تولیدکنندگان، محققان و رویاپردازان پیشرو در یک چیز اتفاق نظر دارند: کشاورزی سبزیجات در 20 سال آینده بسیار متفاوت از امروز خواهد بود.
دیوید سی اسلاتر، استاد مهندسی بیولوژیکی و کشاورزی در دانشگاه، گفت: تغییرات احتمالاً نه تنها از رباتها، پیشرفتها در ژنتیک گیاهی، استفاده از اینترنت اشیا - یا هر رشتهی منفرد دیگری حاصل میشود، بلکه در آینده نیز این تغییرات در آینده رخ خواهد داد. دانشگاه کالیفرنیا-دیویس و قهرمان طرح مزرعه هوشمند آن.
اسلاتر گفت: «به طور کلی در آینده، ما این فرصتها را خواهیم دید که انواع فناوریهای مختلف، هم از نظر بیوتکنولوژی و هم از نظر هوش مصنوعی و فناوری روباتیک به ارمغان میآورند». "تعدادی از فناوری ها قرار است با هم جمع شوند."
کاشت
مکان و نحوه کاشت پرورش دهندگان می تواند به شدت در 20 سال آینده تغییر کند.
آینده پژوه و مشاور استراتژیک دانیل بوروس گفت که تغییرات آب و هوایی می تواند کشاورزی محیط کنترل شده را برای کشاورزان مطلوب تر کند.
او گفت: «آن را به عنوان هرج و مرج آب و هوا در نظر بگیرید. پرورش دهندگان هرج و مرج آب و هوا را دوست ندارند، و شما می توانید در داخل خانه پایداری زیادی داشته باشید.
جک اولدریچ، آینده پژوه و نویسنده می گوید: «جایی که سبزیجات خود را پرورش می دهیم تغییر خواهد کرد. سبزی های برگ دار در حال حاضر در مزارع شهری کشت می شوند.
او گفت که احتمالاً برخی تغییرات دیگر به دلیل تغییرات آب و هوایی رخ خواهد داد.
"کمربند ذرت در حال حاضر به سمت شمال حرکت می کند - از آیووا به مینه سوتا می رود - و 50 سال دیگر می تواند در کانادا باشد."
لین تریزنا مزرعه ارگانیک موسسه سنت لوک رودیل را مدیریت می کند، یک عملیات مزرعه به بیمارستان واقع در 11.5 هکتار در شرق پنسیلوانیا. او متوجه شده است که آب و هوا از سالی به سال دیگر چقدر می تواند تغییر کند، و اهمیت انعطاف پذیری کشاورزان و توانایی تغییر با آب و هوا را دارد. برای او، این به معنای سرمایه گذاری در خاک با "کشت پوششی شدید" و آزمایش خاک است.
او گفت: «ما یک برنامه بازی مشخص داریم که میخواهیم انجام دهیم، اما سپس گزینههایی نیز داریم که اگر این اتفاق بیفتد، یا اگر این اتفاق بیفتد، چه میشود.
خاک فوق العاده سالم به مزرعه انعطاف پذیری و استقامت طولانی مدت می دهد.
او گفت: «ما سلامت خاک را فدای تولید نخواهیم کرد، زیرا این در درازمدت به ما کمکی نخواهد کرد.
ماشین آلات کاشت نیز تغییر خواهد کرد.
اسلاتر گفت: "ما تصور می کنیم فناوری کاشت دو نقش خواهد داشت." نقش اول کاشت صحیح و ارزان بذرها در عمق مناسب و به روش صحیح است. نقش دوم کمی کمتر ملموس خواهد بود: راه اندازی یک پایگاه داده از گیاهان در مزرعه.
او گفت: "شما می توانید طول و عرض جغرافیایی را برای هر گیاه دریافت کنید."
این نقاط داده پایه و اساس کشاورزی دقیق در طول فصل خواهد بود زیرا تولیدکنندگان از داده ها برای ردیابی نه تنها نقاط مشکل در مزارع خود بلکه حتی گیاهان خاص استفاده می کنند - شکل پیشرفته ای از کشاورزی دقیق که در حال حاضر آغاز شده است.
پیشاهنگی و حس کردن
پیشاهنگی و حسگرها در کشاورزی دقیق مهم هستند، زیرا دادههای گیاهان را پر میکنند و به پرورش دهندگان اجازه میدهند تا تکنیکهای رشد خود را تنظیم کنند.
استفاده از پهپادها برای جاسوسی آغاز شده است و Slaughter در آینده از آنها استفاده می کند.
او گفت: «در مقیاس تجاری، میتوانید یک برنامه کاربردی برای یک سکوی هوایی ببینید. اما او گفت که برخی چیزها وجود دارد که از ارتفاع 300 تا 350 فوتی نمی توان آنها را دید یا حس کرد.
اسلاتر گفت: کارهایی روی اتصال حسگرها به طور مستقیم به گیاهان به جای کاوشگرهای خاکی که اکنون استفاده می شود، انجام شده است. حسگرها اطلاعات را به دفتر مزرعه منتقل می کنند، جایی که می توان در مورد آبیاری به صورت بلوک به بلوک، ردیف به ردیف یا حتی، در نهایت، بر اساس گیاه به گیاه - بسته به نحوه تنظیم مزرعه تصمیم گیری کرد. بالا
او گفت: «زمانی که اقتصاد و همه بخشهای دیگر در جای خود قرار میگیرند که اجازه میدهد این اتفاق بیفتد، من واقعاً مطمئن نیستم. اما این یکی از مفاهیمی است که فکر میکنم در مزرعه آینده، افزایش همزمان تفکیک مکانی و زمانی مراقبت برای افزودن اتوماسیون بیشتر و یادگیری ماشینی پیشرفته و تکنیکهای مبتنی بر دانش برای تصمیمگیری بهتر است. و به روشی گسترده تر."
اولدریچ یک قدم فراتر از هواپیماهای بدون سرنشین رفت. او گفت که ماهواره ها می توانند بخش بزرگ تری از جستجو در مزرعه سبزیجات آینده باشند.
به نظر می رسد توانایی فرود و استفاده مجدد از راکت ها – که اخیراً توسط رهبر فناوری، ایلان ماسک به اثبات رسیده است – نشان می دهد که پرتاب ماهواره ها در آینده ارزان تر خواهد بود.
بوروس گفت که 20 سال آینده حسگرهای خاک نه تنها می توانند "هوشمند" و با سایر دستگاه ها شبکه شوند، بلکه به دلیل پیشرفت در محاسبات زیستی، زیست تخریب پذیر نیز خواهند بود.
در عصری که تقریباً هر دستگاهی که به اینترنت متصل است از سیلیکون، تکههای سیم و فلز ساخته شده است، تصور این امر دشوار است.
Burrus گفت: "روش های جدید و قدرتمندتری برای محاسبه وجود دارد." وقتی به آینده نگاه می کنید، نمی خواهید از آینه دید عقب استفاده کنید. شما می خواهید از شیشه جلو استفاده کنید.»
گرايش
داده های حسگرها نحوه مراقبت از هر گیاه، از کنترل آفات گرفته تا علف کش ها و حتی آبیاری را نشان می دهد.
فنآوری خودکار نگهداری از گیاهان به تولیدکنندگان این امکان را میدهد تا مقادیر خاصی از مواد مغذی و آب را مصرف کنند و کنترل آفات و بیماریها را برقرار کنند.
اسلاتر گفت: «ما میتوانیم آن را تنظیم کنیم.
او گفت که UC Davis کار بر روی یک سمپاش خودکار یاماها با سیستم ناوبری GPS را آغاز کرده است.
یک پروژه متفاوت UC Davis بر روی سمپاشی آفت کش ها از وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین متمرکز شده است.
برخی از اپلیکاتورهای با نرخ متغیر مانند Blue River Technology که توسط John Deere در سال 2017 خریداری شد، قبلاً در سرفصل اخبار بوده اند - یکی از تجهیزاتی که چندین منبع ما به آن اشاره کرده اند که از زمان خود جلوتر است.
بوروس در پاسخ به این سوال که آیا کشاورزان هنوز به مزارع خود می روند یا نه، با یک سوال لفاظی از خود پاسخ داد: آیا هوش مصنوعی همه ما را بیکار خواهد کرد؟
او گفت که پاسخ منفی است. همه ما شغل خود را از دست نخواهیم داد و کشاورزان همچنان به مزارع خود خواهند رفت. آنها فقط در استفاده از فناوری با این کار آموزش بیشتری خواهند دید.
Burrus گفت: «حتی با فناوری پیشرفته، ما دوست داریم که احساس کنیم چه اتفاقی در حال رخ دادن است. ما چیزها را با چشمانی متفاوت از هوش مصنوعی می بینیم. ما چیزها را با چشمانی متفاوت از هواپیماهای بدون سرنشین می بینیم. ما به هر دو نیاز داریم.»
او گفت که آینده هوش مصنوعی (AI) "تفکر همزیستی" با تعامل انسان با ماشین ها برای به دست آوردن بهترین های هر دو جهان است.
تحقیقات حتی روشی را که تولیدکنندگان ارگانیک از محصولات خود مراقبت می کنند، تغییر می دهد. موسسه Rodale که Trizna برای آن کار می کند به رشد جنبش ارگانیک نه تنها از طریق حمایت بلکه از طریق تحقیق اختصاص دارد. یکی از آزمایشهای اخیر نشان داد که باقی ماندن نوارهای زیستگاه برای حشرات مفید - کنترل بیولوژیکی طبیعی - در کنترل سوسک خیار راه راه (Acalymma vittatum) موثر است.
جمع آوری
دروگرهای مکانیکی هوشمند برای انواع محصولات ویژه از جمله توت فرنگی و سیب ظاهر شده اند.
اولدریچ گفت: «فکر میکنم امروز اینجاست، و اگر مردم نتوانند بفهمند که چگونه صنعت را در 20 سال آینده متحول میکند، فکر نمیکنم توجهی داشته باشند.
اسلتر موافقت کرد.
او گفت: "شما قطعا شاهد حرکتی به سمت این سیستم های فیزیکی سایبری خواهید بود." اما، یک بار دیگر، تنها از طریق پیشرفت های تکنولوژیک نخواهد بود. به احتمال زیاد یک ربات با یک مدیر انسانی یا «شریک بیولوژیکی» دیگر کار کند. و برنامههای اصلاح نباتات بر روی محصولاتی که روباتها میتوانند راحتتر برداشت کنند، هدایت میشوند.
ساقه های توت فرنگی بلندتر خواهند بود. انگور دورتر از گیاه آویزان خواهد شد.
این که چگونه در صنعت گسترش می یابد - و چگونه توسط تولیدکنندگان مختلف پذیرفته می شود - مشخص نیست.
تریزنا گفت که در حالی که بسیاری از کشاورزان ارگانیک دارای برخی تجهیزات اساسی برداشت مکانیکی هستند، این فناوری همیشه در محیط های مختلف به خوبی کار نمی کند.
او گفت: «اتکا به تجهیزات بخشی از سیستم غذایی ما است. "کار باید انجام شود تا آن تجهیزات در دسترس باشد و توانایی کار در محیط های مختلف را داشته باشد.
او گفت: "من فکر می کنم که 20 سال آینده برای سیستم غذایی ما و برای هر کشاورز بسیار مهم خواهد بود." او گفت: «امیدوارم فناوری خاک به نحوی انجام شود که به نفع کشاورزان باشد نه لزوماً برای شرکتها.
پیدا کردن یک مکان
Slaughter از مثالی از تاریخ استفاده کرد تا نشان دهد که چگونه فناوری های مختلف می توانند برای تغییر صنعت گرد هم آیند. دو دهه تحقیق بر روی انواع جدیدی از گوجه فرنگی های فرآوری شده که در یک زمان یکنواخت می رسند و به خوبی از گیاه جدا می شوند، و یک دهه دیگر تحقیق روی یک ماشین برداشت مکانیکی، تولیدکنندگان را برای پایان برنامه کارگری Bracero در سال 1964 آماده کرد.
او گفت: «موفقیتها زمانی حاصل میشوند که بتوانیم یک رویکرد چند رشتهای را ارائه دهیم.
Trizna، تولید کننده ارگانیک، ابراز نگرانی کرد که تولیدکنندگان ارگانیک و نگرانی های زیست محیطی از تحقیقات آینده خارج نشوند.
تریزنا گفت: "امیدوارم در 20 سال آینده، مردم واقعاً با دقت بیشتری به ارگانیک نگاه کنند و در مورد ارگانیک تحقیق کنند، و نه فقط برای محصولات، بلکه برای خاک تحقیق کنند."
بوروس معتقد است که آینده "رشد مداوم در مواد ارگانیک" و همچنین "تعریف جدیدی از آنچه فرهنگ ارگانیک خواهد بود" به ارمغان خواهد آورد.
او گفت: «سعی کنید از اپراتورهای بزرگتر یاد بگیرید. "سعی کنید برخی از کارهایی که آنها انجام می دهند را انجام دهید."
اولدریچ گفت کشاورزان نباید از آینده بترسند.
او گفت: "من نمی خواهم کسی فکر کند که آینده صنعت سبزیجات فقط توسط یک یا دو شرکت جهانی کنترل می شود که می توانند فناوری رباتیک و داده ها و همه اینها را بپردازند."
مشتریان احتمالا هنوز هم برای غذاهایی که به صورت محلی با کیفیت بالا رشد می کنند ارزش قائل هستند.
اولدریچ گفت: «من فکر میکنم مردم میخواهند غذایی بخرند که توسط دوستان و همسایگانشان تولید میشود.