کشاورزی همیشه با خطر همراه بوده است. خطر آفت، کمبود آب یا مازاد آن و رویدادهای آب و هوایی تنها بخش کوچکی از شرایط موثر در رشد موفق محصول هستند. مواد مغذی و محافظ های زراعی استفاده شده، به رشد گیاهان کمک می کند اما می تواند به محیط زیست آسیب بزند. با وجود مشکلات پایداری، رشد ذخیره مواد غذایی آینده حتی با چالش های بیشتری همراه است.
جمعیت جهان همچنان رو به رشد است، اما زمین های کشاورزی در دسترس چه در داخل و چه در خارج از ایالات متحده، در حال کاهش و تقاضا در حال افزایش است. در حال حاضر جمعیت زمین ۷.۶ میلیارد نفر است، اما انتظار می رود تا سال ۲۰۵۰ جمعیت به ۹.۸ میلیارد نفر افزایش یابد. کشاورزان وظیفه تغذیه جهان را بر دوش دارند، اما هر چه می گذرد، باید این کار را با منابع کمتری انجام دهند.
خبر خوب این که فن آوری کشاورزی که برای رفع این نیاز فزاینده طراحی شده در حال رشد است. فن آوری های کشاورزی هوشمند در حال افزایش است، با نوآوری هایی از پرورش و تغذیه بذر گرفته تا توانایی نظارت بر محصولات و شرایط در زمان واقعی با استفاده از حسگرها و قابلیت های اینترنت اشیاء (IoT). کشاورزان می توانند داده های آب و هوایی فعلی و گذشته و سابقه عملکرد مزرعه را باهم ترکیب کرده و برای برنامه ریزی و مدیریت محصول اطلاعات محلی را هم در نظر بگیرند.
از آزمایشگاه تا مزرعه: نوآوری های بیوتکنولوژی
نوآوری کشاورزی شامل بیوتکنولوژی می شود، بازاری که با ۹۰ میلیارد دلار هزینه در ۲۰۱۸، پیش بینی می شود بین سال های ۲۰۱۹ و ۲۰۲۵، افزایش ۷.۰۷ درصدی در نرخ رشد ترکیبی سالانه اش (CAGR) داشته باشد. نوآوری های بیوتکنولوژی شامل روش ها و ابزارهای پرورش بذر برای اصلاح ارگانیسم ها برای تاثیر بر عملکرد، اندازه، و رنگ است.
Pivot Bio از زیست شناسی برای تولید منابع بهتر نیتروژن برای تغذیه محصولات و محافظت از منابع طبیعی استفاده می کند. کود شیمیایی اغلب بعد از باران به آبراهه ها سرازیر می شود و به مناطق مرده کمک می کند. اکسید نیتروژن نیز در جو منتشر می شود و به گرم شدن کره زمین می افزاید. محصولات Pivot Bio با این مشکلات مبارزه می کنند و در عین حال به بهبود بهره وری کشاورزان نیز کمک می کنند. این شرکت با استفاده از میکروب هایی که به ریشه گیاهان می چسبند، راه حلی ایجاد کرده و در مواقع نیاز نیتروژن رسانی می کند. این محصول به همراه بذر در شیار قرار می گیرد.
کارستن تِمه، مدیرعامل و بنیان گذار Pivot Bio می گوید: “نیتروژن در زمین ننشسته تا شسته شود. از بین بردن رواناب و انشار گازهای گلخانه ای تاثیر زیادی بر محیط زیست دارد.” بر محصولات هم تاثیر زیادی دارد. تِمه می گوید کشاورزان ذرت با فراهم کردن مداوم نیتروژن برای گیاهان، عملکرد خود را به طور متوسط شش بوشل در هکتار افزایش داده اند.
نوآوری در کشاورزی دقیق نیز در حال رشد است، پیش بینی می شود این بازار تا ۲۰۲۵ به ۴۳.۴ میلیارد دلار برسد. استفاده از فن آوری های مختلف، به کشاورزان در افزایش کارایی کمک می کند. این موضوع جذابی در برنامه های کشاورزی کالج است. کوین بات، پروفسور کشاورزی در کالج Ellsworth Community در آیووا فالز، آیووا، می گوید: “به ازای هر فرد در برنامه ما، پنج یا شش نفر در صنعت کشاورزی مایل به استخدام آن ها هستند؛ یک شغل در انتظار آن هاست.
” از لحاظ سخت افزاری، بات پذیرش گسترده نوآوری هایی مانند نظارت بر عملکرد و دستگاه های خودکار کاشت و سمپاش را امکان پذیر می بیند. او می گوید: “ما هر کاری برای کارآمدی حداکثر تجهیزات روی آن ها انجام داده ایم.” قدم بعدی تجزیه و تحلیل اطلاعات بدست آمده توسط این ابزارها است.
این حوزه ای است که Nutrien Ag Solutions روی آن تمرکز دارد. Nutrien Ag Solutions با استفاده از علم داده و فن آوری دیجیتال برای ارائه راه حل ها و پیشنهادات به تولیدکنندگان خود، و در عین حال شخصی سازی رابطه با هر تولیدکننده، به خرده فروش برتر کشاورزی تبدیل شده است. هاب دیجیتال آن ها به مشاوران محصول اجازه می دهد برای تولیدکنندگان خود در طول فصل برنامه های محصول سفارشی ارائه دهند.
(نقل قول:
“قبلا، بعد از یک روز کشت از لحاظ ذهنی خسته می شدم، الان حس و حال بهتری دارم و می توانم یک زمین دیگر را هم کشت کنم.”
کوین بات، پروفسور کشاورزی در کالج Ellsworth Community در آیووا فالز، آیووا)
کاربران هاب دیجیتال به وقایع روزانه آب و هوا، اطلاعات محصول، و فاکتورها دسترسی دارند و می توانند محصولات را به صورت آنلاین سفارش دهند. این هاب دیجیتال با ابزارهایی برای کاهش ریسک، تصمیم گیری مبتنی بر داده و در نهایت افزایش سودآوری، کار تولیدکنندگان را راحت می کند.
راب دانلوپ -نائب رئیس نوآوری و پذیرش فن آوری Nutrien Ag Solutions- می گوید: “ما به همان اندازه که در فن آوری سرمایه گذاری می کنیم، به روابط میان مشاوران محصول و تولیدکنندگان خود نیز متکی هستیم. ما در حال ساخت ابزارهایی هستیم که داده ها و بینش های لازم برای ارائه مشاوره سودآوری و کارآمدی به تولیدکنندگان را در اختیار مشاوران محصولمان قرار می دهند. هاب دیجیتال به ما کمک می کند تا یک برنامه جامع برای تولیدکنندگان ارائه دهیم و در تمام فصل چابک باشیم.”
با هاب دیجیتال Nutrien Ag Solutions، تولیدکنندگان از ابزار توصیه بذر جدید برای آماده شدن برای فصل رشد بعدی بهره مند می شوند. دانلوپ می افزاید: “هاب دیجیتال میزبان یک مجموعه داده جامع است که متغیرهایی که بر عملکرد بذر تاثیر می گذارند را نشان می دهد. ما دسترسی خود به بینش جهانی را بهینه سازی می کنیم تا به تولیدکنندگان سراسر کشور راه حل های محلی ارائه دهیم.”
کشاورزی دقیق حتی در مزارع کوچک تر هم مفید است. بات روی چند صد هکتار زمین کشاورزی می کند و فهمید که تجزیه و تحلیل داده های مزرعه به او امکان می دهد که از کود کمتری استفاده کند. او می گوید: “در گذشته، به طور مداوم روی تمام زمین را پتاسیم پخش می کردم. حالا با استفاده از نمونه های خاک، می دانم که کدام مناطق به پتاسیم بیشتری نیاز دارند و فقط روی آن قسمت از زمین پخش می کنم.” این کار باعث ذخیره زمان و هزینه می شود.
پهپادها، ربات ها، و تجهیزات بهینه سازی
پهپادها یک راه عالی برای سنجیدن و استفاده از محصولات در مزرعه هستند. پهپادها می توانند از مادون قرمز، تصویربرداری حرارتی، یا دوربین های سنتی برای جمع آوری تصاویر برای تجزیه و تحلیل استفاده کنند. به گفته بات، نرم افزار می تواند گیاهان جداگانه را تا کاکل ذرت شناسایی کند یا تعداد گیاهان در هکتار را نشان دهد.
این نرم افزار می تواند علف های هرز را شناسایی کند و سپس از سمپاش نقطه ای متصل، برای نابودی آن ها استفاده کند. درنهایت، بات می گوید که پهپادهای پرنده و زمینی، می توانند محصول را نیز انتخاب کنند. برخی مزارع از پهپادها برای پخش بذر برای محصولات پوششی استفاده می کنند. تخمین زده می شود که تا ۲۰۱۵، ۸۰ درصد فروش پهپادها برای کشاورزی باشد.
تراکتورهای بهینه شده با GPS می توانند به کشاورزان کمک کنند تا ورودی های دقیق تری را با استفاده از نازل بوم دار ارائه دهند. این فن آوری حتی می تواند مقدار موردنیاز هنگام چرخش را به طور خودکار تنظیم کند. با GPS و پردازش ابری، نازل ها می توانند به محض اینکه ناحیه سهم خود را دریافت کرد، پاشیدن را متوقف کنند.
بات می گوید افزودن اتوماسیون هایی مانند فرمان خودکار به تجهیزات، باعث صرفه جویی در وقت کشاورزان و بهبود سلامت روان آن ها می شود. با وجود زمان و تمرکزی که کشاورز صرف گرداندن تراکتور و اطمینان از اینکه به درستی در صف قرار گیرد می کند، کشت یک زمین ۱۰۰ هکتاری بدون فرمان خودکار تقریبا یک روز کامل طول می کشد.
فرمان خودکار زمان کاشت را چندین ساعت کاهش می دهد، اما همچنین نیاز به تمرکز کمتری هم دارد. “قبلا بعد از یک روز کاشت از لحاظ ذهنی خسته می شدم. الان حس و حال بهتری دارم و می توانم یک زمین دیگر را هم کشت کنم.” مزایای این نتایج با بزرگتر شدن مزرعه، افزایش می یابند.
با این حال، کشاورزی هوشمند به تلاش برای اتوماسیون اساسی احتیاج ندارد. کشاورزان اکنون از برنامه های گوشی های هوشمند استفاده می کنند که می توانند بیماری های گیاهی یا آسیب حشرات را با یک عکس فوری تشخصی دهند. چنین ابزارهایی می توانند به آن ها در تعیین راه حل مناسب کمک کنند.
شفافیت به طور فزاینده ای هدف فروش محصولات کشاورزی است. Blockchain برای این کار خیلی به درد می خورد. ردیابی بذر از مزرعه تا پردازنده و تا فروشگاه، به بازاریابی محصول برای مصرف کننده نهایی کمک می کند. همچنین به کشاورزان در فروش کمک می کند، زیرا خریداران به دنبال کیفیت یا ویژگی های خاص محصول هستند. Blockchain سابقه تجارت، قیمت ها، و جزئیات پشت معاملات را دنبال می کند و به فروشندگان و خریداران اجازه می دهد با اطمینان معامله کنند.
مانند سایر فن آوری ها، این فن آوری هم هر چه بگذرد مقرون به صرفه تر می شود. بات می گوید: “با کشاورزی دقیق، این فن آوری اکنون سازگارتر شده و قیمت آن رو به کاهش است.”
