precision growing

Silke Hemming: „Nadszedł czas na uprawy oparte na danych”

Silke Hemming
Silke Hemming
Photo Nasa

Silke Hemming, pracownik naukowy z Wageningen University & Research i współorganizatorka Autonomous Greenhouse Challenge na bieżąco śledzi rozwój trendów w ogrodnictwie opartym o dane. „To jest nadal bardzo wyboista droga, ale cały świat ją obserwuje i współpracuje nad rozwojem upraw na odległość. Piętnaście lat temu nikt w to nie wierzył. Wiele się więc zmieniło.”

Dużo już powiedziano i napisano o pierwszej edycji konkursu Autonomous Greenhouse Challenge.  Zainteresowanie drugą edycją, która odbędzie się w środku grudnia 2019 i będzie jeszcze bardziej emocjonująca, jest ogromne. Do tego pełnego wyzwań konkursu zgłosiło się ponad 100 zespołów o różnorodnym składzie (studenci, pracownicy naukowi, programiści i specjaliści od upraw) ze wszystkich części świata. Grodan jest jednym ze sponsorów, którzy wspierają konkurs i udostępnia uczestniczącym zespołom podłoża uprawowe oraz czujniki wilgotności podłoża GroSens.

Nie nowe, ale nowoczesne

Uprawy oparte na danych właściwie nie są niczym nowym. Podejmując decyzje ogrodnicy przecież kierują się danymi o klimacie, które zbierane są wewnątrz i na zewnątrz szklarni. Porównują je z przeszłością lub danymi innych ogrodników. Dlaczego uprawy oparte na danych znalazły się nagle na „świeczniku”?

„Ponieważ mamy w tej chwili do czynienia ze znaczącą zmianą w technologii, która pozwala przyglądać się roślinom i korzystać z obliczeń, aby dokładnie przewidzieć, jak roślina zareaguje na wartość zadaną. Dzięki temu można przewidywać przyszłość i wspierać ogrodnika w jego decyzjach”, mówi Silke Hemming. „Firmy technologiczne już od dawna pracują nad platformami danych dotyczących żywności. Teraz kiedy powstają nowe modele biznesowe w produkcji roślinnej - np. koncepty upraw wertykalnych i intensywnych przy wykorzystaniu światła LED - zwiększa się zapotrzebowanie na świadome sterowanie uprawami, a ilość upraw na odległość wzrasta w szybkim tempie. Wyzwaniem jest zdobywanie nowej wiedzy i doświadczeń w przyjazny sposób, testowanie nowych technologii i uczenie się na tej podstawie.” 

Od reaktywności do proaktywności
Obecne zarządzanie uprawami w dużym stopniu opiera się na osobistych spostrzeżeniach i odczuciach. Według Silke Hemming także konserwatywni ogrodnicy zaczynają rozumieć, że dobrze jest mieć rękę do roślin, ale to nie załatwia wszystkiego. „Sterowanie uprawą nadal ma bardzo reaktywny charakter”, mówi Hemming. „Zmienia się wartości zadane, kiedy roślina rozwija się zbyt wegetatywnie lub zbyt generatywnie, lub kiedy zauważa się są wady. Można by powiedzieć, że roślina przez długi czas radziła sobie suboptymalnie. Mamy teraz do dyspozycji czujniki, dzięki którym w czasie rzeczywistym możemy śledzić, co dzieje się z korzeniami, mikroklimatem wokół rośliny, a nawet fotosyntezą. To umożliwia dużo szybsze reagowanie. W połączeniu z zaawansowanymi modelami wzrostu, można antycypować tak, aby zapobiegać suboptymalnemu rozwojowi. Będzie to prowadziło do wyższych zysków, poprawy jakości produktu, większej odporności i wydajniejszego korzystania z energii, CO2, wody i substancji odżywczych.”

Wyzwania
Silke Hemming stwierdza, że przemysł dostawczy intensywnie pracuje nad rozwojem platform wspierających uprawy oparte na danych i przybliżających je codziennej praktyce. „Dobrym tego przykładem jest wasz koncept platformy e-Gro”, mówi. „Jestem pewna, że tego rodzaju inicjatywy popychają ogrodnictwo w przód. Widzę to jako wyzwanie bo zanim stworzymy systemy naprawdę autonomiczne, czeka nas jeszcze pokonanie wielu wyzwań dotyczących spektrum obserwacji, przetwarzania danych i optymalizacji upraw.” Jednym z takich wyzwań jest świadomość, że dane o roślinach, warunkach wzrostu, klimacie i wodzie oraz składnikach odżywczych pochodzą z różnych źródeł, od ręcznie zapisywanych po elektroniczne, niektóre dane rejestrowane są na minutę (klimat), inne na dzień (zbiory), jeszcze inne dwa razy w tygodniu (analiza składników odżywczych). Analizowanie, łączenie i interpretowanie tych wszystkich danych to też poważne zdanie. Poza tym niektórych obserwacji (jeszcze) nie da się zapisać elektroniczne, jak np. spostrzeżenia ogrodnika, kiedy przechadza się po szklarni.  

Istotność
Hemming: „Musimy zadać sobie pytanie, czy wszystko, co w tej chwili mierzymy i możemy zmierzyć istotne jest dla tego, co chcemy wiedzieć, mianowicie jak roślina się czuje i czy rozwija się zgodnie ze swoimi możliwościami. Odpowiedź na to pytanie jest oczywiście negatywna. Poza tym nie wszystkie dane, które są obecnie mierzone, są łatwe do zinterpretowania albo przełożenia na konkretne działania. Jeszcze długo nie będziemy mogli zajrzeć w roślinę tak głęboko, jak byśmy tego chcieli, jednak także tutaj następują zmiany.”

Kiedy ogrodnik ma już zamierzone, istotne dane, co może z nimi zrobić? Może pokierować produkcją, jakością i momentem zbiorów, jednak aby uzyskać maksymalny wynik finansowy, musi włączyć w to także informacje z rynku.

Nowe pokolenie
Silke Hemming spodziewa się, że w końcu dojdzie do powstania platform, które będą zbierać istotne informacje i wspierać ogrodników w podejmowaniu decyzji. Na pewno nie sprawią, że ogrodnik stanie się zbędny, bardziej zwiększą zakres jego kontroli. Jest to konieczne, ponieważ liczba dostępnych oraz odpowiednio doświadczonych ogrodników zmniejsza się na całym świecie. Innym korzystnym aspektem nowych technologii, takich jak e-Gro jest to, że mogą zwiększać zainteresowanie sektorem ogrodniczym u młodych, którzy interaktywne gry i aplikacje wyssali z mlekiem matki. Nowe koncepty upraw, takie jak np. uprawy wertykalne, które w wielu krajach wywołują duże zainteresowanie, także się do tego przyczyniają. Dotyczy to także innych zmian opierających się na technologii i sztucznej inteligencji, jak np. robotyzacja i teledetekcja, ewentualnie także w połączeniu z dronami.

„Z całą pewnością można stwierdzić, że nadszedł czas na uprawy oparte na danych”, stwierdza Hemming. „W roku 2006, kiedy jeden z moich współpracowników z powodzeniem kierował uprawą papryki w szklarni w Naaldwijk korzystając z modelu komputerowego, jeszcze tak nie było. Wtedy nie miało to jeszcze wielu entuzjastów. Przewiduję, że w nadchodzących pięciu latach ten rozwój będzie jeszcze szybszy i że platformy autonomicznych upraw staną się wyposażeniem standardowym nowego pokolenia managerów ds. uprawy.”

grodan