Сообщить об ошибке на сайте
URL
Ошибка
Сельское хозяйство

К 2050 году число жителей на планете вырастет до 9,7 млрд человек. Все они будут нуждаться в пище, причем в высококачественной, так как благосостояние общества также возрастет. Чтобы прокормить такое количество людей, сельское хозяйство должно радикально измениться и стать в меньшей степени хозяйством, а в большей степени — масштабным производством. Добиться этого позволят новые технологии, которым The Economist посвятил обстоятельный лонгрид. «Хайтек» отобрал самые интересные тенденции и явления — от дронов и светодиодов до фарм-менеджмента и роботов-сборщиков урожая.

Датчики и счетчики

Сегодня уже существуют умные системы для ухода за растениями — они автоматически поливают и удобряют всходы, учитывая каждый нюанс.

Так, например, работает система выращивания миндаля. Датчики увлажнения, расположенные по всему периметру миндальной рощи, постоянно анализируют почву. Результаты передаются в облачное хранилище, обрабатываются и направляются в систему ирригации с капельными лентами. Каждые полчаса строго определенное количество воды при необходимости смешанное с подходящей дозой удобрений проходит через капельные ленты, напитывая миндальные деревья.

Эта технология, которая экономит до 20% воды, попадает под понятие умного фермерства — системы точного расчета посадки, полива, удобрения и сбора урожая с использованием компьютерных систем.

Современные датчики также анализируют состав почвы и прогнозируют ее плодородность, степень насыщения влагой и удобрениями.

GPS-навигация

EAST NEWS

Системы GPS навигации позволяют узнать точное местоположение тракторов и другой сельскохозяйственной техники вплоть до сантиметров. Благодаря этому техника не возделывает одни и те же отрезки земли несколько раз и не пропускает важные зоны, что раньше происходили повсеместно. Такой подход позволяет сократить затраты на топливо до 40%, а также более эффективно использовать удобрения, гербициды и пестициды.

С помощью GPS на многих фермах уже составляются карты урожая, на которых показано, какие отрезки земли более эффективны и продуктивны, а точная картографическая съемка дает понимание того, как вода воздействует на тот или иной участок земли.

Самолеты и дроны

EAST NEWS

Чтобы собрать данные о своих угодьях, фермеры также используют небольшие самолеты. ЛА измеряют площадь урожая и отличают посевы от сорняков. Технология полиспектрального анализа исследует, как растения впитывают и отражают солнечный свет с разной длиной волн. На основе этих сведений можно определить, какие растения процветают, а какие нет.

Полиспектральные камеры бывают настолько точными, что могут делать снимки отдельных растений, что позволяет еще больше повысить продуктивность.

Многие компании внедряют в сельское хозяйство квадрокоптеры и другие виды БПЛА. Современные фермеры даже используют спутники. Например, Planet Labs полагается на нашумевшие мини-сателлиты CubeSats, которые легко запускать на орбиту и так же легко выводить из эксплуатации. Компании иногда получают доступ к архивам спутниковых данных и могут изучить, как менялись отдельные поля и участки земли с течением времени, сколько биомассы они производили из года в год, а затем сравнить эти данные с современными показателями.

Системы фарм-менеджмента

Подключенные фермы сегодня — обычное дело. Целый ряд стартапов предлагает системы управления сельскохозяйственными делами в разном формате: в виде кооперативного банка анонимизированных данных, в виде стандартной менеджмент-системы или в виде специализированных программ, например, для управления сбором винограда.

Все эти проекты позволяют ценным данным, полученным от датчиков, спутников и других источников, не пропадать впустую, а приносить пользу и повышать продуктивность и производительность.

Роботы для урожая и ухода

RIPPA

Разработанный в Сиднейском университете робот RIPPA на солнечной энергии находит сорняки и ловко их уничтожает, используя тщательно отобранные дозы пестицидов.

Rowbot Systems работает над устройством, которое сможет самостоятельно перемещаться в маисовом поле и подбрасывать удобрения там, где это необходимо, не повреждая при этом хрупкие всходы.

Появляются и роботы-сборщики урожая. Например, SW6010 от AGROBOT с помощью камеры распознает спелые ягоды клубники и собирает только их.

В целом, в ближайшее десятилетие ожидается настоящий робототехнический бум, который затронет и сельское хозяйство.

Светодиоды

LED-лампочки стали настолько дешевыми и эффективными, что закрытые теплицы постепенно оказываются более выгодными, чем открытые сады и огороды. Растения выращивают в супермаркетах, на складах и даже в подвалах. Британский стартап Growing Underground выращивает 20 видов салата под землей на территории сохранившихся после Второй мировой войны бомбоубежищ.

Яркость освещения, поступающего от светодиодов, легко можно регулировать, как и другие показатели, например, температуру и влажность.

Распространение получают и вертикальные фермы, которые тоже выходят за рамки привычных теплиц и посадок и могут адаптировать под различные пространства.

Фенотип как ключ к совершенству

Оптимизация фенотипа растений также творит чудеса. Ученые пытаются максимально точно сымитировать условия произрастания различных культур, чтобы воспроизвести сами культуры.

Калеб Харпер, ученый из Медиалаборатории МТИ, совместно с коллегами разрабатывает «Персональный пищевой компьютер». Это устройство позволит управлять освещением, уровнями CO2, влажностью, температурой воздуха и почвы, а также качествами воды, поступающей через почву к корням, и другими химическими характеристиками.

За условиями развития растения будут непрерывно наблюдать веб-камеры, которые подключены к специальному ПО. По цвету и форме листьев они определяет степень роста, а специальные датчики выявят зоны активного фотосинтеза — этим процессом, кстати, ученые тоже постепенно учатся манипулировать. Технологии даже позволяют регулировать вкусовые свойства культур. Несколько десятков «Персональных пищевых компьютеров» уже есть на рынке, а 100 других готовится к выпуску.

Генетические эксперименты

EAST NEWS

Фермы все больше напоминают фабрики, в которых все процессы отлажены, а продукты защищены от любых капризов природы. Знание особенностей ДНК растений, ее последовательности совершенствует процесс селекции. Больше не нужно выращивать растения до полного созревания, чтобы понять, удалось ли добиться нужных характеристик. Достаточно лишь изучить геном.

Конечно, генетическую модификацию сдерживает недоверие общественности и этические проблемы. При этом за последние десятилетия так и не было доказано, что употребление в пищу ГМО-продуктов негативно отражается на здоровье.

Технологии редактирования ДНК не стоят на месте — сегодня можно заменить или удалить буквально один нуклеотид. Такой подход больше похож на естественную мутацию, на основе которой строится селекция.

Не стоит забывать и о технологии «генетических ножниц» CRISPR/Cas9, которая в перспективе позволит редактировать геном растений и защищать их от вирусов и паразитов.

Животные: контроль и модификация

EAST NEWS

Крупный рогатый скот уже не носит на шее колокольчики — на смену им пришли умные датчики. Один из таких примеров — Smartbell, который отслеживает двигательную активность животного и передает данные в облачное хранилище. Датчики движения также позволяют понять, готова ли корова к осеменению.

Некоторые устройства устанавливают прямо в первый отдел желудка — так называемый рубец, где измеряют кислотности и даигностируют проблем с ЖКТ.

Ученые также используют генетическую модификацию, чтобы сделать животных более безопасными. Например, выводят голштинских коров без рогов. Изменение генов также применяют, чтобы создать у свиней иммунитет к африканскому свиному гриппу.

Фермеров становится все меньше

Но главный признак прогресса — это тот факт, что с землей сегодня работает все меньше людей. Их работу теперь выполняет специальная сельскохозяйственная техника, системы распространения удобрений и агрохимикатов, роботы, дроны и другие устройства.

В 1900 году 41% рабочей силы в Америке работал на фермах, а сегодня этот показатель составляет лишь 2%. И постепенно эта тенденция приходит в другие страны, даже в страны третьего мира.

Загрузка...
Подписывайтесь на наши каналы в Telegram

«Хайтек» - новости онлайн по мере их появления

«Хайтек» Daily - подборки новостей 3 раза в день

Жить по-умному: как защитить свой дом и не бояться киберугроз
Умный дом
Андрей Синогейкин, Wonder Technologies, — об искусственных алмазах
Тренды
Никита Бокарев, ESforce, — о деньгах, киберспорте и его немаргинальности
Тренды
YouTube-депрессия: как создатели популярных каналов боятся потерять подписчиков и разум
Тренды
Гельмут Райзингер, Orange Business Services, — об IIoT, 5G и телеком-стартапах
Мнения
«Робот берет вас на работу»: как искусственный интеллект, блокчейн и VR подбирают персонал
Мнения
Тренды
Телемедицина, роботы и умные дома: каким через 5 лет будет «оцифрованный» город в России
Мясная революция: как перейти от веганских заменителей к клеточным технологиям и биореакторам
Идеи
AI-выборы: как искусственный интеллект и голосовые помощники сделают демократию лучше
Тренды
Идеи
Тупик для беспилотников: как мечты разработчиков разбиваются о неожиданности на дорогах
Здесь нужен InsurTech: за какими стартапами будущее страхования
Мнения
Вирус лженауки в Google: как поисковые системы распространяют опасные мифы о прививках
Идеи
«Кто-то управляет моим домом»: как жертв домашнего насилия терроризируют с помощью умных устройств
Умный дом
Паскаль Фуа, EPFL, — о ключевых точках, глубоких нейросетях и эпиполярной геометрии
Мнения
20 фильмов о кибербезопасности, взломах и цифровых преступлениях
Тренды
Ян Лекун, Facebook: «Прогностические модели мира — решающее достижение в ИИ»
Мнения
Джианкарло Суччи: «Попытка спроектировать программу без багов — утопия»
Иннополис
Game out: Как видеоигры обучают детей-аутистов держать равновесие и узнавать людей
Тренды
Прослушка, контроль камеры и предсказание смерти пользователя: самые странные патенты Facebook
Кейсы
Цес Снук, QUVA: «Мы не хотим зависеть от крупных компаний, которые владеют всеми данными»
Мнения
Иннополис
Дмитрий Песков, АСИ: «В России традиционно долго запрягают, и в сфере IT мы только этим и занимаемся»
ДНК-тесты: как генетические компании обманывают людей и разрушают семьи
Мнения
Мануэль Маццара: «Для Facebook вы не покупатель, вы — продукт»
Иннополис
Тренды
Блокчейн, искусственное мясо и «смерть» смартфонов: что будет с технологиями через 10 лет
Витторио Феррари, Google: «Чтобы машина распознала книгу о Гарри Поттере нужна сложная математическая модель»
Мнения
7 медицинских технологий, которые скоро придут в российские больницы
Идеи
Руслан Зайдуллин, основатель Doc+, — о том, что делать Минздраву и о проблемах в российской медицине
Мнения
Ричард Вдовьяк, Philips: «В будущем диагностировать заболевания будут не только врачи, но и сами пациенты»
Тренды
Шедевры за биткоины: Как криптовалюта меняет рынок искусства
Блокчейн
Почему «московий» и «оганесон» устроили раскол между физиками и химиками?
Кейсы
Тренды
Сэр Харшад Бадехиа — о бронежилетах будущего, русских математиках и металлургии
«Надежнее золота»: блокчейн в цифрах
Блокчейн
Бас Лансдорп, Mars One: «Моя жена отдала бы все, чтобы не лететь на Марс»
Полет на Марс
Как big data, блокчейн и 3D-печать сделали пищу полезнее
Мнения
Томас Циммерман, IBM, — о том, как остановить конец света, спасая планктон
Тренды
Без Siri, Алисы и «Окей, Google»: как и зачем нас подслушивают собственные телефоны
Тренды
Шрада Агарвал, Outcome Health: «Когда человек знает о своей болезни, от этого выигрывает и он, и фарма»
Мнения
Тренды
«Дорогая, я ухожу от тебя к роботу!»: заменят ли секс-андроиды реальные отношения?
7 правил для начинающих и разумных блокчейн-инвесторов
ICO
Четвертая революция: как интернет вещей изменит промышленность и нефтедобычу
Тренды
Не витайте в «облаках»: как провайдеры обманывают доверчивых клиентов
Мнения
Когда мы начнем летать на автомобилях в городе?
Тренды
Кейсы
Как в Россию проникают технологии: интернет-рестораны, маникюр на дому и «умное» страхование
Гендиректор Uber Дара Хосровшахи: «Автомобили должны ездить в трех измерениях»
Мнения
Олег Бабкин: «Системных администраторов никто не обучает, обучают только разработчиков»
Мнения
«Чтобы создать новое лекарство, нужно 10–12 лет и миллиард долларов»
Мнения
Сооснователь «Евросети» Тимур Артемьев: «Мы будем летать из Лондона в Сидней через космос. Так ближе»
Тренды
Новый стандарт рекламного рынка: что нужно знать о programmatic, чтобы рекламироваться эффективно
Тренды
Иван Горшунов, Etcetera, — о мобильных приложениях, стартапах и «внутренней девятиэтажке», которая мешает заглянуть за горизонт
Мнения