Инновации в сельском хозяйстве и фермерстве

Чтобы прокормить стремительно растущее население планеты в условиях климатического кризиса, необходимы скорость и точность, которые обеспечивают технологии. Новые инновации в сельском хозяйстве показали нам, как технологии могут помочь нам создать более устойчивые продовольственные системы и повысить уровень продовольственной безопасности в каждом уголке мира.

Что стало бы с индустрией вертикального земледелия, если бы не такие технологии, как аналитика больших данных, робототехника, интернет вещей IoT и искусственный интеллект? С помощью геоинформационных систем (ГИС) мы можем получать изображения фермерских полей с высоким разрешением и привязкой к конкретной местности. Благодаря интеллектуальным методам ведения сельского хозяйства мы можем предотвратить масштабные потери урожая, ускорить время сбора урожая и точно управлять ресурсами фермы (без каламбура).

13 выдающихся инноваций в сельском хозяйстве

От изобретения плуга до доильных аппаратов — инновации сыграли значительную роль в развитии сельского хозяйства. Вот некоторые из последних тенденций в области сельскохозяйственных технологий, которые, по прогнозам, окажут влияние на фермерство во всем мире в 2023 году и в последующие годы.

Автоматизация ферм

Автоматизация уже является важной частью сельскохозяйственного процесса, но в ближайшие годы она приобретет еще большее значение. Фермеры уже используют беспилотники для наблюдения за посевами, а современные датчики могут точно сказать им, когда нужно полить или удобрить поля. Эти устройства также могут использоваться для контроля качества почвы и обеспечения того, чтобы урожай не пострадал от засухи или других факторов окружающей среды.

Повышение уровня автоматизации позволит фермерам сосредоточиться на других аспектах своего бизнеса, а не на традиционных задачах ручного труда, таких как полив, посев и сбор урожая.

Блокчейн

Технологии блокчейн используются в сельском хозяйстве для отслеживания информации о растениях от фермы до полки. Эта технология, основанная на децентрализованной базе данных, помогает регулировать качество продуктов питания и срок их хранения. Аудируемая база данных позволяет фермерам и маркетологам отслеживать сельскохозяйственную продукцию по всей цепочке поставок.

В последнее время блокчейн-фреймворк с открытым исходным кодом Hyperledger был принят Walmart, чтобы помочь розничному гиганту выявлять недоброкачественные продукты в режиме реального времени, прежде чем они попадут к потребителю. Кроме того, чтобы стимулировать использование фермерских продуктов без химикатов и повысить прозрачность цепочки поставок сельскохозяйственной продукции, Индия, крупнейший в мире производитель фруктов и овощей, планирует внедрить технологии блокчейн во всех экспортируемых ею сельскохозяйственных товарах.

IoT в сельском хозяйстве

IoT используется в качестве интеллектуального решения в сельском хозяйстве для мониторинга сельскохозяйственных угодий из любой точки мира. Он включает в себя использование датчиков для отслеживания влажности почвы, состояния урожая, состояния скота, температуры и т. д.

Технологии IoT позволяют создавать автоматизированные ирригационные системы, эффективно управляющие водными ресурсами. Собирая данные о посевах, такие как влажность и температура, IoT-технологии могут помочь определить необходимое количество воды для культур в каждый сезон.

Геоинформационные системы (ГИС) в сельском хозяйстве

ГИС в сельском хозяйстве опирается на такие технологии, как беспилотники и спутники, для получения информации о положении и типах культур, уровне удобрений, состоянии почвы и других данных. Благодаря данным, полученным с помощью устройств дистанционного зондирования и программного обеспечения ГИС, фермеры могут определять наилучшее место для посадки культур на поле и принимать обоснованные решения о том, как улучшить питание почвы.

В животноводстве программное обеспечение ГИС отслеживает перемещение животных. Это, в свою очередь, поможет фермерам отслеживать состояние здоровья животных, их плодовитость и питание.

AI/ML и наука о данных в сельском хозяйстве

Прогнозирование в сельском хозяйстве упрощается, когда фермеры применяют технологии искусственного интеллекта, интеллектуального интеллекта и науки о данных. Например, использование трехмерного лазерного сканирования и спектральной съемки/спектрального анализа может помочь фермерам прогнозировать погодные условия и оптимизировать использование ресурсов, необходимых для орошения, внесения удобрений и борьбы с вредителями.

С помощью технологий AI/ML и data science фермеры могут анализировать свои поля на предмет наилучших мест для посадки семян. Они могут использовать компьютерное зрение для определения оптимальной высоты, ширины и расстояния между растениями. Эти данные могут быть использованы для оптимизации методов выращивания.

Регенеративное сельское хозяйство

Всемирный экономический форум описывает регенеративное сельское хозяйство как путь к декарбонизации продовольственной системы и повышению устойчивости сельского хозяйства к климатическим потрясениям. Эта нетрадиционная практика ведения сельского хозяйства основана на пяти фундаментальных принципах.

• Содействие биологическому разнообразию путем интеграции животных и растений
• Улучшение здоровья почвы путем использования всех вариантов, которые уменьшают ее нарушение
• Практика сохранения почвы путем сохранения максимально возможного покрытия поверхности почвы
• Разнообразие культур путем выращивания различных культур на одном и том же поле.
• Поддерживайте живые корни, высаживая многолетние культуры или покровные культуры.
• Сельское хозяйство в контролируемой среде (CEA)
• Сельское хозяйство в контролируемой среде (CEA) — это метод выращивания растений в полностью регулируемой среде. Он также известен как «вертикальное земледелие» или „выращивание в помещении“. При этом типе выращивания все потребности растений удовлетворяются путем искусственного обеспечения их водой, питательными веществами и светом с помощью гидропонных, аквапонных и аэропонных технологий.

CEA доказала, что она позволяет уменьшить некоторые проблемы, с которыми сталкивается традиционное земледелие. Например, она значительно снижает потребление воды в зависимости от устройства фермы. Так, некоторые вертикальные фермы используют на 70-95% меньше воды, чем традиционные фермы на открытом воздухе.

Помимо оптимального использования воды, CEA защищает растения от неблагоприятных погодных условий и помогает максимально эффективно использовать пространство для выращивания.

Сельскохозяйственная робототехника

В 2022 году объем мирового рынка сельскохозяйственной робототехники составит около 5 миллиардов долларов. Необходимость удовлетворения растущего мирового спроса на продовольствие является одной из основных движущих сил широкого применения и внедрения сельскохозяйственной робототехники.

Многие виды сельскохозяйственной деятельности, выполняемые людьми, теперь могут быть выполнены сельскохозяйственными роботами (агроботами), что позволяет максимально повысить производительность и сэкономить огромные ресурсы. Сегодня агророботы используются при посадке семян, сборе урожая, прополке, сортировке и упаковке, управлении скотом и т. д.

Дроны

Беспилотные летательные аппараты или дроны становятся все более полезными в растениеводстве и животноводстве. Например, фермеры могут использовать беспилотники, оснащенные датчиками, для наблюдения за ростом растений, выявления заболеваний, контроля температуры в поле и распыления пестицидов или удобрений в нужных местах на поле.

В животноводстве дроны используются для наблюдения за пастбищами и отслеживания перемещения животных на больших ранчо. Некоторые дроны оснащены тепловизионными камерами для обнаружения больных животных с высокой температурой тела.

Преимущества беспилотных летательных аппаратов в сельскохозяйственной деятельности заключаются в их способности помогать фермерам получать исчерпывающие данные для принятия своевременных решений.

Точное сельское хозяйство

Рост численности населения планеты привел к увеличению производства продуктов питания на душу населения. Однако это также привело к нехватке воды для орошения. Для решения этих проблем фермеры обращаются к точному земледелию, поскольку оно позволяет сэкономить время и деньги.

Точное земледелие — это быстро развивающаяся система управления фермой, которая предполагает использование сенсорных технологий, искусственного интеллекта, ГИС и IoT для сбора и анализа данных о почве, растениях и животных. Оно позволяет более целенаправленно использовать такие ресурсы, как вода, удобрения, питательные вещества для растений, пестициды, семена и рабочая сила. Точное земледелие отличается от традиционных методов ведения сельского хозяйства, когда на большой территории применяется единый метод, независимо от качества почвы или особенностей рельефа.

Сельскохозяйственные биотехнологии

Несмотря на растущее беспокойство по поводу влияния сельскохозяйственных биотехнологий на здоровье человека, использование генной инженерии для улучшения растений и животных будет оставаться одной из тенденций современного сельского хозяйства. Почему? Привлекательность этого метода заключается в его способности увеличить производство и повысить глобальную продовольственную безопасность. Кроме того, доказано, что генетически модифицированные организмы безопасны для здоровья человека.

Основной проблемой, которая может сделать ГМО небезопасными для потребления, является несоблюдение фермерами нормативных требований при использовании сельскохозяйственных биотехнологий. В остальном сельскохозяйственные биотехнологии могут повысить качество сельскохозяйственной продукции и помочь создать более устойчивые к климатическим изменениям культуры.

Большие данные и аналитика

Ферма превращается в фабрику данных: датчики и другие технологии собирают тысячи данных обо всем — от качества почвы до влажности и урожайности. Большие данные и аналитика помогут фермерам решить, когда сажать и собирать урожай, сколько воды или удобрений использовать и сколько семян сеять.

Сельскохозяйственные операции зависят от погодных условий и изменений окружающей среды, которые труднодоступны, особенно для крупных хозяйств. Применение больших данных и аналитики в сельском хозяйстве помогает фермерам прогнозировать водные циклы и количество осадков.

Технологии подключения

В современном мире, основанном на информации, сельскохозяйственное производство должно основываться на знаниях и данных. Фермеры должны иметь возможность общаться друг с другом, поставщиками и клиентами, чтобы производить больше продуктов питания с большей эффективностью. Этого можно добиться с помощью технологий связи.

Технологии связи, такие как мобильные устройства, спутниковые технологии и интернет-платформы, позволяют фермерам обмениваться информацией для принятия более эффективных решений о том, как выращивать урожай или разводить скот. Эти технологии также позволяют фермерам выходить на потенциальных покупателей или продавать продукцию напрямую потребителям.