A mezőgazdaság majdnem egyidős az emberiséggel. A vadászattal, halászattal és gyűjtögetéssel együtt a földművelés és a növénytermesztés az őskor óta széles körben elterjedt, és minden ősi civilizációban a gazdaság alapját képezte. Az emberi természet ugyanaz, és mivel az intia kultúra nem vonzó a legtöbb ember számára, a mezőgazdaság nem veszíti el jelentőségét, továbbra is ellátva élelemmel a folyamatosan növekvő emberiséget.
Mivel a modern mezőgazdaság évszázados tevékenység, gyors és mélyreható változásokon megy keresztül, melyeket számos társadalmi tényező és technológiai trend okoz. A Föld népességének növekedése az élelmiszer-kereslet megugrását eredményezi, ami viszont a mezőgazdasági termékek árának emelkedését, a kereskedelempolitikák újragondolását, az ellátási láncok átalakulását és a hagyományos élelmiszer-szállítási útvonalak átalakítását vonja maga után.
A világ népességének általános növekedése ellenére a mezőgazdasági munkavállalók száma folyamatosan csökken, ami évtizedekre súlyos munkaerőhiányt jelent az ágazatban. Emellett az egyetemesen érzékelt bio- és fenntartható módon előállított élelmiszerek iránti hajlam, amely különösen a nyugati országokban érzékelhető, nagyobb figyelmet fordít a termesztésre és a betakarításra, így új aspektusokat adva a modern mezőgazdaság definíciójához.
A modern mezőgazdaság végül egy dilemma küszöbén találja magát. A gazdák arra törekszenek, hogy jobb minőségű növényeket termeljenek nagyobb mennyiségben, de az ehhez szükséges munkások száma folyamatosan csökken, és csekély az esélye annak, hogy hamarosan más lesz. Mivel a mezőgazdaságba áramló munkaerő mennyisége kimerül, az egyetlen alternatíva a hatékonyabb eszközök alkalmazása.
Mezőgazdasági gépesítés és automatizált gazdálkodás
A mai világban az automatizálás uralkodik. Számos területen alkalmazzák – a következőktől kezdve: irodabútor és hazai környezet gépesítése az orvostudománytól és a különféle iparágaktól kezdve. A mezőgazdaság sem kivétel, ahol a modern mezőgazdasági eszközök és a mezőgazdasági automatizálás segíthet a növénytermesztési ciklus korszerűsítésében, így az hatékonyabbá és kevésbé munkaigényessé válik.
Ez a mezőgazdasági automatizálás felé mutató trend különösen az új évezredben vált nyilvánvalóvá, mivel egyre több pénzt fordítanak mezőgazdasági startupokra és automatizált mezőgazdasági rendszerekre. TechCrunch A cégekbe történő tőkebefektetéseket 2017-ben elképesztő, 1,5 milliárd dollárra becsülték, ami hét és félszerese a tíz évvel korábbinak. A startupok száma is jelentős növekedést mutat, 2007. december 31-hez képest 160 mezőgazdasági automatizálási vállalat verseng a finanszírozásért.
A modern mezőgazdasági technikák listája a növénytermesztés minden aspektusát felöleli. Egyes vállalatok olyan szoftvereket vezetnek be, amelyek lehetővé teszik a hatékony vetőmag- és műtrágya-gazdálkodást, valamint a talaj- és öntözésszabályozást egészen a hozam előrejelzéséig. Más startupok olyan drónokat kínálnak, amelyeket nemcsak megfigyelési célokra használnak, hanem felülről is kijuttathatnak növényi kezeléseket, például műtrágyákat, növényvédő szereket, gyomirtókat és hasonlókat. Megint mások automatizált mezőgazdasági berendezéseket terveznek és alkalmaznak, amelyek… alkalmazások köre – a gabonabehordó csigáktól, kombájnoktól és automatizált traktoroktól kezdve a gyümölcsszedő robotokig.
Azonban úgy tűnhet, hogy az ilyen kilátások csábítása a gazdálkodók számára felismeri, hogy az automatizált mezőgazdaság nem a modern mezőgazdasági felszerelésekkel kezdődik, hanem a megfelelő intelligenciával és felderítéssel, azaz az adatgyűjtéssel.
A dolgok internete: Hagyd, hogy a gépek dolgozzanak helyetted
A gazdaság állapotáról pontos információkat érzékelők szolgáltatnak. Például a CropX által gyártott távérzékelőket az egész szántóföldön elhelyezik, hogy értesítsék a gazdákat a talaj nem megfelelő állapotáról, például a nedvesség hiányáról. A mezőgazdaságban az automatizálás azonban feleslegessé teszi a gazdálkodó azonnali visszajelzését, mivel az automatizált gazdálkodási rendszerek más, az érzékelőkhöz és mérőeszközökhöz csatlakoztatott eszközöket is tartalmaznak, amelyek az előre beállított lépéseket és eljárásokat követve reagálnak a begyűjtött adatokra. Így az öntözőrendszer akkor és ott kapcsolja be a vízellátást, amikor és ahol a legnagyobb szükség van rá.
Az ilyen modern mezőgazdasági technológiát a Dolgok Internetének (IoT) nevezik, és nem igényel emberi jelenlétet a különféle mezőgazdasági folyamatok irányításához. Ehelyett az érzékelők, mérőeszközök és gépek önmagukban működnek, mivel mobilhálózaton, mobilinterneten, Bluetooth-on vagy bármilyen más típusú vezeték nélküli kapcsolaton keresztül kapcsolódnak egymáshoz. Az IoT alkalmazása egy automatizált gazdaságban optimalizálja az erőforrás-elosztást és maximalizálja a precíziós mezőgazdaság hatékonyságát, ami mindkettő nagyobb hozamot és jobb minőségű növényeket eredményez.
Az interneten keresztül csatlakoztatott automatizált mezőgazdasági berendezések várhatóan a következőt fogják produkálni: 20%-os növekedés a következő néhány évben, ami azzal magyarázható, hogy a mezőgazdasági értéklánc minden egyes lépésében alkalmazható lesz.
Az IoT mezőgazdasági alkalmazásai
Egy gazdaság irányítása összetett tevékenység, amely tucatnyi műveletet foglal magában, amelyek végrehajtását számos tényező befolyásolja. Ezek a tényezők befolyásolják a gazdálkodók döntéseit a vetőmagok, műtrágyák, növényvédő szerek kiválasztásával és alkalmazásával kapcsolatban, és információkat tartalmaznak az időjárási viszonyokról, a várható csapadékmennyiségről, a levegő és a talaj hőmérsékletéről stb. Ezeket az adatokat érzékelők biztosítják, amelyek bizonyos szoftveralgoritmusokat indítanak el, amelyek optimalizálják a megfelelő mezőgazdasági folyamatokat az automatizált gazdaságokban.
A mezőgazdasági IoT alkalmazások egy másik lehetséges területe az erőforrások nyomon követése és kezelése. Megfelelő szoftverek használatával a gazdálkodók regisztrálhatják az összes szántóföldi alkalmazást, majd nyomon követhetik ezeket az erőforrásokat a tárolóhelyekhez és a silókhoz. Az ilyen optimalizálás eredményeként az élelmiszer- és italgyártók kiemelkedően teljesíthetnek vállalkozásaik marketingértékének megteremtésében.
A modern mezőgazdasági technológiák nagyban profitálnak az IoT (Dolgok Internete) alkalmazásából a tárolásbiztonság terén. Például a silók és elevátorok OPI Systems érzékelőkkel való felszerelése lehetővé teszi a belső környezeti feltételek monitorozását, és figyelmezteti az embereket a túlzott hőre vagy nedvességre, amely káros lehet a tárolt gabonára, vagy riasztásokat küld, ha tűzveszély áll fenn.
A mezőgazdaságban az automatizálás nem korlátozódik a legmodernebb technológiák bevezetésére. Magában foglalja a hagyományos eszközök korszerűsítését és a modern mezőgazdasági eszközök és gépek bevezetését.
Modern mezőgazdasági gépek
Egy automatizált gazdaság lényege a lehető legkevesebb emberi tényező részvétele, ami feltételezi az önirányító gépek és robotok használatát. Az ilyen autonóm modern mezőgazdasági berendezések széles körű bevezetését akadályozza a magas ár és a korlátozott kereskedelmi elérhetőség. A kortárs gépesítési trend azonban számos gyártót arra ösztönöz, hogy költséghatékony és megbízható mezőgazdasági automatizáló gépeket fejlesszenek ki.
Mit is jelent a modern mezőgazdasági automatizált gép, ahogyan a legtöbben elképzeljük? Valószínűleg egy traktor, kombájn vagy motoros csiga képét látjuk magunk előtt, amely minden munkát önállóan végez, emberi részvétel vagy beavatkozás nélkül. Ezt a víziót osztva számos vállalat próbálja megvalósítani, amikor új modelljeit fejleszti az autonóm funkciók egyre növekvő alkalmazásával. Például a John Deere modern traktorai teljesen automatizált nyomvonaltartással és mélységállítással rendelkeznek.
Más nagy traktorgyártók is hasonló utat járnak be, olyan távirányítású és előre programozott gépek tervezésére törekedve, amelyek lehetővé tennék felhasználóik számára a munkaerő- és inputköltségek csökkentését. Néhány projektjük már megvalósult. A DOT Technology Corp. gyártott egy dízelüzemű vetőgépet, amely előre meghatározott útvonalakat követve képes bevetni egy egész szántóföldet emberi beavatkozás nélkül. A Rowbot egy modern mezőgazdasági gépet fejlesztett ki, amely nitrogént képes kijuttatni a kukoricasorok közé, és takarónövényeket vetni, mielőtt az érett kukoricát a szezon végén betakarítanák. Mindezen szerteágazó mezőgazdasági automatizálási törekvések megkoronázásaként elindították az Egyesült Királyságban a The Hands-Free Hectare projektet, ahol teljesen autonóm mezőgazdasági gépek vetettek el, műveltek meg és takarítottak be egy hektár árpát anélkül, hogy ember tette volna a lábát a földre.
Miután a közeljövőben megvalósították az automatizált búzafarmot, a gyártók merész terveket szőnek más mezőgazdasági területeken is, beleértve azokat is, amelyeket hagyományosan nehezen automatizálhatónak tartottak. Az egyik ilyen terület a kertészet, ahol a gyümölcs- és zöldségbetakarítás kényes eljárás, mivel el kell kerülni mind a kényes növények károsodását, mind a növények károsodását. Az első ilyen jellegű kísérleteket az Abundant Robotics és az Energid végezték, amelyek alma- és narancsszedő robotokat építettek. Ezek még csak kísérleti minták, amelyeket még életképes modellekké kell fejleszteni, amelyek alkalmasak a valós gyümölcsösi körülmények között való alkalmazásra.
Emelt szintű gazdálkodás
Egy modern mezőgazdasági gép nem csupán egy talajjáró, mint egy traktor vagy egy gabonaadagoló. Némelyikük a magasból figyeli a növényeket, információkat szolgáltat azok állapotáról, valamint azonosítja a problémás területeket, vegyszereket permetez, vagy akár vizet fúj a szüretre kész cseresznyefákról, hogy megakadályozza a bogyók kirepedését a heves esőzések után. A drónok használata különösen előnyös szűk sortávolság esetén, amit súlyosbíthat a növények domboldali fekvése. Ilyen körülmények figyelhetők meg a Napa szőlőültetvényeken, ami a gombaölő szerek kijuttatását különösen megterhelő tevékenységgé teszi. Így ahelyett, hogy a mezőgazdasági munkásoknak nehéz permetezőgépeket kellett volna a hátukon cipelniük, a feladatot a Yamaha Precision Agriculture távirányítású helikopterére bízta, amely jelentősen leegyszerűsítette az eljárást, megkímélve az embereket a szó szoros értelmében hátfájdító munkától.
Következtetés
Az automatizálás bevezetésével a mezőgazdaság egyre felhasználóbarátabbá válik, a gazdák kevesebb időt töltenek a szántóföldön, és több időt a számítógépek előtt az adatok elemzésével és a problémák diagnosztizálásával. Eddig a teljesen automatizált gazdaságok még mindig áhított álomnak számítottak, de a mezőgazdasági gépek gyors fejlődése és kifinomultsága utat nyit az automatizált gazdálkodás megjelenésének, mint a modern gazdaság főáramú trendjének.