Technologia nadal będzie odmieniać oblicze szkółek – współcześni eksperci zgadzają się, że automatyzacja i robotyzacja to tendencje, od których nie ma odwrotu. Jednak podczas gdy tych potencjalnie rewolucyjnych technologii pojawia się coraz więcej, mniej jest dostępnych futurystycznych rozwiązań, które mogłyby wywrzeć pozytywny wpływ zarówno na Twoją działalność, jak i na środowisko naturalne. 

Technologia i innowacje są nieodłącznie związane z uprawą. W ostatnich dziesięcioleciach obserwowaliśmy powszechne wdrażanie rewolucyjnych rozwiązań, takich jak doniczkarki, zmechanizowane systemy sterujące warunkami panującymi w szklarni, nawozy o kontrolowanym uwalnianiu składników czy precyzyjne systemy nawadniania.

Wojciech Górka, z wykształcenia szkółkarz, a z zamiłowania dziennikarz poświęcił ponad 25 lat obserwacji i opisywaniu zielonego biznesu. Teraz specjalnie dla nas przedstawia cenne spostrzeżenia na temat najnowszych tendencji w branży szkółkarskiej.

Od automatyzacji i robotyzacji nie ma odwrotu

Rosnący popyt

Według Górki szkółki roślin ozdobnych muszą obecnie stawić czoła ogromnym wyzwaniom związanym głównie z rosnącymi kosztami produkcji. „Dostęp do źródeł wody, podlegający surowym przepisom, staje się coraz trudniejszy i bardziej kosztowny. Zdrożały też nawozy i podłoża. Ponadto konsumenci z regionów takich jak Wielka Brytania i Skandynawia wolą dziś rośliny, które nie są uprawiane w torfie, ze względu na kontrowersje związane z jego pozyskiwaniem” – mówi Górka. Klienci są coraz bardziej świadomi środowiskowego wpływu plastiku, wykorzystywanego do produkcji plastikowych pojemników do roślin. Dostępność środków ochrony roślin w szkółkach ozdobnych drastycznie spadła. Tymczasem stale rosną oczekiwania wobec procesów i metod produkcji, które mają być przyjazne dla środowiska, chronić naturalne ekosystemy i populacje zapylaczy.

Górka, żywo interesujący się wszelkimi aspektami pracy szkółek – od maszyn i technologii po ochronę roślin i nowe gatunki – jest cenionym autorem i redaktorem w pismach takich jak „Hasło Ogrodnicze”, „Informator Sadowniczy”, „Szkółkarstwo” i „European Fruit Magazine”. Jest też członkiem jury decydującego o przyznawaniu nagród prasowych podczas wystaw Plantarium i GrootGroen Plus. Bogate doświadczenie Górki, kontakty z europejskimi i amerykańskimi szkółkarzami, a także wizyty w szkółkach, ogrodach botanicznych i arboretach ugruntowały jego wiedzę ogrodniczą. W wolnym czasie pielęgnuje własny ogród

O Wojciechu Górce

Czy roboty zastąpią ludzi?

Największym wyzwaniem ostatnich lat był prawdopodobnie rosnący koszt pracy i coraz większe trudności związane z pozyskaniem wykwalifikowanych pracowników. Coraz mniej jest chętnych do pracy w sektorze ogrodniczym, która wiąże się z nieprzewidywalną pogodą i pracą w trudnych warunkach. Jak zauważa Górka: „W rezultacie wydaje się, że w nadchodzących latach nieunikniona jest rosnąca popularność technologii, które zastępują człowieka urządzeniami, maszynami, a nawet robotami. Wbrew powszechnej opinii roboty w szkółkach to nie science fiction. Firmy takie jak Viscon Plant Technology i TTA oferują systemy do przesadzania, sortowania, przycinania, rozstawiania i wewnętrznego transportu w szkółkach”.

Różnorodność wyzwaniem dla automatyzacji

Zasobność portfeli szkółkarzy i stopień specjalizacji szkółek bywają często przeszkodą dla dostępu do nowoczesnych maszyn, które ograniczają uzależnienie od ludzkich rąk. „Automatyzacja może być prostym rozwiązaniem dla szkółek produkujących duże partie roślin jednego gatunku w kilku rodzajach pojemników; dla mniejszych gospodarstw, które oferują szeroką gamę gatunków, ale w mniejszych ilościach, jest już jednak wyzwaniem” – wyjaśnia Górka. Niektóre czynności, które już uległy „robotyzacji” w innych sektorach rolnych, na przykład w uprawie warzyw i owoców, nadal opierają się na pracy ludzkich rąk i doświadczeniu człowieka w szkółkach ozdobnych. Typowymi przykładami są szczepienie i okulizacja roślin (grafting i budding), które zostały zmechanizowane w uprawie pomidorów i winorośli, natomiast nadal nie są zautomatyzowane w przypadku klonów, rododendronów i drzew alejowych.

Ludzka wiedza pozostaje bezcenna

„Jestem przekonany, że od automatyzacji i robotyzacji w szkółkach nie ma odwrotu. Jednak biorąc pod uwagę charakter produkcji szkółkarskiej, raczej nie należy się spodziewać, że wiele jej sektorów szybko zmieni się w działające 24 godziny na dobę fabryki roślin. Dlatego też podobnie jak wielu innych specjalistów wierzę, że doświadczeni i oddani pracownicy nadal będą jednym z najcenniejszych zasobów firm w branży szkółkarskiej” – podsumowuje Górka.

Przesadzanie… bez przesadzania?

Miniaturowe papierowe doniczki już teraz są powszechnie używane do sadzonek, ponieważ sprzyjają korzenieniu się roślin i ułatwiają mechaniczne sadzenie w większych pojemnikach. A gdyby tak można było stworzyć podobny system dla większych roślin? Papierowe doniczki, które można bezpośrednio przenosić do gleby lub do większych, docelowych pojemników?

Przesadzanie to pracochłonne zadanie

Przenoszenie roślin do większych pojemników lub do gleby jest czasochłonne i wymaga wyczucia i delikatności. Przesadzanie tysięcy roślin oznacza wiele roboczogodzin. Choć część tego procesu da się zautomatyzować, nie ma jeszcze maszyn, które potrafiłyby bezpiecznie wyciągnąć rośliny z małych pojemników.

Ekologia i ekonomia idą w parze

Inspirując się minidoniczkami z papieru do sadzonek, można by stworzyć system papierowych doniczek dla większych roślin i za jednym zamachem rozwiązać wyzwania zarówno ekonomiczne, jak i ekologiczne. Papierowe doniczki pozwalają ograniczyć zużycie plastiku i eliminują problem recyklingu i utylizacji. Korzyści ekonomiczne są jasne: gdyby nie było potrzeby ręcznego wyciągania roślin z pojemników przed przesadzaniem, producenci mogliby oszczędzić na robociźnie.

Krótszy czas produkcji

Pomysł stworzenia większych papierowych donic powstał około 10 lat temu w USA, gdy współpracę podjęli specjaliści z Blackmore w stanie Michigan i duńscy inżynierowie z firmy Ellepot. Powstał system o nazwie Jumbo Ellepots. Jego podstawę stanowią papierowe donice o średnicy do 120 mm, które wraz z roślinami są ustawiane na specjalnych „powietrznych tacach” produkcyjnych wielokrotnego użytku, tzw. Air Tray® (wspólny projekt Blackmore–Ellepot USA i Proptek). Taka nazwa jest w pełni uzasadniona, ponieważ tace zapewniają korzeniom doskonały dostęp do powietrza. W efekcie dochodzi do tzw. „cięcia powietrznego” korzeni głównych (które w zetknięciu z powietrzem obsychają) i intensywnego wzrostu korzeni drugiego rzędu, a więc zagęszczenia bryły korzeniowej, co w późniejszym czasie ułatwia przyjęcie się rośliny w nowym pojemniku lub w gruncie.

Stosowany z sukcesem w wielu rodzajach szkółek roślin ozdobnych

System opracowano z myślą o potrzebach sadów (młode rośliny w papierowych donicach miały być szybko i bezpiecznie sadzone w ziemi), ale może być z powodzeniem stosowany w szkółkach roślin ozdobnych, np. w produkcji roślin do dużych nasadzeń zieleni publicznej, roślinach do zalesiania, plantacjach choinek lub w produkcji roślin w doniczkach P9.

Skuteczna i ekologiczna alternatywa dla ręcznego odchwaszczania

Odchwaszczanie w uprawie pojemnikowej to pracochłonna ręczna robota, którą dodatkowo utrudniają braki kadrowe i wysokie koszty. Nie można stosować herbicydów, których tylko niewielka liczba jest dopuszczona w ogrodnictwie ozdobnym i których wykorzystywanie jest ogólnie źle postrzegane. Klienci zwracają baczną uwagę na to, jak produkowane były rośliny, które sprowadzają do swoich domów i ogrodów.  Rozwiązaniem mogą być nowe, zrównoważone sposoby mulczowania.

Wojciech Górka,
obserwator trendów w branży szkółkarskiej

Francuska szkółka LAFORET, która produkuje młode rośliny, stosuje mulcz z rozdrobnionych łodyg miskanta, łusek gryki i plew ryżowych. Dzięki niewielkim rozmiarom idealnie nadają się do małych pojemników. Z tego, co słyszałem, wystarczy kilkumilimetrowa warstwa, a trwałość jest lepsza niż standardowej kory

Lepiej zapobiegać, niż leczyć

Kilka lat temu na rynku pojawiły się filcowe i kokosowe krążki. Układanie ich w doniczkach ogranicza dostęp światła do substratu, utrudniając lub wręcz uniemożliwiając kiełkowanie chwastów. Krążki przepuszczają wodę i powietrze, ale trzeba je układać ręcznie.

Podobną rolę spełnia mulczowanie rozdrobnioną korą. Już teraz jest to w pełni zautomatyzowana, codzienna czynność w produkcji szkółkarskiej. Ponieważ jednak kora sosnowa jest coraz droższa i trudniejsza do zdobycia, producenci poszukują nowych materiałów. W grę wchodzą odpady z produkcji rolnej, np. plewy ryżowe, łuski gryki i nasion słonecznika, a także granulat na bazie słomy i rozdrobnione łodygi miskanta.

Większa wydajność, niższe koszty

Podobne spostrzeżenia ma Michał Stuchlik z Ceres International: „W 2021 roku wprowadziliśmy na rynek SAN TOP, mulcz na bazie łusek gryki wymieszanych z ekologicznym klejem. Warstwa 5–6 mm skutecznie chroni przed rozwojem chwastów. Cieńsza warstwa nakładana maszynowo pozwala uzyskać jeszcze większą wydajność i niższe koszty ściółkowania na roślinę. Na przykład 1 m³ SAN TOP może skutecznie wyściółkować około 20 500 doniczek P9. Podlewanie aktywuje klej, który spaja łuski, zamieniając je w coś w rodzaju skorupki jajka pokrywającej podłoże. Taka skorupa nie ulegnie wiatrowi ani nie wysypie się z doniczki, za to jest przepuszczalna dla wody i powietrza”.

Różne materiały są dostępne i stosowane w różnych częściach świata. Na przykład w USA, gdzie powszechnie uprawia się orzechy laskowe, do produkcji mulczu wykorzystuje się ich łupiny.

Uprawa roślin bez udziału człowieka

Autonomiczna uprawa oznacza automatyzację kluczowych procesów uprawowych tak, aby były wykonywane bez udziału człowieka. W badaniach nad tymi technologiami i ich rozwoju w ostatnich latach skupiano się przede wszystkim na uprawianych w szklarniach warzywach, zwłaszcza pomidorach, co wynikało z rosnącego na całym świecie popytu na świeżą żywność.

Autonomiczne uprawy mogą kształtować przyszłość ogrodnictwa ozdobnego

Stosowanie zaawansowanych technologii, takich jak robotyka, sztuczna inteligencja (SI) i sieci czujników, może zrewolucjonizować praktyki ogrodnicze i ukształtować przyszłość szkółek. Sektor szklarniowego szkółkarstwa ozdobnego przechodzi transformację wraz z coraz większą liczbą wykorzystywanych autonomicznych technik uprawy.

Uprawy szklarniowe w awangardzie

Podczas gdy sektor ogrodnictwa ozdobnego dopiero zaczyna swoją przygodę z czujnikami i automatyzacją, rozwiązania związane z autonomiczną pracą już teraz pokazują swój potencjał w szklarniowej uprawie warzyw. Systemy kontroli środowiska uprawy optymalizują parametry takie jak temperatura, oświetlenie i poziom CO₂, aby stworzyć idealne warunki dla roślin. Precyzyjne systemy zarządzania nawadnianiem i nawożeniem zapewniają skrojone na miarę działanie, a robotyka i automatyka odpowiadają między innymi za sadzenie, przycinanie i zbiory. Monitorowanie i analiza danych umożliwia dokonywanie w czasie rzeczywistym oceny zdrowia roślin, wykrywanie chorób i tworzenie prognoz, co pozwala optymalizować prowadzoną uprawę.

SI do optymalizacji planu upraw

Przyjęcie autonomicznych technik w szklarniowej uprawie warzyw ma wyraźne korzyści. Pozwalają one wydajniej wykorzystywać zasoby, ograniczać koszty pracy i uzyskiwać lepszą jakość i jednorodność produkowanych roślin. Producenci korzystający z autonomicznych systemów uprawy odnotowują też zwiększoną produktywność, skuteczniejszą walkę z chorobami i lepszą alokację zasobów. Ponadto integracja SI z technologiami IoT (internetu rzeczy) umożliwia zdalny monitoring i zarządzanie, co zwiększa elastyczność i skalowalność biznesu.

Potrzeba dalszych badań i rozwoju dla sektora roślin ozdobnych

Autonomiczne uprawy nabierają rozpędu, ale niosą też ze sobą liczne wyzwania. Różnorodność i złożoność upraw ozdobnych wiąże się z koniecznością stosowania indywidualnych rozwiązań, wymagających dalszych prac rozwojowo-badawczych. Wpływ na tempo innowacji mają też rynkowy popyt i czynniki gospodarcze. Ponieważ jednak technologie cały czas się rozwijają, a zainteresowanie nimi w branży rośnie, możemy się spodziewać pojawienia spersonalizowanych, autonomicznych systemów, które będą bazować na zrównoważonych i wydajnych praktykach uprawy i będą przeznaczone dla upraw ozdobnych.

Czy słuchasz swoich roślin?

Bioczujniki szwajcarskiej firmy Vivent mierzą biosygnały rośliny w czasie rzeczywistym przez 24 godziny na dobę. Sztuczna inteligencja (SI) przekłada te dane na praktyczne informacje – producent od razu dowiaduje się, jak roślina reaguje na strategie uprawy i stosowane kuracje. Być może w roślinie zachwiana jest równowaga? Producent dostaje zatem powiadomienie na laptopa lub telefon tak, aby mógł poszukać przyczyny problemu i zastosować odpowiednie środki zaradcze. Działa to szybciej i skuteczniej niż w obecnych rozwiązaniach.

Brakujące ogniwo autonomicznej uprawy

„Jesteśmy na wczesnym etapie rozwoju tej technologii, ale mogłoby to być brakujące ogniwo, pozwalające prowadzić autonomiczne uprawy” – mówi Carl Rentes, dyrektor handlowy Vivent. „W ogrodnictwie możliwości obserwacji i pomiaru tego, co się dzieje wokół rośliny, są bardzo zaawansowane. Mamy kamery i czujniki, które sterują warunkami panującymi w szklarniach, światłem, wilgotnością, temperaturą i CO₂. Teraz natomiast ujawniamy jeszcze informacje z wnętrza rośliny. Uzyskujemy w ten sposób cały szereg cennych danych, które wcześniej nie były dostępne”.

Rośliny się komunikują

Komórki roślinne komunikują się ze sobą między innymi poprzez sygnały elektrofizjologiczne, które są zapisywane jak w elektrokardiogramie. Te biosygnały można wychwycić przy pomocy bioczujników. Bodziec dla każdego sygnału jest inny; mogą to być warunki klimatyczne, choroby lub niedobory składników pokarmowych. Na przykład, gdy w kontrolowany sposób usuniemy składnik odżywczy, SI wykryje unikalny biosygnał, który wskazuje na to, że roślina cierpi z powodu niedoboru tej substancji.

Algorytmy do wykrywania stresu spowodowanego suszą i niedoborami pokarmowymi

Dzięki rosnącej kolekcji danych elektrofizjologicznych i technologii uczenia maszynowego Vivent potrafi coraz skuteczniej wskazywać określone problemy. Firma opracowała już algorytmy pozwalające wykryć stres spowodowany suszą i niedobory pokarmowe. Obecnie prowadzi próby w uprawie storczyków, hortensji, bromelii i lilii doniczkowych.

„Piękno biosygnałów polega na tym, że są one niemal identyczne, więc kiedy już się je rozpozna, to algorytm wykorzystywany w uprawie storczyków po prostej kalibracji może działać na przykład dla hortensji” – tłumaczy Rentes.