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.

Подписывайтесь на наши каналы в Telegram

«Хайтек» - новости онлайн по мере их появления

«Хайтек» Daily - подборки новостей 3 раза в день

Возобновляемая энергетика
Прошел испытания первый в мире воздушный солнечный реактор
GoldX — первая криптовалюта, отвечающая законам шариата
Криптовалюты
Иранский инженер создал легкий электробайк с дальностью хода 80 км
Транспорт будущего
Google запустила собственный платежный сервис
Кейсы
Глава Банка Англии: «Биткойн не состоялся как валюта»
Криптовалюты
Китай впервые обошел США по объему инвестиций в ИИ-стартапы
Искусственный интеллект
Bigelow Space Operations займется торговлей орбитальными станциями
Частный космос
На продолжительность жизни потомства влияет возраст отцов
Генетика
Электромобили
Tesla Model S обогнала по продажам в Европе BMW 7 и Mercedes S-class
Роботы-террористы и постправда: главные угрозы ИИ
Искусственный интеллект
Тереза Мэй призывает британскую молодежь идти в техникумы
Образование
Новая электронная «кожа» чувствует прикосновение божьей коровки
Гибкая электроника
«Аналоговые банки и финансовые компании проиграют цифровым»
Мнения
Генетики нашли доказательства того, что люди одомашнили себя сами
Генетика
Falcon Heavy в 15 раз увеличила число доступных для разработки астероидов
Добыча на астероидах
Сооснователь Facebook: «БОД нужно вводить уже сейчас»
Соцпособия будущего
«ИТ-компании должны подготовить сотрудников к эпохе ИИ»
Автоматизация
Как лазеры и роботы меняют рыбоводческие фермы
Технологии будущего
Микроэлектроника
Samsung выпустила твердотельный накопитель емкостью 30,72 ТБ
Stelia напечатала авиационный фюзеляж с эффектом самоупрочнения
3D-технологии
Суперкомпьютер помог создать новый тип люминофора для светодиодов
Новые технологии
Франция собирается стать крупным игроком на рынке приливной энергии
Возобновляемая энергетика
Медицина будущего
Открытие ученых позволит «перепрошить» мозг после инсульта
Центробанк Швеции обеспокоен стремительным отказом от наличных
Кейсы
В Великобритании пациенту установили ребра, напечатанные из титана
Кейсы
Алгоритм от Google прогнозирует инфаркт по сетчатке глаза
Искусственный интеллект
В Японии создали электрокар, который разгоняется быстрее Tesla
Электромобили
Ученые нашли 15 генов, определяющих черты лица
Генетика
QIWI запускает краудфандинговую платформу Fundl
Кейсы
«Криптовалюты не угрожают финансовой системе»
Блокчейн
Венесуэла начала предпродажу национальной криптовалюты Petro
Блокчейн
Брэнсон пообещал построить линию Hyperloop в Индии через 5-7 лет
Идеи
Биометрическая идентификация
В России запустят единую биометрическую систему идентификации личности
Volkswagen показал концепт электрического робомобиля без руля
Кейсы
Samsung запатентовала летающий дисплей, управляемый глазами
Патенты
Домашняя камера слежения за $20 обзавелась ИИ
Умный дом
Найдена причина нарушения квантовых свойств отдельных атомов
Квантовые технологии
RoadBotics — ИИ-система для отслеживания качества дорог
Искусственный интеллект
Скорость зарядки литий-ионных батарей можно увеличить в 5 раз
Аккумуляторы
Профессии будущего
6 профессий будущего на основе прогнозов ВЭФ
Разработан сверхатомный двухмерный полупроводник
Новые материалы
Alibaba разработала ИИ-систему мониторинга за свиньями
Кейсы
«Роботы Boston Dynamics слишком несовершенны, чтобы их бояться»
Кейсы
Ученые пролили свет на биологию индивидуальности
Идеи
Всемирная продовольственная программа переходит на блокчейн
Блокчейн
«Смертоносный» белок позволяет редактировать ДНК и РНК одновременно
Редактирование генома
Еда будущего
Компания Just выводит на рынок мясо из пробирки
«Секвенирование генома сегодня похоже на интернет 1980-х»
Секвенирование генома
Tesla построит в Канаде электросеть на основе энергии ветра
Идеи