Caii de povară ai agriculturii viitorului nu nechează, ci au șenile, ară, însămânțează terenul și tratează culturile împotriva dăunătorilor. Agricultură de precizie avem și în România

În ceea ce privește România, deocamdată suntem doar o piață de consum, însă fermierii noștri sunt deschiși la nou. Sunt exploatații unde agricultura de precizie este la ea acasă, cum este și cazul celor din Insula Mare a Brăilei care acum fac parte din grupul Al Dahra.

Revenind la cercetare, universitarii de K-State (Kansas State University) dezvoltă chiar și adevărați „cai de povară”, cum este și cazul unității dedicate discuirii sau aplicării tratamentelor fitosanitare și fertilizanților, testată recent de echipa de cercetători în Ferma Agronomică de Nord a K-State, și care sunt mai mari chiar și decât utilajele masive de tuns iarba.

În ceea ce privește roverul de mici dimensiuni, acesta este un vehicul autonom care pare desprins dintr-un film science fiction, se mișcă încet cu ajutorul șenilelor, precum un tanc încărcat cu senzori și brațe specializate în loc de armament, iar versiunea dotată cu senzor frontal poate transmite instantaneu implementului din spate cât pesticid să aplice, astfel încât să facă economie și să fie și prietenos cu mediul.

Mașinăria, înaltă de 60 de centimetri și lată de 90 de centimetri, a fost construită pentru munca în fermă de inginerul Dan Flippo de la K-State împreună cu studenții săi, scriu cei de la AgUpdate. Împreună studiază abilitatea robotului-agricultor de a trage brazde și de a însămânța în același timp.

Munca universitarilor este doar un instantaneu al viitorului nu tocmai îndepărat al agriculturii. În curând, micile mașinării ghidate de software vor prelua din activitățile fermierilor și vor oferi volume mari de informații pe care agricultorii le pot folosi în vederea luării deciziilor privind înființarea culturilor, managementul eficient al apei și al dăunătorilor, precum și la o recoltare eficientă.

„Nu încercăm să luăm locul tractoarelor sau să scăpăm de ele. Încercăm să obținem cât mai multă mâncare”, a spus Flippo. „Până în 2050 ne vom apropia de 10 miliarde de oameni, iar în prezent nici măcar nu suntem aproape de a obține cantitățile necesare de hrană necesară unui număr atât de mare de oameni”.

În prezent, majoritatea sectoarelor din domeniile agrozootehnic încorporează diverse nivele de tehnologie. Și aici vorbim fie de senzorii instalați pe tractoare, instrumente care măsoară cu înaltă precizie standardele de însămânțare și fertilizare sau de camere cu infraroșu atașate dronelor care zboară peste terenurile cultivate și detectează nivelul de umiditate în sol sau de stresul creat de atacurile de insecte. Sunt chiar și brațe robotice care mulg vacile.

„Cred că fermierii sunt pregătiți pentru tot ceea ce este ușor de adoptat și implementat și care poate fi generator de informație”, a adăugat Ajay Sharda, profesor asociat la catedra de biologie și inginerie agricolă.

„Americanii s-au bazat întotdeauna pe mașinile de mare performanță”

Și dr. ing. Lucian Buzdugan, senior advisor Al Dahra Agriculture, compania care a preluat activitățile Agricost din Insula Mare a Brăilei (IMB), el însuși promotor al agriculturii de precizie de la noi din țară, a ținut să precizeze că nord-americanii au fost întotdeauna promotorii industrializării agriculturii, una în care mașinile de înaltă performanță și-au făcut locul de multă vreme.

„Cu siguranță că etapa următoare va fi cea în care intervenția omului va fi mult înlocuită prin cea a mașinilor”, a declarat pentru Gândul.info, Lucian Buzdugan, senior advisor, Al Dahra Agriculture. „Agricultura de precizie pe care o preconizăm nu poate fi realizată decât cu mașini de o înaltă performanță. Printre acestea, sigur că se numără mașinile autonome, dronele și roboții. Sigur că, fiecare vor pătrunde în mod diferențiat, în funcție de capacitatea fiecărei ferme, de a-și reînnoi parcul de mașini, de a reînnoi tehnologiile, dar în același timp și de presiunea pe care o va face lipsa forței de muncă”.

El a mai spus că, probabil, suntem exact la granița de a păși în era agriculturii automatizate, mai cu seamă că lipsa forței de muncă din România începe să-și facă simțită prezența într-un mod acut.

Buzdugan a mărturisit că, recent, a fost plăcut impresionat de nivelul tehnologic prezentat la târgul specializat de la Hanovra, dar, mai cu seamă, de preocuparea marilor producători de utilaje, cum sunt John Deere, Case, Horsch, Claas de a introduce aceste noi sisteme la lucrările repetitive, unde roboții ar face față foarte mult.

„Vă imaginați o mașină, de exemplu, un robot de plivit buruieni. Este o muncă foarte grea pentru un om, dar foarte ușoară pentru un robot de acesta, care ar putea plivi într-o cultură 24 de ore din 24, schimbându-și numai niște baterii, să distrugă buruienile dăunătoare. Aproape că nici nu are rost să chinui oamenii, mai cu seamă când mă refer la plivit. Întotdeauna, aceste buruieni sunt de talie joasă, sunt aproape de nivelul solului și starea această de aplecare a omului este foarte obositoare și neplăcută. Sau să culeagă fructe după o anumit dimensiune, după o anumită culoare, după un anumit grad de coacere”, a afirmat Buzdugan.

El a vorbit de nivelul de implementare a tehnologiilor agricole de ultimă oră în fermele din IMB, informațiile satelitare și utilajele agricole cu înaltă capacitate de autoreglare fiind printre vedetele exploatației condusă de concernul Al Dahra.

„Noi nu am apelat la drone, ci la sateliți. Cu ajutorul imaginilor satelitare știm exact situația din lan, folosind așa-zisul indice de vegetație care ne dă starea în funcție de nivelul de hrănire, de îmbolnăvire, de atac de dăunători, nivelul de secetă, de lipsă de apă ș.a.m.d. Sigur, imaginile sunt la nivel de metri pătrați, nu de hectare. La acest capitol suntem destul de avansați”, a adăugat senior advisorul Al Dahra. „De asemenea, suntem destul de avansați în ceea ce privește utilizarea unor combine de recoltat cu un înalt grad de capacitate de autoreglare. Pe lângă faptul că la noi, pe tractoare, oamenii doar asistă utilajul și nu-l mai conduc (ei sunt doar un operator într-o cabină, pentru că legislația deocamdată nu ne permite să dăm omul jos), la fel și în aceste combine, sistemul computerizat de autoreglare nu numai că ușurează munca omului, dar îl înlocuiește cu foarte mare succes. Un om nu ar putea urmări în același timp 5-7 reglaje. Să începi treaba dimineața și să o termini noapte târziu, într-un singur om, ar fi deosebit de obositor”.

Roverele din câmp

Flota cercetătorului american Dan Flippo include mai multe vehicule care, inițial, erau scaune motorizate, cu rotile. Studenții și absolvenții implicați în proiect au utilizat motoarele și carcasele acestora pentru a crea mașinării utile în fermă.

Potrivit precizărilor lui Flippo, echipa construiește diferite categorii de vehicule utile într-o exploatație agricolă.

„Primele sunt din categoria rover. Vorbim aici de roboți de dimensiunile unui cuptor cu microunde. Rolul acestora este de verificare a terenului arabil, demers important pentru agricultori. Oamenii sunt cei mai buni în a verifica starea solului, însă nimeni nu are timp să stea și să se plimbe pe câmp toată ziua”, a adăugat acesta.

Atunci când un entomolog merge în câmp pentru a afla nivelul de infestare cu insecte, se pot concentra pe doar două sau trei focare de infestare și iau astfel decizia pentru întreaga parcelă. Roverele pot acoperi întreaga suprafață de teren, chiar și pe timp de noapte, și pot furniza date despre nivelul infestării la nivel general.

„Sunt și anumite discuții cu privire la fiabilitate, dacă mașinăria se strică și trebuie să mergi în câmp s-o recuperezi”, a mai spus Flippo. El a adăugat că inginerii sunt cei care se gândesc la cât anume vehiculul poate sta încărcat, cum se comportă pe brazdele din teren și dacă poate urma corect ruta ținând cont de rânduri.

„Una peste alta”, a adăugat cadrul didactic, „aceste mici rovere pot parcurge distanțe constante în câmp și pot aduna informații despre acesta mai bine decât o face omul”.

Cercetătorii K-State construiesc, de asemenea, mașinării mult mai mari decât „cuptoarele cu microunde” pe șenile, denumite mașini agricole autonome. Aceștia sunt adevărații „cai de povară”, cum este și cazul unității dedicate însămânțărilor, testată recent de echipa de cercetători nord-americani.

Mașinile agricole autonome ar putea fi utilizate pentru transportul cantităților mari de lichide pentru tratamente fitosanitare și fertilizare către diverse zone de cultură sau pe post de semănători. Unitățile autonome pot ajunge unde, în mod constant, tractoarele mari nu pot ajunge în siguranță, cum sunt dealurie cu pante abrupte.

Unitățile robotizate mari, unele de mărimea unui tractor de tuns iarba, iar altele cu laturi de mai mulți metri, sunt capabile de un nivel mai mare de lucrări agricole, cum este cazul discuitului, scanarea terenurilor arabile sau însămânțări. Însă, cu cât roboții devin mai mari, mai spune Flippo, cu atât fermierii se tem mai mult în ceea ce privește siguranța.

„Detectează și distruge”

Echipa formată de Flippo, Sharda și entomologul de la K-State, Brian McCornack, au primit un grant de 882.920 de dolari de la USDA, prin intermediul Inițiativei Naționale de Robotică, pentru a studia utilizarea unităților autonome în detectarea focarelor de infestare cu insecte dăunătoare în culturile agricole.

Potrivit datelor USDA, fermierii aplică tratamente chimice de aproximativ 15 miliarde de dolari în fiecare an, cu toate acestea ei pierd cam 37% din randamentele la hectar, ca urmare a atacurilor dăunătorilor.

Citat de AgUpdate, Sharda spune că Universitatea K-State are în lucru un rover cu un senzor aflat în fața vehiculului, menit să detecteze populațiile de afide în cultura sorgului. Instrumentul va putea să detecteze dacă există în câmp concentrații ale populațiilor de afide – insecte care nu măsoară mai mult de o optime de inch – care depășesc limita critică.

În cazul în care limita este depășită, robotul va transmite un semnal către sprayer, unitate montată pe spatele vehiculului autonom. Robotul cercetează zona în amănunt și știe exact cât anume din chimicalele pe care le transportă să le și utilizeze.

„Vom putea sincroniza sistemul, astfel încât în momentul în care senzorul detectează infestarea masivă, în momentul în care plantele respective ajung în spatele unității autonome, aceasta să și stropească acea cultură și zona de lângă, pentru a crea o zonă-tampon, de siguranță”, a adăugat Sharda.

În plus, cercetătorul a spus că dispersia pesticidelor de jos în sus, în zona dintre sol și coronamentul plantelor, va duce la o reducere masivă a dispersiei chimicalelor în aer. Cu alte cuvinte, mai puțină poluare și mai puțini bani cheltuiți de fermier.

Ochiul din cer

Totodată, Sharda conduce o echipă de cercetare care se ocupă de proiectul de dezvoltare a unor vehicule aeriene fără pilot (drone) destinate detectării umidității în sol. Proiectul de cercetare întins pe patru ani este menit să genereze produse care îl vor ajuta pe fermier să irige mai eficient, înțelegând mai bine care sunt zonele care suferă mai mult de stres hidric.

În acest sens, specialiștii au montat camere cu infraroșu pe aceste unități aeriene autonome care pot zbura constant deasupra terenurilor agricole, la înălțimi de sute de metri. Camerele măsoară temperaturile din zona cuprinsă între sol și coronamentul culturilor agricole și transmit informații către un computer specializat.

Informațiile furnizate de sistemul aerian pot fi coroborate cu cele transmise de unitățile de la sol, astfel încât fermierii să poată avea o imagine de ansamblu asupra nevoilor de apă pe care culturile lor agricole le au.

Cine va face toată treaba?

Potrivit specialiștilor, fermierii ar putea fi la început mai ezitanți în ceea ce privește adoptarea noilor tehnologii. Și asta deoarece lor le place să conducă tractorul, să-și verifice singuri culturile și șeptelul și chiar să se și apuce de munca grea.

Statisticile spun însă că industria are nevoie de ajutor. Potrivit unui raport al USDA din 2013, agricultura este vulnerabilă la „disponibilul de forță de muncă, fapt care încarcă nivelul costurilor și amenință abilitatea anumitor fermieri să culeagăla timp și cu costuri mici recoltele din câmp”.

Sursa foto: K-State/arhivă personală