Ψηφιακές τεχνολογίες και καινοτομίες στη γεωργία

Από το 26ο τεύχος του περιοδικού «Επί Γης» της Τράπεζας Πειραιώς, με θέμα «Καινοτομία: Κινητήρια δύναμη για την ανάπτυξη του αγροτικού τομέα» 

Γράφουν οι Βασίλης Ψηρούκης (Υποψήφιος Διδάκτορας), Χριστίνα Μάρκου (Ερευνήτρια), Σπύρος Φουντάς (Καθηγητής στη Γεωργία Ακριβείας, ΓΠΑ), Γεωργία Νικολακοπούλου (Ερευνήτρια)

Η ελληνική γεωργία σε περίοδο μεταβολών

Η σύγχρονη ελληνική γεωργία βρίσκεται σε μια περίοδο έντονων μεταβολών. Οι παραγωγοί καλούνται να ανταποκριθούν σε αυξανόμενο κόστος εισροών, έλλειψη εργατικού δυναμικού, αυστηρότερους περιβαλλοντικούς περιορισμούς και την ανάγκη για σταθερή ποιότητα προϊόντος. Σε αυτό το πλαίσιο, κερδίζουν έδαφος νέες ψηφιακές τεχνολογίες, όπως αισθητήρες εδάφους και κλίματος, μη επανδρωμένα αεροσκάφη (drones) για χαρτογράφηση και ψεκασμούς, συστήματα υποστήριξης αποφάσεων που δίνουν εξατομικευμένες οδηγίες στον παραγωγό, καθώς και αλγόριθμοι πρόβλεψης που εντοπίζουν κινδύνους πριν γίνουν ορατοί.

Η εμπειρική διαχείριση δεν επαρκεί πάντα μπροστά σε τόσο περίπλοκες και μεταβαλλόμενες συνθήκες, γι' αυτό και τέτοιου είδους εργαλεία προσφέρουν πιο ακριβή έλεγχο της παραγωγής και μείωση ρίσκου. Παρ' όλα αυτά, η υιοθέτησή τους στη χώρα μας παραμένει σχετικά χαμηλή. Υπολογίζεται ότι περίπου το 20% των παραγωγών αξιοποιεί συστηματικά τεχνολογίες γεωργίας ακριβείας, ποσοστό σημαντικά κατώτερο του ευρωπαϊκού μέσου όρου. Αυτό δείχνει ότι η ενημέρωση και η πρακτική κατανόηση των δυνατοτήτων τους είναι κρίσιμη.

Πώς λειτουργούν οι τεχνολογίες γεωργίας ακριβείας

Οι εφαρμογές γεωργίας ακριβείας βασίζονται σε μια πληθώρα νέων τεχνολογιών, με σκοπό τη συλλογή και αξιοποίηση δεδομένων από το εκάστοτε χωράφι. Μέσω αισθητήρων εδάφους, μετεωρολογικών σταθμών και πολυφασματικών καμερών, καταγράφονται σε πραγματικό χρόνο στοιχεία, όπως υγρασία εδάφους, θερμοκρασία και ανάπτυξη φυλλώματος ή ενδείξεις καταπόνησης των φυτών. Αυτή η πληροφορία δεν συλλέγεται απλώς, αλλά μετατρέπεται σε συμβουλές: πότε τα φυτά χρειάζονται άρδευση, αν υπάρχει ανάγκη για στοχευμένη λίπανση ή αν υπάρχουν ενδείξεις κινδύνου εμφάνισης ασθενειών. Έτσι, πλέον ο παραγωγός μπορεί να λαμβάνει αποφάσεις βασιζόμενος σε πραγματικά δεδομένα του χωραφιού του.

Παρακολούθηση και παρέμβαση με μεγαλύτερη ακρίβεια

Η τηλεπισκόπηση μέσω Συστημάτων μη Επανδρωμένων Αεροσκαφών (ΣμηΕΑ, κοινώς drones) αλλά και δορυφορικών εικόνων δίνει τη δυνατότητα χαρτογράφησης μεγάλων εκτάσεων, παράγοντας εύκολα και γρήγορα χάρτες με χρήσιμα δεδομένα, όπως οι δείκτες βλάστησης, που μπορεί να εντοπίζουν έγκαιρα περιοχές του χωραφιού όπου τα φυτά εκδηλώνουν κάποιο σύμπτωμα (παθολογικό ή καταπόνηση), προτού αυτά φανούν με γυμνό μάτι. Παράλληλα, τα drones χρησιμοποιούνται πλέον και για στοχευμένο ψεκασμό, μειώνοντας τη σπατάλη σκευασμάτων και την ανθρώπινη έκθεση. Ωστόσο, η νομοθεσία ακόμα απαγορεύει την εφαρμογή φυτοπροστατευτικών σκευασμάτων με εναέρια μέσα στον ευρωπαϊκό εναέριο χώρο.

Παράλληλα, επίγειοι αισθητήρες που τοποθετούνται μέσα στο χωράφι καταγράφουν διαρκώς παραμέτρους, όπως υγρασία εδάφους, θερμοκρασία, μικροκλίμα ή ακόμη και παρουσία εντόμων ή μυκητολογικών ενδείξεων. Τα δεδομένα αυτά καταλήγουν σε ψηφιακές πλατφόρμες, οι οποίες τα επεξεργάζονται και τα μετατρέπουν σε πρακτικές συστάσεις, παρουσιάζοντας στον παραγωγό ξεκάθαρες προτάσεις, όπως «άρδευση σε συγκεκριμένο τμήμα του αγρού», «αναμενόμενος κίνδυνος ασθένειας», «καθυστέρηση λίπανσης» κ.ά.

Τεχνητή νοημοσύνη και ρομποτική στον αγρό

Σε πιο προχωρημένο στάδιο, η τεχνητή νοημοσύνη και η ρομποτική χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές μηχανικής όρασης, οι οποίες επιτρέπουν την αυτόνομη αναγνώριση ασθενειών και εχθρών, ενώ αναπτύσσονται συνεχώς καινούργια αυτόνομα οχήματα (ρομπότ), που κινούνται μόνα τους στον αγρό, χαρτογραφώντας την καλλιέργεια ή εκτελώντας επιτόπου εργασίες, όπως μηχανική ζιζανιοκτονία και ψεκασμούς. Οι τεχνολογίες αυτές δεν αντικαθιστούν τον παραγωγό, αλλά λειτουργούν ως «έξυπνοι βοηθοί», που ενισχύουν την ακρίβεια και μειώνουν τον ανθρώπινο φόρτο σε εργασίες ρουτίνας.

Τα οφέλη για τον παραγωγό

Η αξία των ψηφιακών τεχνολογιών δεν βρίσκεται μόνο στην τεχνική τους καινοτομία, αλλά και στη μείωση του άγχους και του ρίσκου. Ο παραγωγός γνωρίζει εγκαίρως τι πρέπει να κάνει και δεν περιμένει την εμφάνιση της ζημιάς για να αντιδράσει, αλλά αντίθετα μπορεί να λάβει προληπτικά μέτρα πριν αυτή συμβεί. Μπορεί να αποφύγει περιττά ποτίσματα και λιπάνσεις, να επέμβει μόνο όπου και όταν χρειάζεται και να διαχειρίζεται αποτελεσματικότερα το κόστος. Σταδιακά αυξάνεται η δυνατότητα πρόβλεψης και ο καλύτερος προγραμματισμός της παραγωγής, ειδικά σε προϊόντα που διαπραγματεύονται εμπορικά με ακρίβεια χρόνου και ποιότητας.

Παραδείγματα εφαρμογών στην Ευρώπη και την Ελλάδα

Σε ερευνητικό επίπεδο υλοποιούνται αυτή τη στιγμή πολυάριθμες δράσεις που χρηματοδοτούνται τόσο από την Ευρωπαϊκή Ένωση όσο και από εθνικά προγράμματα, και στοχεύουν άμεσα στην ενίσχυση της γεωργικής παραγωγής μέσω καινοτόμων τεχνολογιών. Ενδεικτικά, το έργο ICAERUS, το οποίο συντονίζει το εργαστήριο Γεωργικής Μηχανολογίας του ΓΠΑ, εξετάζει τρόπους ασφαλούς και αποτελεσματικής χρήσης των drones στη γεωργία και τη δασοκομία, τόσο για χαρτογράφηση όσο και για εφαρμογές στον αγρό. Το έργο STELLA αναπτύσσει ένα σύστημα έγκαιρης ανίχνευσης φυτοπαθολογικών κινδύνων χρησιμοποιώντας επίγειους και εναέριους αισθητήρες σε συνδυασμό με τεχνικές τεχνητής νοημοσύνης, ώστε να μειωθεί η ανάγκη για προληπτικούς ψεκασμούς. Το έργο Oper8 φέρνει κοντά παραγωγούς και ερευνητές, για την προώθηση μη χημικών μεθόδων ζιζανιοκτονίας μέσα από ανταλλαγή εμπειριών και πιλοτικές εφαρμογές. Παράλληλα, στο ευρωπαϊκό έργο Cracksense, αναπτύσσεται ένα νέο ψηφιακό εργαλείο που στοχεύει στην έγκαιρη πρόβλεψη του σχισίματος καρπών σε επιτραπέζιο σταφύλι και ρόδι από τα αρχικά στάδια της καλλιέργειας, συμβάλλοντας στον καλύτερο εμπορικό και παραγωγικό προγραμματισμό.

Η πρόβλεψη μειώνει ρίσκο, όχι μόνο δαπάνες

Οι ψηφιακές τεχνολογίες δεν αντικαθιστούν την εμπειρία του παραγωγού, αλλά λειτουργούν ως συμπληρωματικό εργαλείο, που προσφέρει σαφή εικόνα, έλεγχο και έγκαιρη παρέμβαση. Όσο πιο προσιτές και κατανοητές γίνονται, τόσο μεγαλύτερη η αξία τους για μικρές και μεγάλες εκμεταλλεύσεις. Το ζητούμενο πλέον δεν είναι η θεωρητική αποδοχή της τεχνολογίας, αλλά η πρακτική υιοθέτηση με τρόπο που να ανταποκρίνεται στις πραγματικές ανάγκες της ελληνικής παραγωγής, με προτεραιότητα την ενημέρωση, την καθοδήγηση και τη σταδιακή ενσωμάτωση εργαλείων που προσφέρουν μετρήσιμο όφελος.