, szigorodó környezetvédelmi előírások. A digitalizáció és a precíziós gazdálkodás viszont új eszközöket ad a gazdák kezébe. Az adatvezérelt, „okosfarmok” már nem a sci-fi kategóriába tartoznak, hanem napjaink valóságai. Az alábbiakban bemutatjuk, hogyan segítik a legmodernebb technológiák – a Big Data, a mesterséges intelligencia, a szenzorok, drónok és robotok – a hazai agrártermelőket a hatékonyabb és fenntarthatóbb termelésben.

Adatvezérelt gazdálkodás: Big Data és mesterséges intelligencia

A negyedik ipari forradalom (Ipar 4.0) hullámai a mezőgazdaságot is elérték. Ennek központjában az adatok állnak. A modern gazdaságokban minden mérhető és rögzíthető: az időjárási paraméterek, a talaj nedvességtartalma, a növények fejlődése, a gépek teljesítménye. Óriási adatmennyiség keletkezik, amit a Big Data technológiák segítségével lehet tárolni és elemezni. Az adatfelhőben felhalmozott információ valódi kincsesbánya: a korábbi évek termelési adatai, piaci trendek vagy akár más gazdaságok tapasztalatai mind hozzájárulhatnak a megalapozott döntésekhez.

A mesterséges intelligencia (MI) ma már a földeken is „dolgozik”. Az MI-algoritmusok képesek hatalmas adathalmazokban mintázatokat felismerni, és előrejelzéseket adni. Például előre jelezhetik egy növényi betegség kitörését az időjárás és talajadatok alapján, vagy optimális vetési időpontot javasolhatnak. Az MI támogatásával a gazdálkodó gyorsabban és pontosabban hozhat döntéseket. Nem túlzás azt mondani, hogy az adatok és az MI a precíziós gazdálkodás „agya”, amely csökkenti a kockázatokat, és növeli a profitot. Egy digitális farmon a napi rutin részévé válik az adatelemzés: például a termelő a reggeli kávé mellett átnézheti a telepére vonatkozó friss elemzéseket, előrejelzéseket, így időben reagálhat a kihívásokra.

Minden összekapcsolva: szenzorok és IoT a földeken

Az adatok gyűjtéséhez szükség van okoseszközökre a terepen. Itt jön képbe a Dolgok Internete (Internet of Things, IoT), vagyis a szenzorok és berendezések hálózatba kötése. Ma már Magyarországon sem számít sci-finek, hogy a szántóföldön szenzorok százai figyelik a környezeti paramétereket. Talajnedvességmérők, meteorológiai állomások, levélnedvesség-érzékelők, sőt akár a traktorokba épített szenzorok szolgáltatnak adatokat éjjel-nappal, valós időben. Az IoT-eszközök folyamatos 24 órás megfigyelést tesznek lehetővé, ami korábban elképzelhetetlen volt. A földekről érkező adatok automatikusan feltöltődnek a felhőbe, ahol elemzésre kerülnek, vagy épp riasztást küldenek a gazdának, ha beavatkozásra van szükség.

Az állandó adatkapcsolat révén a gépek és emberek kommunikálni tudnak. Például a talajban elhelyezett szenzor jelezheti, hogy egy adott parcella kiszáradóban van, mire a rendszer üzenetet küld a gazdálkodó telefonjára, vagy akár automatikusan elindítja az öntözőrendszert. A jövő farmján a traktor, a kombájn, az öntözőberendezés és a raktári siló is egy nyelvet beszél: adatokat osztanak meg egymással. Így minden mindennel össze van kötve, és a termelés egy jól hangolt digitális ökoszisztémaként működik. Az IoT által összegyűjtött adatokra támaszkodva a precíziós rendszerek pontosan tudják, mikor és hol kell közbelépni – legyen szó locsolásról, tápanyag-utánpótlásról vagy növényvédelemről.

Okosöntözés és tápanyagutánpótlás kevesebb inputtal

A víz és a műtrágya drága kincs a mezőgazdaságban, ráadásul a túlzott használatuk hosszú távon károsítja a környezetet. Az EU Zöld Megállapodás (Green Deal) előírásai is megkövetelik a kemikáliák – például a műtrágyák – visszafogását. Hogyan lehet mégis biztosítani a magas terméshozamot kevesebb inputtal? A válasz a precíziós, adatvezérelt gazdálkodásban rejlik.

A talaj állapotának folyamatos nyomon követésével elkerülhető a túlzott műtrágyázás. A talajszenzorok kimutatják, pontosan milyen tápanyagokra van szükség, és melyik részen. Gyakran kiderül, hogy a tábla nem minden négyzetmétere igényel azonos mennyiségű műtrágyát. Az adatok alapján a gazda helyspeci­kus tápanyag-utánpótlást alkalmazhat: csak oda juttat több műtrágyát, ahol a talaj vagy a növény igényli, máshol kevesebbet. Ezzel nemcsak a környezetet kíméli (hiszen kevesebb nitrát mosódik ki a talajvízbe), de költséget is spórol. Aki bevezette már a precíziós műtrágyaszórást, tapasztalhatta, hogy ugyanakkora terméshez akár 10–20%-kal kevesebb műtrágya is elegendő, ha azt okosan, az adatokra alapozva juttatja ki.

Hasonló a helyzet az öntözéssel. Az elmúlt évek aszályai rámutattak, mennyire fontos minden csepp víz hatékony felhasználása. Az okos öntözőrendszerek a talajnedvesség-érzékelők adatai alapján automatikusan szabályozzák a vízkijuttatást. Nem öntenek ki feleslegesen több száz köbméter vizet, ha éppen van elég a talajban, és akkor sem marad el az öntözés, ha a gazda nincs jelen – a rendszer magától elindul, amikor kell. Egyes magyarországi kertészetekben már használnak ilyen automatizált csepegtető öntözést, amely 20–30%-os vízmegtakarítást eredményez a hagyományos módszerekhez képest. A precíziós öntözés tehát egyszerre növeli a termésbiztonságot, és csökkenti a vízpazarlást, ami a jövő klímáját tekintve kulcsfontosságú előny.

Precíziós növényvédelem drónokkal

A növényvédő szerek alkalmazása elengedhetetlen a nagyüzemi termelésben, de nem mindegy, hogyan juttatjuk ki őket. A hagyományos traktoros permetezésnél megszoktuk, hogy a gép kerekeivel tapossa a növényeket a táblában, ami nem csekély terméskiesést okoz. Egy 2021-es hazai kísérlet szerint a taposási kár miatt átlagosan ~10% termény megy veszendőbe a permetezés miatt. Érdemes belegondolni: a traktor nyomában a vetés egy része elpusztul, és ezt a veszteséget a gazda már nem tudja betakarítani. Ma már azonban erre is van megoldás: a drónos permetezés.

A drónok alkalmazásával a permetezés érintésmentesen, a levegőből történik, így nincs taposási kár. A fenti 10% körüli hozamnövekedés például kukoricában több tízezer forint pluszbevételt jelenthet hektáronként, minden egyéb ráfordítás változatlansága mellett.

A drónos permetezés akár több mint 10%-kal is növelheti a terméshozamot

Ráadásul a drón által kijuttatott szer mennyisége precízen szabályozható és célzott: csak oda permetez, ahol szükséges, és csak annyit, amennyi szükséges. Ez csökkenti a vegyszerek pazarlását és a környezet terhelését.

Magyarországon is megjelentek már az első ilyen agrárdrónok és a hozzájuk kapcsolódó innovációk. Egy hazai fejlesztésű megoldás, a DroneFieldBase (DFB) nevű rendszer például a drónok „földi kiszolgáló állomása”. Olyan, mint egy mobil permetezőüzem: automatikusan bekeveri a megfelelő arányú permetlevet, tölti a drón tartályát, sőt még meteorológiai állomásként is funkcionál. A DFB lényege, hogy gyorsabbá, pontosabbá és biztonságosabbá tegye a drónos növényvédelmet. A keverést és töltést ember a vegyszerrel való érintkezés nélkül végzi, így a személyzet nincs kitéve a koncentrált vegyszereknek. Az ilyen rendszerekkel a drónflotta valóban integrálható a gazdaság egészébe: a DFB adatai felmennek a felhőbe, onnan a gazdálkodó vagy akár a hatóságok (pl. Nébih) is nyomon követhetik, mikor, hol, mennyi és milyen szert juttattak ki. Ez a fajta digitális nyomonkövetés egyre fontosabb az élelmiszerlánc átláthatósága szempontjából is.

Robotok a földeken: automatizáció a gyakorlatban

A mezőgazdasági gépesítés nem új keletű, de az utóbbi években új szintre lépett. Az önvezető traktorok és kombájnok már az alkalmazás küszöbén állnak. Sok gazdaságban dolgoznak automata kormányzású traktorok, amelyek műholdas (GPS/RTK) vezérléssel centiméter pontossággal haladnak a sorok között. Ennek köszönhetően nincs átfedés vagy kihagyott sáv a művelésben, ami inputmegtakarítást és üzemanyag-csökkenést hoz. A gépkezelő szerepe is megváltozik: inkább felügyelőjévé válik a folyamatnak, mintsem aktív irányítójává. Néhány nagyobb gazdaságban már kísérleteznek teljesen autonóm traktorokkal, amelyek emberi jelenlét nélkül is képesek szántani vagy vetni egy előre meghatározott program szerint.

A robotizáció nem áll meg a nagy gépeknél. Megjelentek a kisebb mezőgazdasági robotok is: például a sorközt művelő vagy gyomláló robotok, amelyeket kertészeti kultúrákban alkalmaznak. Ezek a kis önjáró gépek szenzorok és MI segítségével felismerik a gyomot, és mechanikusan eltávolítják vagy célzottan permetezik, így drasztikusan csökkenthető a gyomirtó szer használata. Külföldön már beváltak olyan kamerás permetezőrendszerek, amelyek az MI-látás segítségével csak a gyomokra juttatnak ki vegyszert a kultúrnövények közé, akár 70–80%-kal csökkentve a vegyszerfelhasználást. Ez a technológia itthon is érdeklődésre tart számot, hiszen a vegyszer-megtakarítás közvetlen költségcsökkentést és környezeti hasznot jelent.

Fontos kiemelni, hogy a robotok nem elveszik a gazdák munkáját, hanem a munkaerőhiányt enyhítik, és a nehéz fizikai munkát váltják ki. Magyarországon is komoly gond a mezőgazdasági munkaerő utánpótlása: egyre kevesebb fiatal választja ezt a pályát, miközben a jelenlegi generációk kiöregednek. Az automatizáció segíthet fenntartani a termelést akkor is, ha kevesebb az ember. Ráadásul a robotok fáradhatatlanok: éjszaka vagy tűző napsütésben is dolgozhatnak, ha kell, így kitolják a napi munkavégzés határait.

Okosgazdaságok és a jövő kihívásai

Az eddig felsorolt technológiák együtt alkotják az okos mezőgazdaság alapját. A digitalizáció és a precíziós eszközök integrálásával egy gazdaság saját digitális ökoszisztémát alakíthat ki, ahol minden folyamat összehangolt és adatvezérelt. A tapasztalatok azt mutatják, hogy ezek az újítások együttesen csökkentik a kockázatot és a költségeket, miközben növelik a hatékonyságot és a megtérülést.

„A precíziós technológiák csökkentik a kockázatot és a költségeket, miközben növelik a hatékonyságot és a nyereséget. Vagyis nemcsak a környezet jár jól, hanem a gazda pénztárcája is.”

Vagyis az „okosfarm” nemcsak környezetbarátabb, de végső soron versenyképesebb és jövedelmezőbb is a kiszámíthatatlan időjárású, változó piaci viszonyok között.

Természetesen a technológia gyors fejlődése új kihívásokat is hoz. Itthon is szemléletváltásra van szükség: a generációváltás és az innovációk iránti bizalom erősítése kulcsfontosságú, hogy minél több gazdaságban merjenek beruházni ezekbe az eszközökbe. A kezdeti befektetés ugyan nem kevés, de a hosszú távú előnyök kifizetődőek. Fontos továbbá a megfelelő képzés és szaktanácsadás: a gazdáknak meg kell tanulniuk kezelni és értelmezni az új eszközök és az adatok eredményeit. Ebben az agrár-felsőoktatásnak és a szakmai szervezeteknek is nagy szerepe van, hogy az új tudás eljusson a földekre.

Végső soron a mezőgazdaság digitalizációja nem öncélú – a fogyasztók is nyernek vele. A precíziós technológiák alkalmazásával jobb minőségű, biztonságosabb élelmiszerek kerülhetnek az asztalra, nyomon követhető eredettel. A termelési folyamat átláthatóbbá válik, ami növeli a vásárlók bizalmát. A láthatáron már az Ipar 5.0 koncepciója körvonalazódik, amely az ember és a gép szoros együttműködését hangsúlyozza. Ez azt jelenti, hogy a jövő farmján a gazdálkodó és a „mesterségesen intelligens” gépei valódi partnerekként dolgoznak együtt. Az ember stratégiai döntéshozó és felügyelő marad, míg a monoton vagy nagyon precíz feladatokat a gépek végzik szünet nélkül. Az eredmény egy fenntarthatóbb, produktívabb agrárium lehet, amely megfelel a 21. század kihívásainak.

SZERZŐ: PEUSER PÉTER • ISM TECHNOLOGY KFT.