החקלאות היא כמעט עתיקה כמו האנושות. יחד עם ציד, דיג וליקוט, חקלאות ועיבוד קרקעות היו נהוגים באופן נרחב מאז ימי קדם והיו מרכיב עיקרי בכלכלה בכל הציוויליזציות העתיקות. טבעם של בני האדם נותר זהה, ומכיוון שאינדיאניה אינה ממליצה על רוב האנשים, החקלאות לא מאבדת מחשיבותה וממשיכה לספק מזון לאנושות הגדלה בהתמדה.
בהיותה פעילות ארוכת שנים, החקלאות העכשווית עוברת שינויים מהירים ועמוקים הנגרמים על ידי גורמים חברתיים רבים ומגמות טכנולוגיות. גידול אוכלוסיית כדור הארץ משפיע על העלייה בביקוש למזון, אשר בתורו מוביל לעלייה במחירי התוצרת החקלאית, לבחינה מחודשת של מדיניות הסחר, לשינוי שרשראות האספקה ולעיצוב מחדש של נתיבי אספקת המזון המסורתיים.
למרות הגידול הכללי של אוכלוסיית העולם, מספר העובדים בחקלאות נמצא בירידה מתמדת, מה שמרמז על מחסור חמור יותר בכוח אדם בתעשייה בעשורים הבאים. בנוסף, נטייה אוניברסלית למזון אורגני ובת קיימא, המורגשת במיוחד במדינות המערב, מחייבת תשומת לב רבה יותר לגידול ולקציר, ובכך מוסיפה היבטים חדשים להגדרת החקלאות המודרנית.
בסופו של דבר, החקלאות המודרנית מוצאת את עצמה על סף דילמה. חקלאים שואפים לייצר יבולים איכותיים יותר בכמויות גדולות יותר, אך מספר הידיים הזמינות לעשות זאת הולך ומצטמצם ללא הרף, והסיכויים קטנים שהדברים יהיו שונים בקרוב. עם הצטמצמות זרם העובדים לחקלאות, האלטרנטיבה היחידה היא שימוש בכלים יעילים יותר.
מיכון חקלאי וחקלאות אוטומטית
בעולם של ימינו, אוטומציה שולטת בכיפה. היא ממונפת במגוון רחב של תחומים - החל מ... ריהוט משרדי ו מיכון סביבתי ביתי לרפואה ולתעשיות שונות. חקלאות אינה יוצאת דופן, כאשר כלי חקלאות מודרניים ואוטומציה חקלאית יכולים לסייע בייעול מחזור ייצור היבולים ולהפוך אותו ליעיל יותר ופחות גוזל עבודה.
וקטור זה לעבר אוטומציה חקלאית הפך בולט במיוחד באלף החדש, עם הובלת כסף רב יותר לחברות סטארט-אפ חקלאיות ולמערכות חקלאיות אוטומטיות. טקקראנץ' העריך את השקעות ההון בחברות כאלה בסכום מדהים של 1.5 מיליארד דולר בשנת 2017, פי שבעה וחצי יותר מאשר עשר שנים קודם לכן. מספר הסטארט-אפים גם הוא מבטא צמיחה משמעותית, עם 160 חברות אוטומציה חקלאית המתמודדות על מימון, בהשוואה ל-31 אינץ' בשנת 2007.
רשימת טכניקות החקלאות המודרניות מקיפה את כל היבטי ייצור הגידולים. חלק מהחברות מציגות תוכנה המאפשרת ניהול יעיל של זרעים ודשנים, כמו גם בקרת קרקע והשקיה עד לחיזוי יבול. סטארט-אפים אחרים מציעים רחפנים המשמשים לא רק למטרות מעקב, אלא גם יכולים ליישם טיפולים בגידולים מלמעלה, כגון דשנים, חומרי הדברה, קוטלי עשבים וכדומה. אחרים מתכננים ומשתמשים בציוד חקלאי אוטומטי עם... טווח יישומים – ממקדחות תבואה, קומביינים וטרקטורים אוטומטיים ועד לרובוטים לקטיף פירות.
עם זאת, נראה כי קריאתם ללקוחות פוטנציאליים כאלה מבינים שחקלאות אוטומטית מתחילה לא בציוד חקלאי מודרני, אלא במודיעין ובסיור מתאימים, כלומר איסוף נתונים.
האינטרנט של הדברים: תנו למכונות לעבוד בשבילכם
המידע המדויק על מצב החווה שלכם מסופק באמצעות חיישנים. לדוגמה, חיישנים מרוחקים המיוצרים על ידי CropX ממוקמים בכל רחבי השדה כדי להודיע לחקלאים על מצב לקוי של הקרקע, כמו חוסר לחות בה. עם זאת, אוטומציה בחקלאות הופכת את המשוב המיידי של החקלאי למיותר, שכן מערכות חקלאיות אוטומטיות כוללות מכשירים אחרים המחוברים לחיישנים ולמדדים כדי להגיב לנתונים המתקבלים בהתאם לשלבים ונהלים שנקבעו מראש. כך מערכת ההשקיה מפעילה הובלת מים מתי ולאן שהם הכי נחוצים.
טכנולוגיית חקלאות מודרנית כזו נקראת האינטרנט של הדברים (IoT) והיא אינה דורשת נוכחות של אדם כדי לשלוט בתהליכים חקלאיים שונים. במקום זאת, חיישנים, מדדים ומכונות פועלים באופן עצמאי כשהם מחוברים זה לזה דרך הרשת הסלולרית, אינטרנט נייד, בלוטות' או כל סוג אחר של חיבור אלחוטי. יישום האינטרנט של הדברים בחווה אוטומטית מספק אופטימיזציה של אספקת משאבים ויעילות מרבית של חקלאות מדייקת, שניהם מובילים לתפוקה גדולה יותר של יבולים באיכות גבוהה יותר.
ציוד חקלאי אוטומטי המחובר דרך האינטרנט צפוי להפגין צמיחה של 20% במהלך השנים הקרובות, דבר המוסבר על ידי הפוטנציאל שלה להיות מועסק בכל שלב בשרשרת הערך החקלאית.
יישומים חקלאיים של האינטרנט של הדברים
ניהול חווה הוא פעילות מורכבת הכוללת עשרות פעולות, אשר יישומן מותנה בגורמים רבים. גורמים אלה משפיעים על החלטות החקלאים לגבי בחירה ויישום של זרעים, דשנים, חומרי הדברה, ומכילים מידע על תנאי מזג האוויר, כמות המשקעים הצפויה, טמפרטורת האוויר והקרקע וכו'. נתונים אלה מסופקים על ידי חיישנים המפעילים אלגוריתמים תוכניים מסוימים הממטבים תהליכים חקלאיים תואמים בחוות אוטומטיות.
תחום פוטנציאלי נוסף עבור יישומי IoT בחקלאות קשור למעקב וניהול משאבים. באמצעות שימוש בתוכנה מתאימה, חקלאים יוכלו לרשום את כל יישומי השדה ולבסוף לעקוב אחר משאבים אלה למיקומי אחסון ומעליות. כתוצאה מאופטימיזציה כזו, יצרני מזון ומשקאות יכולים להצטיין ביצירת ערך שיווקי לעסקיהם.
טכנולוגיות חקלאיות מודרניות מרוויחות רבות משימוש ב-IoT בבטיחות אחסון. לדוגמה, ציוד ממגורות ומעליות בחיישנים של OPI Systems מאפשר לנטר את תנאי הסביבה הפנימית ולהתריע בפני אנשים מפני חום או לחות מוגזמים שעלולים להזיק לתבואה המאוחסנת, או לשלוח התראות אם שריפה קרובה.
אוטומציה בחקלאות אינה מוגבלת להכנסת טכנולוגיות חדישות. היא כוללת שדרוג של כלים ומכונות חקלאיות קונבנציונליים והכנסה מודרניים.
מכונות חקלאיות מודרניות
חווה אוטומטית מסתכמת בהשתתפות של גורם אנושי קטן ככל האפשר, דבר המניח מראש שימוש במכונות ורובוטים בעלי שליטה עצמית. מה שמעכב הטמעה בקנה מידה גדול של ציוד חקלאי מודרני אוטונומי שכזה הוא מחירו הגבוה וזמינותו המסחרית המוגבלת. עם זאת, מגמת המיכון העכשווית מדרבן יצרנים רבים לפתח מכונות אוטומציה חקלאיות אמינות וחסכוניות.
מהי מכונות חקלאיות אוטומטיות מודרניות כפי שרובנו מדמיינים אותן? זוהי כנראה תמונה מנטלית של טרקטור, קומביין או מקדחת ממונעת שעושה את כל העבודה בעצמו ללא כל השתתפות או התערבות אנושית. חברות רבות חולקות חזון זה ומנסות ליישם אותו בפיתוח דגמים חדשים עם השימוש הגובר בתכונות אוטונומיות. לדוגמה, טרקטורים מודרניים של ג'ון דיר כוללים פונקציות אוטומטיות לחלוטין של שמירת קו וכוונון עומק.
יצרני טרקטורים גדולים אחרים פועלים במסלולים דומים בשאיפה לתכנן מכונות הנשלטות מרחוק ומתוכנתות מראש שיאפשרו למשתמשים שלהם לחסוך בעלויות עבודה ותשומות. חלק מהפרויקטים שלהם כבר הגיעו לידי ביטוי. חברת DOT Technology Corp ייצרה מזרעה המונעת על ידי דיזל שיכולה לזרוע שדה שלם ללא התערבות אנושית על ידי ביצוע מסלולים מוגדרים מראש. Rowbot פיתחה מכונת חקלאית מודרנית שיכולה לפזר חנקן בין שורות תירס ולזרוע גידולי כיסוי לפני קציר התירס הבשל בסוף העונה. כדי לגלם את כל מאמצי האוטומציה החקלאית השונים הללו, הושק פרויקט Hands-Free Hectare בבריטניה, שבו מכונות חקלאיות אוטונומיות לחלוטין שתלו, גידלו וקצרו דונם של שעורה מבלי שאדם דריך את רגלו בשדה.
לאחר שהפכו חוות חיטה אוטומטית למציאות בעתיד הקרוב, יצרנים מתכננים תוכניות נועזות בתחומים חקלאיים אחרים, כולל אלו שנחשבו באופן מסורתי קשים לאוטומציה. תחום אחד כזה הוא גננות, שם קטיף פירות וירקות הוא הליך עדין, שכן הוא אמור למנוע הן פגיעה בגידולים עדינים והן נזק לצמחים. חיבורים ראשונים בתחום זה נכתבו על ידי Abundant Robotics ו-Energid, שבנו רובוטים לקטיף תפוחים ותפוזים בהתאמה. אלו הן רק דוגמאות פיילוט שטרם פותחו למודלים ברי-קיימא הניתנים לשימוש בתנאי מטעים אמיתיים.
חקלאות משופרת
מכונה מודרנית בחקלאות אינה רק זחלן קרקע כמו טרקטור או מקדחת תבואה. חלקן צופות בגידולים מלמעלה, מספקות מידע על מצבם, מזהות אזורים בעייתיים, מרססות כימיקלים או אפילו נושפות מים מעצי דובדבן המוכנים לקציר כדי למנוע התפוצצות פירות יער לאחר גשמים כבדים. השימוש ברחפנים מועיל במיוחד בתנאי מרווח שורות צפופים, אשר עלולים להחמיר עקב מיקום הגידולים על צלע הגבעה. תנאים כאלה ניכרים בכרמי נאפה, מה שהופך את ריסוס קוטלי פטריות לפעילות תובענית במיוחד. לכן, במקום שעובדי החקלאות ייאלצו לשאת מרססים כבדים על גבם, המשימה הופקדה בידי מסוק המופעל מרחוק על ידי חברת Yamaha Precision Agriculture, אשר ייעל משמעותית את התהליך וחסך לבני אדם עבודה מפרכת, פשוטו כמשמעו.
מַסְקָנָה
עם כניסתה של האוטומציה, החקלאות הופכת ידידותית יותר למשתמש, כאשר חקלאים מבלים פחות זמן בשדה ויותר זמן מול מחשבים, מנתחים נתונים ואבחון בעיות. עד כה, חוות אוטומטיות לחלוטין הן עדיין חלום נחשק, אך פיתוח מהיר ותחכום של מכונות חקלאיות סוללים את הדרך להופעת החקלאות האוטומטית כמגמה מרכזית בכלכלה המודרנית.