Najnowocześniejsi hodowcy, badacze i marzyciele są zgodni co do jednego: uprawa warzyw za 20 lat będzie zupełnie inna niż dzisiaj.
Zmiany prawdopodobnie nadejdą nie tylko z powodu robotów, postępów w genetyce roślin, korzystania z Internetu rzeczy – lub jakiejkolwiek innej pojedynczej dyscypliny – ale tam, gdzie te postępy przejdą w przyszłości, powiedział David C. Slaughter, profesor inżynierii biologicznej i rolniczej w Uniwersytet Kalifornijski-Davis i orędownik jego inicjatywy Smart Farm.
„Ogólnie rzecz biorąc, w przyszłości zobaczymy te możliwości, które przyniesie wiele różnych technologii, zarówno pod względem biotechnologii, jak i sztucznej inteligencji i technologii robotyki” – powiedział Slaughter. „Wiele technologii zostanie połączonych”.
Sadzenie
Gdzie i jak hodowcy roślin mogą drastycznie zmienić się w ciągu najbliższych 20 lat.
Futurysta i doradca strategiczny Daniel Burrus powiedział, że zmiana klimatu może sprawić, że rolnictwo z kontrolowanym środowiskiem będzie bardziej korzystne dla hodowców.
„Pomyśl o tym jako o chaosie pogodowym” – powiedział. „Hodowcy nie lubią chaosu pogodowego, a wewnątrz można uzyskać niesamowitą stabilność”.
„Gdzie uprawiamy nasze warzywa, zmieni się” – powiedział futurysta i pisarz Jack Uldrich. Zielone warzywa liściaste są już uprawiane w miejskich gospodarstwach.
Powiedział, że prawdopodobnie nastąpią pewne inne przesunięcia z powodu zmian klimatycznych.
„Pas Kukurydziany już przesuwa się na północ – wyprowadza się z Iowa do Minnesoty – i za 50 lat może znaleźć się w Kanadzie”.
Lynn Trizna zarządza gospodarstwem ekologicznym St. Luke's Rodale Institute, prowadzonym od gospodarstwa do szpitala na obszarze 11.5 akrów we wschodniej Pensylwanii. Widziała, jak bardzo pogoda może się zmieniać z roku na rok i jak ważne jest, aby hodowcy byli odporni i potrafili zmieniać się wraz z klimatem. Dla niej oznacza to inwestowanie w glebę z „intensywnymi uprawami okrywowymi” i badaniami gleby.
„Mamy pewien plan gry, co chcielibyśmy zrobić, ale mamy też opcje, co jeśli tak się stanie lub co, jeśli tak się stanie” – powiedziała.
Wyjątkowo zdrowa gleba daje gospodarstwu pewną elastyczność i długotrwałą wytrzymałość.
„Nie poświęcimy zdrowia gleby na rzecz produkcji, ponieważ nie pomoże nam to na dłuższą metę” – powiedziała.
Zmienią się również maszyny do sadzenia.
„Wyobrażamy sobie, że technologia sadzenia będzie miała dwie role” – powiedział Slaughter. Pierwszą rolą jest prawidłowe i tanie sadzenie nasion na odpowiedniej głębokości i we właściwy sposób. Druga rola byłaby trochę mniej namacalna: uruchomienie bazy danych roślin w terenie.
„Dostałbyś szerokość i długość geograficzną dla każdej rośliny” – powiedział.
Te punkty danych stanowiłyby podstawę rolnictwa precyzyjnego przez cały sezon, ponieważ hodowcy wykorzystują dane do śledzenia nie tylko miejsc problematycznych na swoich polach, ale nawet poszczególnych roślin – zaawansowanej formy rolnictwa precyzyjnego, która już się rozpoczęła.
Zwiad i wykrywanie
Zwiad i czujniki są ważne w rolnictwie precyzyjnym, ponieważ wypełniają dane dotyczące roślin i umożliwiają hodowcom dopracowanie technik uprawy.
Drony zaczynają być używane do zwiadu, a Slaughter widzi dla nich zastosowanie w przyszłości.
„W skali komercyjnej można zobaczyć aplikację na platformę latającą” – powiedział. Powiedział jednak, że są rzeczy, których nie można zobaczyć lub wyczuć z wysokości 300-350 stóp.
Slaughter powiedział, że wykonano pewne prace nad mocowaniem czujników bezpośrednio do roślin, a nie sond glebowych używanych obecnie. Czujniki przekazywałyby informacje z powrotem do biura farmy, gdzie można było podejmować decyzje dotyczące nawadniania blok po bloku, rząd po rzędzie, a nawet, ostatecznie, roślina po roślinie – w zależności od ustawienia gospodarstwa w górę.
„Kiedy ekonomia i wszystkie inne elementy zostaną wprowadzone, co pozwoli na to, nie jestem do końca pewien” – powiedział. „Ale myślę, że to jedna z koncepcji w farmie przyszłości polega na tym, że wspólne zwiększanie przestrzennego i czasowego rozwiązania opieki w celu dodania znacznie większej automatyzacji i zaawansowanego uczenia maszynowego oraz technik opartych na wiedzy, aby podejmować lepsze decyzje i w bardziej rozpowszechniony sposób”.
Uldrich poszedł o krok dalej niż drony. Powiedział, że satelity mogą stanowić większą część zwiadu na farmie warzyw przyszłości.
Zdolność do lądowania i ponownego użycia rakiet – udowodniona niedawno przez czołowego przedstawiciela technologii, Elona Muska – wydaje się wskazywać, że wystrzelenie satelitów będzie w przyszłości tańsze.
Burrus powiedział, że za 20 lat czujniki gleby mogą być nie tylko „inteligentne” i połączone w sieć z innymi urządzeniami, ale także biodegradowalne dzięki postępowi w bioinformatyce.
Trudno to sobie wyobrazić w czasach, gdy prawie każde urządzenie podłączone do Internetu jest wykonane z krzemu, kawałków drutu i metalu.
„Istnieją nowe i wydajniejsze sposoby przetwarzania danych” — powiedział Burrus. „Kiedy patrzysz w przyszłość, nie chcesz używać lusterka wstecznego. Chcesz użyć przedniej szyby.
Pielęgnacja
Dane z czujników informowałyby o sposobie pielęgnacji każdej rośliny, od zwalczania szkodników po herbicydy, a nawet nawadnianie.
Zautomatyzowana technologia pielęgnacji roślin dałaby hodowcom możliwość dozowania określonych ilości składników odżywczych i wody oraz kontrolowania szkodników i chorób.
„Bylibyśmy w stanie to dostosować” – powiedział Slaughter.
Powiedział, że UC Davis rozpoczął prace nad autonomicznym opryskiwaczem Yamaha z systemem nawigacji GPS.
Inny projekt UC Davis koncentrował się na rozpylaniu pestycydów z bezzałogowych statków powietrznych.
Niektóre aplikatory zmiennego dawkowania, takie jak Blue River Technology, zakupione przez firmę John Deere w 2017 r., już znalazły się na pierwszych stronach gazet – jeden z urządzeń, który kilka z naszych źródeł zauważyło, że wyprzedza swoje czasy.
Zapytany, czy rolnicy nadal będą w ogóle wychodzić na swoje pola, Burrus odpowiedział własnym pytaniem retorycznym: czy sztuczna inteligencja pozbawi nas wszystkich pracy?
Odpowiedź brzmi: nie, powiedział. Nie wszyscy stracimy pracę, a hodowcy nadal będą wychodzić na swoje pola. Będą po prostu bardziej wykształceni w korzystaniu z technologii, gdy to robią.
„Nawet w przypadku zaawansowanych technologii lubimy mieć poczucie, co się dzieje” — powiedział Burrus. „Widzimy rzeczy innymi oczami niż sztuczna inteligencja; widzimy rzeczy innymi oczami niż drony. Potrzebujemy obu.”
Powiedział, że przyszłość sztucznej inteligencji (AI) to „myślenie symbiotyczne” z ludźmi łączącymi się z maszynami, aby uzyskać to, co najlepsze z obu światów.
Badania zmieniają nawet sposób, w jaki hodowcy ekologiczni dbają o swoje uprawy. Instytut Rodale, dla którego pracuje Trizna, jest oddany rozwojowi ruchu organicznego nie tylko poprzez rzecznictwo, ale także badania. Jeden z niedawnych eksperymentów wykazał, że pozostawienie pasów siedliska dla pożytecznych owadów – naturalna kontrola biologiczna – było skuteczne w zwalczaniu ogórka pasiastego (Acalymma vittatum).
Żniwny
Zaczęły pojawiać się inteligentne kombajny mechaniczne do różnych upraw specjalistycznych, w tym truskawek i jabłek.
„Myślę, że jest tutaj, dzisiaj i jeśli ludzie nie mogą zrozumieć, jak zmieni branżę za 20 lat, nie sądzę, aby zwracali na to uwagę” – powiedział Uldrich.
Rzeź się zgodziła.
„Na pewno zobaczycie przejście do tych systemów cyber-fizycznych” – powiedział. Ale po raz kolejny nie stanie się to tylko dzięki postępowi technologicznemu. Bardziej prawdopodobne jest, że robot będzie współpracował z ludzkim menedżerem lub innym „partnerem biologicznym”. A programy hodowli roślin będą ukierunkowane na rozwój upraw, które roboty będą mogły łatwiej zbierać.
„Łodygi na truskawkach będą dłuższe; winogrona będą wisieć dalej od rośliny” – powiedział.
Nie jest jasne, w jaki sposób rozwija się to w branży – i jak jest akceptowane przez różnych hodowców.
Trizna powiedział, że chociaż wielu ekologicznych rolników posiada podstawowy mechaniczny sprzęt do zbioru, technologia ta nie zawsze działa dobrze w różnych środowiskach.
„Zależność od sprzętu jest częścią naszego systemu żywnościowego” – powiedziała. „Trzeba wykonać pracę, aby ten sprzęt był dostępny i miał możliwość pracy w różnych środowiskach.
„Myślę, że następne 20 lat będzie naprawdę ważne dla naszego systemu żywnościowego i dla każdego rolnika” – powiedziała. „Mam nadzieję, że technologia gleby zostanie wykonana w sposób, który przyniesie korzyści rolnikom, a niekoniecznie korporacjom” – powiedziała.
Znalezienie miejsca
Slaughter wykorzystał przykład z historii, aby zilustrować, jak różne technologie mogą łączyć się, aby zmienić branżę. Dwie dekady badań nad nową odmianą pomidora do przetwórstwa, który dojrzewałby w tym samym czasie i dobrze oddzieliłby się od rośliny, oraz kolejna dekada badań nad kombajnem mechanicznym przygotowały hodowców do zakończenia programu pracy Bracero w 1964 roku.
„Sukcesy są wtedy, gdy możemy wprowadzić podejście multidyscyplinarne” – powiedział.
Trizna, producent ekologiczny, wyraził obawę, że hodowcy ekologiczni i kwestie ekologiczne nie zostaną pominięte w przyszłych badaniach.
„Mam nadzieję, że w ciągu następnych 20 lat ludzie naprawdę przyjrzą się bliżej ekologii i będą prowadzić badania nad ekologią, a nie tylko badania dotyczące produktów, ale także badania gleby” – powiedział Trizna.
Burrus wierzy, że przyszłość przyniesie „ciągły wzrost w branży organicznej”, ale także „nową definicję tego, czym będzie kultura organiczna”.
„Spróbuj uczyć się od większych operatorów” – powiedział. „Spróbuj zrobić część tego, co oni robią”.
Uldrich powiedział, że hodowcy nie powinni bać się przyszłości.
„Nie chcę, aby ktokolwiek myślał, że przyszłość przemysłu warzywnego będzie kontrolowana przez jeden lub dwa globalne konglomeraty, których stać na technologię robotyczną, dane i to wszystko”, powiedział.
Klienci prawdopodobnie nadal będą cenić żywność uprawianą lokalnie o wysokiej jakości.
„Myślę, że ludzie będą chcieli kupować żywność uprawianą przez ich przyjaciół i sąsiadów” – powiedział Uldrich.