Produkcja roślinna na rozdrożu: AI w walce z kosztami i regulacjami
Produkcja roślinna stoi przed ogromnymi wyzwaniami związanymi z ochroną środowiska. Wprowadzane są kolejne ograniczenia. Rośnie presja ze strony regulacji prawnych, wycofywane są kolejne substancje czynne. Drastycznie rosną koszty środków do produkcji. Producenci maszyn od wielu lat wdrażają rozwiązania, które pomagają jeszcze bardziej efektywnie wykorzystywać zasoby. Kontrola sekcji, zmienne dawki wysiewu nasion i nawozów, praca w oparciu o mapki zasobności glebowej, w wielu gospodarstwach takie rozwiązania stanowią standardową technologię. Kverneland wdrożył technologię, która pozwala na optymalizację wykonywanych oprysków.
Technologia DAT EcoPatch to owoc współpracy producenta maszyn z norweską firmą Dimensions Agri Technologies (DAT). To system, który zmienia wymiar oprysku: z zabiegu powierzchniowego na precyzyjne uderzenie punktowe, sterowane przez sztuczną inteligencję.
Geneza norweskiego systemu DAT EcoPatch
Dimensions Agri Technologies (DAT) to norweska firma z branży agrotechnicznej, która narodziła się z inicjatywy lokalnych rolników poszukujących sposobów na optymalizację swojej pracy. Projekt ten szybko zyskał wsparcie naukowe i techniczne, łącząc siły z Norweskim Uniwersytetem Nauk Przyrodniczych, Norweskim Instytutem Badań nad Biogospodarką (NIBIO) oraz renomowanymi organizacjami badawczymi. Integralną rolę w opracowaniu pierwszych prototypów odegrała firma mechatroniczna ADIGO.
Głównym celem powstania DAT było opracowanie technologii czujników opartych na sztucznej inteligencji (AI), która umożliwiłaby precyzyjne opryskiwanie herbicydami. Twórcy systemu postawili sobie za zadanie nie tylko zwiększenie plonów poprzez lepszy wzrost upraw niepoddanych niepotrzebnemu stresowi chemicznemu, ale przede wszystkim drastyczne zmniejszenie wpływu rolnictwa na środowisko naturalne. Od 2024 r. współpraca handlowa między Kverneland Group a DAT zacieśniła się, co zaowocowało zintegrowaniem tej technologii z opryskiwaczami Kverneland, a od 2025 r system jest oferowany i montowany bezpośrednio przez Crop Care Factory.
Technologia Green-on-Green i rozpoznawanie chwastów w czasie rzeczywistym
EcoPatch DAT to system bardzo precyzyjnych czujników wizyjnych przeznaczony do montażu na belkach opryskiwaczy polowych. W przeciwieństwie do tradycyjnych metod, gdzie oprysk wykonywany jest na całej szerokości roboczej, EcoPatch rozpoznaje chwasty w czasie rzeczywistym i podaje sygnał do wykonania oprysku tylko tam, gdzie jest to konieczne.
System opiera się na szybkich i niezawodnych kamerach, które wykonują pionowe zdjęcia o ultrawysokiej rozdzielczości. Kluczowym elementem wyróżniającym to rozwiązanie jest zastosowanie algorytmów głębokiego uczenia się (deep learning). Sztuczna inteligencja klasyfikuje każdą roślinę widoczną na obrazie, odróżniając uprawę od chwastów w ułamku sekundy. Co istotne, system działa w trybie „Green-on-Green” (zielone na zielonym), co oznacza, że potrafi zidentyfikować chwasty nawet wtedy, gdy znajdują się one bezpośrednio wewnątrz zielonej uprawy zbożowej lub rzepaku.
Skuteczność systemu opiera się na precyzyjnej identyfikacji morfologii roślin. DAT EcoPatch jest w stanie rozpoznać chwasty trawiaste (jednoliścienne), chwasty szerokolistne (dwuliścienne) oraz specyficzne gatunki, jak rumianek polny.
Z punktu widzenia botaniki i agronomii, różnica między tymi grupami jest kluczowa dla doboru odpowiedniej chemii. Chwasty jednoliścienne, takie jak trawy, charakteryzują się posiadaniem jednego liścienia w zarodku, zazwyczaj równoległym unerwieniem liści oraz wiązkowym systemem korzeniowym. Z kolei rośliny dwuliścienne posiadają dwa liścienie, unerwienie liści przypominające siatkę oraz korzeń palowy.
To rozróżnienie jest bardzo ważne dla skuteczności całego systemu. Herbicydy przeznaczone do zwalczania chwastów trawiastych w zbożach są zazwyczaj znacznie droższe niż te na chwasty szerokolistne. Dodatkowo mają one często bardziej negatywny wpływ na plonowanie uprawy głównej. Dzięki obrazom o ultrawysokiej rozdzielczości i zaawansowanemu klasyfikatorowi, DAT jest rozwiązaniem zdolnym do identyfikacji wschodzących chwastów trawiastych w bardzo wczesnych fazach wzrostu wewnątrz upraw zbóż drobnoziarnistych.
Określone warunki
Aby technologia rozpoznawania chwastów działała z możliwie najwyższą skutecznością, muszą zostać spełnione określone warunki techniczne. Maksymalna prędkość robocza podczas pracy z systemem DAT wynosi 8 km/h dla standardowych sekcji Kverneland (iXflow-Air/E) lub do 10 km/h w przypadku zastosowania technologii impulsowej PWM (iXflow-Pulse). Kamery muszą znajdować się na wysokości do 1,10 m nad ziemią, co przy standardowym ustawieniu belki na wysokości 50 cm nad łanem zapewnia optymalne pole widzenia i rozdzielczość.
System jest najbardziej efektywny wczesną wiosną, a optymalny etap wzrostu uprawy (skala BBCH) do wykonywania oprysków z wykorzystaniem DAT to przedział od BBCH 10 do BBCH 31. Dzięki zintegrowanym czujnikom LED, które emitują własne światło, system może pracować z taką samą precyzją zarówno w dzień, jak i w nocy. Pozwala to na pełne wykorzystanie okien pogodowych i pracę w godzinach nocnych, gdy warunki atmosferyczne, na przykład mniejszy wiatr, są często bardziej sprzyjające dla zabiegów ochrony roślin. System wykorzystuje silne błyski światła, co gwarantuje uzyskanie zdjęć o ultrawysokiej rozdzielczości nawet w całkowitej ciemności. Jest to kluczowe dla algorytmów sztucznej inteligencji, które muszą precyzyjnie odróżnić chwasty od uprawy w czasie rzeczywistym.
Tryby pracy i integracja z terminalami ISOBUS
Interfejs użytkownika odpowiedzialny za sterowanie został zaprojektowany tak, aby był maksymalnie intuicyjny. System jest w pełni zgodny z normą ISOBUS 11783 i współpracuje z terminalami takimi jak Tellus Pro czy Tellus 700/1200. Operator ma możliwość wyboru trybu pracy. Dostępne są trzy warianty. „Zboża”, w którym można dokonać wyboru zwalczania konkretnych grup chwastów na przykład trawy, rumianki lub szerokolistne. „Rzepak”, który zawiera oprysk punktowy na trawy i rumianek lub pełne skanowanie pola w celu stworzenia map aplikacyjnych. „Zielony na brązowym” ten tryb przeznaczony jest do oprysków na ścierniskach lub przed wschodami, gdzie spryskiwane jest wszystko, co zielone. Cały proces uruchomienia funkcji DAT sprowadza się do naciśnięcia jednego przycisku na ekranie terminala.
Na rynku istnieją inne systemy oprysku punktowego, jednak Kverneland przekonuje, że DAT EcoPatch wyróżnia się podejściem do zbierania danych. Konkurencyjne rozwiązania często stosują tzw. „pełny skan” z kamerami ustawionymi pod kątem do przodu. Choć pozwala to na większe prędkości jazdy, odbywa się kosztem rozdzielczości i dokładności, co ogranicza ich przydatność głównie do upraw rzędowych lub starszych roślin dwuliściennych.
Czujniki DAT wykonują zdjęcia pionowo w dół, stosując metodę próbkowania z 95% dokładnością. To właśnie ta prostopadła perspektywa i ultrawysoka rozdzielczość umożliwiają precyzyjną identyfikację chwastów trawiastych w tak trudnym i nieustrukturyzowanym środowisku, jakim jest młode zboże. Rozwiązanie to jest chronione patentami w Norwegii i USA, a w Europie proces patentowy jest w toku.
System DAT EcoPatch jest dedykowany gospodarstwom specjalizującym się w produkcji zbóż (pszenica, jęczmień, owies, żyto) oraz rzepaku, które opryskują rocznie obszar od 200 do ponad 500 ha.
Opłacalność i zwrot z inwestycji w system DAT EcoPatch
Kverneland przedstawił także analizy ekonomiczne przedstawiające wymierne korzyści finansowe. Opracował dwa scenariusze.
W pierwszym, uwzględnione zostało gospodarstwo uprawiające 200 ha zbóż. Przy założeniu, że 45% powierzchni pola nie wymaga oprysku, oszczędności na samym herbicydzie wynoszą 2700 E rocznie. Jednak większy zysk generuje wzrost plonu (o ok. 5%) na obszarach niepryskanych, co daje dodatkowe 6300 E. Po odliczeniu rocznej opłaty serwisowej, roczna stopa zwrotu wynosi 7000 E, a inwestycja w system z 6 kamerami (koszt ok. 60 000 E) zwraca się po około 8,6 roku.
W drugim, analizowany był usługodawca posiadający 400 ha, na których uprawiane były zboża oraz rzepak. Dzięki wyższym kosztom herbicydów w rzepaku (120 EUR/ha) i większemu obszarowi nieopryskanemu (do 58%), oszczędności na chemii rosną do 13 500 E. Łączna roczna stopa zwrotu wynosi aż 25 340 E, co przy koszcie systemu z 8 kamerami (70 000 E) pozwala na zwrot z inwestycji w zaledwie 2,8 roku (cena systemu może się różnić w zależności od rynku).
Kverneland przekonuje, że DAT EcoPatch to nie tylko nowinka techniczna, ale realne narzędzie, które wpływa na ograniczenie kosztów. Dodatkowo dzięki precyzji gwarantowanej przez sztuczną inteligencję, rolnicy mogą nie tylko spełniać wyśrubowane normy środowiskowe, ale przede wszystkim realnie oszczędzać pieniądze i zwiększać wydajność swoich pól.
Tomasz Ślęzak
fot. mat. prasowe
![Ceny zbóż rosną na finiszu żniw. Kukurydza zdrożała aż o 10 zł [NOTOWANIA]](https://static.tygodnik-rolniczy.pl/images/2026/08/12/h_940350_340.webp?2026-08-12-11-43-10)
