Prezent și viitor în domeniul mașinilor agricole – Agricultura de precizie

Autor: Sorin – Tiberiu BUNGESCU, Radu ILEA, Radu TARCAET – USAMVBT
Fermierii din România sunt din ce în ce mai interesați de așa-numita “Agricultură de precizie” ( “Precision Farming”). Sunt fermieri în țară care lucrează de mai mulți ani cu această tehnologie de vârf și au văzut rezultatele imediat. Alții nu știu despre ce este vorba și dacă merită să investești în așa ceva. Să vedem ce este de fapt “Agricultura de precizie”.
Cererea continuă de a produce mai multe produse alimentare datorită creșterii continue a populației a făcut ca fermierii din întreaga lume să pună un accent mărit pe practicile intensive din punct de vedere al resurselor, acestea ducând atât la mărirea costurilor economice cât și la cele care privesc mediul înconjurător, cele ecologice. Aceste aspecte au dus în timp atât la obstacole cât și la oportunități pentru implementarea agriculturii de precizie în agricultura țărilor în curs de dezvoltare.
Implementarea unui management adecvat pentru lucrările solului și înființarea culturilor, ținând cont de condițiile variate din diferitele zone ale țării (tipul solului, umiditatea, starea substanțelor nutritive, distribuirea pesticidelor etc.) nu mai reprezintă, în 2016, o problemă necunoscută pentru fermieri. Agricultorii au observat variabilitatea productivităţii în spaţiu şi timp, fapt pentru care au schimbat practicile agricole, modul de amplasare a fermelor, dispunerea maşinilor etc., pentru a optimiza resursele solului şi input-urile exterioare.
Acest lucru a fost posibil întrucât în majoritatea ţărilor în curs de dezvoltare suprafeţele agricole sunt relativ mici şi fermierii au fost familiarizaţi cu variaţia spaţială şi temporală. Totuşi, agricultura de precizie în termenii utilizării tehnologiilor ca: Sisteme de Poziţionare Globală (GPS), Sisteme de Informare Geografică (GIS), teledetecţia, monitoarele de productivitate, sistemele de ghidare pentru aplicarea ratei variabile de administrare a variaţiei în interiorul câmpului este încă în perioada sa de început în aproape toate ţările în curs de dezvoltare, inclusiv în România.
Agricultura de precizie este un sistem integrat de management al culturii care încearcă să combine tipul şi cantitatea de input-uri cu nevoile recoltei reale pentru suprafeţe mici în cadrul unui teren (aparţinând unei ferme). Adesea putem să ne referim la agricultura de precizie ca la o agricultură bazată pe GPS, o agricultură cu o rată variabilă, o agricultură cu prescripţie, o agricultură cu amploare specifică etc.
Cum funcționează sistemul GPS?
Acesta este o constelație de 31 de sateliți ce orbitează în jurul pământului. 24 de sateliți funcționează permanent pentru a asigura o acoperire permanentă pe toată perioada unei zile.
Cum funcționează receiver-ul GPS? Receiver-ul GPS își calculează poziția în funcție de semnalul primit de la cel puțin patru sateliți, trei sateliți vor determina locația exactă în plan – 2D, iar al treilea satelit este folosit pentru a afla poziția pe verticală, determinând astfel poziția 3D a receiver-ului GPS.
Cum funcționează receiver-ul DGPS? Receiverul DGPS primește semnal de la sateliți, dar și de la o bază de referință care deja își știe foarte bine locația pe pământ. Receiverul va aplica aceste corecții primite de la stația de referință la semnalul primit de le sateliți pentru a avea o poziție mai “reală”. Marea diferență între GPS și DGPS o reprezintă o abatere mai mică. Rețeaua publică DGPS este EGNOS – European Geostationary Navigation Overlay Service.
Care sunt sistemele de operare? La ora actuală, cele mai utilizate sisteme sunt: GPS-Global Positioning System, operat de guvernul SUA, fiind operațional din 1978 și are 31 de sateliți disponibili pe orbită și Global Navigation Satellite System – GLONASS, operat de guvernul Rusiei, fiind operațional din 1982 și are 31 de sateliți disponibili pe orbită. Mai există și sistemul Uniunii Europene – GALILEO și cel al Republicii China – COMPASS.

Necesitatea utilizării unui Sistem de Poziţionare Globală (GPS)
Sistemul de poziţionare globală a revoluţionat conceptul de poziţionare, deşi a început în primul rând ca un sistem de navigare. Astăzi, Sistemul de Poziţionare Globală (GPS) a devenit o utilitate internaţională. În plus, acesta se poate utiliza şi funcţiona pe toate tipurile de vreme (condiţii meteo) în întreaga lume. Deci nu există restricții meteo! GPS și-a câștigat popularitatea în timp datorită unei acurateţi ridicate cu care pot fi determinate poziţia, timpul şi direcţia.
Ca o unealtă a agriculturii de precizie, sateliţii Sistemului de Poziţionare Globală transmit semnale care permit receptorilor GPS să-şi calculeze poziţia. Aceste informaţii sunt furnizate în timp real, ceea ce înseamnă că, informaţiile de poziţie continuă sunt furnizate în timpul mișcării. Având informaţii privind localizarea precisă în fiecare moment, acest lucru permite ca măsurătorile efectuate asupra culturii, solului şi apei să fie cartografiate. Receptorii GPS, fie că sunt montaţi în teren, fie că sunt montaţi pe utilaje, permit utilizatorilor să revină la locaţiile specifice pentru a lua probe sau a trata acele zone.
Rolul GPS în agricultura de precizie
Prin agricultura de precizie se face lucrul corect în locul potrivit, la vremea potrivită, aceasta implicând toate tipurile de echipamente de înaltă tehnologie şi statistici sau alte analize. Efectuarea unui lucru corect începe totuşi cu nişte conducători (operatori) buni care fac o treabă bună utilizând unelte comune ca: maşini de plantat, echipamente de împrăştiat îngrăşăminte, combine şi orice altceva care ar putea fi necesar. În acest context, GPS devine o parte și un pachet. Pentru analiza şi procesarea imaginilor teledetectate este nevoie de informaţii reale şi argumentate, colectate în câmp, la o varietate de amplasări şi adesea în perioade variate, de-a lungul întregului sezon de producţie a culturii. În mod convenţional, aceste date au fost înregistrate manual pe foi de observaţie în câmp, fotografii aeriene sau hărţi, în timp cu un efort considerabil. Datele pentu a fi utilizate în teledetecţie sau GIS este necesar să le transformăm în format digital. Pentru analiza imaginilor, datele primite trebuie digitalizate în scopul de a crea o mască pentru pregătirea software-ului pentru a recunoaşte condiţiile diferite şi pentru a clasifica imaginile de teledetecţie.

Urmărind evoluţia dezvoltării sistemului de poziţionare globală (GPS) în lume se remarcă faptul că acesta a fost implementat, în principal, de către cei mai importanţi producători de combine din Europa şi SUA (Claas, John Deere, New Holland, Case-IH) care au şi cea mai mare potenţă financiară. Ca urmare rezultă ajustarea cantităţii de inputuri în funcţie de suprafaţa fiecărui teren dintr-o fermă, printr-un sistem integrat de management al culturii (agricultura de precizie) ce conduce la creşterea substanţială a productivităţii acestor combine şi a veniturilor rezultate de pe urma acestora. Acest sistem GPS a fost dezvoltat și implementat în ultimii ani și de marii producători de tractoare (John Deere, Fendt, Case, Massey Ferguson, Deutz Fahr, New Holland, Claas, Caterpillar etc.) și mașini agricole din lume.