Siekiant optimizuoti darbo procesus, informacinių technologijų naudojimas ir skaitmeninės sistemos nuolat tobulinamos, jos tampa praktiškesnės. Dirbti ekonomiškiau žemdirbiams padeda ir papildomos išmaniųjų sprendimų priėmimo priemonės.

Skaitmeninės sistemos gana aktyviai skinasi kelią į žemės ūkį. Parodoje „Agritechnica 2023“ skaitmeninių sistemų ir informacinių technologijų (IT) srityje eksponuota beveik 50 naujų ir patobulintų technologijų. Visos jos rinkoje pasirodys šiais metais. Naujovės apima įvairias sritis – nuo technologinių vėžių planavimo ir automatinio mašinų valdymo sistemų iki drėkinimo, augalų apsaugos ir tręšimo valdymo. Daugiausia dėmesio skiriama ištisų gamybos procesų optimizavimui. Aiški tendencija ieškoti skirtingiems gamintojams tinkamų sprendimų.

Šiandien neabejojama, kad tikslusis ūkininkavimas (TŪ) turėtų padėti žemės ūkyje derinti klimato ir aplinkos apsaugos tikslus ir didesnių derlių siekius. Įgyvendinant ambicingus ES mineralinių trąšų ir pesticidų naudojimo mažinimo tikslus, reikia siekti, kad skaitmeninės inovacijos būtų naudojamos visuotinai.

Automatizavimas ir pagalba

Pastaraisiais metais sparčiai kuriami ir naudojami neinvaziniai maisto medžiagų (daugiausia azoto) nustatymo augalų laukuose metodai. Daugumos jų veikla pagrįsta optinėmis augalų savybėmis, kurioms įtakos turi vandens kiekis, lapų senėjimas, ligų pažeidimai ir augaluose sukauptos maisto medžiagos. Dažniausiai tiriami šie augalų optiniai parametrai: šviesos spindulių atspindėjimas nuo lapų paviršiaus, spindulių pralaidumas pro lapus ir chlorofilo bei polifenolių fluorescencija. Praktikoje paprastai naudojami ant traktoriaus ar žemės ūkio mašinų montuojami antžeminiai augalų optinių savybių atsispindėjimo daugiaspektriai jutikliai, kurie skenuoja gana siaurą lauko juostą.

Kamerų sistemos su jutiklių ir valdiklių deriniais ir dirbtinio intelekto (DI) naudojimas dažnai padeda operatoriui atlikti darbą ir kartu geriau išnaudoti mašinų našumo potencialą. Geri pavyzdžiai čia galėtų būti automatinis cukrinių runkelių nuėmimo kombainų darbinio greičio reguliavimas, atsižvelgiant į kasiklių ir valytuvų apkrovimo ar proceso kokybės stebėjimo sistemas.

Apie vokiečių firmos „Lemken“ sukurtą žemės dirbimo padargų darbo proceso ir darbinių dalių būklės stebėjimo sistemą iQblue tool monitoring rašyta žurnalo „Mano ūkis“ 2023 m. lapkričio žurnale. Nors naudoti technologinių vėžių planavimo ir žemės ūkio technikos valdymo lauko pagrąžose technologijas įprasta, tačiau siūlomos sistemos tai atlieka automatizuotai ir optimaliai, tinka įvairių gamintojų žemės ūkio technikai. Viena vokiečių firma technologinėms vėžėms planuoti siūlo droną su termovizorine kamera. Taip galima įgyvendinti ir ekonomiškai efektyvius laukinių gyvūnų gelbėjimo darbus, nevaikščiojant per aukštą žolę, ir kartu sumažinti pašarų taršą.

Neabejotinai perspektyvus yra ir nuotolinis laukų skenavimas pilotuojamais ar bepiločiais orlaiviais. Nuskenavus visą lauko plotą, galima gauti tikslesnius augalų savybių žemėlapius. Be to, orlaiviuose galima naudoti ir hiperspektrinius jutiklius. Dauguma praktikoje naudojamų nuotolinių tyrimų jutiklių yra daugiaspektriai, t. y. fiksuoja spinduliuotę plačiose spektro juostose – platesnėse nei 40 nm, kurių jautrumo vidurys sutampa su mėlynosios, žaliosios, raudonosios ir artimosios infraraudonosios spinduliuotės zonomis. Hiperspektriniu skenavimu grindžiami nuotoliniai tyrimai, skirti atspindžio duomenims rinkti labai siauruose skirtingo spektro juostų (apie 10 nm) diapazonuose.

Valdymo sistemos

Šiuolaikinės žemės ūkio technikos valdymo sistemos turėtų padidinti darbo našumą ir palengvinti operatoriaus darbą. Parodoje „Agritechnica“ pristatytas traktorius, kuris pats gali būti naudojamas kaip jutiklių sistema ir į savo terminalą gali perduoti informaciją apie lauko matmenis, dirvožemio heterogeniškumą ir reikiamą traukos jėgą. Šiuo metu taip pat yra siūlomos kompleksinės robotų parko valdymo sistemos, nereikalaujančios lauke žmogaus priežiūros. Tikimasi, kad ateityje tai leis sutaupyti daug darbo laiko.

Mechaninių dirbtuvių darbuotojų darbui palengvinti įvairūs gamintojai siūlo atsarginių dalių atpažinimo sistemas arba remonto darbus atlikti lauko sąlygomis padedančius išplėstinės realybės akinius AR (angl. Augmented Reality) su dirbtiniu intelektu. Tai yra tikrovės ir imitacijos derinys (pvz., holograma) arba tekstas, kuris rodomas prieš akis ir plevena ekrane.

Sisteminė programinė firmos „AgXeed“ įranga 3A (Advanced Automation and Autonomy) skirta automatizuoti ir stebėti bet kurio gamintojo jėgos mašinų ir pakabinamų žemės ūkio padargų svarbiausius darbo procesus. Per Agxeed Box sistema siūlo atvirą prieigą ir optimalų išankstinį planavimą, integruojant įvairių gamintojų žemės dirbimo padargus. Optimizavimo procesas prasideda nuo efektyvaus ir kuo tikslesnio darbo užduočių planavimo ir tęsiasi iki jų užbaigimo, naudojant jutiklių ir valdiklių derinius. Pavyzdžiui, dirbant žemę surinktą informaciją galima integruoti tolesnėse technologinėse operacijose.

Drėkinimo ir maisto medžiagų valdymas

Vandens naudojimas ir maisto medžiagų valdymas dirvožemyje ir augaluose yra svarbiausi tvaraus, našaus ir į ateitį orientuoto žemės ūkio uždaviniai. Viena tokių novatoriškų sistemų – firmos „Precision Planting LLC“ sukurta Radicle Agronomics. Ją sudaro du komponentai – GeoPress ir Radicle Lab. Siekiant užtikrinti atsekamumą, sistema GeoPress visiškai automatiškai surenka dirvožemio ėminių mišinį ir užfiksuoja jo georeferencinius duomenis. Antrąjį komponentą Radicle Lab sudaro visiškai automatinė, kalibruojama ir savaime išsivalanti 3 x 3 m plote dirvožemio laboratorija.

Kitos šios srities naujovės apima sistemas, padedančias priimti sprendimus ir skirtas efektyviam ir optimaliam vandens, maisto medžiagų ir pesticidų naudojimui.

Ateities iššūkiai

Kad perėjimas prie tiksliosios žemdirbystės būtų sėkmingai įgyvendintas praktikoje, turi būti pašalintos kliūtys ir panaudotos skaitmeninių inovacijų skatinimo priemonės. Nuoseklus visuotinis skaitmeninių sprendimų taikymas gali sumažinti į aplinką išmetamų teršalų kiekį ir kartu skatinti biologinę įvairovę, išlaikant produktyvumą.

Greitesnei tiksliojo ūkininkavimo technologijų plėtrai galėtų padėti:

• finansinė parama, įskaitant inovatyvias poreikių nustatymo priemones, išmaniųjų mašinų ir programinės įrangos įsigijimą ir paramą jų naudojimui skatinti;  konsultavimo paslaugų plėtra, įtvirtinant TŪ patirtį konsultacijų, mokymų ir studijų programose skatinant skaitmeninį konsultavimą šioje srityje;
• reglamentuojančių dokumentų tobulinimas, kad būtų atsižvelgiama į naujas technologijas ir konkrečiomis sąlygomis besikeičiantys poreikiai taptų pagrindu vertinant pesticidų ir trąšų naudojimo reguliavimą;
• patikrinamas, nebiurokratiškas sąnaudų mažinimas, kad inovatyvių technologijų dokumentavimo procesai būtų paprasti ir teisiškai tvarkingi (pvz., vienodų duomenų standartų kūrimas);
• prieiga prie duomenų visoms žemės ūkio įmonėms ir ūkininkų ūkiams, kad, taikant TŪ technologijas šalies mastu, kiekviename lauke būtų galima naudotis skaitmeniniais duomenimis (pvz., registravimo, geografiniais ar oro sąlygų);
• inovacijų žemės ūkyje pripažinimas, kad visuomenė pritartų tiksliajam ūkininkavimui (pvz., pripažinti dronus ir lauko robotus kaip indėlį į klimato ir aplinkos apsaugą).