Smart Farming: Ce este, cum se practică și care sunt tehnologiile utilizate

În fiecare sezon, administratorii de ferme decid când să irige, unde să inspecteze culturile și ce cantitate de îngrășăminte este necesară. Smart farming leagă aceste decizii de condițiile măsurate din teren, conectând senzorii, software-ul și raționamentul agronomic într-o singură rutină operațională. Acest articol explică modul în care funcționează, cerințele necesare și cum pot începe fermierii și companiile agroindustriale.

Ce este Smart Farming?

Smart farming este o abordare bazată pe date în managementul fermei, în care tehnologia digitală sprijină fiecare etapă a ciclului de gestionare: colectare și monitorizare, analiză și luare a deciziilor, respectiv intervenție (1). Tehnologiile de smart farming fac parte din domeniul mai larg al tehnologiilor agricole; ceea ce definește această abordare este modul în care conectează observațiile din teren cu deciziile concrete.

Agricultura de precizie se concentrează pe gestionarea variabilității spațiale și temporale estimate (2). Smart farming extinde acest principiu, răspunzând totodată la evenimente în timp real, cum ar fi o alertă meteo sau de boli (1). Automatizarea și inteligența artificială sunt opționale, nu cerințe obligatorii pentru adoptare.

Cum se aplică Smart Farming?

Punctul de plecare este o problemă de management, nu un dispozitiv:

• Identificarea problemei: Stabiliți decizia care generează cele mai mari costuri dacă este gestionată greșit, cum ar fi momentul optim de irigare.

• Evaluarea practicilor și a datelor: Notați ceea ce este deja înregistrat și ce informații lipsesc.

• Selectarea instrumentelor: Alocați fiecare investiție în smart farming unui deficit specific de date.

• Stabilirea unei rutine de decizie: Conveniți cine analizează datele, la ce interval și ce anume declanșează o acțiune.

• Evaluarea înainte de extindere: Comparați rezultatele la sfârșitul sezonului înainte de a extinde sistemul.

În ceea ce privește irigarea, senzorii plasați la mai multe adâncimi indică dinamica din zona radiculară: valorile de la suprafață urmăresc infiltrarea, în timp ce valorile mai adânci monitorizează epuizarea apei stocate în subsol (3). Fermierul evaluează aceste date în raport cu prognoza meteo și stadiul de dezvoltare al culturii, decide dacă irigă și verifică ulterior răspunsul profilului de sol.

Care sunt componentele Smart Farming?

Tehnologia de smart farming funcționează ca un lanț integrat, pornind de la colectarea datelor prin senzori, sateliți sau observații manuale (1). Conectivitatea transmite aceste date către o platformă unde software-ul le stochează, iar algoritmii de analiză compară valorile înregistrate cu normele agronomice pentru a semnala abaterile (1). Ulterior, specialiștii interpretează rezultatele și decid intervenția; automatizarea poate executa anumite acțiuni, însă rămâne opțională. O verigă slabă, cum ar fi calitatea scăzută a datelor sau sistemele care nu pot schimba date între ele, limitează valoarea întregului lanț (1).

Care sunt beneficiile Smart Farming?

Un avantaj esențial este sincronizarea: schimbările din sol sau din starea culturilor devin vizibile pe măsură ce se produc, nu abia la următoarea vizită în teren. Datele măsurate pot susține stabilirea mai precisă a momentului pentru irigare și aplicarea nutrienților, o monitorizare țintită a culturilor, o planificare bazată pe date istorice și evidențe structurate pentru trasabilitate.

Fiecare rezultat este condiționat. Concluziile depind de calitatea datelor, amplasarea corectă a senzorilor (3), o interpretare agronomică adecvată și factorii pedoclimatici locali. Colectarea datelor nu economisește apă și nu crește producția de la sine; deciziile adoptate pe baza acestora generează rezultate.

Care sunt cele mai bune instrumente de Smart Farming?

Cele mai bune instrumente de smart farming răspund unei nevoi de management bine definite. Criteriile includ dimensiunea exploatației, conectivitatea din câmp, compatibilitatea cu sistemele existente, bugetul și capacitatea echipei de a acționa în baza rapoartelor furnizate.

Instrumente de Smart Farming bazate pe IoT

Dispozitivele IoT (Internet of Things) sunt instrumente de teren conectate care transmit automat datele înregistrate. Stațiile meteo măsoară temperatura aerului, umiditatea relativă, precipitațiile și vântul, oferind informații utile pentru protecția împotriva înghețului, momentul aplicării tratamentelor și evaluarea riscului de boli. Senzorii de umiditate din sol măsoară conținutul de apă sau tensiunea acesteia la adâncimi specifice zonei radiculare, optimizând momentul aplicării irigării.

Acest echipament de smart farming efectuează măsurători punctuale, astfel încât amplasarea determină reprezentativitatea datelor. Mississippi State University Extension recomandă instalarea senzorilor într-o zonă cu tipul dominant de sol din parcelă, relief tipic și randament mediu (3).

Software de Smart Farming bazat pe date

O aplicație de smart farming centralizează datele de la senzori, evidențele din teren și imaginile satelitare într-o singură interfață, astfel încât tendința umidității solului poate fi analizată în raport cu istoricul irigațiilor și prognoza meteo. Monitorizarea prin satelit cartografiază indici de vegetație precum NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) – un indicator al vigorii aparatului foliar – pe suprafețe extinse.

NDVI nu poate identifica din ce cauză apare o dezvoltare deficitară, iar plafonul de nori poate întrerupe obținerea imaginilor, astfel încât anomaliile trebuie confirmate prin verificări în teren (4). Software-ul de asistență pentru decizii transformă apoi imaginea de ansamblu în alerte, rapoarte sau recomandări.

Cum susține Doktar conceptul de Smart Farming?

Doktar structurează această abordare ca pe un lanț conectat, de la măsurarea în teren până la decizie. FieldStation măsoară umiditatea și temperatura solului la adâncimi multiple, alături de temperatura aerului și umiditatea relativă, transmițând datele, alertele de deficit de umiditate în sol și alertele de îngheț către Doktar App. Aplicația combină aceste măsurători cu hărți satelitare ale stării de sănătate a culturilor, care evidențiază zonele pentru inspecții țintite, alerte de risc meteo și evidențe ale activităților din teren și sarcinilor de echipă. În calitate de companie de smart farming, Doktar asociază aceste instrumente cu expertiza agronomică, permițând ca deciziile să rămână în controlul fermierului și să se bazeze pe date concrete și trasabile din teren.

Întrebări frecvente despre Smart Farming

Urmează trei întrebări practice privind adoptarea acestor tehnologii.

Este Smart Farming potrivit pentru fermele mici?

Poate fi potrivit atunci când implementarea se face treptat. Pornind de la o singură decizie prioritară, cum ar fi momentul irigării pe o parcelă cu valoare ridicată, angajamentul financiar inițial este limitat. FAO menționează conectivitatea, cunoștințele și competențele tehnice, infrastructura și accesul la finanțare drept condiții de bază pentru adoptare, în special în rândul micilor producători (5).

Cât costă implementarea Smart Farming?

Costurile variază prea mult pentru a stabili o cifră unică relevantă. Factorii determinanți sunt echipamentele hardware, abonamentele, instalarea, conectivitatea, întreținerea și instruirea personalului. Un test practic constă în a evalua dacă un instrument optimizează deciziile suficient de frecvent pentru a justifica întregul cost de funcționare, nu doar prețul de achiziție.

Poate Smart Farming să ajute la reducerea consumului de apă și îngrășăminte?

Poate contribui, însă reducerile nu sunt garantate automat. Datele privind umiditatea solului sprijină irigarea în funcție de starea măsurată a zonei radiculare, și nu după un calendar fix, iar analiza solului orientează alegerea sursei și a dozei de îngrășământ; sincronizate cu cerințele culturii și aplicate corespunzător, acestea formează baza administrării nutrienților conform principiilor 4R (6). Economiile reale depind de practicile de bază, de sol și de condițiile climatice.

Smart farming aduce rezultate atunci când măsurarea, interpretarea și acțiunea funcționează ca o rutină integrată. Portofoliul conectat de echipamente de teren și software de management al fermei dezvoltat de Doktar este conceput pentru a susține această rutină în fiecare sezon.

Referințe:

(1) Wolfert, S., Ge, L., Verdouw, C., & Bogaardt, M.-J. (2017). Big Data in Smart Farming – A review. Agricultural Systems, 153, 69–80. https://doi.org/10.1016/j.agsy.2017.01.023

(2) International Society of Precision Agriculture. (2019, July). ISPA official definition of precision agriculture. ISPA Newsletter, 7(7). https://ispag.org/site/newsletter/?id=90

(3) Rix, J., Lo, H., Gholson, D., & Henry, M. (2024). Irrometer Watermark series: Location selection (Publication 3539). Mississippi State University Extension Service. https://extension.msstate.edu/publications/irrometer-watermark-series-location-selection

(4) Mulla, D. (2020, December 29). Trends in satellite remote sensing for precision agriculture. Crops & Soils, 54(1). American Society of Agronomy, Crop Science Society of America and Soil Science Society of America. https://www.sciencesocieties.org/publications/crops-soils/2021/january-february/trends-in-satellite-remote-sensing-for-precision

(5) Food and Agriculture Organization of the United Nations. (2022). The State of Food and Agriculture 2022: Leveraging agricultural automation for transforming agrifood systems. Key messages. FAO. https://www.fao.org/3/cb9479en/online/sofa-2022/key-messages.html

(6) Liu, G., Morgan, K. T., Li, Y., Zotarelli, L., Wang, Q., & DeValerio, J. (2015). What is 4R nutrient stewardship? (HS1264). UF/IFAS Extension. https://doi.org/10.32473/edis-hs1264-2015