Jordbruk är nästan lika gammalt som mänskligheten. Tillsammans med jakt, fiske och insamling har jordbruk och odling utövats i stor utsträckning sedan urtiden och var grundpelarna i ekonomin i alla forntida civilisationer. Människans natur är fortfarande densamma och eftersom Indien inte är populärt bland majoriteten förlorar jordbruket inte sin betydelse utan fortsätter att förse den ständigt växande mänskligheten med mat.
Jordbruket är en mångårig verksamhet och genomgår nutida jordbruk snabba och djupgående förändringar orsakade av ett flertal samhällsfaktorer och teknologiska trender. Jordens befolkningstillväxt påverkar den ökade efterfrågan på livsmedel, vilket i sin tur leder till ökade priser på jordbruksprodukter, omprövning av handelspolitik, förändrade leveranskedjor och omformning av traditionella livsmedelsleveransvägar.
Trots den totala tillväxten av världens befolkning minskar antalet jordbruksarbetare stadigt, vilket innebär en ännu allvarligare arbetskraftsbrist inom branschen under kommande årtionden. Dessutom innebär en allmänt känd benägenhet för ekologiska och hållbart producerade livsmedel, som är särskilt märkbar i västländer, att man ägnar mer uppmärksamhet åt odling och skörd, vilket ger nya aspekter till den moderna jordbruksdefinitionen.
Så småningom hamnar det moderna jordbruket i ett dilemma. Jordbrukare strävar efter att producera grödor av högre kvalitet i större mängder, men antalet tillgängliga händer som krävs för att göra det minskar permanent, och oddsen är små för att det kommer att vara annorlunda inom en snar framtid. Med tillströmningen av arbetare till jordbruket som minskar är det enda alternativet att använda effektivare verktyg.
Jordbruksmekanisering och automatiserat jordbruk
I dagens värld regerar automatisering överlägset. Den utnyttjas inom en mängd olika områden – från kontorsmöbler och mekanisering av hushållsmiljön till medicin och olika industrier. Jordbruket är inget undantag där moderna jordbruksverktyg och jordbruksautomation kan bidra till att effektivisera grödoproduktionscykeln och göra den mer effektiv och mindre arbetskrävande.
Denna riktning mot automatisering av jordbruket har blivit särskilt tydlig under det nya millenniet med mer pengar som kanaliserats till jordbruksstartups och automatiserade jordbrukssystem. TechCrunch uppskattade kapitalinvesteringarna i sådana företag till en häpnadsväckande siffra på 1,5 miljarder dollar år 2017, vilket är sju och en halv gånger mer än för tio år sedan. Antalet nystartade företag visar också en betydande tillväxt, med 160 företag inom jordbruksautomation som tävlar om finansiering jämfört med den 31 september 2007.
Listan över moderna jordbrukstekniker omfattar alla aspekter av grödoproduktion. Vissa företag introducerar programvara som möjliggör effektiv hantering av utsäde och gödselmedel samt jord- och bevattningskontroll ner till förutsägelse av avkastning. Andra startups erbjuder drönare som inte bara används för övervakningsändamål utan också kan tillämpa grödbehandlingar uppifrån, såsom gödselmedel, bekämpningsmedel, herbicider och liknande. Ytterligare andra designar och använder automatiserad jordbruksutrustning med en användningsområden – från spannmålsskruvar, skördetröskor och automatiserade traktorer till fruktplockningsrobotar.
Att locka till sig sådana framtidsutsikter kan dock verka som att jordbrukare inser att automatiserat jordbruk inte börjar med modern jordbruksutrustning utan med korrekt intelligens och rekognoscering, det vill säga datainsamling.
Sakernas internet: Låt maskinerna slita för dig
Den korrekta informationen om tillståndet på din gård levereras av sensorer. Till exempel placeras fjärrsensorer tillverkade av CropX över hela fältet för att meddela lantbrukare om otillräckligt jordtillstånd, som brist på fukt. Automation inom jordbruket gör dock lantbrukarens omedelbara återkoppling överflödig eftersom automatiserade jordbrukssystem inkluderar andra enheter anslutna till sensorerna och mätarna för att reagera på den erhållna informationen enligt förinställda steg och procedurer. Så bevattningssystemet slår på att transportera vatten när och var det behövs som mest.
Sådan modern jordbruksteknik kallas Sakernas Internet (IoT) och kräver inte en människas närvaro för att styra olika jordbruksprocesser. Istället fungerar sensorer, mätare och maskiner på egen hand genom att vara sammankopplade via mobilnätet, mobilt internet, Bluetooth eller någon annan typ av trådlös anslutning. Tillämpning av IoT på en automatiserad gård ger optimering av resursleverans och maximal effektivitet för precisionsjordbruk, vilket båda leder till större avkastning av grödor av högre kvalitet.
Den automatiserade jordbruksutrustningen som är ansluten via internet förväntas manifestera en 20 % tillväxt under de kommande åren, vilket förklaras av dess potential att användas i varje steg i jordbrukets värdekedja.
Jordbrukstillämpningar av IoT
Att driva en gård är en komplex aktivitet som involverar dussintals operationer vars genomförande är beroende av ett flertal faktorer. Dessa faktorer påverkar jordbrukarnas beslut om val och applicering av utsäde, gödningsmedel, bekämpningsmedel och innehåller information om väderförhållanden, förväntad nederbörd, luft- och jordtemperatur etc. Denna data tillhandahålls av sensorer som utlöser vissa programvarualgoritmer som optimerar motsvarande jordbruksprocesser på automatiserade gårdar.
Ett annat potentiellt område för IoT-applikationer inom jordbruket är relaterat till resursspårning och -hantering. Genom att använda motsvarande programvara kommer jordbrukare att kunna registrera alla fältapplikationer med efterföljande spårning av dessa resurser till lagerplatser och hissar. Som ett resultat av sådan optimering kan livsmedels- och dryckestillverkare utmärka sig i att skapa marknadsföringsvärde för sina företag.
Modern jordbruksteknik drar stor nytta av att använda IoT för lagringssäkerhet. Till exempel, genom att utrusta silos och hissar med OPI Systems sensorer kan man övervaka inomhusmiljön och varna människor om överdriven värme eller fukt som kan vara skadligt för det lagrade spannmålet, eller skicka varningar om en brand är nära förestående.
Automatisering inom jordbruket är inte begränsat till införandet av toppmodern teknik. Det omfattar uppgradering av konventionella och införande av moderna jordbruksredskap och maskiner.
Moderna jordbruksmaskiner
Ett automatiskt jordbruk handlar i grunden om att så lite mänsklig insats som möjligt krävs, vilket förutsätter att man utnyttjar självstyrande maskiner och robotar. Det som hindrar en storskalig introduktion av sådan autonom modern jordbruksutrustning är dess höga pris och begränsade kommersiella tillgänglighet. Den samtida mekaniseringstrenden sporrar dock många tillverkare att utveckla kostnadseffektiva och tillförlitliga maskiner för jordbruksautomation.
Vad är moderna automatiserade jordbruksmaskiner som de flesta av oss föreställer oss det? Det är förmodligen den mentala bilden av en traktor, skördetröska eller motoriserad skruv som gör allt arbete själv utan mänskligt deltagande eller ingripande. Många företag delar denna vision och försöker implementera den genom att utveckla sina nya modeller i takt med att autonoma funktioner ökar. Till exempel har moderna traktorer från John Deere helt automatiserade funktioner för linjehållning och djupjustering.
Andra stora traktortillverkare går i liknande spår och strävar efter att designa fjärrstyrda och förprogrammerade maskiner som gör det möjligt för deras användare att minska arbetskrafts- och insatskostnader. Några av deras projekt har redan förverkligats. DOT Technology Corp har producerat en dieseldriven såmaskin som kan så ett helt fält utan mänsklig inblandning genom att följa fördefinierade rutter. Rowbot har tagit fram en modern jordbruksmaskin som kan sprida kväve mellan majsraderna och så täckgrödor innan den mogna majsen skördas sent på säsongen. För att kröna alla sådana olika jordbruksautomationssatsningar lanserades Hands-Free Hectare-projektet i Storbritannien där helt autonoma jordbruksmaskiner planterade, odlade och skördade en hektar korn utan att någon människa beträdde fältet.
Efter att ha gjort en automatiserad veteodling till verklighet i den närmaste framtiden sätter tillverkare djärva planer inom andra jordbruksområden, inklusive de som traditionellt har ansetts svåra att automatisera. Ett sådant område är trädgårdsodling där frukt- och grönsaksskörd är en känslig procedur eftersom den ska förhindra både skada på ömtåliga grödor och skada växter. De första uppsatserna inom detta område gjordes av Abundant Robotics och Energid som byggde robotar för att plocka äpplen respektive apelsiner. De är bara pilotexemplar som ännu inte har utvecklats till gångbara modeller som är lämpade för användning i verkliga fruktträdgårdsförhållanden.
Förhöjd jordbruk
En modern maskin inom jordbruket är inte bara en jordborr som en traktor eller en spannmålsborr. Vissa av dem övervakar grödorna uppifrån och ger information om deras tillstånd samt identifierar problemområden, sprutar kemikalier eller till och med blåser bort vatten från körsbärsträd som är redo för skörd för att förhindra att bären spricker efter kraftigt regn. Användningen av drönare är särskilt fördelaktig i trånga radavstånd som kan förvärras av grödornas läge i sluttningar. Sådana förhållanden är tydliga vid Napas vingårdar, vilket gör svampbekämpningsmedel till en särskilt krävande aktivitet. Så istället för att lantarbetare tvingades bära tunga sprutor på ryggen, anförtroddes uppgiften till en fjärrstyrd helikopter från Yamaha Precision Agriculture, vilket avsevärt effektiviserade proceduren och besparade människor ett bokstavligen sagt slitsamt arbete.
Slutsats
Med införandet av automatisering blir jordbruket alltmer användarvänligt, då bönder spenderar mindre tid ute på fälten och mer tid vid datorer för att analysera data och diagnostisera problem. Hittills är helt automatiserade gårdar fortfarande en eftertraktad dröm, men den snabba utvecklingen och sofistikeringen av jordbruksmaskiner banar väg för automatiserat jordbruk som en mainstream-trend i den moderna ekonomin.