К 2050 году число жителей на планете вырастет до 9,7 млрд человек. Все они будут нуждаться в пище, причем в высококачественной, так как благосостояние общества также возрастет. Чтобы прокормить такое количество людей, сельское хозяйство должно радикально измениться и стать в меньшей степени хозяйством, а в большей степени — масштабным производством. Добиться этого позволят новые технологии — от дронов и светодиодов до фарм-менеджмента и роботов-сборщиков урожая. Ранее уже говорилось об инновационных подходах в с/х, но сегодня будем говорить об этом более детально.
Датчики и счетчики
Сегодня уже существуют умные системы для ухода за растениями — они автоматически поливают и удобряют всходы, учитывая каждый нюанс. Так, например, работает система выращивания миндаля. Датчики увлажнения, расположенные по всему периметру миндальной рощи, постоянно анализируют почву. Результаты передаются в облачное хранилище, обрабатываются и направляются в систему ирригации с капельными лентами. Каждые полчаса строго определенное количество воды при необходимости смешанное с подходящей дозой удобрений проходит через капельные ленты, напитывая миндальные деревья.
Эта технология, которая экономит до 20% воды, попадает под понятие умного фермерства — системы точного расчета посадки, полива, удобрения и сбора урожая с использованием компьютерных систем. Современные датчики также анализируют состав почвы и прогнозируют ее плодородность, степень насыщения влагой и удобрениями.
GPS-навигация
Системы GPS навигации позволяют узнать точное местоположение тракторов и другой сельскохозяйственной техники с точностью до сантиметров. Благодаря этому техника не возделывает одни и те же отрезки земли несколько раз и не пропускает важные зоны, что раньше происходили повсеместно. Такой подход позволяет сократить затраты на топливо до 40%, а также более эффективно использовать удобрения, гербициды и пестициды.
С помощью GPS на многих фермах уже составляются карты урожая, на которых показано, какие отрезки земли более эффективны и продуктивны, а точная картографическая съемка дает понимание того, как вода воздействует на тот или иной участок земли.
Самолеты и дроны
Чтобы собрать данные о своих угодьях, фермеры также используют небольшие самолеты. Летательные аппараты (ЛА) измеряют площадь урожая и отличают посевы от сорняков. Технология полиспектрального анализа исследует, как растения впитывают и отражают солнечный свет с разной длиной волн. На основе этих сведений можно определить, какие растения процветают, а какие нет. Полиспектральные камеры бывают настолько точными, что могут делать снимки отдельных растений, что позволяет еще больше повысить продуктивность.
Многие компании внедряют в сельское хозяйство квадрокоптеры и другие виды беспелотные летательные аппараты (БПЛА). Современные фермеры даже используют спутники. Например, Planet Labs полагается на нашумевшие мини-сателлиты CubeSats, которые легко запускать на орбиту и так же легко выводить из эксплуатации. Компании иногда получают доступ к архивам спутниковых данных и могут изучить, как менялись отдельные поля и участки земли с течением времени, сколько биомассы они производили из года в год, а затем сравнить эти данные с современными показателями.
Системы фарм-менеджмента
Подключенные фермы сегодня — обычное дело. Целый ряд стартапов предлагает системы управления сельскохозяйственными делами в разном формате: в виде кооперативного банка анонимизированных данных, в виде стандартной менеджмент-системы или в виде специализированных программ, например, для управления сбором винограда.
Все эти проекты позволяют ценным данным, полученным от датчиков, спутников и других источников, не пропадать впустую, а приносить пользу и повышать продуктивность и производительность.
Роботы для урожая и ухода
Разработанный в Сиднейском университете робот RIPPA на солнечной энергии находит сорняки и ловко их уничтожает, используя тщательно отобранные дозы пестицидов.
Rowbot Systems работает над устройством, которое сможет самостоятельно перемещаться в маисовом поле и подбрасывать удобрения там, где это необходимо, не повреждая при этом хрупкие всходы.
Появляются и роботы-сборщики урожая. Например, SW6010 от AGROBOT с помощью камеры распознает спелые ягоды клубники и собирает только их. В целом, в ближайшее десятилетие ожидается настоящий робототехнический бум, который затронет и сельское хозяйство.
Светодиоды
LED-лампочки стали настолько дешевыми и эффективными, что закрытые теплицы постепенно оказываются более выгодными, чем открытые сады и огороды. Растения выращивают в супермаркетах, на складах и даже в подвалах. Британский стартап Growing Underground выращивает 20 видов салата под землей на территории сохранившихся после Второй мировой войны бомбоубежищ.
Яркость освещения, поступающего от светодиодов, легко можно регулировать, как и другие показатели, например, температуру и влажность.
Животные: контроль и модификация
Крупный рогатый скот уже не носит на шее колокольчики — на смену им пришли умные датчики. Один из таких примеров — Smartbell, который отслеживает двигательную активность животного и передает данные в облачное хранилище. Датчики движения также позволяют понять, готова ли корова к осеменению. Некоторые устройства устанавливают прямо в первый отдел желудка — так называемый рубец, где измеряют кислотности и диагностируют проблем с ЖКТ. Ученые также используют генетическую модификацию, чтобы сделать животных более безопасными. Например, выводят голштинских коров без рогов.
По данным интернета
Ашыров Джумамырат,
Бабаев Гылычдурды,
студенты ТСХУ им. С.А. Ниязова
Комментарии