S ekologickou a udržitelnou evolucí zemědělství pomáhají přirozeně také nejmodernější technologie. Zemědělství, které je právě o nové, „chytré“, technologické přístupy obohacené, se označuje jako precizní (přesné), protože umožňuje detailně přesné řízení podmínek na polích; jde o daty podložené rozhodování o tom, kde na poli je potřeba jaká optimalizovaná péče. Precizní zemědělství integruje technologie jako globální navigační satelitní systém, geografické informační systémy, technologie variabilního dávkování nebo senzory a sítě internetu věcí (IoT).
Dosavadní výzkum ukazuje, že přechod na precizní zemědělství přináší jak environmentální, tak ekonomické benefity; zvyšuje zemědělcům například průměrně návratnost investic o 22 % a čistý zisk o 18,5 %. Z pohledu životního prostředí má pak výrazné přínosy v tom, že průměrně o 15 % zvyšuje účinnost využití dusíku, snižuje spotřebu pesticidů (průměrné snížení o 12,8 %) i omezuje emise skleníkových plynů, průměrně o 9,4 %.
Precizní zemědělství nicméně logicky nejde brát jako samospásu pro všechny zemědělce. Již zmiňovaný výzkum například říká, že technologie variabilního dávkování a systémy automatického navádění jsou výrazně přínosné zejména pro velké obilnářské provozy, zatímco u malých farem a v rozvojových zemích je v tomto porovnání pozitivní efekt precizního zemědělství slabší a méně stabilní.
Češi se nicméně zdají být z pohledu precizního zemědělství mezi těmi pokročilejšími, a to i ve světovém kontextu, popisuje studie z roku 2024, která mapuje situaci ohledně precizního zemědělství ve střední Evropě. Právě v porovnání s ostatními středoevropskými státy jsou Česko spolu s Německem v roli lídrů ohledně osvojování technologií precizního zemědělství; a naopak Rakousko, Polsko, Slovensko, Slovinsko a Maďarsko stále mají co zlepšovat. Již právě v roce 2024 nicméně mělo některou z technologií precizního zemědělství využívat asi 30 % českých zemědělců v oblasti rostlinné výroby, jak naznačila analýza Ústavu zemědělské ekonomiky a informací.
Technologie precizního zemědělství mohou být do určité míry také záplatou na problémy eroze, kterou pomáhají zmírňovat. „Například řízení pohybu strojů během sklizně umožňuje omezit počet přejezdů, čímž se snižuje podíl utužené půdy a zlepšuje se schopnost půdy vodu vsakovat. Významnou roli hrají také chytré senzory, které jsou schopny identifikovat nevhodné fyzikální parametry půdy a bezprostředně na ně reagovat úpravou činnosti pracovních orgánů v požadované hloubce. Současně mohou monitorovat obsah půdní vláhy, i další důležité půdní charakteristiky,“ doplňuje celý obrázek, co se týče eroze, David Kincl z VÚMOP.
Hnojivo pouze tam, kde je ho třeba. O dronech slyšíme pořád, o těch v zemědělství už ale méně
V Česku mezi novějšími projekty v oblasti precizního zemědělství najdeme platformu Agrip, která kombinuje 5G síť a AI v rámci řešení využívajícího drony a další zdroje dat. Platforma dokáže sbírat data z různých zdrojů, a ta pak vizualizovat a vyhodnocovat. Na základě těchto analýz pak systém dává instrukce zemědělské technice – ať už jde o přesné ošetření rostlin, hnojení nebo závlahu. Klíčovou vlastností platformy je fakt, že vše probíhá online téměř v reálném čase, což by ovšem nemohlo fungovat bez přenosu dat (z dronů) o dostatečné kapacitě i spolehlivosti. Tuto podmínku v případě Agripu zajišťuje 5G SA (Stand Alone) mobilní síť. „Zaměřujeme se na optimalizaci sítě pro konkrétní scénáře použití, aktivně využíváme EDGE servery a celkově zajišťujeme, aby datová komunikace běžela dle potřeb projektu. Právě moderní 5G síť provozovaná v režimu Stand Alone umožňuje definovat parametry nutné pro dané úlohy, a to včetně doby odezvy a vyhrazené přenosové kapacity,“ popisuje Jindřich Hemer ze společnosti T-Mobile, která je součástí projektu Agrip.
Oproti plošnému zemědělství taková platforma jako Agrip posouvá péči o pole na novou úroveň přesnosti a optimalizace. „Zatímco klasické zemědělství často pracuje s průměrnými daty pro celé pozemky, Agrip umožňuje extrémně detailní a lokalizovaný sběr a vyhodnocování dat o stavu pěstovaných plodin. Díky tomu můžeme identifikovat potřeby konkrétních částí pole, a to téměř na úrovni jednotlivých rostlin. To vede k optimalizaci – například k aplikaci hnojiv nebo pesticidů jen tam, kde jsou skutečně potřeba, a v přesném množství,“ porovnává moderní metody s těmi zastaralejšími Jindřich Hemer z T-Mobile. „Oproti klasickému zemědělství to precizní přináší mimo jiné efektivitu a úspory v mnoha bodech. Spotřebu vody snižuje díky cílené závlaze. Hnojiva se aplikují jen tam, kde je nedostatek. Pesticidy jsou aplikovány pouze na napadená místa, opět nikoli plošně. Uspoří se pak navíc také palivo a čas, protože díky precizním metodám dochází také k optimalizaci tras zemědělských strojů,“ vyjmenovává Hemer.
Jan Beneš z firmy JUMP-TECH, která dodává platformě Agrip zázemí ohledně informačních technologií, vypichuje jako největší přínos platformy právě již zmiňovanou kombinaci monitorování drony a následné variabilní aplikace hnojiv a postřiků. „Největší dopady to pak má zejména ohledně optimalizace hnojení, ochrany rostlin včetně lokalizace škůdců a celkového snížení environmentální zátěže,“ říká Beneš. Budoucí rozvoj Agripu směřuje zejména právě k pokročilé analýze pomocí AI (automatická detekce poškození porostu nebo škůdců) a počítá se i s větším zapojením automatizovaného prozkoumávání porostů a přímého napojení na zemědělskou techniku pro plně datově řízené obsahy. Obecně bude projekt mířit k ještě vyšší míře automatizace.
Samotné měření nestačí, klíčová je správná interpretace dat
Testování precizních technologií pod projektem Agrip probíhá hlavně na farmě AGRO Hrádok na Slovensku, přičemž se jím zabývají odborníci z České zemědělské univerzity v Praze (ČZU). S čím praxe na farmě přichází? „U variabilní aplikace v rámci Agripu dochází nejen ke snížení spotřeby vstupů, ale má také pozitivní vliv na výnosy,“ popisuje Radomíra Kršová, manažerka transferu technologií na ČZU. To naznačuje, že výsledky v rámci Agripu odpovídají obecnějším výzkumným poznatkům o efektech precizních postupů. Zkušenosti z testování přesto ukazují, že některé oblasti mají zatím svá omezení: „Práce s daty vyžaduje zkušeného agronoma. Uživatelé často potřebují školení, aby data uměli efektivně využít. Výzvou zůstává i vyšší finanční a organizační náročnost, a to zejména pro menší farmy. Výsledky navíc mohou ovlivnit vnější podmínky, jako jsou počasí nebo kvalita dat,” popisuje Kršová a připomíná, že samotný sběr dat obecně nestačí – klíčová je jejich správná interpretace a praktické využití.
Za vývojem technologických prototypů na ČZU stojí specializovaná laboratoř
Česká zemědělská univerzita (ČZU) se věnuje výzkumu a vývoji technologií pro precizní zemědělství dlouhodobě. Součástí vysoké školy je dokonce Centrum precizního zemědělství. Výsledkem univerzitního výzkumu je například dvojice komunikujících dronů pojmenovaných Agronaut: první stroj snímá pole a vyhodnocená data pak automaticky předává druhému dronu, který už pak provádí přesný postřik. Dalším z projektů, na kterých se ČZU podílí, je vývoj sítě meteorologických stanic ISIDOR, kdy stanice poskytují zemědělcům lokální data o počasí. Vývoj jednotlivých prototypů zařízení, jako je Agronaut, zajišťuje na ČZU laboratoř ProLab, kde vznikají speciální díly, držáky senzorů i samotné drony.
Jako prostor, kde lze vynálezy testovat, ČZU využívá také projekty v rámci konceptu „Chytrá krajina“. Ty rozvíjí Centrum pro vodu, půdu a krajinu při ČZU od roku 2018 mimo jiné rovněž ve spolupráci s operátorem T-Mobile. Území Chytrá krajina Amálie u Lán je například vybaveno sítí senzorů sledujících vlhkost půdy, hladinu podzemní vody i průtoky toků. Na zemědělskou krajinu Amálie pak navazuje projekt Chytrá lesní krajina, kde technologie jako 5G sítě a IoT zkoumají přírodní děje s cílem pomoci k lepšímu zadržování vody v krajině v rámci adaptace na probíhající klimatickou změnu, a tím pádem snížení rizika sucha a povodní. Jednou z čerstvých novinek spolupráce univerzity a operátora je pak měření uhlíkové stopy kampusu ČZU. Na různých místech kampusu najdeme IoT čidla, která monitorují spotřebu energií ve všech budovách. Podle naměřené spotřeby pak probíhá výpočet uhlíkové stopy vybraných budov i celého kampusu. Součástí je navíc také systém IP kamer připojených přes 5G síť, které monitorují průchod lidí. Uhlíkovou stopu tak jde přepočítávat přímo na jednotlivé osoby, což vede k ještě přesnějšímu zmapování hodnot podle reálného využití budov.
K inovacím v zemědělství mohou motivovat také banky
Rostoucí zájem zemědělců o investice do precizního zemědělství zaznamenávají také instituce. Příkladem mohou být třeba zemědělští klienti společnosti ČSOB: „Jde jak o oblast výstavby nebo modernizace stájí a chovných hal pro živočišnou výrobu respektující podmínky životní pohody zvířat (welfare), tak o oblast zemědělské techniky a technologií. V rámci financování zemědělské techniky se jedná například o stroje s cílenou variabilní aplikací hnojiv, chemických postřiků a vody. Dále jde o stroje pro bezorebné zpracování půdy, setí a sklizeň využívající speciální senzory a navigaci,” vyjmenovává Petr Kopeček, expert útvaru Specializované zemědělství ve společnosti ČSOB, a připomíná, že ČSOB bere zemědělství jako preferovaný obor, kde rozvoj a modernizaci dlouhodobě financuje.
Po splnění potřebných podmínek pro zvýhodněné financování mohou klienti čerpat podporu z Evropské investiční banky (EIB) například na modernizaci skladování zemědělské produkce, vybavení pro bezorebné zpracování půdy a hospodaření se statkovými hnojivy, moderní traktory a sklizňovou techniku a modernizaci zavlažovacího systému. Peníze lze dále získat také prostřednictvím programu Zemědělec v působnosti Podpůrného a garančního rolnického a lesnického fondu (PGRLF). „Podpora v rámci tohoto programu je zaměřena na nákup zemědělské techniky do zemědělské prvovýroby nebo na investice do výstavby, pořízení nebo zhodnocení nemovitého majetku, která souvisí se zemědělskou prvovýrobou,“ říká Kopeček.
Trh s uhlíkovými kredity v zemědělství u nás v poslední době oslabuje
Dalším ze způsobů, jak zemědělce motivovat k přechodu na regenerativní způsob obhospodařovávání, jsou systémy pro uhlíkové kredity v zemědělství. V Česku je v tomto ohledu jedním z protagonistů společnost Carboneg. A na jakém principu takové systémy vlastně fungují? Představují prostředníky mezi zemědělci a firmami, které chtějí kompenzovat svoji uhlíkovou stopu. Více to přibližuje na konkrétním příkladu ředitel Carbonegu Václav Kurel: „Nejprve získáme farmáře, kteří chtějí přejít na regenerativní hospodaření – tedy postupy, které zvyšují obsah organického uhlíku v půdě jako omezení orby, setí meziplodin, pestřejší osevní postupy nebo lepší práce s organickou hmotou. Pomocí fotosyntézy se odčerpává CO2 z atmosféry a pomocí symbiózy rostlin s půdním mikrobiomem se uhlík ukládá zpět do půdy ve formě organické hmoty, kde současně zlepšuje přirozenou úrodnost, zadržuje vodu a posiluje odolnost vůči suchu a erozi,“ popisuje Kurel.
Proces s kredity má pak několik dalších kroků. Nejdřív se u každého pole změří výchozí stav půdy podle odebraných půdních vzorků. Daný zemědělec následně dostává regenerativním postupům, přičemž Carboneg jeho hospodaření průběžně monitoruje a měří přírůstek uhlíku v půdě. „Tento přírůstek pak ověřuje nezávislý certifikační orgán a vznikají z něj uhlíkové kredity, které prodáváme firmám usilujícím o snížení své uhlíkové stopy. Důležité je, že podstatná část výnosu jde pak zpět zemědělci jako odměna za množství zachyceného a uloženého CO2,“ dodává Kurel.
V Česku a na Slovensku je do systému Carbonegu zapojeno v současnosti přes 100 zemědělců na ploše přes 20 tisíc hektarů, jinde v zahraničí se pak ale celkově jedná již o statisíce hektarů. Nad zemědělským trhem s uhlíkovými kredity v Česku se nicméně stahují mračna. „V posledních třech letech nám rostl počet farem v Česku i v zahraničí. Loni jsme nicméně začali tu expanzi tlumit, protože poptávka po uhlíkových kreditech ze strany firem výrazně ochladla,“ namítá Kurel. Úpadku trhu odpovídá i skutečnost, že další dvě firmy působící v minulých letech v Česku ve své činnosti u nás ochabují. eAgronom podle Ekonews svoji aktivitu v tuzemsku utlumil a Agreena se stáhla.
Evropská unie ovlivňuje oblast zemědělských uhlíkových kreditů skrze nařízení o pohlcování uhlíku a uhlíkovém zemědělství (CRCF), které má usnadnit investice do inovativních technologií pohlcování uhlíku i do udržitelných řešení v oblasti uhlíkového zemědělství, a zároveň má také potírat greenwashing. Metodiky pro carbon farming podle tohoto rámce mají začít být uplatňované během roku 2026. Vzhledem k tomu, že CRCF poprvé zavádí jednotná evropská pravidla pro certifikaci pohlcování uhlíku včetně carbon farmingu – tedy jasné požadavky na měření, reportování a ověřování, na trvalost uložení uhlíku i na to, aby doopravdy šlo o dodatečný efekt nad rámec běžné praxe, Carboneg vyhlíží uplatňování nových pravidel v pozitivním duchu: „Trh s uhlíkovými kredity dlouhodobě trpí tím, že na něm vedle sebe existují kvalitní i pochybné projekty, a kupující v tom těžko hledají orientaci. Pro nás to znamená především vyšší důvěryhodnost celého odvětví a tím i větší poptávku ze strany firem, které dnes váhají právě kvůli obavám z greenwashingu,“ uzavírá Václav Kurel z Carboneg.