To kolejna rozmowa z cyklu wywiadów z laureatami konkursu Agroabsolwent, w którym promujemy najlepsze prace dyplomowe zmieniające oblicze polskiego rolnictwa. Tym razem rozmawiamy z Marcinem Szelągiewiczem, absolwentem Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu. Jego praca inżynierska, obroniona na Wydziale Przyrodniczo-Technologicznym na kierunku Rolnictwo, podważyła mit, że za błędy w ochronie roślin odpowiadają głównie czynniki techniczne. Przeprowadzona przez niego szczegółowa analiza ryzyka na 17-hektarowej plantacji rzepaku wykazała, że przy zabiegach chemicznych najsłabszym ogniwem jest człowiek. Dzięki wyeliminowaniu błędów operatora i zastosowaniu precyzyjnego dawkowania, zredukował zużycie fungicydów o 30,1%.
Pana badania nad procesem ochrony roślin prowadzą do wniosku popartego liczbami, że przy opryskach największym zagrożeniem nie jest awaria sprzętu, ale człowiek. Skąd taki wniosek?
Przystępując do badań, zakładałem, że największym zagrożeniem w procesie produkcji będą awarie maszyn. Tymczasem liczby z mojej analizy ryzyka metodą FMEA jednoznacznie wskazały, że to czynnik ludzki generuje największe straty. W mojej pracy najwyższy wskaźnik priorytetu ryzyka, wynoszący 336, uzyskał błąd operatora w przeliczeniu dawki jednostkowej. Okazało się, że przy pracy z chemią najsłabszym ogniwem jest rutyna i brak list kontrolnych. Działanie na pamięć przy sporządzaniu cieczy roboczej prowadzi do błędów, których nawet najlepsza maszyna nie jest w stanie skorygować.
Zastosował Pan metodę FMEA (Analizę Przyczyn i Skutków Wad). To standard w przemyśle, ale raczej rzadkość na polu. Skąd pomysł, by przenieść to do zabiegów agrotechnicznych?
Zauważyłem, że decyzje o zabiegach ochronnych często podejmujemy intuicyjnie. Inspiracją była obserwacja, jak wiele czynników ryzyka w uprawie rzepaku pozostaje niewidzialnych dla ludzkiego oka. Postanowiłem przenieść przemysłową metodę zarządzania ryzykiem na grunt ochrony roślin, aby decyzja o wjeździe w pole była wynikiem chłodnej analizy danych, a nie zgadywania. Chciałem zidentyfikować konkretne punkty krytyczne w procesie opryskiwania i je wycenić.
Jak duża była rozbieżność między wizualną oceną plantacji a danymi z sensorów?
To było największe zaskoczenie, czyli skala tak zwanej ukrytej zmienności. Z perspektywy gruntu, a nawet na standardowych zdjęciach lotniczych, łan rzepaku wydawał się jednorodnie zielony. Analiza spektralna ujawniła zupełnie inny obraz. Okazało się, że wewnątrz tych pozornie idealnych stref istnieją rozległe ogniska stresu fizjologicznego. Ludzkie oko nie jest w stanie tego dostrzec, dopóki straty nie są nieodwracalne. Dzięki mapom wskaźników wegetacyjnych NDVI mogłem precyzyjnie zlokalizować, gdzie ochrona jest niezbędna, a gdzie zbędna.
Udało się Panu zredukować zużycie fungicydów o ponad 30%. Na czym polegała ta oszczędność?
Zastosowanie map zmiennego dawkowania VRA pozwoliło zredukować zużycie środka dokładnie o 30,1% w porównaniu do standardowej, jednolitej aplikacji. To esencja zrównoważonej ochrony, w której aplikujemy chemię tylko tam, gdzie jest to biologicznie uzasadnione. Obszary bez roślinności lub w skrajnie złej kondycji, gdzie gleba nie wyda plonu, pozostawiamy wolne od oprysku.
Czy napotkał Pan jakieś wyzwania technologiczne?
Miałem precyzyjną mapę z drona, ale dostępny opryskiwacz nie posiadał systemu płynnej regulacji dawki w standardzie ISOBUS. Rozwiązałem to, adaptując strategię do możliwości sprzętu. Zamiast płynnej modulacji, wyznaczyłem na mapie precyzyjne strefy zerowe dla obszarów bez roślinności. Pozwoliło to wykorzystać sekcje opryskiwacza w systemie włącz/wyłącz, generując realne oszczędności bez inwestycji w nowy komputer sterujący.
Jaka jest Pana rekomendacja dla rolników wynikająca z tego projektu?
Po pierwsze, nie ufajcie rutynie. Moje badania wykazały, że najprostsza, pisemna lista kontrolna przed wjazdem w pole eliminuje większość kosztownych błędów. Po drugie, spójrzcie na pole z góry. Ocena wizualna z poziomu gruntu jest obarczona dużym błędem. Jeden lot dronem diagnostycznym pozwala wykryć strefy strat i zaoszczędzić na środkach ochrony, co jest inwestycją zwracającą się natychmiast.
Dziękujemy za rozmowę!
O konkursie i autorze
Agroabsolwent to konkurs na najlepszą pracę dyplomową z zakresu rolnictwa zrównoważonego, organizowany przez Bank BNP Paribas we współpracy z Polskim Stowarzyszeniem Zrównoważonego Rolnictwa i Żywności. Inicjatywa ta ma na celu promowanie młodych talentów, którzy w swoich pracach łączą nowoczesną wiedzę inżynierską z praktyką rolniczą. Prezentowany wywiad powstał na kanwie pracy inżynierskiej pod tytułem „Projekt zarządzania procesem produkcji wybranego gatunku rośliny uprawnej”. Jej autorem jest Marcin Szelągiewicz, a praca została zrealizowana w Katedrze Ekonomii Stosowanej Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu pod kierunkiem doktora inżyniera Marka Stachowiaka. Autor pracy wyraził zgodę na jej publikację w celu szerzenia wiedzy o praktycznym zastosowaniu metody FMEA i teledetekcji w rolnictwie. Pełna treść pracy dostępna jest tutaj (PDF).