Агроинновации повышают производительность без дополнительных рисков для окружающей среды
Устойчивое развитие является одной из мегатенденций, формирующих сектор сельского хозяйства. Сегодня мы имеем возможность наблюдать массовый выход на рынок решений, которые пытаются сделать выращивание фруктов и овощей более экологичным и устойчивым.
В настоящее время чувствительность «технологичной революции» к экологическим аспектам производства неуклонно растет. Технологические разработки, включая цифровую трансформацию и Интернет вещей (англ. internet of things, IoT), стимулировали появление ряда инновационных разработок в сельскохозяйственном секторе.
Распределение тенденций в инновациях в сельском хозяйстве.
Анализируя сцену стартапов в этой отрасли, эксперты аналитической группы «Pixofarm» констатируют, что на сегодняшний день большинство технических разработок было сделано в секторе робототехники и Интернета вещей , работая над новыми решениями с дронами, датчиками и интеллектуальными сельскохозяйственными машинами . При этом 40% основателей изобрели решения для оцифровки жизни фермера, предоставив целостные платформы управления и системы мониторинга. Устойчивое развитие является руководящим принципом для 11% молодых компаний, где наблюдаются инновационные разработки, особенно в области управления водными ресурсами, упаковки и экологически чистых продуктов.
ФАО приступила к реализации «Инициативы 1000 цифровых деревень»[1], которая помогает претворять стратегии цифрового сельского хозяйства в практические действия, ускорять цифровую трансформацию сельских районов и сокращать цифровую пропасть между сельскими и городскими районами целостным и устойчивым образом. Данная программа охватывает: цифровизацию сельского хозяйства на основе информационно‑коммуникационных технологий(ИКТ) в интересах повышения производительности и внедрение соответствующих цифровых решений; развитие цифровых услуг для фермеров в интересах повышения доступности социальных и экономических служб; внедрение цифровых решений для поддержки преобразований в сельских районах в целях активизации оказания услуг общественного пользования в сферах здравоохранения, образования, занятости, социального обеспечения, экотуризма и агротуризма.
Читателям журнала «Ширин мева» будут интересны 7 инноваций, которые уже существуют и оптимизируют процессы в аграрном секторе.
Появилось множество новых программ, которые помогают руководителям хозяйств собирать, описывать и предоставлять дополнительную информацию о полях с овощными культурами или фруктовых садах, а также связанных с ними продуктах. Это программное обеспечение оснащено функцией определения погодных условий, предоставляя данные, позволяющие фермерам принимать решения в течение всего сезона.
Благодаря размещаемым на поле датчикам, метеостанциям, изображениям и алгоритмам производители могут принимать более обоснованные решения в течение всего сезона.
Farmer’s Edge — аппаратный и программный продукт, использующий спутниковые снимки и точные технологии, чтобы помочь фермерам выявлять, наносить на карту и управлять изменчивостью сельскохозяйственных угодий.
В течение многих лет производители вручную собирали данные о размерах плодов и подсчитывали сотни плодов на деревьях один за другим, что потребовало огромных усилий. Цифровая революция облегчает жизнь фермерам и меняет этот подход за счет внедрения революционных технологий для автоматизации и совершенствования процесса.
Первым примером в этом смысле является Pixofarm, которая может предоставить текущий и прогнозируемый средний размер яблок, скорость роста, количество плодов, прогнозируемое производство и распределение по классам размеров во время сбора урожая, фотографируя фрукты с помощью смартфона.
Программное обеспечение стартапа Mavrx позволяет фермерам мгновенно визуализировать все свои поля, выделяя области, на которые необходимо направить ресурсы, и оценивая урожайность.
С помощью машинного обучения и тестирования геномики продукт компании Trace Genomics может идентифицировать микробы и другие биологические данные в почве, помогая фермерам максимизировать урожайность.
Компания AgCode по управлению виноградниками помогает виноградарям отслеживать урожай, полевые условия и зрелость винограда, чтобы максимизировать урожайность и управлять рабочей силой.
Компания AeroFarms, основанная в 2004 году и базирующаяся в Нью-Джерси, выращивает более 800 различных культур, используя внутреннюю вертикальную систему земледелия, при этом используя на 95% меньше воды, чем при традиционном земледелии.
В отличие от гидропонного земледелия — метода, который заменяет почву богатой питательными веществами водой, AeroFarms использует аэропонную технологию. Этот процесс включает использование ткани из переработанного пластика для опрыскивания корней водой, кислородом и питательными веществами. В сочетании с эффективными светодиодными лампами определенной интенсивности и спектра стабильные внутренние условия обеспечивают надежную защиту от вредителей, устраняя необходимость в пестицидах, фунгицидах и гербицидах.
Методология компании AeroFarms по устойчивому домашнему сельскому хозяйству могла бы стать прогрессивным решением для сельскохозяйственной отрасли, особенно с учетом того, что изменение климата продолжает влиять на стабильность погодных условий и соответственно на рост урожая.
Изменение климата снижает численность и разнообразие диких пчел-опылителей. Пчелы больше страдают от изменения климата, чем от нарушения среды их обитания. Растения, которые так сильно зависят от опыления, проводимого пчелами, больше не будут обеспечивать необходимую стабильность для нашего глобального продовольственного снабжения. В Европе, Азии, Северной и Южной Америке популяция пчел неуклонно сокращается.
На фоне озабоченностей фермеров возникла услуга «искусственное опыление», и пионером в этом направлении стала основанная в 2016 году израильская компания Edete. Она разрабатывает решение для опыления пчел «искусственное опыление как услуга». Для этих целей компания разрабатывает способ хранения пыльцы и последующей синхронизации опыления с помощью механических опылителей.
Его целевой рынок Edete начинался с выращивания миндаля, а с тех пор расширился на такие фрукты, как яблоки, груши, сливы и вишни. Другие культуры, такие как хлопок, семена канолы и фисташки, также входят в круг рыночных интересов Edete.
Дроны — это автономные летательные аппараты, которые летают над определенной территорией и могут осуществлять ряд функций, подразумевающих эффективную замену «человеческих рук». Постепено дроны смогли органично интегрироваться в сферу сельского хозяйства. В своем применении в сельскохозяйственном секторе дроны используются не только для фотографирования или видеосъемки во время полета над полями, но и для сбора урожая и доставки.
Кабинет Министров принял постановление №721 от 29.11.2021 г. «О внесении изменений и дополнений в некоторые постановления Правительства Республики Узбекистан в связи с Постановлением Президента Республики Узбекистан №ПП-5006 от 24.02.2021 г. «О дополнительных мерах по совершенствованию системы использования и охраны земель сельскохозяйственного назначения». В частности, в Положении о порядке эксплуатации беспилотных летательных аппаратов в гражданской и государственной авиации Республики Узбекистан (утв. ПКМ №287 от 31.08.2016 г.) изменено требование к беспилотным летательным аппаратам гражданской авиации. Они должны иметь максимальную взлетную массу не более 25 кг, за исключением беспилотных летательных аппаратов, предназначенных для агротехнических мероприятий в сельском хозяйстве, максимальная взлетная масса которых не должна превышать 100 кг.
Компания Kray Technologies разработала первый в мире полностью цифровой беспилотный опрыскиватель для сельскохозяйственных культур. Эта сельскохозяйственная инновация, способная автономно обрабатывать до 500 гектаров в день, приносит ряд преимуществ фермерам.
Промышленные дроны служат заменой сельскохозяйственных самолетов, потребляя меньше топлива, меньше технического обслуживания и персонала, и работают со скоростью до 100 км в час, покрывая обширные территории за короткое время. В результате высокоэффективная технология сокращает затраты на внесение удобрений до 90%. Более частое внесение удобрений снижает потери урожая.
В сельском хозяйстве системы Интернета вещей (IoT) используют датчики почвы и погоды для получения информации, которая может быть использована для принятия соответствующих оперативных решений. Кроме того, система IoT также может помочь фермерам свести к минимуму беспокойство, связанное с вредителями, за счет анализа данных.
Trapview — это автоматизированная система мониторинга и прогнозирования вредителей, которая предоставляет фермерам данные о состоянии их сельскохозяйственных культур почти в реальном времени. Основанная в 2007 году в Словении, Trapview сегодня управляет более чем 4000 полей и утверждает, что обладает самой большой в мире базой данных алгоритмов и данных о вредителях. Алгоритмы компании позволяют идентифицировать около 40 различных видов насекомых в их моделях прогнозирования. Прогнозируя потенциальные вспышки вредителей, технология искусственного интеллекта выполняет роль цифрового сотрудника, помогая защитить показатели выживаемости сельскохозяйственных культур.
Еще одним решение в данном направлении предлагает стартап Spensa Technologies, его программное обеспечение позволяет фермерам записывать, загружать и отслеживать наблюдения за своими полями, а оборудование Z-Trap позволяет фермерам отслеживать вредителей на полях, отлавливая и идентифицируя виды насекомых.
На борьбе с вредителями специализируется бразильский стартап Strider по управлению ранчо, который продает приложение для мониторинга вредителей, которое позволяет фермерам контролировать и решать, как лечить заражения
Машины и робототехника получили широкое распространение в аграрном секторе. Однако, с учетом сегодняшнего технологического развития большинство машин уже интегрировано с системами обработки данных и автоматизированными системами. Сегодня датчики и дистанционное управление позволяют фермерам управлять тракторами и машинами, не выходя из дома. И даже находясь далеко от места дислокации сельхозугодий.
Учитывая факто экологии, то сегодня фермеры большое внимание уделяют органическому земледелию. Использование химикатов при посадке сводится к минимуму. Наличие инноваций, таких как индивидуализированные биоудобрения, удобрения на основе мочи и удобрения на основе водорослей и микроорганизмов, является одной из самых интересных и обнадеживающих тенденций в сельскохозяйственном секторе.
Одна из самых интересных тенденций — сокращение использования химикатов для выращивания сельскохозяйственных культур, а также исследования для поиска альтернатив наиболее распространенным химическим продуктам. Например, Nitroterra может предоставить клиентам индивидуальные биоудобрения, созданные на основе данных анализа почвы. Очень новаторские и необычные решения также принадлежат компании Toopi, которая разработала удобрения на основе мочи, и компании Ficosterra, использующая водоросли и микроорганизмы для развития сельскохозяйственных культур и растений.
mOasis производит нетоксичную гелеобразную почвенную добавку BountiGel, которая позволяет фермерам оптимизировать использование воды в сельскохозяйственных почвах. Проверено на большом количестве культур, производители, добавляющие BountiGel в почву, могут повысить урожайность и сократить потребление воды. Гель работает, удерживая лишнюю воду возле корней растения и выпуская ее, когда почва высыхает. Полевые испытания, проведенные Калифорнийским университетом в Дэвисе, показали, что продукт обеспечивает 30% -ное увеличение урожайности брокколи — при использовании на 25% меньше воды. BountiGel сохраняет эффективность до трех лет, пока не подвергнется безопасному биоразложению.
Производство — всего лишь важный этап в цепочке создания стоимости фруктов, и он тесно связан с классификацией и упаковкой самих фруктов. С точки зрения устойчивости поиск новых способов упаковки фруктов является важной обязанностью сельскохозяйственного сектора, и в этом секторе работает довольно много стартапов.
Биоразлагаемая упаковка является основным двигателем сокращения количества пластика: например, в IUV команда разработала съедобно-биоразлагаемую пленку, которую можно использовать для упаковки и хранения безопасных пищевых продуктов. В аналогичном направлении Packtin может получать упаковочный материал из промышленных и сельскохозяйственных отходов и получать новый материал, используя круговой подход. Также многоразовая упаковка — инновационный способ решения проблемы упаковки пищевых продуктов. Например, Cellugy и Arekapak используют биоцеллюлозу и натуральные материалы для производства прочной и многоразовой упаковки.
[1] https://www.fao.org/asiapacific/perspectives/digital-villages/en/
