Karel CHARVÁT, Vojtěch Lukas Lesprojekt služby, Mendelova univerzita

1. Precizní/chytré zemědělství
(precision/smart farming) trendy u nás i ve
světe
Karel CHARVÁT, Vojtěch Lukas
Lesprojekt služby, Mendelova univerzita
charvat@lesprojekt.cz
20 a 22. 11. 2018 1Tradiční ječmenářský seminář Plzeňský Prazdroj, a.s Pivovar Radegast

2. Váš partner pro chytré zemědělství
• Ve spolupráci s
20 a 22. 11. 2018
Tradiční ječmenářský seminář Plzeňský Prazdroj, a.s
Pivovar Radegast
2

3. Důležité projekty
20 a 22. 11. 2018
Tradiční ječmenářský seminář Plzeňský Prazdroj, a.s
Pivovar Radegast
3

4. Co je Smart Farming?
• Inteligentní zemědělství představuje aplikaci moderních informačních a komunikačních
technologií v zemědělství, což lze nazvat třetí zelenou revolucí.
• Po revoluci v oblasti chovu rostlin a genetiky zavádí tato třetí zelená revoluce zemědělský
nové postupy založené na kombinované informačních a komunikačních technologii, jako
jsou přesné zařízení, internet věcí (IoT), senzory a autonomní řizení, geo-polohovací
systémy, velká data, bezpilotní letecká vozidla (UAV, drones), robotika atd.
• Zahrnuje systémy podpory rozhodování (DSS) pro celkovou správu zemědělských podniků s
cílem optimalizovat návratnost vstupů při zachování zdrojů
• To je umožněno rozsáhlým využíváním GPS, GNSS, leteckých snímků, leteckého snímování,
dronů a nejnovější generace satelitních snímků, poskytovaných družicemi Sentinel,
• To umožňující vytváření map prostorové variability na základě více proměnných, které lze
měřit (např. výnosy plodin, terénní charakteristiky / topografie, obsah organických látek,
hladiny vlhkosti, úrovně dusíku apod.).
20 a 22. 11. 2018
Tradiční ječmenářský seminář Plzeňský Prazdroj, a.s
Pivovar Radegast
4

5. Precizní zemědělství
• Způsob hospodaření, který na základě variability optimalizuje
produkční vstupy.
o hnojiva, pesticidy, osiva, pohonné hmoty,…
KONVENČNÍ ZEMĚDĚLSTVÍ PRECIZNÍ ZEMĚDĚLSTVÍ
20 a 22. 11. 2018
Tradiční ječmenářský seminář Plzeňský Prazdroj, a.s
Pivovar Radegast
5

6. • Precizní zemědělství představuje směr racionálního hospodaření na půdě, který má
z hlediska budoucího vývoje zemědělství vysoký potenciál uplatnění v ČR
• Pro uplatnění metod PZ je klíčová identifikace heterogenity pozemků, kde
významnou roli hrají metody DPZ
• Výsledek mapování musí mít podobu vhodnou pro tvorbu doporučení v zemědělské
praxi = aplikační mapy
• Cílem PZ je zefektivnění využívání agrochemických látek a rozložení dávek dle potřeb
rostlin a únosnosti prostředí, čímž naplňuje cíle udržitelného hospodaření na
zemědělské půdě.
Závěr

7. Vyráběj více za méně
20 a 22. 11. 2018
Tradiční ječmenářský seminář Plzeňský Prazdroj, a.s
Pivovar Radegast
7

8. Trocha historie
20 a 22. 11. 2018
Tradiční ječmenářský seminář Plzeňský Prazdroj, a.s
Pivovar Radegast
8
Pan Luigi Gaspardo prezentuje koncept precizního zemědělství na
konferenci ISAF 1994 na Seči

9. 1998
20 a 22. 11. 2018
Tradiční ječmenářský seminář Plzeňský Prazdroj, a.s
Pivovar Radegast
9
PREFARM® - komplexní systém precizního zemědělství

10. Prefarm
20 a 22. 11. 2018
Tradiční ječmenářský seminář Plzeňský Prazdroj, a.s
Pivovar Radegast
10

11. Prefarm dnes
20 a 22. 11. 2018
Tradiční ječmenářský seminář Plzeňský Prazdroj, a.s
Pivovar Radegast
11

12. Podniky >1000 ha = 51,3 % zemědělské půdy
Podniky >500 ha = 68,0 % zemědělské půdy
Zelená zpráva (MZe, 2015)
9.16
11.99
19.95
26.29
22.29
10.31
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
% výměra op
>80
40-80
20-40
10-20
5-10
<5
Velikost
pozemků (ha)
Zdrojová data: LPIS, MZe (2011)
Pozemky >20 ha zaujímají
60% orné půdy
Úvod
Struktura využívání zemědělské půdy v ČR

13. Úvod

15. Zdroj: kontaminace.cenia.cz

16. Mapování půdy Mapování výnosů Plodinové senzory Dálkový průzkum
Vzorkování půdy Půdní mapy Reliéf terénu Historie užívání
Var. aplikace hnojiv Aplikace POR Zpracování půdy Variabilní setí
Úvod

17. DPZ v agrotechnice polních plodin

18. Kombinace vstupních dat DPZ pro pěstitelské operace
• Základní hnojení (P, K, Mg, Ca)
o produkční zóny
• Hnojení statkovými hnojivy
o produkční zóny
• Variabilní přihnojení porostů N hnojivy
o aktuální stav porostu + produkční zóny
• Variabilní setí
o produkční zóny
• Variabilní aplikace POR (fungicidy, desikace, herbicidy)
o aktuální stav porostu + produkční zóny
Var. aplikace hnojiv Aplikace POR Zpracování půdy Variabilní setí

19. Vývoj stavu porostů - Sentinel-2 NDVI, Rostěnice (Vyškov)
Družicový monitoring

20. 20162014
Landsat 8 (30m/pix)CASI (1m/pix)
eBee (15cm/pix) Sentinel 2A (10 m/pix)
lokalita Otnice
(Slavkov u Brna)
pšenice ozimá (68 ha)
Lukas, V., Neudert, L., Novák, J., Širůček, P., Kramář, M., Rodriguez Moreno, F., Zemek, F., 2016. Využití dálkového průzkumu pro hodnocení stavu porostů zemědělských plodin. Úroda 64, 67-73.
Porovnání metod DPZ

22. Vymezení produkčních zón
v rámci pozemků
• Stanovení produkčních zón na pozemcích na základě detekované heterogenity porostu z družicových
dat za několik let
• Procentuální rozložení v rámci jednotlivých pozemků
Využití
- Definování management zón = oblasti se stejnou intenzitou pěstebního zásahu (dle plánovaného
výnosu plodin)
- Podklady pro senzorové systémy přihnojování porostů

23. Výnosová úroveň vypočtená z časové řady výnosových map (2004-2009)
Produkční zóny
(Landsat, 2010-2017)
Produkční zóny

24. Sen2agri
20 a 22. 11. 2018
Tradiční ječmenářský seminář Plzeňský Prazdroj, a.s
Pivovar Radegast
24

25. Mapa produkčních zón pro ČR (2017)
http://foodie.lesprojekt.cz/vynosy_2017/ 30m/pixel

26. 20 a 22. 11. 2018
Tradiční ječmenářský seminář Plzeňský Prazdroj, a.s
Pivovar Radegast
26

27. AGRIO MZS s.r.o.
Výzkumné aktivity

28. Yara N-sensor Fritzmeier ISARIA Trimble Greenseeker
Topcon CropSpec AgLeader OptRx a další senzory
Rozdíly: aktivní/pasivní; veg. indexy; ISOBUS; podkladové mapy; umístění na traktor/aplikátor;…
Online senzorové systémy

29. Prvky systému
• Stacionární agrometeorologická síť pro sledování mikroklima
porostu
o formou lokálně bezdrátové senzorové sítě s meteorologickými čidly
o indikace podmínek vhodných pro provedení zásah
• prognóza výskytu škodlivých organizmů
o úprava podkladové mapy výnosových úrovní
Výzkumné aktivity

30. Podkladová mapa
• Korekce aplikace dle rozložení výnosů – stanovení výnosové
úrovně (normativ)
o dle výnosových map za několik posledních let
o dle odhadu rozložení výnosu z družicových dat (výnosový potenciál)
• Omezení aplikace
o legislativní omezení (nitrátová směrnice, OPVZ, …)
o vlastnosti půdního prostředí (písčité půdy x těžké půdy)
o způsob hospodaření
Výzkumné aktivity

31. Výzkum – projekt TAČR
Výzkum a vývoj aktivního řízení strojů pro
variabilní zpracování půdy, aplikaci hnojiv a
setí (2015-2018)
- ověření metod mapování variability
půdních podmínek s využitím
senzorového měření a DPZ
- návrh postupů tvorby podkladových map
pro:
- variabilní setí (výsevek, hloubka setí)
- intenzita zpracování půdy (hloubka,
volba nářadí)
- variabilní aplikace hnojiv do půdy

32. Indikátor Vstupní data
Směr
regulace
Výsevek
V
á
h
Hloubka setí Hnojivo Přítlak
V VS V HS HN PR
1_Výnosový potenciál ↑ 3 <90% - >110%
2_výnosové mapy o 2 90-110% - 90-110%
↓ 1 >110% - <90%
1_Výnosový potenciál ↑ 3 - - >110%
2_výnosové mapy o 2 - - 90-110%
↓ 1 - - <90%
1_půdni mapy (BPEJ) ↑ 3 1 (L) 1 (L) 3 (T) 1 (L)
2_el.vodivost o 2 2 (S) 2 (S), 3 (T) 2 (S) 2 (S)
2_vzorkování ↓ 1 3 (T) 1 (L) 3 (T)
1_relief (TWI/CTI) ↑ 3 <5 <5
2_el.vodivost (ER) o 2 5-10 >5
↓ 1 >10 <5
1_BPEJ ↑ 3 - - - -
2_penetrometrický odpor o 2 - - - -
2_TSM ↓ 1 - - - -
Secí stroj - FALCON
Indikátory a mezní hodnoty pro nastavení variabilní
aplikace
Utužení půdy (U)
Výnos (V)
Posklizňové zbytky (Z)
Půdní Druh (D)
Vlhkostní poměry (L) Variabilní setí:
- Výsevek
- Hloubka setí
- Hnojivo
- Přítlak

33. Yield potential Available soil maps
Electrical conductivity

34. Sledování zemědělských strojů
• Kontinuálně od března 2015
• Jedna farma o velikosti 1´000
ha generuje 10 MB senzorových
dat denně
20 a 22. 11. 2018
Tradiční ječmenářský seminář Plzeňský Prazdroj, a.s
Pivovar Radegast
34

35. Sledování zemědělských strojů
20 a 22. 11. 2018
Tradiční ječmenářský seminář Plzeňský Prazdroj, a.s
Pivovar Radegast
35

36. 3D vizualizace
20 a 22. 11. 2018
Tradiční ječmenářský seminář Plzeňský Prazdroj, a.s
Pivovar Radegast
36

37. AgroMeteorlogie

38. Předpověď počasí

39. charvat@lesprojekt.cz
www.linkedin.com/in/karelcharvat
www.facebook.com/karel.charvat.3
twitter.com/charvat_kar
www.researchgate.net/profile/Karel_Charvat2
20 a 22. 11. 2018 39
Thank you for attention
Tradiční ječmenářský seminář Plzeňský Prazdroj, a.s
Pivovar Radegast