„Europejski Fundusz Rolny na rzecz Rozwoju Obszarów Wiejskich: Europa inwestująca w obszary wiejskie„
Tytuł operacji: Innowacje technologiczne oraz organizacyjne w rolnictwie w zakresie precyzyjnego nawożenia oraz wysiewu nasion przy użyciu danych satelitarnych
Cel operacji: Cel główny operacji to wytworzenie innowacji technologicznych i organizacyjnych związanych z precyzyjnym wgłębnym nawożeniem fosforem oraz stosowaniem zmiennej dawki wysiewu materiału siewnego, które poprawią wyniki gospodarstw w zakresie opłacalności produkcji, ochrony środowiska oraz łagodzenia skutków zmian klimatu. Cele szczegółowe to opracowanie algorytmu do planowania i podsumowania zabiegu nawożenia oraz algorytmu do wytwarzania mapy do zmiennego wysiewu nasion na podstawie syntezy danych glebowych i teledetekcyjnych. Algorytmy będą przeznaczone do różnych systemów uprawy, jednak podczas badań duży nacisk zostanie położony na rośliny produkowane w systemach uproszczonych, które są coraz częściej wdrażane do polskich i europejskich gospodarstw. Innowacje organizacyjne polegać będą na stworzeniu systemu podliczania i planowania zabiegów nawożenia fosforem, w oparciu o dane uzyskane ze współczynnika korygującego. Zmiana jakościowa może zostać zweryfikowana poprzez możliwość wygenerowania mapy równoczesnego nawożenia fosforem oraz zmiennego wysiewu nasion i wgrania ich do stosowanych maszyn posiadających możliwość przetwarzania danych cyfrowych i aplikacji kilku środków produkcji podczas jednego przejazdu.
Projekt współfinansowany jest ze środków Unii Europejskiej w ramach działania „Współpraca”
Programu Rozwoju Obszarów Wiejskich na lata 2014-2020
Numer umowy: 00017.DDD.6509.00330.2022.03
PL: Cel główny operacji to wytworzenie innowacji technologicznych i organizacyjnych związanych z precyzyjnym wgłębnym nawożeniem fosforem oraz stosowaniem zmiennej dawki wysiewu materiału siewnego, które poprawią wyniki gospodarstw w zakresie opłacalności produkcji, ochrony środowiska oraz łagodzenia skutków zmian klimatu. Cele szczegółowe to opracowanie algorytmu do planowania i podsumowania zabiegu nawożenia oraz algorytmu do wytwarzania mapy do zmiennego wysiewu nasion na podstawie syntezy danych glebowych i teledetekcyjnych. Algorytmy będą przeznaczone do różnych systemów uprawy, jednak podczas badań duży nacisk zostanie położony na rośliny produkowane w systemach uproszczonych, które są coraz częściej wdrażane do polskich i europejskich gospodarstw. Innowacje organizacyjne polegać będą na stworzeniu systemu podliczania i planowania zabiegów nawożenia fosforem, w oparciu o dane uzyskane ze współczynnika korygującego. Zmiana jakościowa może zostać zweryfikowana poprzez możliwość wygenerowania mapy równoczesnego nawożenia fosforem oraz zmiennego wysiewu nasion i wgrania ich do stosowanych maszyn posiadających możliwość przetwarzania danych cyfrowych i aplikacji kilku środków produkcji podczas jednego przejazdu.
ENG: The main goal of the operation is to create technological and organizational innovations related to precise deep phosphorus fertilization and the use of a variable dose of seeding of seeds that will improve farms in the field of production profitability, environmental protection and mitigation of the climate change. The specific objectives are to develop an algorithm for planning and summarizing a fertilization treatment and an algorithm for generating a map for variable rate seeding based on the synthesis of soil and remote sensing data. Algorithms will be intended for various cultivation systems, but during research, great emphasis will be placed on plants produced in simplified systems, which are increasingly implemented into Polish and European farms. Organizational innovations will consist of creating a phosphorus enforcement and planning system, based on the data obtained from the corrective factor. Qualitative change can be verified by the possibility of generating a map of simultaneous phosphorus fertilization and variable rate sowing and uploading them to used machines with the possibility of processing digital data and applications of several products during one pass.
Główne korzyści, jakie będą wynikać z realizacji projektu
PL: Rezultatem operacji będzie wytworzenie dwóch ulepszonych innowacji w zakresie technologii oraz ulepszonej innowacji w zakresie metod organizacji. Główną korzyścią operacji jest możliwość korzystania z map do precyzyjnego nawożenia fosforem oraz map do zmiennego wysiewu nasion przez producentów rolnych. Producenci będą mogli zarządzać też procesami związanymi z nawożeniem w sposób cyfrowy przy jednoczesnym wykorzystywaniu informacji w dowolnym momencie. Wytworzone innowacje w zakresie nawożenia i wysiewu nasion będą mogły zostać zastosowane w ramach jednego przejazdu maszyną uprawową – wysiewu nasion – w ramach maszyn zakupionych we wniosku będzie możliwe wysiewanie zmiennych dawek nasion i nawozów na podstawie dwóch map zmiennego wysiewu. Zabieg ten będzie mógł też być w określonych warunkach jedynym zabiegiem naruszającym glebę, minimalizując ilość przejazdów.
Rozwiązania te będą dostępne w ramach nowej platformy dostosowanej do zmieniających się systemów uprawy gleby. Główne korzyści dla końcowych użytkowników to: zmniejszenie kosztów produkcji, zmniejszenie kosztów zarządzania, zmniejszenie kosztów środowiskowych oraz zwiększenie swojej pozycji marketingowej. Ogół tych działań przekłada się na zwiększenie poziomu innowacyjności w branży rolnej na terenie Polski oraz zwiększeniu poziomu ochrony środowiska i łagodzenia efektów zmian klimatu. Zmniejszenie kosztów produkcji może wynikać z następujących przesłanek:
– Redukcji wykorzystania materiału siewnego tam, gdzie nie jest to potrzebne
– Redukcji zużycia nawozów poprzez dopasowanie przestrzenne dawki do potrzeb roślin
– Redukcję wymywania i utraty nawozów dzięki wysiewowi wgłębnemu
– Redukcję przejazdów dzięki połączeniu dwóch precyzyjnych zabiegów w jeden
– Lepsze planowanie zakupów za pomocą łatwiejszej estymacji i prognozowania potrzeb nawozowych
ENG: The operation will result in the production of two improved innovations in technology and an improved innovation in organizational methods. The main benefit of the operation is that agricultural producers will be able to use maps for precise phosphorus fertilization and maps for variable rate seeding. Producers will also be able to manage their fertilization processes digitally while using the information at any time. The developed innovations in the field of fertilization and sowing of seeds will be able to be used in one run of the cultivation machine – sowing seeds – as part of the machines purchased in the application, it will be possible to sow variable doses of seeds and fertilizers based on two maps of variable sowing. This treatment will also be able, under certain conditions, to be the only treatment affecting the soil, minimizing the number of passes.rotection and climate change mitigation. The reduction in production costs can be attributed to the following reasons:
– Reducing the use of seed where it is not needed
– Reducing fertilizer use by matching spatial application rates to plant needs
– Reduction of leaching and fertilizer loss through depth seeding
– Reduction of machine passes by combining two precision treatments into one
– Better planning of purchases by helping to estimate and forecast soil fertilizer requirements
PL: Realizacja operacji będzie zakończona opracowaniem rozwiązania cyfrowego, które z powodzeniem umożliwi ć zastosowanie go przez rolnika. Cyfryzacja procesów w rolnictwie niesie potencjał do zwiększenia wydajności gospodarstw rolnych, jednocześnie wpływając na zrównoważony rozwój sektora rolnego zarówno pod kątem ekonomicznym i ekologicznym. Operacja obejmuje stworzenie dwóch ulepszonych innowacji technologicznych w postaci algorytmu do sporządzania map nawożenia fosforem z systemem podliczania części składowych zabiegu nawożenia plantacji oraz algorytmu do wytwarzania mapy do zmiennego wysiewu nasion. Połączenie technologii precyzyjnego nawożenia fosforem i zmiennego wysiewu nasion będzie kompleksowym rozwiązaniem, pozwalającym rolnikom na wykorzystanie potencjału pola i osiągnięcie możliwie wysokich plonów. Opracowane rozwiązanie zostanie udostępnione do użytku w formie rozwiązania oprogramowania cyfrowego. Oprogramowanie zostanie wprowadzone w postaci nowego serwisu. Ze względu na niewielkie koszty dystrybucji rozwiązań cyfrowych, produkt w postaci oprogramowania będzie konkurencyjną ofertą na rynku cyfrowych usług rolniczych. Rolnicy to grupa użytkowników, którzy oczekują interfejsów takich, które nie odbiegają od powszechnych rozwiązań, a nowe funkcje prezentują za pomocą prostych w obsłudze i znajomych elementów. Niemniej jednak, platformy internetowe skierowane do specjalistów, także muszą sprostać tym oczekiwaniom. Dlatego też, szczególną uwagę poświęcona będzie dziedzinie user experience (UX). Dzięki wykorzystaniu formy cyfrowej dane będą mobilne, a koszty wdrożenia technologii w gospodarstwie niewielkie. Zastosowanie rozwiązania cyfrowego pozwoli korzystającemu z niego rolnikowi na planowanie z wykorzystaniem, tworzonego algorytmu, co przyczyni się do efektywniejszego nawożenia fosforem, poprzez minimalizację stref wysokiej zasobności w fosfor i maksymalizację stref o średniej zasobności w fosfor, uznawanej za optymalną. W ramach rozwiązania powstałego w proponowanym projekcie powstaną mapy umożliwiające siew zmiennej przestrzennie ilości nasion. W celu przestrzennego różnicowania ilości materiału siewnego konieczne jest wyznaczanie tzw. stref zmienności glebowej w obrębie pola, które odzwierciedlają warunki panujące w jego obrębie w trakcie minionych sezonów wegetacyjnych oraz dynamikę ich zmian w czasie. Wykorzystując koncepcję zmiennej ilości wysiewu nasion możliwe będzie dobranie optymalnej ilości wysiewu do warunków glebowych w różnych częściach pola, co wpłynie na lepszą redystrybucją środków produkcji w obrębie pól oraz na zwiększenie plonów zbóż i rzepaku.
ENG: Implementation of the operation will be completed with the development of a digital solution that will successfully enable the farmer to use it. Digitization of agricultural processes carries the potential to increase farm productivity, while affecting the sustainability of the agricultural sector both economically and environmentally. The operation includes the creation of two improved technological innovations in the form of an algorithm for mapping phosphorus fertilization with a system for sub-component counting of plantation fertilization treatment, and an algorithm for producing a map for variable rate seeding. The combination of precision phosphorus fertilization technology and variable seeding will be a comprehensive solution, allowing farmers to realize the potential of the field and achieve the highest possible yields. The developed solution will be made available for use as a digital software solution. The software will be introduced as a new service. Due to the low distribution costs of digital solutions, the product will be a competitive offer in the market for digital agricultural services. Farmers are a group of users who expect interfaces such as those that do not deviate from common solutions, and present new functions with easy-to-use and familiar elements. Nevertheless, online platforms aimed at professionals also need to meet these expectations. Therefore, special attention will be paid to the field of user experience (UX). By using a digital form, the data will be mobile and the cost of implementing the technology on the farm will be low. The use of a digital solution will allow the farmer to plan agricultural treatments using the algorithm created, which will contribute to more efficient phosphorus fertilization, by minimizing zones of high phosphorus abundance and maximizing zones of medium phosphorus abundance, considered optimal. As part of the solution created in the proposed project, maps will be created to allow the seeding of spatially variable amounts of seed. In order to spatially vary the amount of seed, it is necessary to determine the so-called zones of soil variability within the field, which reflect the conditions within the field during past growing seasons and the dynamics of their changes over time. Using the concept of variable seeding rate, it will be possible to select the optimal seeding rate for soil conditions in different parts of the field, which will result in better redistribution of means of production within the fields and increase grain and rapeseed yields.
