První mobilní aplikace na světě, která chmelařům přesně určí kdy, kde a kolik vody mají použít k zavlažování chmelnic. To je výsledek výzkumného projektu Pro chmel, který inicioval Plzeňský Prazdroj. Uživatelsky přívětivou aplikaci, která funguje v běžném smartphonu, vyvinuli čeští vývojáři ze studia Ackee na základě stovek milionů údajů ze senzorů umístěných na chmelnicích v půdě i na rostlinách chmele, z meteostanic i ze satelitních snímků a dalších zdrojů.
Jedinečné řešení má pomoci zachovat kvalitu domácího chmele, který je základní surovinou pro výrobu českého piva a v posledních letech trpí v důsledku klimatické změny a výkyvů počasí. V pilotním provozu bude aplikace k dispozici desetině tuzemských chmelařů. Testovat ji budou na 28 chmelnicích.
„Vyvinuli jsme aplikaci, která pomáhá chmelařům a ukazuje jim, jak efektivně nakládat s vodou. Umí poradit, kde, kdy a jakým množstvím vody mají zavlažovat, a to až do úrovně konkrétní chmelnice. Chmelaři si v aplikaci zadají souřadnice své chmelnice i požadovaný výnos chmele na konci sezóny, který by měl odpovídat dlouhodobému průměru. Na základě detailních dat z předchozích dvou let měření, předpovědi počasí i údajů o zalévání v uplynulém období vidí, kolik vody je potřeba použít, aby chmel prospíval,“ vysvětluje Ivan Tučník, vedoucí projektu Pro chmel z Plzeňského Prazdroje.
Právě kvůli dlouhodobému problému s nedostatkem vody na českých chmelnicích, který ohrožuje úrodu a kvalitu chmele, Plzeňský Prazdroj spolu s Chmelařským institutem, Microsoftem a dalšími partnery v roce 2021 projekt Pro chmel rozjel. Šest zapojených chmelnic bylo osázeno půdními senzory, meteostanicemi a dalšími chytrými technologiemi. Během dvou let měření vznikla rozsáhlá databáze kompletně mapující podmínky na polích, která posloužila jako základ pro tvorbu prediktivních modelů vlivu počasí na růst chmele a stala se jádrem aplikace.
Chmel potřebuje 800 litrů vody
Klíčovou funkcí aplikace je přehled o vodní bilanci na konkrétní chmelnici. Na základě předchozích srážek, půdní vlhkosti a zavlažování vypočítává aplikace množství potřebné (chybějící) vody, kterou je ideálně potřeba chmelu dodat, aby pěstitel získal požadovaný výnos a obsah alfa kyselin, které jsou zásadní pro hořkost piva. Na základě sběru dat z chmelnic v předchozích dvou letech přitom výzkumníci poprvé v historii zjistili, že jedna rostlina chmele potřebuje na sezónu zhruba až 800 litrů vody, přičemž množství se může lišit zejména v závislosti na vnější teplotě.
Chmelařům nová aplikace nejen napoví, jak zavlažovat v příslušném týdnu, ale pomůže i odhadnout, kolik vody celkem budou pro svoji chmelnici potřebovat od jara až do sklizně. Zemědělci, kteří nemají přístup ke spolehlivému zdroji vody, což je většina tuzemských pěstitelů, tak mohou například vyhodnotit návratnost investice do sběrné nádrže i odhadnout její velikost.
Kolik vody je zapotřebí pro zvýšení výnosu a jak může projekt pomoci rostlinám, se ukázalo poprvé již před rokem. Poznatky z prvního roku měření projektu loni na jaře aplikoval Václav Burger, jeden ze zapojených pěstitelů z farmy Lupofyt v Chrášťanech a díky získaným datům kompletně upravil závlahu na některých chmelnicích.
„Na základě dat jsme začali zavlažovat loni už v dubnu, tedy dřív než je obvyklé, a vláha pak v půdě vydržela i v době, kdy ji chmel potřeboval a kdy ji nemáme možnost získat z vodního toku. Díky tomu byl výnos v místech, kde se využila data z projektu, o 40 procent vyšší než jaký byl průměr předchozích tří let. Věřím, že aplikace bude dalším přínosem, který nám pomůže stabilizovat výnosy chmele,“ říká Václav Burger.
Připojují se další české chmelnice
Aplikace využívá pro svá doporučení prediktivní model vyvinutý kanadskou společností TensoAI. Ten je doslova napěchován daty z předchozích dvou let projektu, kdy do něj jako podklady proudily gigabity dat z chmelnic: údaje o počasí, srážkách, vlhkosti, síle větru a slunečního záření, satelitní snímky, historická data z českých chmelnic, aktuální výnosy chmele, obsahy alfa hořkých kyselin, půdní analýzy, listové analýzy atd.
Na základě těchto údajů z šesti sledovaných lokalit je prediktivní model schopen určit množství potřebné vody i na jiných chmelnicích. Aplikaci tak mohou využívat i další pěstitelé, kteří se svými chmelnicemi nebyli doposud do projektu zapojeni a nemají na svých plochách umístěné senzory ani jiná měřící zařízení. K šesti původním farmám se tak letos připojilo dalších šest chmelařů a dohromady bude mít v pilotním provozu k aplikaci přístup 12 pěstitelů, to je desetina všech pěstitelů v Česku. Testovat ji budou celkem ve 14 různých lokalitách na 28 chmelnicích až do konce sezony.
Aplikace je dílem českých vývojářů
Přestože je Pro chmel projektem, na kterém spolupracují odborníci z celého světa, vlastní aplikace je nakonec dílem českých vývojářů ze studia Ackee, které uspělo ve výběrovém řízení. „Aplikace je optimalizována tak, aby byla přístupná z počítače, tabletu i mobilu, a poskytovala stejný uživatelský zážitek na všech zařízeních. Na pozadí aplikace komunikuje přes API rozhraní s prediktivním modelem od TensoAI. Prediktivní model běží v Azure cloudu od Microsoftu a je postaven na metodách strojového učení. Díky umělé inteligenci jsme tak schopni poskytnout předpovědi i těm chmelařům, kteří na své chmelnici nemají žádné senzory,“ dodává David Bilík, technický ředitel studia Ackee.
Projekt bude pokračovat i v dalších měsících. „Po celou letošní sezónu budeme pokračovat v měření na chmelnicích a zároveň analyzovat všechny údaje ze zapojených chmelnici. Prediktivní model se tak bude učit a upravovat svůj algoritmus na základě skutečnosti. Zároveň získáme zpětnou vazbu přímo od pěstitelů, jak se jim aplikace používá a jaké výsledky jim poskytuje. Do budoucna bychom pak chtěli nabídnout aplikaci i dalším českým chmelařům,“ uzavírá Ivan Tučník.