HORSCH Seminarium 2020

Raz sam miałem okazję sterować takimi dronami w ramach symulacji” – kontynuuje Jay Tuck. „To było bardzo ekscytujące. Mają one wiele zalet w stosunku do samolotów załogowych. My, ludzie, mamy zbyt wiele słabości: potrzebujemy tlenu, określonego ciśnienia powietrza, wykształcenia i ciągłego doszkalania, a ponadto posiadania licencji pilota, a to wszystko kosztuje. W odrzutowcu musi znajdować się fotel wyrzutowy na wypadek awarii, który jest ciężki i zabiera miejsce na ładunek. Najlepiej zatem wyeliminować te słabe punkty myśliwców. Dlatego w wielu przypadkach lata już robot. To jest już rzeczywistością. Zawsze jest w idealnej formie, nigdy nie jest po kłótni z żoną ani nie ma kaca, bo dzień wcześniej wypił za dużo – w ten sposób zostają wyeliminowane ludzkie słabości. A poza tym nie narażamy ludzi na niebezpieczeństwo, gdy samoloty latają w strefach walki! 
Ciekawostką w tym wszystkim jest to, że pod koniec kształcenia piloci Marynarki Wojennej otrzymują odznakę pilota jako wyróżnienie, z której są potem bardzo dumni. Jednak dzieciaki „grające” na Play-Station również otrzymują to samo wyróżnienie, chociaż tak naprawdę w ogóle nie potrafią latać. To powoduje, że piloci są naprawdę wściekli…”.

Czas się dostosować

„Kiedy wprowadzane są nowe technologie, zawsze występuje pewne opóźnienie między wynalazkiem a powszechnym wdrożeniem” – mówi Jay Tuck. „Tak było już w przypadku Gutenberga: potrzeba było setek lat, zanim ludzie naprawdę zaczęli czytać, a książki stały się powszechnie dostępne. Społeczeństwo miało czas, aby przyzwyczaić się do tej innowacji.
Albo weźmy maszynę parową: między jej wynalezieniem a rewolucją techniczną z lokomotywami jako środkiem transportu i przemysłową produkcją seryjną, która ostatecznie zapoczątkowała rewolucję przemysłową, upłynęły dziesięciolecia. Jednak  nawet wtedy znaleźli się ludzie, którzy byli przeciwni nowym wynalazkom. Wchodzili na tereny fabryk i niszczyli maszyny. Postępowali tak, ponieważ trafnie przewidywali,  że maszyna parowa zniszczy ich miejsca pracy. Jednak  nawet wtedy był czas na to, by przyzwyczaić się do nowego. Odbywały się dyskusje z różnymi grupami społecznymi, takimi jak np. związki zawodowe itd.
Całe to zagadnienie można ująć w liczby: od momentu wprowadzenia na rynek samochodu do czasu, gdy 50 milionów osób zaczęło go używać, minęło 62 lata. W przypadku prądu potrzeba było 46 lat. Telefonom komórkowym wystarczyło 12 lat, Facebookowi cztery lata, a Pokémon Go zaledwie 19 dni. To są okna czasowe, w których społeczeństwo ze swoim ustawodawstwem, wyobrażeniem moralnym i warunkami pracy mogło dostosować się do tych innowacji.
Dla mnie to nic dziwnego, że wciąż jeszcze jest tak wielu ludzi, którzy nie przyzwyczaili się do używania smartfonów. Podobnie nie zaskakuje mnie, że niektórzy starsi ludzie w ogóle nie rozumieją, co robią ze smartfonem ich wnuki. Oni po prostu nie mieli czasu, by to ogarnąć, ponieważ wszystko dzieje się tak szybko.
Przykładowo niedawno byłem u mojej dentystki. Nagle w gabinecie lekarskim, w którym siedziałem, usłyszałem dźwięk: „pips”. Kiedy zapytałem, co to jest, odpowiedziała: „To robot, który mierzy szczelinę między zębami. Następnie oblicza implant, a ja tylko muszę dobrać materiał i kolor. Gotowa część będzie tutaj godzinę później”.
Coś takiego zajmowało zwykle tygodnie. Dzięki nowej technologii znika kolejna gałąź gospodarki, przy czym maszyna ta nie tylko jest szybsza, jak powiedziała mi pani doktor, ale także dokładniejsza i tańsza. Również w tym przypadku potwierdza się zasada, że ktoś, kto wymyśla jedną maszynę, często zmienia cały świat. Czasami wprowadzanie innowacji jest spowolnione, na przykład ze względu na konieczność procedur dopuszczania do urynkowienia, co idzie w parze z wieloma testami, które trzeba wcześniej wykonać itp., jak np. w przypadku leków, gdzie na dzisiaj słowem kluczowym jest koronawirus.
Taka procedura nie jest wymagana w przypadku innych nowości, które mogą spowodować radykalne zmiany. One po prostu trafiają nagle na rynek i zmieniają nasze życie”.

To już rzeczywistość

Jay Tuck tak wyjaśnia, dlaczego ludziom tak trudno poradzić sobie ze sztuczną inteligencją. Jego zdaniem nie rozwija się ona liniowo, ale wykładniczo. „W ogóle nie potrafimy tego zrozumieć” – mówi dziennikarz. „Dlatego nie rozumiemy konsekwencji”. Nawiasem mówiąc, według niego znajdujemy się już w środku przemian. Sztuczna inteligencja już wyprzedziła ludzi, a w niektórych obszarach jest od nich znacznie lepsza.
Przykładowo jako nastolatek Tuck chciał zostać maklerem. Podobnie jak wymienione wcześniej zawody pilota lub lekarza to stresujący, ale szanowany i dobrze płatny zawód. W tym czasie największy bank na świecie miał około 600 maklerów giełdowych. Dziś – jeśli w ogóle – jest ich zaledwie dwóch! Ta praca jest obecnie wykonywana przez komputery, które obserwują najróżniejsze wiodące trendy dominujące na całym świecie i na ich podstawie prognozują ich wpływ na kursy na giełdzie. Oczywiście na początku popełniały całą masę poważnych błędów z równie poważnymi konsekwencjami, ale to główna cecha sztucznej inteligencji, która ciągle się uczy.
Pozytywne efekty są już odczuwalne. „Rozmawiałem z radiologami z renomowanych klinik. Wszyscy potwierdzili, że komputer może wykryć raka na zdjęciach rentgenowskich dokładniej i na znacznie wcześniejszym etapie niż oni sami. Podobnie jest z wieloma innymi chorobami – chorobą Alzheimera, zawałem serca. Dotychczas wiedza medyczna opierała się na stosunkowo niewielkim doświadczeniu.
W przyszłości będą mogły być analizowane ogromne ilości prób oraz związki, jakie zachodzą między najróżniejszymi czynnikami. Wiele spraw musi jeszcze zostać ujednoliconych na poziomie międzynarodowym, a to jest pracochłonne i kosztowne. Jednak kiedy to zostanie zrobione, będziemy mogli zrobić skok wprzód, którego dziś nie potrafimy sobie nawet wyobrazić”.
Jay Tuck zrobił również małą dygresję w stronę technologii bezpieczeństwa. Pokazał zdjęcia lotnicze NSA wykonane przez drona z wysokości 20.000 m. Można było zobaczyć na nich samochody i ludzi. I jedno i drugie można było zidentyfikować – samochody na podstawie tablic rejestracyjnych, a ludzi na podstawie ich chodu.
„Wciąż jeszcze myślimy, że człowieka można zidentyfikować jedynie na podstawie rysów twarzy” – wyjaśnia Tuck. „Tymczasem tajne służby pracują głównie z kamerami robiącymi zdjęcia z góry. Na ich podstawie można nawet przeanalizować, czy ktoś porusza się w sposób podejrzany, czy też sam jest podejrzliwy”. W przyszłości era ekspertyzy zostanie zastąpiona erą danych.
W rolnictwie gromadzenie danych jest wolniejszym procesem. Jednak  również i tutaj wiele się już praktykuje, na przykład rozpoznawanie twarzy krów. To działa lepiej niż kolczykowanie. W przypadku świń można nawet na podstawie skanu ustalić, w jakim stanie psychicznym się znajdują.  Społeczeństwo chce dzisiaj wiedzieć, skąd pochodzi ich żywność” – mówił Jay Tuck. „Pieczęć na jajach dotycząca pochodzenia to dopiero tylko początek. Sam byłem zaangażowany w projekt, w którym zbierano dużo więcej danych: od genetyki kur niosek przez paszę aż po patelnię. A to nie tylko zapewnia przejrzystość, ale może również pomóc podnieść rentowność własnego biznesu. Podobnie w przypadku selektywnej ochrony roślin, która jest już praktykowana w niektórych przypadkach. Można tutaj zaoszczędzić setki ton pestycydów, a to stanowczy wymóg, jaki obywatele stawiają rolnictwu” – powiedział. W dalszej części swojego wystąpienia Tuck pokazał jeszcze kilka filmów z samojezdnymi traktorami.„Nic specjalnego” – brzmiał jego komentarz do nich. „Ale dla mnie, jako dziennikarza telewizyjnego, to oczywiście piękne zdjęcia, które mogą pomóc ponownie uczynić ten zawód interesującym, ponieważ rolnictwo to nie tylko brudne kalosze. Każdy przedsiębiorca, w tym rolnik, musi nauczyć się radzić sobie z Big Data. To może mieć wpływ na życie lub śmierć jego firmy”. A co z bezpieczeństwem danych? Tuck wytłumaczył to na przykładzie telefonu komórkowego, który dzisiaj daje dostęp do sporej ilości danych dotyczących użytkownika. Co prawda dostawcy systemów obiecują ich bezpieczeństwo, jednak już same aplikacje pobierają wiele danych. To może być wielkość rzędu 1,5 GB miesięcznie! Najbardziej wrażliwe dane to hasła wyszukiwane przez ich użytkowników. W handlu online takie profile osobowościowe służą do indywidualizacji cen. „Czy sztuczna inteligencja ma świadomość? Czy ona czuje?”, zapytał na koniec Jay Tuck, po czym dodał: „Tego jeszcze nie wiemy. Jednak  ma wolę życia i broni swojej egzystencji. To było widoczne na przykładzie amerykańskiego satelity, który pod koniec okresu użytkowania został wystrzelony do atmosfery ziemskiej, aby tam doszczętnie spłonąć. Nawet w „agonii śmierci” nadal spełniał swoją najważniejszą funkcję: ustawiał swoje czułki w taki sposób, aby pozostawać w kontakcie z ziemią. Nawiasem mówiąc, kiedy spłonął, jego wieloletni opiekunowie w centrum kontroli płakali...".

Próchnica pokarmowa i trwała

Aby zagłębić się bardziej w tę sprawę, trzeba odróżnić próchnicę pokarmową od trwałej. „Naukowcy zajmujący się glebą nie powinni teraz wsłuchiwać się tak uważnie w to, co teraz powiem” – podkreślił z uśmieszkiem Michael Horsch. Z jego doświadczenia wynika, że wśród naukowców można napotkać na bardzo wiele różnych opinii na ten temat. „Dlatego prezentuję teraz moje widzenie tego problemu. Dla mnie próchnica to otwarty łańcuch próchniczy. Teraz opiszę procesy zachodzące w glebie na przykładzie pozostałości słomy w glebie po żniwach pszenicy”.
Słoma ma początkowo stosunek węgla do azotu (C/N) wynoszący od 80 do 100:1. Proces rozkładu jest inicjowany przez uprawę. Po sześciu lub ośmiu miesiącach duża część materii organicznej jest rozkładana, tak że  stosunek węgla do azotu wynosi około 10: 1 „Ta odżywcza próchnica pokarmowa pozostaje na razie w glebie. W odpowiednich warunkach mikroorganizmy dalej rozkładają węgiel i wytwarzają CO₂.
Następnie takie składniki pokarmowe jak N, P i K, które są wiązane z węglem, są uwalniane latem podczas procesu mineralizacji. Potem pole znowu jest uprawiane. Po zbiorach kolejnej uprawy Biomasa zaczyna się również rozkładać tworząc nową próchnicę pokarmową”.
W celu zwiększenia udziału próchnicy należałoby zwiększyć plon biomasy. „Ale to oznacza, że ta droga byłaby trudna do sprzedania, jeśli chodzi o „handel odpustami”. Dlatego musimy bardziej skoncentrować się na próchnicy trwałej” – dodał. Zgodnie z definicją Horscha są to łańcuchy węglowe w kształcie pierścieni, które w procesie rozkładu łączą się ze składnikami pokarmowymi.
Wiele z tych pierścieni nie może być dalej rozkładanych przez mikroorganizmy. Z rolniczego punktu widzenia niesie to ze sobą następujące korzyści: wzrost zawartości próchnicy w glebie i optymalne właściwości magazynowania cennych składników pokarmowych i wody.

Karbonizacja przez drobnoustroje

Jak można wzbogacić trwałą próchnicę dzięki uprawie? „Znalazłem bardzo interesujące podejście do tego tematu, które mnie w międzyczasie bardzo zafascynowało”, entuzjastycznie relacjonował Michael Horsch. „To karbonizacja mikrobiologiczna, w skrócie MC. Nawiasem mówiąc, wiele się o tym dowiedziałem od Waltera Witte, renomowanego chemika glebowego”.
O co chodzi w tym przypadku? „O proces kompostowania bakterii bardzo prostą metodą. Substancje organiczne zawierające celulozę i ligninę łączy się ze związkami zawierającymi białko w stosunku 50 do 50. Przy czym ważny jest właściwy stosunek mieszania, wystarczająca wilgotność i odpowiednia wielkość cząstek, aby można było dobrze zagęścić masę. Następnie należy stworzyć możliwie jak największą, dobrze zagęszczoną powierzchnię kompostu o wysokości około 2,5 m”.
Temperatura w kompoście musi wynosić około 50°C. Stwarza to sytuację graniczną między warunkami tlenowymi i beztlenowymi. Tylko wtedy może nastąpić karbonizacja na podłożu bakteryjnym – nie należy mylić jej z procesem o tej samej nazwie, który przebiega pod wysokim ciśnieniem.
„Dzięki temu bakterie fototroficzne żyjące na powierzchni wytwarzają enzymy. Te z kolei powodują, że inne bakterie rozkładają substancje organiczne w taki sposób, że na końcu pozostaje wiele nierozkładalnych łańcuchów węglowych w kształcie pierścieni” – podsumował wszystkie te procesy Michael Horsch. Ogromne znaczenie dla rolników ma fakt, że te związki węgla są rozpuszczalne w wodzie i zawierają wiele składników pokarmowych z materiału wyjściowego. Ponadto węgiel nie jest „spalany” podczas karbonizacji mikroorganizmów, co oznacza, że praktycznie nie powstaje CO₂, ale wysokie stężenie węgla C w kompoście.

Karbonizacja na polu?

„Natura wypracowała tutaj mechanizmy, na które wcześniej nie zwracaliśmy wystarczającej uwagi” – zauważył entuzjastycznie Michael Horsch. Pierścienie węglowe rozpuszczalne w wodzie można by rozprowadzać na polu. Następnie zostałyby wmyte w glebę poprzez opady.
Rolnicy nawet nie muszą ich wpracowywać w glebę. Aby kultury mogły pobierać składniki pokarmowe, natura przygotowała kolejne genialne rozwiązanie: rośliny wydalają na powierzchnię korzeni kwasy, aby w ten sposób oddzielić składniki pokarmowe od materii organicznej.
W tym miejscu Michaelowi Horschowi nasunęło się pytanie: „Czy nie możemy również zapewnić karbonizacji mikrobiologicznej na powierzchni naszych pól  poprzez płytką uprawę gleby z wprowadzeniem i walcowaniem? Nie znalazłem jeszcze odpowiedzi na to pytanie. Jednak  to mnie fascynuje!” – dodał. „Tak samo można by ewentualnie postąpić w przypadku gnojowicy”, stwierdził.
„Jedno jest pewne, potrzebujemy wysokiego poziomu aktywności mikrobiologicznej w glebie” – spointował swoją wypowiedź. „W przypadku naszych głównych upraw nie możemy już osiągnąć żadnego większego wzrostu plonów. Oznacza to, że na naszych polach osiągnięto maksymalnie wysoką ilość próchnicy pokarmowej. Moim zdaniem międzyplony stanowią dobrą szansę na wzrost ilości próchnicy na polu” – dodał.

Badanie resztek pożniwnych

Dla Michaela Horscha te dwa procesy, tj. tworzenie się próchnicy i redukcja resztek pożniwnych są ze sobą ściśle powiązane. Dlatego w swoim wykładzie poruszył również problem resztek pożniwnych. „Przeprowadziliśmy własne badania na ten temat – wspólnie ze startupem z Würzburga, który jest ekspertem w dziedzinie analizy danych, oraz z Wyższą Szkołą Rolniczą z Triesdorfu.
Łącznie pobraliśmy 371 próbek gleby z pól pszenicy od 46 klientów w Niemczech i Czechach i przeanalizowaliśmy je. Dodatkowo posiadaliśmy dane z odpowiednich map pól z poprzednich lat”.
Michael Horsch tak krótko podsumował wyniki tych badań: „Znaleźliśmy ślady fungicydów, insektycydów i regulatora wzrostu CCC w wielu próbkach. Herbicydów nie znaleźliśmy. To, co społeczeństwo obecnie raz po raz krytykuje, nie stanowi w tym przypadku problemu”. Jeden z wniosków sformułowanych przez Michaela Horscha na podstawie analizy powyższych wyników brzmi następująco: „Histeria glifosatowa jest całkowicie przesadzona.
Powinniśmy dyskutować na ten temat w sposób jasny i zróżnicowany wraz ze wszystkimi zainteresowanymi nim stronami. Radykalne naleganie na wydanie zakazu nie jest żadnym rozwiązaniem”, uzasadniał swoje stanowisko. Nawiązując do tematu humusu, należy zauważyć, że: „Jeśli będziemy musieli obejść się bez glifosatu, to znacznie trudniej będzie nam realizować temat próchnicy i rolnictwa regeneracyjnego”.

Jak zastąpić insektycydy i fungicydy?

Alternatywy dla insektycydów i fungicydów są już testowane w praktyce i stosowane w większych gospodarstwach. W swoim wystąpieniu Michael Horsch przywołał przykład z Brazylii: „Zarządca 200 000 hektarowego gospodarstwa Insolo – tak przy okazji należącego do American Harvard University – z dumą pokazał mi podczas mojej ostatniej wizyty u niego nowy budynek gospodarstwa. Znajdują się w nim ogromne fermentory, w których pracują mikrobiolodzy. Już od pięciu lat istnieje tam też osobna stacja testowa.
Oni już teraz potrafią zastąpić środki ochrony roślin biologicznymi i to przy tej częstotliwości oprysków, która jest na porządku dziennym w tym kraju” – dodał zdumiony tym faktem Michael Horsch. „Nabrałem szacunku dla tych ludzi. To są profesjonaliści, co również utwierdza mnie w przekonaniu, że na świecie w tej branży dzieje się coś, czym my także MUSIMY się zająć. Nawet jeśli nie wierzę, że możemy całkowicie zastąpić insektycydy i fungicydy środkami biologicznymi.
W każdym razie w tych praktykach jest „coś”. Dlatego tak ważne jest, aby zająć się tym tematem”, wyjaśnił swoje stanowisko Michael Horsch. Jednak zastąpienie herbicydów środkami biologicznymi jest nie do pomyślenia. „Siew bezpośredni wciąż potrzebuje takich substancji czynnych jak glifosat”, dodał.

Zmieniono formułę Liebiga

Michael Horsch podsumował swój wykład cytatem stanowiącym wypowiedź chemika Justusa von Liebiga: „Gleba jest żyzna dla konkretnego rodzaju roślin, jeśli zawiera składniki odżywcze niezbędne dla tej rośliny w odpowiedniej dla niej ilości, we właściwych proporcjach i jakości odpowiedniej do wchłaniania”. Von Liebig założył, że plon roślin i próchnicy jest wynikiem dostarczania odpowiednich składników pokarmowych, czyli chemii, na którą mają wpływ warunki fizyczne, takie jak temperatura i wilgotność oraz czynniki biologiczne.
„Mnie fascynuje to jego określenie we właściwej ilości” – oznajmił Horsch. W ciągu ostatnich 50 lat uprawiano glebę zgodnie z formułą Liebiga i osiągnięto plony, o których ten chemik mógł oczywiście tylko pomarzyć. „W najlepszym przypadku utrzymywaliśmy zawartość humusu na tym samym poziomie. Jednak  istnieje również szereg badań, zgodnie z którymi stale przyczynialiśmy się do zmniejszania ilości próchnicy wraz ze wzrostem plonów”.
Aby działać według Carbon Farming (rolnictwa węglowego), uprawy regeneratywnej lub rolnictwa hybrydowego, trzeba by przeformułować formułę Liebiga, stwierdził Michael Horsch. Na szczycie powinna znajdować się struktura próchnicy, czyli biologia, a dopiero po niej fizyka i chemia.
Z tego właściwego współdziałania tych trzech czynników powstaje plon i odpowiednia zawartość próchnicy w glebie. „Ośmielę się powiedzieć, że ta formuła jest przyszłością nowoczesnego rolnictwa na całym świecie”, dodał. Michael Horsch nie uważa, aby możliwy był dalszy stały wzrost plonów w porównaniu z obecnym poziomem. „To też nie powinno być naszym najwyższym celem. Jednak  w ten sposób będziemy mogli osiągnąć wzrost trwałej próchnicy” – prognozował.
Michael Horsch zakłada wiązanie na poziomie 5 t CO₂ na hektar rocznie. Prawdopodobnie możliwe jest dwukrotnie większe wiązanie. To ostatnie jednak tylko wtedy, gdy rolnik mniej się skupi na plonie, a bardziej na wzroście ilości próchnicy. „Musimy zmienić nasze podejście – od hodowli do obchodzenia się z nawozami i ochroną roślin” – stwierdził, zwracając się do zebranych.
„W tej dziedzinie musimy jeszcze przeprowadzić wiele prac badawczych. Potrzebujemy głębszego wglądu w biologiczne związki i zależności zachodzące w glebie, korzeniach i całej roślinie, a ostatecznie także u ludzi”, dodał Michael Horsch na koniec.