Huippuviljelijät, tutkijat ja haaveilijat ovat yhtä mieltä yhdestä asiasta: vihannesten viljely on 20 vuoden kuluttua paljon erilaista kuin nykyään.
Muutokset eivät todennäköisesti johdu pelkästään roboteista, kasvien genetiikan edistysaskelista, esineiden internetin käytöstä – tai mistä tahansa muusta yksittäisestä tieteenalasta – vaan siitä, missä nämä tiet kohtaavat myöhemmin tulevaisuudessa, sanoi David C. Slaughter, biologian ja maataloustekniikan professori. University of California-Davis ja Smart Farm -aloitteensa mestari.
"Yleensä tulevaisuudessa tulemme näkemään nämä mahdollisuudet, joita monet erilaiset teknologiat tuovat, sekä bioteknologian että tekoälyn ja robotiikkateknologian osalta", Slaughter sanoi. "Monet teknologiat tulevat yhteen."
Istutus
Se, missä ja miten viljelijät istuttavat, voivat muuttua radikaalisti seuraavan 20 vuoden aikana.
Futuristi ja strateginen neuvonantaja Daniel Burrus sanoi, että ilmastonmuutos voi tehdä hallitun ympäristön maataloudesta suotuisampaa viljelijöille.
"Ajattele sitä sääkaaoksena", hän sanoi. "Kasvattajat eivät pidä sääkaaoksesta, ja sisätiloissa voi saada valtavasti vakautta."
"Vihannestemme kasvupaikka muuttuu", sanoi futurist ja kirjailija Jack Uldrich. Lehtivihreitä kasvatetaan jo kaupunkitiloilla.
Joitakin muita muutoksia todennäköisesti tapahtuu ilmastonmuutoksen vuoksi, hän sanoi.
"Maissivyöhyke siirtyy jo pohjoiseen – siirtyy pois Iowasta Minnesotaan - ja 50 vuoden kuluttua se voi olla Kanadassa."
Lynn Trizna johtaa St. Luke's Rodale Institute Organic Farmia, maatilalta sairaalaan -toimintoa, joka sijaitsee 11.5 hehtaarin alueella Itä-Pennsylvaniassa. Hän on nähnyt, kuinka paljon sää voi muuttua vuodesta toiseen, ja kuinka tärkeää on, että viljelijät ovat joustavia ja pystyvät muuttumaan ilmaston mukana. Hänelle se tarkoittaa investoimista maaperään "intensiivisen peittoviljelyn" ja maaperän testin avulla.
"Meillä on tietty pelisuunnitelma siitä, mitä haluaisimme tehdä, mutta sitten meillä on myös vaihtoehtoja, mitä jos näin tapahtuu tai mitä jos niin tapahtuu", hän sanoi.
Poikkeuksellisen terve maaperä antaa tilalle joustavuutta ja pitkäkestoista kestävyyttä.
"Emme uhraa maaperän terveyttä tuotannon vuoksi, koska se ei auta meitä pitkällä aikavälillä", hän sanoi.
Myös istutuskoneet muuttuvat.
"Kuvittelemme, että istutustekniikalla on kaksi roolia", Slaughter sanoi. Ensimmäinen tehtävä olisi istuttaa siemenet oikein ja edullisesti oikeaan syvyyteen ja oikealla tavalla. Toinen rooli olisi hieman vähemmän konkreettinen: tietokannan perustaminen pellolla olevista kasveista.
"Saat leveys- ja pituusasteet jokaiselle kasville", hän sanoi.
Nämä tietopisteet muodostaisivat perustan tarkkuusviljelylle koko kauden ajan, kun viljelijät käyttävät tietoja peltojensa ongelmakohtien lisäksi jopa tiettyjen kasvien jäljittämiseen – tämä on edistynyt muoto tarkkuusviljelystä, joka on jo alkanut tänä päivänä.
Partio ja aistiminen
Partio ja anturit ovat tärkeitä tarkkuusmaataloudessa, koska ne keräävät kasvien tiedot ja antavat viljelijöille mahdollisuuden hienosäätää kasvatustekniikoitaan.
Droneja aletaan käyttää partiossa, ja Slaughter näkee niille käyttöä tulevaisuudessa.
"Kaupallisessa mittakaavassa voit nähdä sovelluksen nostolavalle", hän sanoi. Mutta hän sanoi, että on joitain asioita, joita ei voida nähdä tai aistia 300-350 metrin korkeudesta.
Slaughter sanoi, että antureiden kiinnittämiseksi suoraan kasveihin on tehty jonkin verran työtä nyt käytettyjen maa-anturien sijaan. Anturit välittäisivät tiedot takaisin maatilan toimistoon, jossa päätökset kastelusta voitaisiin tehdä lohko kerrallaan, rivi riviltä tai jopa kasvikohtaisesti – riippuen siitä, miten tila on asetettu. ylös.
"Kun talous ja kaikki muut osat tulevat paikoilleen, jotka sallivat tämän tapahtua, en ole todella varma", hän sanoi. "Mutta luulen, että se on yksi tulevaisuuden maatilan käsitteistä, että tämä yhdessä kasvattaa hoidon tilallista ja ajallista erottelukykyä lisätäkseen paljon enemmän automaatiota ja kehittynyttä koneoppimista ja tietoon perustuvia tekniikoita suurempien päätösten tekemiseksi paremmin. ja laajemmalla tavalla."
Uldrich meni askeleen droneja pidemmälle. Satelliitit voisivat olla suurempi osa partiotoimintaa tulevaisuuden vihannestilalla, hän sanoi.
Tekniikan johtaja Elon Muskin äskettäin osoittama kyky laskeutua ja käyttää raketteja näyttää osoittavan, että satelliittien laukaisu on tulevaisuudessa halvempaa.
Burrus sanoi, että 20 vuoden kuluttua maaperäanturit voivat olla paitsi "älykkäitä" ja verkotettuja muihin laitteisiin, vaan myös biohajoavia biolaskennan edistymisen ansiosta.
Sitä on vaikea kuvitella aikakaudella, jolloin lähes jokainen Internetiin liitetty laite on valmistettu piistä, langanpalasta ja metallista.
"On olemassa uusia ja tehokkaampia laskentatapoja", Burrus sanoi. ”Kun katsot tulevaisuuteen, et halua käyttää taustapeiliä. Haluat käyttää tuulilasia."
Hoitaa
Antureista saadut tiedot kertoisivat, kuinka kutakin kasvia hoidetaan, tuholaistorjunnasta rikkakasvien torjunta-aineisiin ja jopa kasteluun.
Automaattinen kasvien hoitoteknologia antaisi viljelijöille mahdollisuuden annostella tiettyjä määriä ravinteita ja vettä sekä saada aikaan tuholaisten ja tautien torjunta.
"Pystyisimme räätälöimään sen", Slaughter sanoi.
UC Davis on aloittanut työskentelyn Yamaha autonomisella ruiskulla, jossa on GPS-navigointijärjestelmä, hän sanoi.
Erilainen UC Davis -projekti on keskittynyt torjunta-aineiden ruiskuttamiseen miehittämättömistä ilma-aluksista.
Jotkut vaihtuvanopeuksiset applikaattorit, kuten Blue River Technology, jonka John Deere osti vuonna 2017, ovat jo olleet otsikoissa – yksi laite, jonka useat lähteemme totesivat olevan aikaansa edellä.
Kysyttäessä, lähtevätkö maanviljelijät vielä ollenkaan pelloilleen, Burrus vastasi omalla retorisella kysymyksellään: Aikooko tekoäly meidät kaikki työttömäksi?
Vastaus on ei, hän sanoi. Emme kaikki menetä työpaikkojamme, ja viljelijät lähtevät edelleen pelloilleen. He ovat vain koulutettuja käyttämään teknologiaa, kun he tekevät niin.
"Jopa huipputekniikan kanssa haluamme saada käsityksen siitä, mitä tapahtuu", Burrus sanoi. ”Näemme asiat eri silmin kuin tekoäly; Näemme asiat eri silmin kuin droonit. Tarvitsemme molempia."
Hän sanoi, että tekoälyn (AI) tulevaisuus on "symbioottista ajattelua", jossa ihmiset ovat vuorovaikutuksessa koneiden kanssa saadakseen molempien maailmojen parhaat puolet.
Tutkimus muuttaa jopa tapaa, jolla luomuviljelijät hoitavat satoaan. Rodale Institute, jossa Trizna työskentelee, on omistautunut orgaanisen liikkeen kasvattamiseen paitsi edistämisen myös tutkimuksen avulla. Eräässä äskettäisessä kokeessa havaittiin, että elinympäristön kaistaleiden jättäminen hyödyllisille hyönteisille – luonnollinen biologinen torjunta – oli tehokasta raidakurkkukuoriaisen (Acalymma vittatum) torjunnassa.
korjuu
Älykkäitä mekaanisia harvestereja on alkanut ilmestyä useille erikoiskasveille, mukaan lukien mansikoita ja omenoita.
"Luulen, että se on täällä tänään, ja jos ihmiset eivät ymmärrä, kuinka se muuttaa alaa 20 vuodessa, en usko, että he kiinnittävät huomiota", Uldrich sanoi.
Teurastus suostui.
"Tulet varmasti näkemään siirtymisen näihin kyberfyysisiin järjestelmiin", hän sanoi. Mutta jälleen kerran, se ei johdu pelkästään teknologisesta kehityksestä. On todennäköisempää, että robotti työskentelee ihmisjohtajan tai muun "biologisen kumppanin" kanssa. Ja kasvinjalostusohjelmat suunnataan sellaisten kasvien kehittämiseen, joita robotit voivat korjata helpommin.
"Mansikoiden varret ovat pidempiä; viinirypäleet roikkuvat kauempana kasvista", hän sanoi.
Ei ole selvää, kuinka se leviää alalla – ja kuinka useat viljelijät hyväksyvät sen.
Trizna sanoi, että vaikka monilla luomuviljelijöillä on joitain perusmekaanisia sadonkorjuulaitteita, tekniikka ei aina toimi hyvin erilaisissa ympäristöissä.
"Laitteisiin luottaminen on osa elintarvikejärjestelmäämme", hän sanoi. ”Työtä on tehtävä, jotta laitteet saadaan saavutettaviksi ja että niillä on kykyä työskennellä erilaisissa ympäristöissä.
"Uskon, että seuraavat 20 vuotta ovat todella tärkeitä elintarvikejärjestelmällemme ja jokaiselle maanviljelijälle", hän sanoi. "Toivon, että maaperäteknologiaa tehdään tavalla, joka hyödyttää maanviljelijöitä eikä välttämättä yrityksiä", hän sanoi.
Paikan löytäminen
Slaughter käytti esimerkkiä historiasta havainnollistaakseen, kuinka erilaiset teknologiat voivat yhdistää toimialaa. Kahden vuosikymmenen tutkimus uudesta jalostustomaattilajikkeesta, joka kypsyisi tasaisesti ja irtoaa hyvin kasvista, ja toinen vuosikymmenen tutkimus mekaanisesta harvesterista valmisteli viljelijät Braceron työohjelman päättymiseen vuonna 1964.
"Menestys on, kun voimme tuoda monialaisen lähestymistavan", hän sanoi.
Luomuviljelijä Trizna ilmaisi huolensa siitä, että luomuviljelijät ja ekologiset huolenaiheet eivät jää tulevan tutkimuksen ulkopuolelle.
"Toivon, että seuraavien 20 vuoden aikana ihmiset todella tarkastelevat luomua tarkemmin ja tekevät tutkimusta luomua varten, eivätkä vain tee tutkimusta tuotteille, vaan tekevät tutkimusta maaperälle", Trizna sanoi.
Burrus uskoo, että tulevaisuus tuo "jatkuvaa kasvua orgaanisille tuotteille", mutta myös "uuden määritelmän siitä, mitä luomukulttuuri tulee olemaan".
"Yritä oppia isommilta toimijoilta", hän sanoi. "Yritä tehdä jotain, mitä he tekevät."
Uldrich sanoi, että viljelijöiden ei pitäisi pelätä tulevaisuutta.
"En halua kenenkään ajattelevan, että vihannesteollisuuden tulevaisuutta hallitsee vain yksi tai kaksi globaalia konglomeraattia, joilla on varaa robottiteknologiaan ja dataan ja kaikkeen tähän", hän sanoi.
Asiakkaat todennäköisesti arvostavat edelleen paikallisesti kasvatettua ja laadukasta ruokaa.
"Uskon, että ihmiset haluavat ostaa ystäviensä ja naapureidensa kasvattamia ruokia", Uldrich sanoi.