Zemědělství patří k nejstarším lidským činnostem, přesto dnes prochází jednou z nejrychlejších proměn ve své historii. Musí reagovat na klimatickou změnu, častější extrémy počasí, nedostatek vody, ochranu půdy i tlak na udržitelnou produkci potravin. Zároveň se stává stále více datovým oborem, kde hrají klíčovou roli dlouhodobé výzkumy, moderní technologie a schopnost propojovat informace z různých zdrojů do smysluplných výstupů.
Jak vypadá tato proměna v praxi, ukazují konkrétní příklady z Plzeňského kraje. Od projektů využívajících umělou inteligenci a satelitní data pro zemědělství i ochranu přírody, přes moderní vzdělávání, po unikátní pokusnou stanici. Moderní technologie do tohoto oboru pronikají zcela přirozeně.
Práce s textem už nestačí
Národní centrum zemědělského a potravinářského výzkumu pořádalo v listopadu 2025 konferenci Využití umělé inteligence v zemědělství. Odborníky z celé republiky při ní oslovil také Karel Charvát z organizace Plan4all se sídlem v Horní Bříze. Představil projekt JackDaw neboli Kavka – systém označovaný jako GeoLLM, který propojuje jazykový model s geografickými daty.
Jde o to, že zemědělství 21. století nestojí jen na strojích a terénních pokusech, ale stále více právě na datech. Patří dokonce k nejdatověji orientovaným odvětvím – pracuje s rozbory půdy, meteorologickými údaji, satelitními snímky, senzory vlhkosti, výnosovými mapami, záznamy ze strojů i informacemi o hnojení a ochraně rostlin. K tomu se přidávají legislativní pravidla, dotační podmínky a výsledky výzkumných projektů. Problémem však často není nedostatek informací, ale jejich roztříštěnost a obtížná využitelnost v praxi. A právě zde by mohla pomoci Kavka, která je aktuálně ve fázi pokročilého prototypu v testovacím provozu.
„Zemědělcům ani správcům krajiny totiž nestačí, že umělá inteligence umí pracovat s textem. Potřebuje porozumět konkrétnímu místu – půdě, vodě, počasí, satelitním snímkům, dotačním pravidlům i lokálním omezením,“ vysvětluje Karel Charvát.
Mnoho cenných poznatků podle něj existuje v databázích, odborných studiích či projektových výstupech, ale nejsou připraveny tak, aby s nimi zemědělec nebo poradce mohl jednoduše pracovat. Informace bývají psány odborným jazykem, uloženy na různých místech a často bez přímé vazby na konkrétní pozemek nebo aktuální situaci v terénu.
Tlumočník mezi člověkem a daty
JackDaw – Kavka má jako zvídavý pták sbírat různé podněty a skládá je dohromady. Cílem není nahrazovat zemědělce ani odborníky, ale zpřístupnit složité informace srozumitelněji a rychleji.
„Představme si například zemědělského poradce, který pracuje s farmářem v oblasti ohrožené suchem,“ říká Karel Charvát. „Poradce chce zjistit, které části půdního bloku jsou dlouhodobě náchylné k nedostatku vody, zda jsou dostupná vhodná retenční opatření, jaké plodiny nebo agrotechnická opatření mohou pomoci a zda existují relevantní podpory nebo dotační nástroje. Dnes by musel otevřít několik mapových portálů, vyhledat odborné metodiky, projít dotační pravidla a ručně spojit informace z různých zdrojů. S JackDaw by mohl začít jednodušeji,“ vysvětluje.
Zemědělci by stačilo vybrat lokalitu nebo konkrétní pozemek, poté položit otázku v přirozeném jazyce. „JackDaw by nejprve porozuměl tématu, místu, časovému rámci a požadované úrovni detailu. Následně by vyhledal vhodné datové vrstvy a nástroje, například informace o půdě, sklonitosti terénu, využití krajiny, dlouhodobém vývoji vegetace, srážkách nebo dostupných doporučeních. Výsledek by nebyl pouze obecný text. Mohl by obsahovat také mapu, jednoduchý graf, odkaz na zdroj a vysvětlení, proč systém doporučuje určité opatření,“ uvádí Charvát.
Systém umožňuje otázky postupně zpřesňovat, přiznává míru nejistoty a ukazuje, z jakých zdrojů vychází. Odborné zkušenosti zůstávají nenahraditelné, JackDaw je má doplňovat, nikoli nahrazovat. „První funkce by mohly být dostupné pro běžnou praxi zemědělců na podzim letošního roku,“ dodává Karel Charvát. Do budoucna plánuje tým Plan4all zpřístupnit systém také lesníkům nebo pracovníkům územního plánování.
Moderní technologie = ochrana přírody
V souvislosti s organizací Plan4all stojí za zmínku také mezinárodní projekt BioClima, který vede Fakulta aplikovaných věd Západočeské univerzity v Plzni. Jeho cílem je propojit moderní technologie s ochranou přírody a vytvořit jednotný systém pro sledování stavu ekosystémů a dopadů klimatických změn.
Na projektu spolupracuje 37 evropských a čínských institucí, včetně Výzkumného a šlechtitelského ústavu ovocnářského Holovousy a právě Plan4all. Satelitní snímky, drony, terénní senzory i umělá inteligence budou získávat data pro efektivnější ochranu biodiverzity a adaptaci na klimatické výzvy. Mezi osmi pilotními lokalitami je za Česko okolí Žďárska na Vysočině.
Výzkum na polích
Hovoříme-li o zemědělství založeném na datech a dlouhodobých zkušenostech, rozhodně stojí za zmínku další unikát Plzeňského kraje, a to pokusná stanice v Pernolci na Tachovsku, která funguje už od roku 1972. Je jednou ze sedmi stanic ve správě Národního centra zemědělského a potravinářského výzkumu a je výjimečná především díky dlouhodobým půdním pokusům, které patří k nejcennějším zdrojům dat o stavu a vývoji zemědělské půdy. Odborníci se tam zaměřují zejména na výživu plodin typických pro danou oblast – pěstují různé druhy obilnin, řepku, brambory či kukuřice.
Tyto plodiny každoročně vysévají na pokusných polích, kde se následně dávkují hnojiva. „Sledujeme například vliv aplikace kejdy na úrodnost půdy a obsah organické hmoty. Zkoumáme také, jak různé dávky dusíku, fosforu, draslíku a organické hmoty ovlivňují tvorbu výnosových prvků v systémech rostlinné výroby,“ vysvětluje vedoucí pokusné stanice v Pernolci Pavel Beneš.
Důležitá je podle něj rovněž dostupnost vláhy, které je v posledních letech nedostatek. V Pernolci však plodiny uměle nezavlažují – cílem je, aby se výzkum co nejvíce přiblížil běžné zemědělské praxi.
Mimořádně cenný vědecký nástroj
Význam polních pokusů v Pernolci spočívá především v tom, že řada změn v půdě probíhá velmi pomalu a v krátkodobých experimentech je nelze spolehlivě zachytit. Dlouhodobé pokusy tak poskytují unikátní datové řady, které umožňují sledovat vývoj půdních vlastností i kvality produkce.
„Mnohé půdní vlastnosti, jako je obsah humusu nebo změny v půdní struktuře, se mění v horizontu desítek let. Tyto pokusy jsou často jediným způsobem, jak lze tyto změny objektivně měřit a vyhodnocovat. Díky dlouhým časovým řadám dokážeme také přesně analyzovat, jak výnosy plodin reagují na výkyvy počasí a extrémní klimatické jevy,“ uvádí Pavel Beneš.
Důležitou součástí výzkumu je také možnost objasňovat nové problémy v ekologii a ochraně životního prostředí. „Získaná data umožňují vytvářet prognózy budoucího vývoje krajiny, navrhovat hospodářské systémy zvyšující odolnost plodin vůči suchu či přívalovým dešťům a testovat nové postupy v prostředí s detailně zdokumentovanou historií,“ doplňuje vedoucí stanice.
Na dlouhodobé polní pokusy je v Pernolci vyčleněno přibližně šest z celkových 13,5 hektaru. Zbytek plochy slouží zakázkovým pokusům pro zemědělské firmy. „Sledujeme například výnosové parametry různých odrůd pšenice a výsledná data předáváme osivářským firmám. Ty pak mohou do praxe uvádět odrůdy, které se v našich podmínkách osvědčily nejlépe,“ popisuje Beneš.
Jeden robot krmí, druhý dojí
Všechny aktuální trendy by však ztratily smysl bez předávání zkušeností dalším generacím. Moderní přístup k zemědělství se proto výrazně promítá také do vzdělávání. Příkladem je Střední odborná škola a Střední odborné učiliště v Horšovském Týně. Na jejím školním hospodářství v Horšově byla v roce 2020 otevřena jedna z nejmodernějších výcvikových stájí v Evropě.
Studenti se zde seznamují s technologiemi, které se stále častěji uplatňují i v běžné zemědělské praxi. Péči o zvířata zde zajišťují roboti – jeden se stará o krmení, další o dojení krav a zároveň zaznamenává množství nadojeného mléka.
„K dispozici je také automatická vana na omývání paznehtů a pastevní branka, která po dojení pustí dobytek zpět na pastvu,“ uvádí ředitelka školy Miluše Fousová. Úklid stáje zajišťuje další robot a v opravárenských dílnách mají studenti k dispozici traktor s chytrým řízením nebo dron s termovizí, který pomáhá vyhledávat srnčata v porostu před sečí.
Areál přitom neslouží pouze výuce. Je otevřen i široké veřejnosti a škola zde pořádá vzdělávací programy pro mateřské a základní školy i tematické akce přibližující moderní zemědělství v praxi.
