Prazdroj vytvořil první aplikaci na světě, která pěstitelům poradí, kdy a jak zavlažovat chmel

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 PRO CHMEL 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 PRO CHMEL 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 PRO CHMEL, 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 PRO CHMEL 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 PRO CHMEL 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.

 

Poznámky pro editory

• Shrnutí projektu PRO CHMEL

Český chmel dává českému pivu unikátní hořkou chuť i výjimečnou vůni. Spolu s vodou a ječmenem jde o zásadní surovinu, o kterou je potřeba pečovat, aby si miliony lidí v Česku i ve světě mohly i nadále vychutnávat české pivo. Podobně jako jiné plodiny i chmel ovlivňují změny klimatu a nepravidelné srážky. Proto vznikl projekt PRO CHMEL. Největší český pivovar Plzeňský Prazdroj a mateřská společnost Asahi se spojily se světovým softwarovým gigantem Microsoft, inovativní technologickou firmou TensoAI a dalšími partnery, aby pomohly chmelařům efektivněji zavlažovat a tím přispěly k zachování kvality i vypěstovaného množství českého chmele.

 

K tomu jsou třeba co nejpřesnější data o půdě a klimatických podmínkách na konkrétní chmelnici. Stejně tak potřebují pěstitelé rozumět tomu, jak a proč rostliny na danou klimatickou situaci reagují. Do půdy, na chmelnici i na rostliny chmele byly instalovány senzory, které už třetí rok sbírají data o srážkách, vlhkosti a obsahu živin v půdě. Jde o takové chmelové EKG, které poskytuje unikátní informace o tom, co český chmel v dané roční době a při konkrétním počasí potřebuje. Speciálně vyvinutý software dokáže tato data zpracovat a vyhodnotit. Mobilní aplikace pak chmelařům ukazuje, kdy rostliny potřebují vláhu a jaké množství v půdě chybí. Chmelaři tak mohou s vodou, které je často nedostatek, zacházet efektivněji a zajistit tak udržitelné pěstování této cenné suroviny i do budoucna.

 

Projektu PRO CHMEL se v první fázi účastnilo šest pěstitelů z oblasti Žatecka. Ti byli ve spolupráci s  Chmelařským institutem a Svazem pěstitelů chmele ČR vybráni tak, aby pokryli co možná nejširší škálu půdních a klimatických podmínek, v nichž se na Žatecku chmel pěstuje. Novou aplikaci PRO CHMEL v červnu používá už 16 pěstitelů z Česka. Na projektu spolupracuje přes 40 expertů ze tří kontinentů; od Singapuru po San Francisco, od Bělehradu po Quebec.

 

• Česká republika je jedním ze světových lídrů v produkci chmele s více než tisíciletou tradicí. Ročně se zde na 5 000 hektarech vypěstuje v průměru přes 6 000 tun chmele. Z toho přes 80 % tvoří neslavnější odrůda – Žatecký poloraný červeňák – s jemným aroma a nezaměnitelnou chutí, typickou mj. pro plzeňský ležák. Produkce českého chmele ale v posledních deseti letech výrazně kolísá, a to právě vlivem nestálosti počasí a nepravidelných srážek. Příkladem je rok 2021, kdy české chmelnice zažily nejlepší sklizeň za poslední století, zatímco o rok později přišla nejhorší sklizeň od začátku 60. let. Meziroční výkyvy přitom průběžně rostou.

 

• Plzeňský Prazdroj patří mezi tuzemské lídry v oblasti udržitelného podnikání. V roce 2020 představil zcela novou strategii udržitelnosti. Zavazuje se v ní k dosažení uhlíkové neutrality ve výrobě do roku 2030, využívání výhradně obnovitelných zdrojů energie nebo k cirkularitě svých obalů. Zároveň hodlá ještě více prohloubit svou pozici lídra v hospodaření s vodou. Důraz klade i na to, jaký vliv má jeho podnikání na zaměstnance i celou společnost. V roce 2023 získal v žebříčku aliance Byznys pro společnost TOP Odpovědná firma hned tři první místa: v hlavní kategorii „TOP odpovědná velká firma“ a v oborových kategoriích „TOP odpovědná firma v inovacích“ a „TOP odpovědná firma v životním prostředí“. S exportem do více než 50 zemí celého světa je Plzeňský Prazdroj lídrem mezi výrobci piva v regionu a největším exportérem českého piva.

 

• Asahi Europe & International (AEI) je součástí Asahi Group Holdings, globální nápojové a potravinářské společnosti kótované na tokijské burze v Japonsku. Vznikla díky akvizicím, které umožnily Asahi Group Holdings, tradičnímu japonskému výrobci piva, whisky a široké škály potravinářských výrobků, založit a posílit své podnikání v Evropě a po celém světě. Firma zaměstnává více než 10 000 lidí, provozuje 19 výrobních podniků v 8 zemích Evropy a dále se s výjimkou Japonska a Oceánie stará celosvětově o export (90 trhů). Mezi její nejznámější značky se řadí Asahi Super Dry, Pilsner Urquell, Peroni Nastro Azzurro, Grolsch a Kozel. AEI dlouhodobě usiluje o udržitelný způsob podnikání a je členem několika mezinárodních koalic v této oblasti. Své nejnovější závazky pak představila v loňském roce v programu Legacy 2030.

www.asahiinternational.com

 

• Microsoft je přední výrobce technologií pro svět, ve kterém jsou mobilita a cloud na prvním místě. Naší misí je umožnit každému člověku a každé organizaci na světě dokázat více. Microsoft Corporation vznikla před více než 40 lety – v dubnu roku 1975. Česká pobočka zahájila činnost v roce 1992. V červenci 2016 spojila česká pobočka síly se slovenskou a vznikl Microsoft Česká republika a Slovensko. Naší vizí je inspirovat naše zákazníky, jednotlivce i organizace v České republice i na Slovensku, aby pomocí digitálních technologií dokázali měnit svět. Věříme, že odpovědnost začíná vytvořením příležitostí pro všechny. Cílem společenské odpovědnosti Microsoftu je poskytnout přístup k technologiím a znalostem právě těm lidem a organizacím, které to potřebují nejvíce a jejichž možnosti využívat moderní technologie jsou často omezené. Pomáháme dětem a mladým lidem, zejména těm, kteří mají nějaké znevýhodnění, neziskovým organizacím, vzdělávacím institucím a dalším partnerům tím, že s nimi sdílíme naše technologie, zdroje, čas a dovednosti.

 

• TensoAI je kanadská technologická firma se sídlem v Quebecu, zaměřená na vývoj software, techniky strojového učení, datovou analytiku a vývoj aplikací, primárně pro sektor zemědělství. Za využití umělé inteligence navrhuje modely k extrapolaci dat z externích zdrojů, jako jsou meteorologické stanice, satelitní snímky nebo software pro precizní zemědělství. Prediktivní modely postavené na korelacích mezi těmito údaji umožňují předvídat kvantitativní a kvalitativní metriky, jako jsou výnos nebo kvalita sklizně. Používá technologii Federated Learning, která pomáhá zvyšovat přesnost prediktivních modelů, aniž by byla ohrožena bezpečnost dat.

 

• Ackee je přední česká vývojářská firma, která se specializuje na design a vývoj mobilních a webových aplikací. Od roku 2012 zanechala digitální stopu na více než 300 projektech a její aplikace usnadňují život milionům lidí po celém světě. Po otevření pobočky v Berlíně v roce 2016 a ocenění na mezinárodní soutěži Deloitte Technology Fast 50 Central Europe se firma v roce 2020 zařadila také mezi 500 nejrychleji rostoucích technologických společností v regionu EMEA a vítěze mezinárodní soutěže pořádané prestižním German Design Councilem. O rok později založila s Rockaway Blockchain Fund společný podnik Ackee Blockchain, který se věnuje bezpečnosti smart kontraktů. V roce 2023 Ackee spojilo síly se skupinou Expandia a pokračuje na misi za udržitelnou digitalizací. Více informací na ackee.cz.