Rast globalne potražnje za hranom; smanjenje stakleničkih plinova koji nastaju pri proizvodnji iste; prilagodba sve ekstremnijim vremenskim prilikama uslijed klimatskih promjena… Nema sumnje da svijet u kojem živimo i promjene koje dolaze stavljaju sve više izazova pred poljoprivredno-prehrambenu industriju.
Sve češće suše, toplinski valovi, poplave i oluje utječu kako na usjeve tako i na sigurnost opskrbe hranom. Prema procjeni UN-ove Agencije za hranu i poljoprivredu, do 40 posto globalne proizvodnje usjeva propadne zbog nametnika, 14 posto proizvedene hrane izgubi se između žetve i prodaje, dok se procjenjuje da se 17 posto ukupne globalne proizvodnje hrane baca u kućanstvima, uslužnim djelatnostima te u maloprodaji.
Dijelu ovih problema, barem onih koji se odnose na sam proces proizvodnje i očuvanja usjeva, poljoprivrednici se nastoje prilagoditi korištenjem digitalnih tehnologija, a sve češće i softvera koji koriste umjetnu inteligenciju (AI).
Na farmama diljem svijeta tako se provode projekti u kojima roboti određuju koliko je vode ili gnojiva potrebno biljkama, a dronovi oblijeću polja i analiziraju tlo. U Sjedinjenim Američkim Državama (SAD) postoji već preko 200 start-up tvrtki koje razvijaju softvere temeljene na umjetnoj inteligenciji koji poljoprivrednicima pomažu u optimizaciji proizvodnog procesa (Forbes).
Primjene alata baziranih na umjetnoj inteligenciji u poljoprivredi istražuju se i u Hrvatskoj; na Fakultetu elektrotehnike i računarstva provodi se eksperiment AgroSPARC u sklopu kojeg su istraživači uzgajali pšenicu u uvjetima različitih klimatskih scenarija kako bi prikupili na milijune podataka o uzgoju te biljke (koji će kasnije biti dostupni poljoprivrednicima) te istražili kako prediktivna poljoprivreda može ojačati otpornost na klimatske promjene.
Međutim, kada je riječ o praksi, korištenje softvera baziranih na toj tehnologiji u Hrvatskoj se zasad može pronaći samo na većim farmama.
Kad roboti muzu krave
Koriste ih, primjerice, kompanije koje pripadaju Fortenova grupi, kod koje smo se raspitali o tome kako drže korak s tehnološkim napretkom. Kako nam kažu, tvrtka Belje trenutno surađuje s nekoliko domaćih i inozemnih fakulteta na projektima koji su vezani uz primjenu umjetne inteligencije u stočarstvu.
Neki od projekata su u početnim fazama realizacije, dok se na nekima već vide prvi rezultati i mogućnosti primjene na farmama u budućnosti. Uglavnom je riječ o projektima koji su usmjereni na prikupljanje i analizu podataka o farmama i životinjama.
Na jednoj od farmi Belja “zaposleno” je i šest robota koji su zaslužni za automatsku mužnju krava.
“Na toj farmi krave se muzu tri puta dnevno umjesto ujutro i navečer kako je uobičajeno u konvencionalnom načinu. S obzirom na brojne prednosti sustava za automatsku mužnju, u planu su daljnja unaprjieđenja sustava te integriranje robotske tehnologije s drugim sustavima i senzorskom tehnologijom, a sve u cilju održavanja dobrog zdravstvenog stanja i dobrobiti krava”, odgovaraju nam iz Fortenove.
Osim Belja, u efikasnost proizvodnje ulaže i Agrolaguna koja je nedavno dovršila projekt navodnjavanja na 106 hektara maslinika u istarskom mjestu Červar-Porat, što je najveća investicija u zadnjih deset godina kompanije. Projektom je pokriveno oko 50 posto ukupne površine maslinika.
Iz Fortenova grupe kažu kako su tako stvoreni uvjeti za stabilnost maslinarske proizvodnje u vremenu sve nestabilnijih vremenskih prilika i utjecaja.
“Ukupno je ugrađeno preko 330 km cijevi lateralne mreže te 20 km razvodnih i glavnih cjevovoda. Sustavom se upravlja pomoću 10 glavnih jedinica koje su međusobno povezane u automatizirani rad putem radionet signala bez ugrađene kabelske mreže. Odabrano je tehnološki jedno od najnaprednijih rješenja podzemnog postavljanja kap na kap cjevovoda kako bi se u potpunosti izbjegle cijevi po površini nasada i omogućilo održavanje zatravljene podloge te mehanizirana berba”, kažu iz Fortenove.
Projektom je omogućena i fertirigacija (opskrba usjeva gnojivom putem sustava za navodnjavanje, op.ur.) tako da svaka jedinca sadrži opremu za optimalno doziranje vodotopivih hranjiva kroz sustav navodnjavanja, čime se, tvrde iz Fortenove, postiže maksimalna iskoristivost i ušteda gnojiva. U realizaciji projekta korišteni su know-how i oprema kompanije Netafim iz Izraela.
Malim poljoprivrednicima je tehnologija preskupa
Ovakva je napredna tehnologija ipak nedostižna velikom broju hrvatskih poljoprivrednika.
Kako nam kaže Mladen Jakopović, predsjednik Hrvatske poljoprivredne komore (HPK), tehnologija potrebna za primjenu AI-a je skupa, zbog čega polaže nadu u sredstva koja će u tu svrhu biti dostupna iz europskih fondova.
“Na žalost, Hrvatska ima nepovoljnu strukturu poljoprivrednika jer još uvijek dominiraju poljoprivrednici starije generacije, no sve je više mladih poljoprivrednika koji su spremni na promjene i uvođenje novih tehnologija. Ono što je ključno je da se poljoprivrednici trebaju više educirati i pratiti natječaje iz EU fondova koji će u budućnosti obilno financirati primjenu novih tehnologija u proizvodnji, posebice s ciljem očuvanja klime i okoliša kako bi se radilo na smanjivanju upotrebe pesticida i slično”, kaže nam.
Upitali smo Jakopovića koliko se često poljoprivrednici u Hrvatskoj imaju prilike educirati o novim trendovima te što konkretno Komora radi kako bi znanja o tehnologijama približila svojim članovima.
“HPK kroz svoje Odbore informira poljoprivrednike o svim novostima koje se tiču novih znanja i tehnologija u EU te često organiziramo posjete farmama u naprednim agro zemljama ili organiziramo radionice kako bi naši poljoprivrednici spoznali kako se nove tehnologije danas koriste. Osim toga, prije dvije godine svojim smo članovima ponudili i besplatno korištenje aplikacije Agrodox koju je osmislila tvrtka Jana Marinca, predsjednika Hrvatske udruge mladih poljoprivrednika”, kaže nam Jakopović.
Slaba digitalizacija je problem za hrvatske poljoprivrednike
Matija Žulj, direktor tvrtke Agrivi čiju platformu za menadžment farmi koriste poljoprivredne tvrtke diljem svijeta, kaže da mu desetogodišnje iskustvo u industriji pokazuje da mala i srednja poljoprivredna gospodarstva bez znanja i resursa, koja čine značajan dio u globalnoj poljoprivredi, vjerojatno neće napredovati sama.
Budući da svakom korištenju naprednih tehnologija prethodi osnovna digitalizacija, upitali smo ga kako Hrvatska stoji na tom putu.
“U kojem je stadiju digitalizacija poljoprivrede u Hrvatskoj najbolje govori podatak da prosjek Europske unije iznosi između 15 i 20 posto, dok je u Hrvatskoj digitalizacija poljoprivrede tek na oko 5 posto. Usporedno s time, u SAD-u taj udio iznosi 30 posto”, kaže Žulj za Faktograf.
Naglašava kako Hrvatska svojom proizvodnjom pokriva tek oko 50 posto potreba stanovništva za hranom, unatoč tome što postoji poljoprivredni potencijal. To pak znači da uvelike ovisimo o uvozu namirnica, zbog čega, kaže Žulj, ne možemo adekvatno kontrolirati ni sljedivost proizvodnje (mogućnost praćenja proizvoda kroz sve faze proizvodnje, prerade i distribucije, op.ur.) ni sigurnost namirnica, što se sve više pokazuje ključnim pri konačnom odabiru i kupovini hrane.
Upitali smo Žulja jesu li u Hrvatskoj ispunjeni infrastrukturni preduvjeti za korištenje umjetne inteligencije, budući da veliki dio ruralnih područja još nije pokriven 5G mrežom.
“5G tehnologija podržava koncept pametne poljoprivrede, povećava mogućnosti ugradnje dodatnih senzora, još preciznije kontrole i sustava upozoravanja, ali i automatizaciju velikog dijela poslova u poljoprivrednoj proizvodnji tako da Hrvatska svakako može profitirati u slučaju da potakne što brže uvođenje 5G”, kaže Žulj, ali dodaje da “rješenje nije samo u tehnologiji, već i podršci poljoprivrednicima u usvajanju novih koncepata pri upravljanju usjevima, implementaciji najboljih poljoprivrednih praksi usredotočenih na održivost, sigurnost i nutritivnu vrijednost te pravovremenu zaštitu usjeva kako bi se umanjio rizik od gubitka prinosa i osigurala profitabilnost”.
Za što se koristi AI u poljoprivredi?
Alati umjetne inteligencije u poljoprivredi mogu se koristiti za praćenje usjeva, a algoritmi mogu pomoći i u određivanju najboljeg vremena za sijanje sjemena.
Takva se aplikacija koristila u indijskom gradu Andhra Pradeshu gdje je 2017. godine Microsoft u svoj pilot projekt uključio tamošnje farmere koji su dobivali SMS obavijesti o tome kako pripremiti sjeme za sadnju, na koju dubinu ga posaditi itd. Kako su kasnije objavili iz te kompanije, poljoprivrednici koji su bili dio programa izvijestili su o 10 do 30 posto većim usjevima.
Softveri i aplikacije mogu pomoći u detekciji štetnika i bolesti te savjetovati poljoprivrednicima kako da spriječe njihovo širenje. Njemački poduzetnici razvili su aplikaciju Plantix koja funkcionira tako da identificira biljne štetočine i bolesti, ali i potencijalne nedostatke hranjivih tvari u tlu.
Tehnologija može pomoći i u praćenju ponašanja životinja; tvrtka pod nazivom CattleEye ponudila je rješenje u obliku dronova s kamerama koji otkrivaju netipično ponašanje goveda i tako prate zdravlje stoke na daljinu.
AI algoritmi mogu pomoći s predviđanjem lokalne vremenske prognoze te kombinirati mjerenja s lokalne meteorološke stanice sa senzorima na polju i tako pomoći proizvođačima u planiranju primjene pesticida, žetve itd.
U izvješću Odbora za budućnost znanosti i tehnologije Europskog parlamenta na ovu temu navodi se kako AI sustavi, analizom fotografija snimljenih dronom, mogu brzo identificirati koji dijelovi farmi trebaju vodu ili gnojiva, što omogućuje ciljano korištenje resursa, odnosno izbjegava se primjenjivanje vode i gnojiva na onim područjima kojima ne trebaju. Takve zadatke AI sustavi obavljaju puno brže nego čovjek kojem bi trebalo više dana kako bi pješke prohodao poljem i identificirao područja gdje usjevi nisu dovoljno hidratizirani ili gnojeni. Osim toga, analizirajući podatke, algoritmi mogu identificirati situacije koje ukazuju na potencijalno curenje vode iz cijevi.
Softveri temeljeni na AI prediktivnoj analizi mogu generirati i predviđanja o prinosima i kvaliteti proizvoda, što može pomoći poljoprivrednicima da projiciraju svoje prihode, kao i da donose odluke o tome koliko prodati, a koliko uštedjeti za osobnu potrošnju. AI sustavi također se mogu koristiti za analizu obrazaca potrošnje s ciljem predviđanja potražnje za određenim poljoprivrednim proizvodom.
Umjetna inteligencija sposobna je i odrađivati berbe određenih biljnih sorti. Unazad nekoliko godina, američka tvrtka Harvest CROO Robotics predstavila je npr. robota koji bere jagode.
Iako veliki dio inovacija koje dolaze od tehnoloških start upova i dalje nisu u masovnoj uporabi, njihova uporaba raste svake godine.
Kako izvještava portal FoodUnfolded, korištenje robota koji izvode automatizirane radnje u procesu proizvodnje povećava se diljem svijeta za gotovo 20 posto u odnosu na prethodnu godinu. Zbog toga se procjenjuje da će tržište AI tehnologije u poljoprivredi, sa sadašnjih 1,7 milijardi dolara, do 2028. godine narasti na 4,7 milijardi dolara (Markets&Markets).
Etičke dileme oko korištenja AI alata u poljoprivredi
Brojni su istraživači istaknuli i neke od etičkih dilema do kojih može dovesti upotreba umjetne inteligencije.
Autori studije koja je prošle godine izašla u časopisu AI&Society tako navode da roboti, senzori i bespilotne letjelice potencijalno mogu ispuštati otrovne kemikalije i pare na farmi, dok sama proizvodnja tih strojeva ostavlja određeni ekološki otisak. Osim toga, farme koje se u velikoj mjeri oslanjaju na automatizaciju i robotiku će postati ranjivije za hakiranje i sabotažu.
Postoji i zabrinutost oko toga koje vrste podataka dohvaća AI te kako će se ti podaci koristiti, budući da su ti isti podaci poljoprivredniku često nepoznati jer se automatski šalju u središnjicu tvrtke vlasnice softvera.
Autori studije u AI&Society tako navode kako se već događalo da velika poljoprivredna poduzeća stječu veću kontrolu nad farmama. Ističu da postoje tvrtke koje u ugovorima zabranjuju poljoprivrednicima da im se “petljaju” u hardver koji koriste na farmama, zbog čega imaju manju kontrolu nad onim što im se događa na poljima.
Neki od strahova odnose se i na mogućnost da AI stvori “digitalne jazove” između farmi, ali i samih zemalja.
“Upotreba umjetne inteligencije samo na bogatim, velikim, monokulturnim farmama ozbiljno ograničava prihvaćanje umjetne inteligencije od strane manjih farmi, siromašnijih farmera i globalnog juga. Još jedna zabrinutost je ta da će umjetna inteligencija donijeti ekonomske koristi agrobiznisu i tehnološkim tvrtkama, ali ne i samim poljoprivrednicima”, navode autori.
Takve je rizike prepoznala i UN-ova Agencija za hranu i poljoprivredu (FAO); direktor te organizacije Qu Dongyu u više je navrata rekao kako AI može imati znatan utjecaj na poljoprivredu, ali da je potrebno paziti da ne dođe do navedenih ishoda.
Tako je početkom 2020. godine FAO, zajedno s kompanijama kao što su Microsoft i IBM, bila među prvim potpisnicama Rimskog poziva za etiku umjetne inteligencije, inicijative Papinske akademije za život za promicanje osjećaja odgovornosti u korištenju naprednih digitalnih tehnologija (1, 2).
