Tulevaisuuden viljelijä
komentaa robottijoukkoaan




Maanviljelijä juo kahvia kuistillaan ja tarkkailee, miten automaattinen leikkuupuimuri ajelee pellolla. Näin ehkä elokuussa 2030.

Tietenkin myös traktorit toimivat automaattisesti. "Ajanko traktoria mieluummin ohjaamosta vai pellon laidalta?", kysyy Helsingin yliopiston agroteknologian laitos kotisivullaan. Laitos visioi uuttaa viljelytekniikkaa ja vertaa sitä tietokonepeleihin: "Mitä jos käyttäisinkin PlayStationia useamman traktorin ohjaamiseen samalla kertaa?"

Kompastuu vielä hintaan

Maataloudessa kasvintuotanto automatisoituu täysin. Robotit ja muut automaattiset koneet tekevät viljelytoimet pelloilla. Kysymys on enää vain siitä, milloin kuljettajattomat maatalouskoneet tulevat. Teknisesti täysautomaattinen viljatila olisi jo nyt mahdollinen, mutta tulisi liian kalliiksi. Siksi kehitys etenee pienin askelin.
Eri asia on, katselevatko tulevat maanviljelijät robottejaan ikkunasta - ehkä he sittenkin haluavat ohjata automaattisia renkejään mieluummin pellolla kuin pellon laidalla.

Automaattisen viljatilan komentosilta saattaa olla puimurin tai traktorin ohjaamo. Sieltä viljelijä ohjaa kuljettajattomien robottien joukkoa.


Puimuria ohjaa autopilotti

Viljelyautomaatio on helppo kuvitella, onhan hienostunutta tekniikkaa saatavana jo nyt.

Puimureissa, ja vielä nopeammin traktoreissa, yleistyy automaattiohjaus, joka muistuttaa lentokoneen autopilottia. Viljelijä istuu edelleen ohjaamossa, mutta kone kulkee itsestään haluttua ajolinjaa pitkin.

Reitti määritellään tarkalla satelliittipaikannuksella. Tähän mennessä on ollut käytössä vain yhdysvaltalainen gps-paikannus, mutta rinnalle on tulossa eurooppalainen Galileo. Kun ajolinja on aina oikea, säästyy työaikaa ja polttoainetta. Työkaistojen saumoja ei tarvitse ajaa varmuuden vuoksi toista kertaa.

Automaatio auttaa muutoinkin. Esimerkiksi puimurin syöttöautomatiikka säätää nopeutta niin, että saadaan paras puintiteho. Tiedot viljan määrästä ja kosteudesta pellon eri osissa tallentuvat automaattisesti.


Täsmästä automaattiseen

Nykyaikainen viljanviljely on täsmäviljelyä. Pelto on jaettu vyöhykkeisiin, joita muokataan, lannoitetaan ja  käsitellään muutenkin yksilöllisesti. Tarpeelliset tiedot on tallennettu digitaaliseen karttaan, joka laaditaan ilmakuvausten, maanäytteiden ja erilaisten mittausten avulla.

Toistaiseksi viljelijät muuttavat työkoneiden säätöjä käsin siirryttäessä vyöhykkeeltä toiselle, vaikka traktori tai puimuri muuten kulkisikin automaattisesti.

Asiantuntijoiden mukaan seuraava askel kasvituotannon tehostamisessa on täsmäviljelyn automatisointi. Paraikaa tutkijat rakentavat automaattista yhteyttä paikkatiedon ja työkoneiden välille.


Vika pistää ymmälle

Kuljettajalle jää vielä tekemistä, vaikka työkoneet normaalisti toimisivat automaattisesti. Koneet voivat tukkeutua tai muuten häiriintyä. Vika, jonka maajussi hoitaa helposti pois päiväjärjestyksestä, pistää automaatin täysin ymmälleen. Laitteita, jotka korjaavat vikojaan tai ainakin ilmoittavat niistä, pystytään tekemään - mutta ei pikkurahalla.

Ensimmäiseksi täysautomaatio toteutuu esimerkiksi kynnössä ja äestyksessä eli töissä, joissa ei siirrellä materiaaleja. Viljan ja kemikaalien lastaus- ja purkutyötkin ovat lähitulevaisuudessa automatisoitavissa, mutta tämä on kalliimpaa. Esimerkiksi viljan automaattinen tankkaus kylvökoneisiin voi pian tulla käyttöön.

Jotta automaattinen viljely yleistyisi, on vielä ratkaistava turvallisuusongelmat. Vaikka pelto on periaatteessa suljettua aluetta, pitää varautua satunnaisiin liikkujiin. Joku kaupunkilaisulkoilija voi hyvinkin oikaista pellon poikki. Törmäyksien estoon tarvitaan melkein hullunvarma automatiikka.


Sadot kasvavat taas

Keksiessään 1800-luvulla käsitteen "teollinen vallankumous" brittiläinen taloushistorioitsija Arnold Toynbee (yleishistorioitsija Arnold Joseph Toynbeen setä) unohti maatalouden. Ehdottomasti pitäisi puhua teollis-agraarisesta kumouksesta. Modernit teollisuustuotteet ja palvelut olisivat jääneet haaveeksi ilman traktoreita, keinolannoitteita ja uusia viljalajikkeita. Niiden ansiosta jokainen viljelijä ruokkii itsensä lisäksi kymmeniä kaupunkilaisia.

Esihistorialliset maanviljelijät korjasivat vehnää muutamia satoja kiloja hehtaarilta. Nykyään vehnän hehtaarisato lähentelee neljäätuhatta kiloa Suomessakin, vaikka viljelyolot ovat kaukana optimista.

Meidän vuosisadallamme edessä on maatalouden uusi kumous: uudet viljalajikkeet ja tehokas lannoitus nostavat taas satoja. Vehnän teoreettinen huippusato on tutkijoiden mukaan 20 000 kiloa hehtaarilta.

Suuret sadot pitää tuottaa halvalla, ja tämän ratkaisee automaatio.


Artikkelia varten on haastateltu professori
Arto Visalaa Teknillisen korkeakoulun automaatio-
ja systeemitekniikan laitoksesta.


Kalevi Rantanen on diplomi-insinööri, tietokirjoittaja ja Tiede-lehden vakituinen avustaja.


Suomalaiselle peltorobotille hopeaa

Teknillisen korkeakoulun opiskelijoiden peltorobotti EasyWheels sijoittui toiseksi tämän vuoden Field Robot Event -kilpailussa Wageningenin yliopistossa Hollannissa. Voitto meni Saksaan, Braunschweigin teknisen korkeakoulun
Helios-robotille. Viime vuonna järjestys oli päinvastainen: Helsinki ensimmäisenä, Braunschweig toisena.

Robotit kilpailivat navigoinnissa, edistyneessä navigoinnissa ja rikkaruohojen ruiskutuksessa, jossa "rikkaruohoja" esittivät golfpallot.

Perusnavigoinnissa Helios ja EasyWheels saivat kumpikin 19 pistettä. Edistyneessä navigoinnissa saksalaisrobotti ampaisi edelle ja keräsi 18 pistettä, kun suomalaiset pääsivät yhdeksään. Ruiskutustehtävän EasyWheels puolestaan voitti 15¬7, mutta tämä ei riittänyt kuromaan eroa umpeen.

Kilpailuun osallistui 16 robottia kuudesta maasta. 


Pelto soittaa viljelijälle

 Täsmäviljelyssä kerätään aika ajoin tietoja pellon eri osien tilanteesta. Hyödyllistä olisi saada informaatiota jatkuvasti.

Tohtori Johannes Tiusanen on väitöstutkimuksessaan kokeillut peltoon upotettuja pienoistietokoneita, peltotiedustelijoita. Satakunnan Ulvilassa kaksitoista tulitikkurasian kokoista tiedustelijaa keräsi kymmenen minuutin välein tietoja pellon kosteudesta ja lämpötilasta sekä lähetti tiedot langattomasti viljelijälle.

Pelto voi pian soittaa viljelijälle ja kertoa, että nyt on sopiva hetki ruveta kyntö- tai kylvötöihin.

Johannes Tiusasen mukaan tulevaisuudessa ehkä pystytään mittaamaan myös kemikaalien määrää. Ravinnepäästöjenkin lähteet saadaan silloin tarkasti selville.

Kevään ihme pilkottaa pienissä sanoissa.

Talven jäljiltä väritön maisema herää eloon, kun iloista vihreää pilkistelee esiin joka puolelta.

Tätä kasvun ihmettä on aina odotettu hartaasti, ja monille ensimmäisille kevään merkeille on annettu oma erityinen nimityksensä, joka ei viittaa mihinkään tiettyyn kasvilajiin vaan nimenomaan siihen, että kysymys on uuden kasvun alusta.

Kasvin, lehden tai kukan aihetta merkitsevä silmu on johdos ikivanhaan perintösanastoon kuuluvasta silmä-sanasta. Myös kantasanaa silmä tai tämän johdosta silmikko on aiemmin käytetty silmun merkityksessä.

Norkko on ilmeisesti samaa juurta kuin karjalan vuotamista tai tippumista merkitsevä verbi ńorkkuo. Myös suomen valumista tarkoittava norua kuulunee samaan yhteyteen. Rennosti roikkuvat norkot näyttävät valuvan oksilta alas.

Lehtipuun norkkoa tai silmua merkitsevällä urpa-sanalla on laajalti vastineita itämerensuomalaisissa sukukielissä, eikä sille tunneta mitään uskottavaa lainaselitystä. Näin ollen sen täytyy katsoa kuuluvan vanhaan perintösanastoon.

Nykysuomalaisille tutumpi urpu on urpa-sanan johdos, ja samaa juurta on myös urpuja syövän linnun nimitys urpiainen.

Urpa-sanan tapaan myös vesa on kantasuomalaista perua, koskapa sana tunnetaan kaikissa lähisukukielissä.

Taimi-sanaa on joskus arveltu balttilaiseksi lainaksi, mutta todennäköisempää on, että se on kielen omista aineksista muodostettu johdos. Samaa juurta ovat myös taipua- ja taittaa-verbit.

Itu on johdos itää-verbistä, joka on ikivanha indoeurooppalainen laina. Oras puolestaan on johdos piikkiä tai piikkimäistä työkalua merkitsevästä indoiranilaisesta lainasanasta ora. Verso on myös selitetty hyvin vanhaksi indoiranilaiseksi lainaksi.

On mahdollista, että maanviljelytaitojen oppiminen indoeurooppalaisilta naapureilta on innoittanut lainaamaan myös viljakasvien alkuihin viittaavia sanoja.

Kevään kukkiva airut on leskenlehti. Vertauskuvallinen nimi johtuu siitä, että kasvi kukkii suojattomana ilman lehdistöä, joka nousee esiin vasta kukkimisen jälkeen. Vaatimattomasta ulkonäöstä huolimatta leskenlehden ilmestyminen on pantu visusti merkille, ja sille on kansankielessä kymmeniä eri nimityksiä. Yksi tunnetuimmista on yskäruoho, joka kertoo, että vanha kansa on valmistanut kasvista rohtoja etenkin hengitysteiden tauteihin.

Kaisa Häkkinen on suomen kielen emeritaprofessori Turun yliopistossa.

Julkaistu Tiede-lehdessä 5/2018

Tutustu sisältöön ja lue uusi lehti digilehdet.fi:ssä.

Tieteessä 5/2018

 

PÄÄKIRJOITUS

Päätön paremmuus järjestys 

Suosituissa lukiovertailuissa ei ole kovin paljon järkeä.

 

PÄÄUUTISET

Etevä laskee sormin

Menetelmä toimii paremmin kuin päässälasku.

Kuitu vaalii verensokeria

Runsaskuituinen dieetti korjasi diabeetikoiden glukoosiarvot.

Vapaus vie vakiouralle

Tasa-arvon maissa tytöt karttavat teknisiä ja tieteellisiä aloja.

Ihminen pihistelee unta

Muut kädelliset vetävät sikeitä jopa 15 tuntia vuorokaudessa.

 

ARTIKKELIT

Liiku viisaasti

Monen into lopahtaa vaativiin harjoitusohjelmiin.
Treeni maistuu, kun tuntee muutaman faktan.

Koira syntyi pohjoisessa

Ihminen ja susi tutustuivat jääkauden haaskalla.
Vanhin näyttö elämäntoveruudesta tulee Belgiasta.

Taivaallamme kulkevat sään jättiläiset

Keskileveyksien matalat ovat ilmojen titaaneja.
Ne selittävät, miksi Suomessa on niin epävakaista.

Aivot näkevät harhoja

Kalliotaiteen oudot kuvajaiset tuotti muuntunut
tietoisuus. Se syntyy meidänkin aivoissamme.

Metso kukkoilee koko kevään

Tiluksilla rehvastelu alkaa jo helmikuussa.
Sodaksi taistelu naaraista yltyy vapun tienoilla.

Rooma kaatui rahapulaan

Supervallan tuhoon on tarjottu satoja syitä.
Tapahtumat etenivät luultua raadollisemmin.

 

TIEDE VASTAA

Miksi ensimmäinen lettu epäonnistuu?

Miten gorilla saa lihakset kasvisruoalla?

Miksi pikaliima ei tartu tuubinsa sisäseiniin?

Kuinka kaukana on etäisin galaksi?

Onko hyönteisillä reviirejä?

Mistä juontuvat sanat minä ja itse?

 

KIRJAT

Rikos ei houkuta niin kuin ennen

Länsimaat löysivät uudelleen itsehillinnän.

 

KUVA-ARVOITUS

Siinähän on ihan selvästi...

Klassikkopalsta kutsuu lukijoita tulkitsemaan kuvia
lehden Facebook-sivustolle.

 

OMAT SANAT

Tässä on itua

Kevään ihme pilkottaa pienissä sanoissa.

 

Jos olet Sanoman jonkin aikakauslehden tilaaja, voit lukea uusimman numeron jutut Sanoman Digilehdet-palvelussa.

Ellet vielä ole ottanut tilaukseesi kuuluvaa digiominaisuutta käyttöön, tee se osoitteessa https://oma.sanoma.fi/aktivoi/digilehdet. Aktivoinnin jälkeen pääset kirjautumaan suoraan digilehdet.fi-palveluun.