2020 рік може розпочати найшвидшу технологічну гонку в історії сільського господарства. Поєднання досягнень сучасної науки із штучним інтелектом та технологіями, пов’язаними з хмарою, можуть призвести до революційного ведення сільського господарства способами, про які тільки мріяли у фільмах.
Дрони в сільському господарстві
У глобальному звіті “Ринок сільськогосподарських дронів” на 2020 рік прогнозується зростання використання БПЛА і розширення їх представлення на існуючих ринках.
Сільськогосподарські дрони використовують технології для обприскування, картографування, боротьби зі шкідниками, висіву насіння, дистанційного зондування та точного землеробства.
Світовий ринок сільськогосподарських дронів складає $494 млн. Очікується, що до 2022 року він досягне $3,69 млрд.
Дрони, оснащені гіперспектральними, мультиспектральними або тепловими датчиками, здатні ідентифікувати ділянки, які потребують змін в зрошенні. Окрім цього дрони збиратимуть інформацію для платформ, які будуть обчислювати вегетаційні індекси. Ці обчислення дозволять встановлювати стан посівів, виявляючи захворювання та шкідників.
Штучний інтелект та машинне навчання
Фермери продовжують витрачати великі кошти на насіння та добрива. Однак їм все ще бракує достовірної інформації, щодо вирішення питань: яке насіння придбати, скільки посадити та які добрива чи дадуть найкращий результат у різних регіонах? Ось тут приходить на допомогу штучний інтелект (AI) та машинне навчання. Оскільки технологія стає все більш потужною, вона дозволяє обробляти величезну кількість даних, які жодна людина самотужки не опрацювала б.
У 2019 році ринок AI у сільському господарстві оцінювався у $0,77 млрд. Очікується, що до 2025 року він досягне $2,47 млрд. Наприклад, безпілотний трактор – тренд на ринку. Ним можна керувати дистанційно, використовуючи технологію на основі GPS, розпізнавати поля господарства та керувати ними за допомогою планшета. Парк менших автоматизованих тракторів може збільшити прибуток фермерів більш ніж на 10% і може знизити витрати на робочих.
Технологія редагування генів CRISPR-Cas9
Ідея CRISPR-Cas9 була відкрита в 1987 році, але вже протягом останніх п'яти років почали з'являтися реальні досягнення технології редагування генів. Використовуючи імунну систему бактерій для редагування або скорочення та заміни послідовностей ДНК, генетичні зміни відбуваються швидше і за менші витрати. Революційна система вже була використана для створення грибів, які не буріють легко, і одного дня можуть захистити рослини від посухи, хвороб чи комах, допомагаючи людині боротися з раком або ліквідувати генетичні захворювання.
Ця технологія редагування генів – це те, що роблять фермери тисячі років, тільки вона прискорює процес в експоненціальному масштабі,
Ульдріч вказує на недавнє відкриття в університеті Іллінойсу, де дослідникам вдалося зламати генетичний код рослин, щоб зробити фотосинтез більш ефективним. Це відкриття показало, що врожайність на 40% покращилася, і воно може працювати на багатьох харчових підприємствах.
Вчені вважають, що можна підвищити врожайність на 70% до середини століття, використовуючи лише цю одну методику.
Генетика для підвищення урожайності
В останнє десятиліття вчені завершили послідовність багатьох найважливіших харчових геномів у світі. Це в поєднанні з прогресом в генетичних науках має бачити сплеск нових видів рослин і тварин.
У 2018 році Біосистеми Benson Hill оголосили про партнерство з великою насіннєвою компанією з метою підвищення ефективності використання сонячного світла кукурудзою. Вони сподіваються представити проект урядовим установам на затвердження у 2021 році.
Ще одна дослідницька група, Лабораторія Спринг-Харбор та Служба сільськогосподарських досліджень USDA, оголосили наприкінці 2019 року, що вони зможуть подвоїти потенціал урожайності сорго. Вчені виявили набір генів, які контролюють вироблення гормонів і впливають на цвітіння та врожайність. Команда вважає, що у такий же спосіб можна подвоїти урожай кукурудзи та рису, які мають схожі гени.
Розвиток роботів для сільського господарства
Роботи захопили нашу уяву та прагнення до надійної, доступної, автономної робочої сили. Еволюція недорогих датчиків, удосконалених GPS та машин, що самостійно навчається вибухає поза лабораторіями та гаражами.
Деякі з цих роботів сьогодні великі, незграбні та дорогі. Проте очікується, що у наступному десятилітті ціни на них знизяться, і самі роботизовані технології стануть набагато розумнішими через сенсорну технологію, штучний інтелект та 5G-з'єднання.
Оскільки роботи продовжують покращуватись і стають доступнішими, очікуйте, що технологія продовжить переходити від великих агропідприємств до найменших сімейних фермерських господарств.
Біопрепарати
Перспективними напрямами для розвитку мікропідприємництва стали екологічні проекти, спрямовані на збереження довкілля та переробку відходів, виготовлення органічної продукції, “зеленої” енергії та екотуризм в історичних регіонах країни.
Здатність біологічного світу вирішувати виклики сучасного сільського господарства — активно використовується вченими. Боротьба зі шкідниками та збільшення поживних речовин завдяки біопрепаратам — біологічні рішення, що швидко розвиваються навіть на звичайних полях.
У доповіді Американської академії мікробіології встановили, що сільськогосподарські мікробні розчини можуть підвищити врожайність деяких культур на 20%. Вчені також вважають, що мікроорганізми можуть знизити потреби на пестициди та добрива на 20% протягом наступних 20 років.
