Älymaatalous ja digitalisaatio ruoantuotannon resurssiviisauden perustana

Maatalous valmistaa ruoan raaka-aineita luonnonvaroista, useimmiten luonnon keskellä. Tuotantoprosessien ytimessä ovat biologiset kasvien yhteyttämis- ja maaperäeliöiden hajottamisprosessit, joiden avulla tuotetaan raaka-aineet ruoan ja eläinten rehujen valmistukseen sekä huolehditaan kasvijätteistä ja eläinten tuottamasta lannasta.

Kuten mitä tahansa tuotantoa, viljelyä optimoidaan tavoitteellisesti kysynnän mukaan. Optimointi perustuu tutkimuksen tuottamaan tietoon panosten ja tuotosten välisestä suhteesta.
  
Nykyään maataloustuotanto hyödyntää digitaalisia työkaluja ja palveluja kuten muutkin toimialat yhteiskunnassa. Digitalisaation kehityksen myötä yhä useampi maatila kykenee mittaamaan digitaalisesti tuotantoprosessien tilaa ja olosuhteita, esimerkiksi kasvien ja eläinten hyvinvointia, sääolosuhteita, käytettyjen panosten kuten lannoitteiden määrää ja laatua, sekä itse tuotosta.

Mittaustiedon perusteella määritetään tuotannon todellinen yksilöllinen potentiaali ja optimoidaan tavoitteet dataan perustuen. Dataan nojaavat suunnitelmat toteutetaan digitaalisilla automaatioavusteisilla järjestelmillä ja työkaluilla, datalla käskyttäen. Yhä enemmän järjestelmät sisältävät robotiikkaa ja keinoälyominaisuuksia. Puhutaan älymaataloudesta.

Yksilöllisesti räätälöidyt digiteknologioiden kokonaisuudet auttavat maatiloja resurssiviisaaseen tuotantoon

Älymaataloudessa sovelletaan täsmäviljelyn periaatteita ja teknologioita. Täsmäviljelyssä ja täsmäkotieläintuotannossa dataa kerätään paikkatietona pellon erilaisista kasvupaikoista tai yksilökohtaisesti kustakin eläimestä.

Viljely-, ruokinta- ja hoitotoimenpiteet suunnitellaan resurssiviisaasti paikka- tai eläinkohtaisesti ja toteutetaan tarkasti automaatiota hyödyntäen. Tavoitteena on luontaisen pellon tai eläinaineksen vaihtelun tunnistaminen ja huomioon ottaminen tuotannossa siten, optimoidaan tuottoa ja minimoidaan ympäristöpäästöjä.

Täsmäviljelyn perustekniikka on vanhaa ja koeteltua, mutta on yleistymässä vasta nyt maatiloilla. Tätä on edesauttanut erilaisten digi- ja automaatiojärjestelmien keskinäisen yhteentoimivuuden ja käytettävyyden viimeaikainen kehittyminen. Yhteentoimivuutta ovat tuoneet mukanaan esineiden internet, pilvialustat laskenta-, analytiikka- ja integrointiominaisuuksineen sekä avoimet standardit kuten maatalouskoneiden ISOBUS.

Jotta digiteknologia on kannattavaa maatiloille, sen on kyettävä palvele-maan hyvin erilaisia tuotantoprosesseja ja -menetelmiä. Teknologian on mukauduttava yksilöllisiin maatilan olosuhteisiin, mukaan lukien luonnonolosuhteet, olemassa olevat resurssit ja yrittämisen tavoitteet. Järjestelmien tuottama data on saatava helposti monipuoliseen käyttöön maatilan päätöksenteossa, automaation käskytyksessä sekä viestinnässä ruokajärjestelmän toimijoiden kanssa. Vielä tätä tavoitetta ei ole saavutettu.

EU:n digitaalistrategia datan itsemääräämisoikeutta ja datan liikkuvuutta edistävine lainsäädäntöineen ja kehityspanostuksineen luo kuitenkin toiveikasta näköalaa. Näköpiirissä on, että jokainen maatila kykenee lähitulevaisuudessa hyödyntämään datojansa muun muassa data-avaruuksien kautta riippumatta siitä, mihin järjestelmään ne on alun perin tallennettu.

Tämä auttaa maatiloja räätälöimään oman digitaalisen työkalupakkinsa kannattavasti, ohjaamaan ja säätämään tuotantoaan halutun mukaiseksi, luomaan tilannetietoisuutta tuotannostaan itselleen ja muille, sekä osoittamaan jälki-käteen tuotteen alkuperän ja tuotannon laadun dataan perustuen.

Yhteinen visio, kannusteet ja yhteistoiminta planetaarisen terveyden edistämiseksi omadataa hyödyntäen

Sainz-Rubio ja Rovira-Mas esittivät artikkelissaan vuonna 2020, että tulevaisuuden älymaatalous, niin sanottu maatalous 5.0 on tuotantoa ihmisten ravitsemiseksi kestävällä tavalla. Tämä tarkoittaa, että tuotannon kyvykkyydet, mukaan luettuna keinoäly ja robotiikka, valjastetaan sellaiseen kannattavaan ruoan raaka-aineiden tuotantoon, jotta kaikille ihmisille riittää ravinteikasta ruokaa ympäristöämme vaalien.

Älymaatalouden myötä tuotantoa kyetään hallitsemaan ja dokumentoimaan yhä tarkemmin ja päämäärähakuisemmin. Niin haluttaessa, älymaatalouden kyvykkyydet voi valjastaa vaalimaan ruokajärjestelmämme planetaarista terveyttä. Eri maatilojen kohdalla tämä voi tarkoittaa erilaisia asioita riippuen maatilan sijainnista, tuotantosuunnasta, koosta, ympäristöstä ja käytettävissä olevista resursseista.

Yhden maatilan kohdalla lisätään tuotettujen raaka-aineiden tuotepasseihin dataan perustuvia kuvauksia luonnon kirjon tilasta kasvustoissa ja maaperässä, ja toisen tilan kohdalla mitattua tietoa raaka-aineen sisältämistä terveellisistä yhdisteistä. Kolmannen tilan kohdalla mietitään luontomatkailun liittämistä yritystoimintaan.
  
On tärkeää muodostaa yhteinen tahtotila ja visio planetaarisen terveyden tavoitteista osatekijöineen sekä kannusteet niin maatiloille kuin kansalaisille toimimaan niiden edistämiseksi. Maatilan olisi tiedettävä mitä asioita tuotannossa ja tuotantoympäristössä täytyy mitata ja mihin suuntaan prosesseja tulee säätää, mitä asioita vaalia ja mistä luopua.

Myös markkinoiden ja kysynnän on arvostettava toimintaa, mikä haastaa kuluttajien tietoisuuden ja ostopäätökset. Kuluttajien ja maataloustuottajien välistä tiedon ja toiveiden vaihtamista voidaan lisätä esimerkiksi yhteisten sovellusten avulla, joille kukin luvittaa omadataansa yhteiseen käyttöön. Ehkä kuluttajat voisivat osallistua nykyistä tiiviimmin maatilojen digitaalisiin liiketoimintaekosysteemeihin, ennen kaikkea yhteisen tilannekuvan ja tahtotilan luomiseksi, mutta myös asianosaisina varmistamaan, että toiminnasta saatavat hyödyt jakautuvat reilusti järjestelmän toimijoiden kesken.

Näin yhteinen tahtotila planetaarista terveyttä edistävistä resurssiviisaita maatalouden toiminnoista toteutuisi ketterästi. 

Liisa Pesonen, MMM, on Luonnonvarakeskuksen erikoistutkija.

Artikkeli on alunperin julkaistu Sitran muistiossa Tavoitteena planetaarinen terveys – Ratkaisuja ihmisen ja luonnon hyvinvoinnin turvaamiseksi.

Artikkelin lähteet:

Euroopan komissio. Euroopan digitaalinen valmius – EU:n digitaalistrategia.

Linkolehto, Raimo: ISOBUS-järjestelmä maataloudessa, artikkeli digimaatalous. fi-sivustolla, julkaistu 29.9.2020.

Sainz-Rubio, V., Rovira-Más, F. (2020). From Smart Farming towards Agriculture 5.0: A Review on Crop Data Management. Agronomy 2020, 10(2), 207 https://doi.
org/10.3390/agronomy10020207

Lisätietoa täsmäviljelystä digimaatalous.fi-sivustolla.
Lisätietoa kotieläinten täsmätuotannosta digimaatalous.fi-sivustolla.
Lisätietoa älymaataloudesta Maaseutuverkoston Agrihubi-sivustolla.