Digitekniikka puutarhataloudessa –tulevaisuutta vai jo nykyhetkeä?

Miltä näyttää tulevaisuuden kasvintuotanto? Konenäköä, robotiikkaa, big dataa, kasvuhuoneita ja otsonivettä? Aivan varmasti näitä kaikkia ja vieläkin enemmän. Alkutuotannossa teknisten sovellusten saatavuus lisääntyy nyt hurjaa vauhtia mutta etenkin puutarhatuotannossa otetaan isoja harppauksia ehkä hurjaltakin kuulostavien keksintöjen saralla. Kehitystä ohjaavat etenkin tuotannon vastuullisuus mutta myös työvoiman puute, käytettävissä olevat resurssit ja kulutustottumukset.

Veden käyttö ja käsittely

Vielä veden kierrätys meillä ei ole vielä pakollista mutta esimerkiksi Hollannissa kaikki kasvihuoneista ja tunneleista valuvat ylivuotovedet pitää jo kierrättää ja puhdistaa ennen päästämistä takaisin luontoon. Esimerkiksi sinistä valoa voidaan käyttää tuhoamaan mikrobeja vedestä ja uudenlaisella plasmahapetuksella voidaan käytännössä päästä eroon myös torjunta-ainejäämistä vedessä. Plasma-aktivoidulla vedellä käsiteltyjen siementen on todettu myös itävän nopeammin.

Myös otsonivettä on tutkittu viime aikoina paljon ja sillä on todettu olevan merkittävää hyötyä mm. härmän, homeiden ja joidenkin tuholaisten torjunnassa. Otsonivettä voidaan myös käyttää elintarvikkeiden kauppakestävyyden lisäämiseen, sillä otsoni hajoaa vedessä nopeasti ja tuote on siten jäämätön. Todennäköistä on, että otsonivesi tullee mullistamaan kasvinsuojelun etenkin tunneli- ja kasvihuonetuotannossa mutta todennäköisesti myös avomaalla.

Robotiikka, droonit ja konenäkö

Esimerkiksi tomaatinviljelyssä tekoälyyn perustuva lajittelurobotti voi vähentää esim. hävikin sekä ylipakkaamisen määrää ja voi tehokkuudessa korvata jopa 3 henkilöä. Mansikantuotannossa varaudutaan työvoiman saatavuuden vaikeutumiseen kehittämällä myös kotimaista etenkin avomaalle soveltuvaa poimintarobottia. Euroopassa kasvutunneli- ja kasvihuonetuotantoon tarkoitettujen poimintarobottien kehitys on jo pitkällä ja kaupallinen sovelluskin on jo saatavilla. Ja robotteja ei pelkästään kehitetä nykyisille viljelykasveille sopiviksi, vaan kehitystä tapahtuu myös toisinpäin eli uusia lajikkeita jalostetaan nimenomaan sopimaan robottipoimintaan. Kaiken kaikkiaan eri työvaiheiden automatisointi tuo varmuutta töiden suunnitteluun, tehostaa työn tuottavuutta sekä vähentää työvoiman tarvetta.

Drooneja on hyödynnetty avomaatuotannossa mm. kasvuston kehittymisen havainnoinnissa. Kasvihuonetuotannossa on droonien avulla tehtyjen lämpökamerakuvausten avulla saatu tietoa kasvihuoneen lämpövuotokohdista. Tällä hetkellä droonit toimivat Suomessa vielä enemmän kuvauskopterien ominaisuudessa, mutta tulevaisuudessa niitä voitaneen hyödyntää mm. nestemäisten lannoitteiden ja kasvinsuojeluaineiden levityksessä. Kasvinsuojeluaineiden levitys on tällä hetkellä lain mukaan kiellettyä, mutta asiaan saataneen tulevina vuosina muutos. Tulevaisuudessa droonien käyttökohteet laajenevat ja monipuolistuvat entisestään.

Kasvinsuojeluainevalikoiman supistuessa viljelijät etsivät keinoja rikkojen hallintaan ja yhtenä vaihtoehtona on mekaaninen rikkakasvintorjunta yhdessä kemiallisen torjunnan kanssa. Erilaiset konenäöllä varustetut harat mahdollistavat tarkan haraustuloksen ja haraa voidaan ohjata muutaman sentin tarkkuudella. Kemiallisen torjunnan puolella keskitytään yhä enemmän tarpeen mukaiseen ruiskutukseen ja kasvinsuojeluruiskuissakin tekniikka kehittyy. Itsekulkevat ruiskut, joissa on yhä enemmän suutintekniikkaa yhdistettynä konenäköön, auttavat tarpeen mukaisen ruiskutuksen toteutumiseen.

Mittaukset

Kasviin kiinnittävillä mittausantureilla voidaan tarkkailla kasvun etenemistä koko kasvatuksen ajan. Esimerkiksi varren paksuusvaihtelut tai lehden lämpötilan muutokset kertovat nestevirtauksen toimivuudesta ja miten hyvin kasvi esimerkiksi jäähtyy. Yhdistämällä kasvin tuottamaa mittausdataa olosuhdeseurantaan voidaan mm. saada selville, miten esimerkiksi lämpötilan, CO2-pitoisuuden, ilmankosteuden tai säteilyn muutokset vaikuttavat kasvuun ja voidaan myös reagoida nopeasti tekemällä kasvuparametreihin tarvittavat muutokset. Tai viljelyä varten kehitetty algoritmi tekee tarvittavat muutokset ja päätökset itsenäisesti, jolloin viljelijän tehtäväksi jää vain tarkkailu.

Tiedonsiirto ja IoT

Tiedonsiirtonopeudet kasvavat koko ajan ja tulevaisuudessa nykyisen 4G verkon rinnalle rakentuu vähintään kymmenkertaisesti nopeampi 5G verkko. Yhä suurempi määrä tietoa on mahdollista saada siirrettyä entistä lyhyemmässä ajassa. Nopeiden yhteyksien lisäksi 5G verkko tulee mahdollistamaan vaativampien IoT- laitteiden (Internet of Things) keskinäisen viestinnän. Vähemmän puhuttu on LoRaWan- teknologiaan (Long Range Wide Area Network) pohjautuva IoT-verkko, joka sopii pienten datamäärien lähettämiseen ja vastaanottamiseen pitkien etäisyyksien välillä. Suomessa Digitan rakentama LoRaWan verkko rakentuu ja kehittyy jatkuvasti ja LoRaWan antureille on jo nyt olemassa puutarhataloudessakin monta käyttökohdetta. Paristokäyttöiset anturit voivat kerätä dataa kasvihuone- ja avomaaolosuhteista mm. ympäristön lämpötilasta, ilmanpaineesta, ilmankosteudesta ja sademäärästä ja välittää sen etänä valvontajärjestelmälle, joka tulkitsee ja näyttää sen vastaanottajalle.

Digitekniikka tutuksi

Digitekniikka yhdistetään usein tulevaisuuteen, mutta todellisuudessa digitalisaatio on täällä jo nyt. Digitaalista tekniikkaa on lähes jokaisella käytössä vähintään älypuhelimen ja tietokoneen verran. Jo pienelläkin osaamisella on mahdollista päästä sisälle myös puutarhatalouteen soveltuviin digiratkaisuihin. Lisätietoa eri vaihtoehdoista löytyy mm. seuraavilta sivustoilta:

Digi Maatilojen arkeen –hanke

Digitalisaatio maatilojen arjessa –hanke

Kestävää kehitystä maatalouteen uusilla teknologioilla -hanke

DigiMaatalous.fi

Täsmäviljelyfoorumi

Kirjoitus perustuu osin Uuden tekniikan päivillä (UTP 6.0) pidettyihin esityksiin.

Kirjoittajat: Michaela Kontu, puutarhatuotannon asiantuntija ja Minna Pohjola, marjantuotannon asiantuntija, ProAgria Länsi-Suomi