Аграрные инновации 2023 года

Инновации в сельском хозяйстве — 10 технологических трендов, на которые стоит обратить внимание в 2023 году

Будущее сельского хозяйства

К 2050 году спрос на продукты питания вырастет на 70% в соответствии с быстрым ростом населения. Исследование ООН показало, что около 9,9% населения мира все еще голодает, поэтому мысль о том, что нужно будет накормить почти 10 миллиардов ртов, является пугающей перспективой. Поскольку изменения окружающей среды трудно предсказать, мы должны обратиться к инновациям в сельскохозяйственных технологиях.

К счастью, признаки пока вселяют надежду. Нам не нужно ждать три десятилетия, чтобы увидеть, как инновационные сельскохозяйственные решения могут повлиять на жизнь человека в будущем.

Ниже мы расскажем об инновациях и технологиях в сельском хозяйстве, на которые стоит обратить внимание в 2023 году. Мы будем исследовать технологии, которые изменят способ, которым фермеры выращивают, транспортируют, хранят свою продукцию и управляют ею.

  1. Точное земледелие

Точное земледелие — это стратегия управления сельскохозяйственными ресурсами, которая собирает, обрабатывает и оценивает данные и предлагает информацию, чтобы помочь фермерам оптимизировать и повысить качество почвы и производительность.

Управленческие решения зависят от точек данных точного земледелия для улучшения сельскохозяйственных угодий и сельскохозяйственной продукции в нескольких ключевых сферах, в частности:

  • Эффективность использования ресурсов
  • Устойчивость
  • Рентабельность
  • Производительность
  • Качество

Эта инновация в сельскохозяйственных технологиях использует большие данные для содействия управленческим решениям, позволяя фермерам контролировать такие переменные урожайности, как уровень влажности, состояние почвы и микроклимат, чтобы максимизировать урожайность. Он полагается на системы спутниковой агронавигации, дистанционного зондирования, беспилотные летательные аппараты, робототехнику и автоматизацию для улучшения здоровья урожая и оптимизации сельскохозяйственных ресурсов, что способствует повышению производительности. Системы спутниковой агронавигации является отдельной составляющей точного земледелия, именно возможность получать данные координат с сантиметровой точностью благодаря технологии RTK, является базовым фундаментом для big data — больших данных которые предоставляют возможность реализации процессов точного земледелия, подробнее о технологии RTK читайте ниже, а также в нашей статье — https://smilab.com.ua/shcho-take-tekhnolohiia-rtk/

По прогнозам Grand View Research, глобальный рынок точного земледелия к 2028 году достигнет 16,35 миллиардов долларов, растет на 13,1%. Организация считает, что увеличение государственной поддержки и растущая потребность в эффективном мониторинге здоровья урожая будут способствовать росту рынка.

  1. Кинематическая технология реального времени (RTK).

Роберт Салмон, фермер из Великобритании, обнаружил, что ограничение движения сельскохозяйственной техники на постоянной полосе значительно уменьшает вред почве.

«Если позволить машинам беспрепятственно перемещаться по земле, это может привести к тому, что практически вся земля будет заезжена, что ухудшит дренаж и рыхлость».

В 2016 году Роберт планировал перевести свои 4800 акров на 12-метровую систему регулируемого движения, где все сельскохозяйственные машины будут использовать одну и ту же постоянную полосу движения.

Внедрение системы контролируемого движения требует точных методов, которые почти невозможны с традиционными системами GPS.

Технология RTK может обеспечить точность на уровне сантиметра, что позволяет фермерам точно составлять карту своих полей и постоянно сдерживать транспортные средства на одной полосе. Он передает правильную информацию о позиционировании тракторам с помощью радиосигнала, позволяя им оставаться на пути во время движения. Эта инновация улучшает здоровье и производительность почвы, увеличивая производительность при меньших затратах.

  1. Технологии векторизации пчел

Когда речь заходит о производстве сельскохозяйственных культур в США, рынок медоносных пчел оценивается в 20 миллиардов долларов. Эти насекомые необходимы для выживания человека, поэтому в сельскохозяйственном оборудовании появляется все больше инноваций, которые помогают защитить пчел и максимизировать их способность к опылению.

BVT (технологии векторизации пчел) использует коммерчески выращенных пчел для целенаправленного контроля посевов путем опыления, заменяя химические пестициды экологически безопасной системой защиты растений.

Система не требует распыления воды или использования тракторов. Зато научно сконструированный улей позволяет пчелам собирать незначительное количество химических порошков для борьбы с вредителями на ногах, чтобы распространять их во время путешествия по полю.

Эта инновация в сельскохозяйственных технологиях способствует улучшению устойчивого земледелия, урожайности и качества почвы. Решение BVT подходит для многих культур, включая голубику, подсолнечник, яблоки и помидоры, а также работает для ферм любого размера.

  1. Технология животноводства

Современные технологии животноводства предоставляют фермерам информацию на основе данных, что позволяет им оптимизировать управление фермой, улучшить уход за животными и повысить производительность.

Вот некоторые из многих инноваций, которые переосмысливают животноводство:

  1. Автоматизированные молочные установки доят коров автоматически без вмешательства человека, а датчики молока также помогают фермерам контролировать качество молока.
  2. Автоматизированные системы очистки удаляют отходы, создавая более чистую среду без болезней.
  3. Неантибиотическое лечение Armenta использует технологию акустических импульсов (APT) для мастита крупного рогатого скота, коровьей болезни, которая вызывает более 6 миллиардов долларов ежегодных потерь в США и Европе.
  4. Автоматизированные системы кормушки обеспечивают животных кормовыми смесями, адаптированными к их потребностям и в нужном количестве.
  5. Faromatics использует робототехнику, ИИ и большие данные для повышения благосостояния животных и производительности фермы.

5. Лазерные страшилки

Назойливые птицы или грызуны могут представлять угрозу для выращивания культур в открытом грунте. В прошлом фермеры полагались на традиционные пугала, чтобы отпугнуть голодных захватчиков. Но сегодня владельцы и менеджеры ферм обращаются к высокотехнологичным устройствам с датчиками движения, чтобы не дать птицам грабить посевы.

Обнаружив, что птицы чувствительны к зеленому цвету, исследователь из Университета Род-Айленда помог разработать лазерное чучело, которое проецирует зеленый лазерный свет. Свет не виден людям на солнце, но он может пролетать на 600 футов через поле, чтобы напугать птиц, прежде чем те успеют уничтожить посевы.

Ранние испытания с лазерными пугалками показали, что устройства могут минимизировать ущерб урожаю, уменьшив популяцию птиц вокруг сельскохозяйственных угодий на 70-90%.

  1. Автоматизация фермы

Автоматизация ферм объединяет сельскохозяйственную технику, компьютерные системы, электронику, химические датчики и управление данными, чтобы улучшить работу оборудования и принятия решений и, наконец, уменьшить человеческое влияние и ошибки.

Сокращение рабочего времени, высокие урожаи и эффективное использование ресурсов побуждают к широкомасштабному внедрению этой технологии. Сейчас фермеры используют автоматизированные комбайны, дроны, автономные тракторы, посев и прополку, чтобы изменить способ выращивания своих культур. Технология выполняет мелкие и повторяющиеся задачи, позволяя им сосредоточиться на более важных функциях.

Как и в любой другой сфере, автоматизация может помочь сотрудникам сэкономить время, поскольку технология уменьшает потребность людей активно участвовать в выполнении задачи. Благодаря автоматизации большинство фермеров теперь проводят больше времени со своими семьями, чем раньше.

  1. Внутреннее вертикальное земледелие

Средняя урожайность риса с гектара составляет от трех до шести тонн. Однако фермерам не приходится сталкиваться с этим ограничением при использовании внутреннего вертикального земледелия. Это закрытое вертикальное земледелие выращивает сельскохозяйственную продукцию, сложенную над другой в закрытой и контролируемой среде. Технология использует стеллажи для выращивания, установленные вертикально, чтобы увеличить урожайность в ограниченном пространстве. Довольно часто полкам не нужна почва — они либо гидропонные, либо аэропонные:

Гидропоника — это практика садоводства, которая выращивает растения в воде и питательных растворах.

Аэропоника подвешивает корни сельскохозяйственных культур в воздухе, а опрыскиватели периодически опрыскивают их водой и питательными веществами.

Внутренние вертикальные фермы позволяют производителям контролировать такие переменные, как освещение, температура, вода и иногда уровень углекислого газа, что позволяет им получать здоровые и большие урожаи.

Другие преимущества технологии включают на 70% меньшее потребление воды, что сохраняет энергию, и снижение затрат на рабочую силу благодаря использованию роботов для сбора урожая и посева.

  1. Минихромосомная технология

По данным Agritech Tomorrow, рост населения и спроса на продовольствие означает, что фермерам нужно будет увеличить производство сельскохозяйственных культур по меньшей мере на 23%, чтобы сохранить наш нынешний уровень жизни. Следовательно, потеря всего урожая из-за вредителей является серьезной проблемой по мере роста глобальной популяции.

В последние годы генетически модифицированная пища вызвала определенную критику, поскольку исследования показали, что она может быть связана с аллергическими реакциями или содержит вредные токсины, которые могут подвергать людей риску для здоровья. Другая проблема заключается в том, что производство ГМ пищевых продуктов может нарушить естественное биоразнообразие или высвободить токсины в почву.

К счастью, на горизонте есть надежда. Сельскохозяйственные генетики могут применить минихромосомную технологию для улучшения признаков растения, никоим образом не изменяя гены. Поскольку минихромосомы содержат небольшое количество генетического материала, можно использовать эту технологию, чтобы сделать растения более засухоустойчивыми или устойчивыми к вредителям, не вмешиваясь в естественное развитие хозяина.

Короче говоря, минихромосомная технология позволяет генным инженерам создавать культуры, которые требуют меньше пестицидов, фунгицидов и удобрений, уменьшая зависимость от вредных химикатов. Это также позволяет достичь биообогащения и повысить питательное содержание растения.

  1. Программное обеспечение для управления фермой

Чем больше ферма, тем сложнее контролировать все операции. Но в эпоху SaaS существует программа почти для всего, включая управление фермой.

Программное обеспечение для управления фермой — это интегрированная платформа, которая предоставляет данные и информацию в режиме реального времени, например цифровой контрольный список, чтобы помочь фермерам отслеживать ежедневную деятельность. С помощью этого программного обеспечения для мониторинга и отчетности фермеры могут улучшить принятие решений во время всех операций.

FarmERP, решение для планирования ресурсов предприятия, позволяет фермам оптимизировать свои процессы и обеспечивает бесперебойное сотрудничество. Это позволяет пользователям управлять закупками, цепочкой поставок, финансами и обработкой из единого центра.

Эти инновации в сельскохозяйственных технологиях будут продолжать развиваться, поскольку устройства с поддержкой Интернета станут повсеместными. Mordor Intelligence прогнозирует, что рынок программного обеспечения для управления фермами будет значительно расти.

  1. Технология водного хозяйства

Орошение является жизненно важным методом обеспечения водой засушливых земель, которые обычно имеют недостаточное количество осадков, чтобы сделать их пахотными. Однако, несмотря на то, что сегодня это важный аспект сельского хозяйства, многие фермеры все еще орошают свои поля расточительным количеством воды так же, как это делали жители Месопотамии более 4000 лет назад.

Кроме потери более двух третей воды, паводковый полив может переувлажнить растения, повлияв на их рост. Он также может переносить избыток удобрений в ручьи и озера, загрязняя источники пресной воды.

Инновации и технологии в сельском хозяйстве предлагают фермерам более устойчивые способы обеспечения растений достаточным количеством воды. Например, N-Drip, система микрокапельного орошения, позволяет воде медленно капать к корням растений, создавая надлежащую среду для процветания культур. Технология уменьшает использование воды до 50% и улучшает качество урожая.

Заключительные мысли

В эпоху, когда обеспокоенность окружающей средой и опасения изменения климата достигли самого высокого уровня, устойчивое сельское хозяйство является острой проблемой. Население планеты растет, а растущая нехватка земли и воды представляет серьезную угрозу долголетию человеческой расы. Но в то время как многие политики медлят, стартапы сельскохозяйственных технологий заняты действиями.

От достижений в точном земледелии до автоматизации ферм, генетики и технологий управления водными ресурсами, инновации в сельскохозяйственных технологиях обеспечивают более разумное, безопасное и продуктивное земледелие.

Эта статья является приблизительным переводом англоязычной статьи — masschallenge.org/articles/agriculture-innovation/