Розумні та вертикальні ферми: майбутнє продовольства P4

У багатьох відношеннях сьогоднішні ферми є на світлові роки більш досконалими та складнішими, ніж ферми минулих років. Таким же чином сьогоднішні фермери на світлові роки більш кмітливі та обізнані, ніж фермери минулих років.

Типовий 12-18-годинний робочий день для фермерів у наш час передбачає дуже складну роботу, включаючи постійний огляд полів і худоби; регулярне обслуговування сільськогосподарського обладнання та техніки; години роботи зазначеного обладнання та механізмів; управління батраками (як тимчасовими працівниками, так і сім'єю); зустрічі з різними аграрними спеціалістами та консультантами; моніторинг ринкових цін і розміщення замовлень у постачальників кормів, насіння, добрив і палива; торгові дзвінки з покупцями врожаю або худоби; а потім планувати наступний день, використовуючи час для відпочинку. Майте на увазі, що це лише спрощений список; ймовірно, бракує багатьох спеціалізованих завдань, унікальних для видів культур і худоби, якими керує кожен фермер.

Сьогоднішній стан фермерів є прямим результатом того, що ринкові сили чинять величезний тиск на сільськогосподарський сектор, щоб він став більш продуктивним. Розумієте, у міру стрімкого зростання населення світу за останні кілька десятиліть попит на їжу також різко зріс разом з ним. Це зростання спонукало до створення більшої кількості сортів сільськогосподарських культур, управління худобою, а також більшої, складнішої та неймовірно дорогої сільськогосподарської техніки. Ці інновації, дозволяючи фермерам виробляти більше їжі, ніж будь-коли в історії, водночас штовхнули багатьох із них у важкі, бездонні борги, щоб дозволити собі всі оновлення.

Так, бути сучасним фермером непросто. Їм потрібно не лише бути експертами у сільському господарстві, але й бути в курсі останніх тенденцій у технологіях, бізнесі та фінансах, щоб просто залишатися на плаву. Сучасний фермер може бути найкваліфікованішим і найрізноманітнішим працівником серед усіх існуючих професій. Проблема полягає в тому, що бути фермером у майбутньому стане набагато важче.

З наших попередніх обговорень у цій серії «Майбутнє їжі» ми знаємо, що до 2040 року населення світу зросте ще на два мільярди людей, а кліматичні зміни скоротять кількість землі, доступної для вирощування їжі. Це означає (так, ви здогадалися), що фермери зіткнуться з ще одним потужним поштовхом ринку, щоб стати ще продуктивнішими. Невдовзі ми поговоримо про жахливий ефект, який це матиме на звичайній сімейній фермі, але почнемо з нових блискучих іграшок, якими фермери зможуть пограти спочатку!

Розвиток розумної ферми

Ферми майбутнього мають стати машинами для підвищення продуктивності, і технології дозволять фермерам досягти саме цього, відстежуючи та вимірюваючи все. Почнемо з Інтернет речей— мережа датчиків, підключених до кожного обладнання, сільськогосподарської тварини та працівника, яка постійно контролює їх місцезнаходження, активність і функціональність (або навіть стан здоров’я, якщо мова йде про тварин і працівників). Потім зібрані дані можуть бути використані центральним командним центром ферми для оптимізації руху та завдань, які виконує кожен підключений елемент.

Зокрема, цей адаптований до ферми Інтернет речей буде підключено до хмари, де даними можна буде ділитися з різноманітними орієнтованими на сільське господарство мобільними службами та консалтинговими фірмами. Що стосується послуг, ця технологія може включати передові мобільні додатки, які надають фермерам дані в реальному часі про продуктивність ферми та записи про кожну дію, яку вони виконують протягом дня, допомагаючи їм вести точніший журнал для планування роботи на наступний день. Крім того, він також може включати додаток, який зв’язується з даними про погоду, щоб запропонувати вдалий час для посіву сільськогосподарських угідь, переміщення худоби в приміщення або збору врожаю.

Що стосується консалтингу, спеціалізовані фірми можуть допомогти більшим фермам проаналізувати зібрані дані для отримання розуміння вищого рівня. Ця допомога може включати моніторинг стану здоров’я кожної окремої сільськогосподарської тварини в режимі реального часу та програмування автоматичних годівниць ферми для доставки точної поживної суміші кормів, щоб ці тварини були щасливими, здоровими та продуктивними. Більше того, фірми також можуть визначити сезонний склад ґрунту ферми на основі даних, а потім запропонувати різні нові суперпродукти та синтетичні біологічні (синбіо) культури для посадки на основі оптимальних цін, прогнозованих на ринках. У крайньому випадку варіанти повного усунення людського елементу можуть навіть виникнути в результаті їхнього аналізу, замінивши фермерських робітників різними формами автоматизації, тобто роботами.

Армія зелених роботів

У той час як промисловість стала більш автоматизованою за останні кілька десятиліть, сільське господарство повільно йшло в ногу з цією тенденцією. Частково це пов’язано з високими капітальними витратами, пов’язаними з автоматизацією, а також з тим фактом, що ферми вже досить дорогі без усієї цієї високоякісної технології. Але оскільки ці високоякісні технології та механізація в майбутньому стануть дешевшими, а в сільське господарство буде надходити більше інвестиційних грошей (щоб скористатися глобальною нестачею продовольства, спричиненою зміною клімату та зростанням населення), більшість фермерів знайдуть нові можливості для вдосконалення .

Серед нових дорогих іграшок, за допомогою яких фермери керуватимуть своїми фермами, є спеціалізовані сільськогосподарські дрони. Насправді завтрашні ферми зможуть бачити десятки (або зграї) цих дронів, які літають навколо їхніх земель у будь-який момент часу, виконуючи широкий спектр завдань, таких як: моніторинг складу ґрунту, здоров’я врожаю та систем зрошення; внесення додаткових добрив, пестицидів і гербіцидів на заздалегідь визначені проблемні ділянки; діяти як вівчарка, направляючи худобу, що заблукала, назад на ферму; відлякування або навіть знищення жадібних до врожаю видів тварин; та забезпечення безпеки шляхом постійного повітряного спостереження.

Інший цікавий момент полягає в тому, що трактори завтрашнього дня, швидше за все, будуть потужними докторами наук у порівнянні зі старими, надійними тракторами сьогодення. Ці смарт-трактори— синхронізований із центральним командним центром ферми — автономно перетинатиме поля ферми, щоб точно зорати ґрунт, висадити насіння, розпорошити добрива та пізніше збирати врожай.

Різноманітність інших менших роботів може згодом заселити ці ферми, виконуючи все більше і більше ролей, які зазвичай виконують сезонні робітники, наприклад, окремо збираючи фрукти з дерев або виноградних лоз. Як не дивно, ми можемо навіть побачити роботи-бджоли в майбутньому!

Майбутнє сімейної ферми

Хоча всі ці інновації звучать вражаюче, що ми можемо сказати про майбутнє пересічних фермерів, особливо тих, хто є власником сімейних ферм? Чи зможуть ці ферми, що передаються поколіннями, залишатися недоторканими як «сімейні ферми»? Або вони зникнуть під час хвилі корпоративних викупів?

Як зазначалося раніше, найближчі десятиліття стануть різновидом для середнього фермера. Прогнозований бум цін на продукти харчування означає, що майбутні фермери можуть опинитись у готівці, але в той же час зростаючі капітальні витрати на ведення продуктивної ферми (через дорогі консультанти, машини та синбіо-насіння) можуть перекреслити ці прибутки. залишаючи їм не краще, ніж сьогодні. На жаль для них, все ще може стати гіршим; до кінця 2030-х років їжа стане таким популярним товаром, у який варто інвестувати; цим фермерам, можливо, також доведеться боротися з жорстокими корпоративними інтересами, щоб зберегти свої ферми.

Отже, враховуючи наведений вище контекст, нам потрібно розбити три можливі шляхи, якими майбутні фермери можуть піти, щоб вижити в завтрашньому голодному світі:

По-перше, фермери, які, швидше за все, збережуть контроль над своїми сімейними фермами, будуть достатньо кмітливими, щоб диверсифікувати свої джерела доходу. Наприклад, окрім виробництва продуктів харчування (зернових культур і худоби), кормів (для годування худоби) або біопалива, ці фермери — завдяки синтетичній біології — також можуть вирощувати рослини, які природним чином виробляють органічний пластик або фармацевтичні препарати. Якщо вони знаходяться досить близько до великого міста, вони можуть навіть створити відмітний бренд навколо свого «місцевого» продукту, щоб продавати його з високою ціною (як це зробила ця фермерська родина в цьому великому Профіль NPR).

Крім того, з потужною механізацією майбутніх ферм один фермер може і буде управляти все більшими обсягами землі. Це надасть фермерській сім’ї простір, щоб пропонувати різноманітні інші послуги на їхній території, включаючи дитячі садки, літні табори, пансіонати та сніданок тощо. На більш широкому рівні фермери можуть навіть конвертувати (або здати в оренду) частину своєї землі для виробництва відновлюваної енергії за допомогою сонця, вітру або біомаси та продавати їх навколишній громаді.

Але, на жаль, не всі фермери будуть такими підприємливими. Друга когорта фермерів побачить напис на стіні та повернеться один до одного, щоб утриматися на плаву. Ці фермери (під керівництвом фермерських лобістів) сформують масові добровільні фермерські колективи, які діятимуть подібно до профспілок. Ці колективи не матимуть нічого спільного з колективною власністю на землю, але мають усе, щоб створити достатньо колективної купівельної спроможності, щоб вичавити великі знижки на консультаційні послуги, техніку та сучасне насіння. Коротше кажучи, ці колективи збережуть витрати на низькому рівні та дозволять політикам почути голоси фермерів, а також утримають зростаючу владу Big Agri.

Нарешті знайдуться ті фермери, які вирішать скинути рушник. Це буде особливо поширеним серед тих фермерських сімей, де діти не зацікавлені продовжувати фермерське життя. На щастя, ці сім’ї принаймні віддадуть чималий вклад, продавши свої ферми конкуруючим інвестиційним компаніям, хедж-фондам, суверенним фондам добробуту та великим корпоративним фермам. І залежно від масштабу тенденцій, описаних вище та в попередніх частинах цієї серії Future of Food, ця третя когорта може бути просто найбільшою з усіх. Зрештою, сімейна ферма може стати зникаючим видом до кінця 2040-х років.

Підйом вертикальної ферми

Крім традиційного землеробства, існує радикально нова форма землеробства, яка виникне в наступні десятиліття: вертикальне землеробство. На відміну від землеробства останніх 10,000 XNUMX років, вертикальне землеробство запроваджує практику розміщення кількох ферм одна на одній. Так, на перший погляд це звучить, але ці ферми можуть відігравати ключову роль у продовольчій безпеці нашого зростаючого населення. Давайте розглянемо їх ближче.

Вертикальні ферми були популяризовані роботою Діксон Деспом'є а деякі вже будуються по всьому світу, щоб перевірити цю концепцію. Приклади вертикальних ферм включають наступне: Nuvege в Кіото, Японія; Небо зелені в Сінгапурі; TerraSphere у Ванкувері, Британська Колумбія; Подорожник у Лінчепінгу, Швеція; і Вертикальний урожай в Джексоні, штат Вайомінг.

Ідеальна вертикальна ферма виглядає приблизно так: багатоповерхова будівля, де більшість поверхів відведено під вирощування різних рослин на грядках, розташованих горизонтально одна над одною. Ці грядки живляться світлодіодним освітленням, налаштованим відповідно до рослини (так, це річ), поряд із насиченою поживними речовинами водою, що подається за допомогою аеропоніки (найкраще для коренеплодів), гідропоніки (найкраще для овочів і ягід) або крапельного зрошення (для зернових). Після повного зростання грядки складаються на конвеєр для збирання та доставки до місцевих населених пунктів. Що стосується самої будівлі, то вона повністю живиться (тобто вуглецево-нейтральна) завдяки комбінації вікна, що збирають сонячну енергію, геотермальні генератори та анаеробні реактори, які можуть переробляти відходи в енергію (як із будівлі, так і з громади).

Звучить шикарно. Але які ж реальні переваги цих вертикальних ферм?

Насправді їх досить багато — переваги включають: відсутність сільськогосподарських стоків; цілорічне рослинництво; відсутність втрати врожаю від суворих погодних явищ; використовувати на 90 відсотків менше води, ніж традиційне землеробство; не потрібні агрохімікати для пестицидів і гербіцидів; відсутність потреби у викопному паливі; очищає сіру воду; створює робочі місця на місцях; постачає свіжі продукти для мешканців міста; можуть використовувати покинуту міську власність і можуть вирощувати біопаливо або ліки рослинного походження. Але це ще не все!

Хитрість цих вертикальних ферм полягає в тому, що вони вирощують якомога більше на якомога меншому просторі. Один внутрішній акр вертикальної ферми продуктивніший, ніж 10 відкритих акрів традиційної ферми. Щоб допомогти вам оцінити це трохи більше, Despommier держав що знадобиться лише 300 квадратних футів обробленого внутрішнього простору — розмір квартири-студії — щоб виробити достатньо їжі для однієї людини (2,000 калорій на людину в день протягом року). Це означає, що вертикальна ферма висотою приблизно в 30 поверхів за розміром одного міського кварталу може легко прогодувати до 50,000 XNUMX людей — по суті, населення цілого міста.

Але, мабуть, найбільший вплив, який можуть мати вертикальні ферми, це зменшення кількості сільськогосподарських угідь, які використовуються в усьому світі. Уявіть собі, якби десятки цих вертикальних ферм були побудовані навколо міських центрів, щоб прогодувати їхнє населення, кількість землі, необхідної для традиційного землеробства, зменшилася б. Цю непотрібну сільськогосподарську землю можна було б повернути природі і, можливо, допомогти відновити нашу пошкоджену екосистему (ах, мрії).

Шлях вперед і аргументи на користь ринків

Підводячи підсумок, можна сказати, що найбільш ймовірний сценарій на наступні два десятиліття полягає в тому, що традиційні ферми стануть розумнішими; керуватиметься більше роботами, ніж людьми, і належатиме все меншій кількості фермерських сімей. Але оскільки зміни клімату стануть страшними до 2040-х років, більш безпечні та ефективніші вертикальні ферми з часом замінять ці розумні ферми, перейнявши на себе роль годівниці нашого величезного майбутнього населення.

Нарешті, я також хотів би згадати важливу примітку, перш ніж ми перейдемо до фіналу серії Future of Food: більшість сьогоднішніх (і завтрашніх) проблем дефіциту їжі насправді не мають нічого спільного з тим, що ми не вирощуємо достатньо їжі. Той факт, що багато частин Африки та Індії страждають від щорічних періодів голодування, тоді як США мають справу з епідемією ожиріння, викликаною чито, говорить багато про що. Простіше кажучи, у нас проблема не з вирощуванням їжі, а з доставкою їжі.

Наприклад, у багатьох країнах, що розвиваються, як правило, існує багатство ресурсів і сільськогосподарських можливостей, але бракує інфраструктури у вигляді доріг, сучасних складів, торговельних послуг і прилеглих ринків. Через це багато фермерів у цих регіонах вирощують достатньо їжі лише для себе, оскільки немає сенсу мати надлишки, якщо вони згниють через відсутність належних складських приміщень, доріг для швидкої доставки врожаю покупцям і ринків для продажу зазначеного врожаю . (Ви можете прочитати чудовий опис цього моменту на Грань.)

Гаразд, хлопці, ви зайшли так далеко. Тепер нарешті настав час зазирнути, як виглядатиме ваша дієта в дивовижному світі завтрашнього дня. Майбутнє їжі P5.

Майбутнє Food Series

Зміна клімату та дефіцит їжі | Майбутнє їжі P1

Вегетаріанці будуть панувати після м'ясного шоку 2035 року | Майбутнє їжі P2

ГМО та суперпродукти | Майбутнє їжі P3

Ваша майбутня дієта: жуки, м’ясо in vitro та синтетична їжа | Майбутнє їжі P5