Frunze inteligente, senzori de temperatură și dăunători monitorizați cu AI. Horticultura viitorului este digitală și predictibilă15 min read

Adrian Asănică, decan la Facultatea de Horticultură din București, ne-a explicat cum îmbunătățește tehnologia performanța culturilor și le ajută în lupta cu schimbările climatice. 

Aproape 30% din locurile de muncă din România sunt în sectorul agricol. Țara are cele mai multe exploatații agricole din Uniunea Europeană.// „Hidden workforce. Almost a quarter of Romanians work in agriculture, the highest share in the EU”, business-review.eu //

Însă sistemul agroalimentar, sensibil la condițiile climatice, la calitatea apei și a solului, este vulnerabil în fața schimbărilor climatice și a fenomenelor extreme, tot mai frecvente. În România, inundațiile și secetele din ce în ce mai dese au un impact puternic asupra agriculturii. Deși există soluții de adaptare, precum diversificarea culturilor și utilizarea unor soiuri mai rezistente, este necesară o investiție considerabilă în cercetarea sistemului agricol pentru a face față acestor provocări.

Potrivit unui raport al Agenției Europene de Mediu// „Climate change adaptation in the agriculture sector in Europe”, eea.europa.eu // legat de adaptarea la schimbările climatice în sectorul agricol din Europa, fermierii trebuie să se adapteze rapid la noua realitate. Printre soluțiile propuse se numără introducerea soiurilor și culturilor rezistente la schimbări climatice, îmbunătățirea tehnicilor de irigație, diversificarea culturilor și practicarea agriculturii de precizie, care folosește tehnologia și inovația pentru a optimiza procesul agricol. 

Aceste practici pot ajuta la reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră, la o gestionare mai bună a apei și a solului, precum și la protejarea ecosistemelor și biodiversității. Însă România are performanțe slabe în domeniul cercetării și inovării și unele dintre cele mai mici investiții din UE, ceea ce afectează negativ sectorul agricol

Acesta este contextul în care, în luna octombrie, Facultatea de Horticultură din București// Site oficial: horticultura-bucuresti.ro // a prezentat rezultatele obținute de profesori și studenți, cu ajutorul cercetării experimentale și aplicării noilor tehnologii, în cadrul evenimentul „Toamna Horticolă Bucureşteană”. 

Cu această ocazie, am discutat cu Adrian Asănică, decan la Facultatea de Horticultură din București, despre soluțiile inteligente din horticultură și despre cum tehnologia poate îmbunătăți performanța culturilor, atât cantitativ, cât și calitativ, și poate ajuta la eliminarea incertitudinilor inerente unei activități dependente de condițiile meteo.

Digitalizarea în horticultură, o soluție în fața provocărilor climatice

„La Facultatea de Horticultură din București ne străduim de o bună perioadă de timp să găsim soluții inovatoare pentru provocările actuale. De exemplu, am dezvoltat o serie de alternative pentru conducerea// Modul de formare și dirijare a plantelor (de exemplu, cum sunt dirijați lăstarii la viță-de-vie sau pomi fructiferi). // culturilor de arbuști fructiferi, fie în containere, pe straturi înălțate, pe biloane// Ridicătură de pământ de-a lungul unui rând de plante cultivate. // sau alte metode. În plus, am introdus un element esențial în procesul decizional: digitalizarea.

Am aplicat tehnologiile moderne în fiecare etapă a procesului de cultură. De exemplu, am lucrat în mod specific pe afini și am creat un sistem de gestionare bazat pe date pentru irigare. Irigarea trebuie acum să fie mult mai atent monitorizată, mai ales în contextul în care nu avem suficiente sisteme de irigație la nivel național. Chiar dacă ele există, este esențial să economisim apa. Prin urmare, am implementat un control judicios al aplicării apei, bazat pe măsurători precise.”

Pic cu pic – consumul de apă, redus cu echipamente inteligente

„Am dezvoltat o rețetă de fertilizare, integrată cu sistemul de irigare, dar nu neapărat aplicată la fiecare udare. Am introdus metode de contorizare care cuantifică exact cantitatea de apă care ajunge la plante. Sistemele noastre oferă informații în timp real despre necesarul de apă, pe baza cărora putem aloca cantități specifice în funcție de fenofazele de creștere: creșterea vegetativă, înflorirea, dezvoltarea fructelor și maturarea lor, până la intrarea în repaus. Astfel, putem avea un control activ asupra volumului de apă aplicat, permițându-ne să facem economii de apă într-un mod eficient.

Pentru fertilizare, folosim echipamente automatizate care calculează și distribuie uniform cantitatea necesară de nutrienți fiecărei plante, ceea ce nu ar fi posibil prin metodele clasice. Acest lucru face parte din agricultura de precizie pe care o promovăm.

Am integrat și senzori de umiditate Watermark,// Mai multe, aici: irrometer.com // care sunt introduși la adâncimea sistemului radicular activ al plantei. Acești senzori oferă informații în timp real despre conținutul de apă din sol și permit luarea unor decizii precise: când trebuie adăugată apă sau când trebuie reduse irigările programate. Astfel, aceste resurse pot fi gestionate fără ca planta să sufere din cauza unui deficit de apă sau nutriție.

Scopul este de a folosi aceste echipamente inteligente pentru a optimiza procesul de irigare și fertilizare și a crea condiții ideale pentru creșterea plantelor.”

Cum se poate obține o agricultură ecologică prin folosirea sistemelor AI

„Un alt aspect esențial este protecția fitosanitară. Ne dorim să ne îndreptăm spre o agricultură ecologică, cu inputuri reduse. Pentru a face acest lucru, folosim sisteme inteligente, cum ar fi cele de monitorizare în timp real și de alertare. De exemplu, avem capcane lipicioase care captează insectele dăunătoare, iar un software dotat cu inteligență artificială numără și clasifică automat aceste insecte. Pe baza unui prag prestabilit, sistemul ne alertează atunci când numărul dăunătorilor crește și ne permite să intervenim preventiv, înainte ca daunele să apară în cultură. 

În plus, folosim o «frunză inteligentă», un dispozitiv conectat la stația meteo, care măsoară temperatura și umiditatea de pe frunza artificială. Asta ne ajută să prezicem apariția unor boli, pe baza condițiilor meteo, și ne alertează pe un sistem de risc pe trei niveluri. La primul nivel, sistemul ne doar avertizează, iar dacă condițiile persistă, se ajunge la al doilea nivel, unde trebuie intervenit în maximum două zile, prin aplicarea unui tratament preventiv pentru a salva plantația.

Există o bază de date cu o galerie de boli și dăunători, care pot fi selectați în funcție de cultură. Sistemul urmărește evoluția în dinamică și oferă un istoric al datelor, lucru extrem de important pentru a analiza evoluția de la un an la altul. În contextul schimbărilor climatice, acest lucru devine foarte important, deoarece, de exemplu, acum 10-15 ani existau doar două generații de dăunători pe sezon, iar acum pot fi trei sau patru. Asta înseamnă că frecvența și pericolul apariției bolilor și dăunătorilor sunt mult mai ridicate. Pentru a face față acestor provocări, trebuie să intervenim cu cantități minime de tratamente, bine calculate, pentru a reduce impactul asupra mediului și plantelor. 

Toate sistemele menționate funcționează pe bază de energie solară, ceea ce le ajută să fie sustenabile și circulare. Costurile de întreținere sunt minime, iar eficiența acestor tehnologii le face potrivite pentru plantațiile viitorului.”

Managementul predictiv în agricultură, un aliat al fermierului viitorului

„Fără adoptarea unei abordări moderne și precise, agricultura va rămâne dependentă de factori incontrolabili. În loc să se bazeze pe incertitudini, tehnologia ar trebui să fie utilizată pentru a îmbunătăți performanța atât cantitativ, cât și calitativ.

Sunt disponibile sisteme de protecție și monitorizare, inclusiv video, care, combinate, oferă un ajutor semnificativ. Tehnologia joacă un rol esențial în acest sens, permițând urmărirea evoluției plantelor de la răsad până la căderea frunzelor, observând fiecare fenofază. Analiza acestor etape permite identificarea exactă a diferențelor anuale, cum ar fi devansarea sezonului de vegetație cu un număr specific de zile (12, 14 sau 16).

Anticiparea corectă a perioadei de recoltare este și ea importantă. Sistemele de prognoză, împreună cu senzorii de temperatură, umiditate și precipitații, oferă informații care permit planificarea operațiunilor agricole cu săptămâni înainte. Acest cumul de date ajută la gestionarea plantației într-un mod creativ, inovativ și inteligent și contribuie la creșterea performanței culturilor.

Și, chiar dacă aceste noi tehnologii pot părea costisitoare, la finalul sezonului, investițiile se dovedesc a fi profitabile pe termen lung. Aceste sisteme nu ar trebui privite ca un cost, ci ca o investiție care aduce economii prin controlul mai precis al resurselor. 

Fermierul viitorului trebuie să fie la fel de rezilient precum culturile pe care le gestionează. Trebuie să acționeze rapid și inteligent, să se adapteze schimbărilor naturale bruște, la fel cum natura găsește soluții pentru a supraviețui. Practicile vechi nu mai sunt suficiente. Este necesar un acces deschis la cunoștințe și aplicarea tehnologiilor moderne, prietenoase cu mediul.”