يتفق المزارعون المتميزون والباحثون والحالمون على شيء واحد: ستكون زراعة الخضروات بعد 20 عامًا من الآن مختلفة كثيرًا عما هي عليه اليوم.
قال ديفيد سي سلوتر ، أستاذ الهندسة البيولوجية والزراعية بجامعة جامعة كاليفورنيا - ديفيس ، وبطل مبادرة المزرعة الذكية.
قال سلوتر: "بشكل عام فقط في المستقبل ، سنرى هذه الفرص التي ستوفرها مجموعة متنوعة من التقنيات المختلفة ، سواء من حيث التكنولوجيا الحيوية وكذلك الذكاء الاصطناعي وتكنولوجيا الروبوتات". "هناك عدد من التقنيات التي ستجتمع معًا."
زرع
أين وكيف يمكن للمزارعين أن يتغيروا بشكل جذري في العشرين سنة القادمة.
قال المستشار المستقبلي والاستراتيجي دانيال بوروس أن تغير المناخ يمكن أن يجعل الزراعة البيئية الخاضعة للرقابة أكثر ملاءمة للمزارعين.
قال "فكر في الأمر على أنه فوضى الطقس". "لا يحب المزارعون فوضى الطقس ، ويمكنك الحصول على استقرار هائل في الداخل."
قال عالم المستقبل والمؤلف جاك أولدريتش: "المكان الذي نزرع فيه خضرواتنا سيتغير". يتم بالفعل زراعة الخضر الورقية في المزارع الحضرية.
وقال إنه من المحتمل أن تحدث بعض التحولات الأخرى بسبب تغير المناخ.
"حزام الذرة يتحرك بالفعل شمالًا - ينتقل من ولاية أيوا إلى مينيسوتا - وقد يكون في كندا خلال 50 عامًا."
تدير Lynn Trizna مزرعة St. Luke's Rodale Institute العضوية ، وهي عملية من مزرعة إلى مستشفى تقع على مساحة 11.5 فدانًا في شرق ولاية بنسلفانيا. لقد رأت كيف يمكن أن يتغير الطقس من سنة إلى أخرى ، وأهمية أن يكون المزارعون مرنين وقادرين على التغيير مع المناخ. بالنسبة لها ، هذا يعني الاستثمار في التربة من خلال "زراعة الغطاء المكثف" واختبارات التربة.
قالت: "لدينا خطة لعب معينة لما نرغب في القيام به ، ولكن بعد ذلك لدينا أيضًا خيارات لما إذا حدث هذا ، أو ماذا لو حدث ذلك".
تمنح التربة الصحية بشكل استثنائي المزرعة بعض المرونة والقدرة على التحمل على المدى الطويل.
قالت "لن نضحي بصحة التربة من أجل الإنتاج ، لأن ذلك لن يساعدنا على المدى الطويل".
كما ستتغير آلات الزراعة.
قال سلوتر: "نتخيل أن تكنولوجيا الزراعة سيكون لها دورين". سيكون الدور الأول هو زرع البذور بشكل صحيح ورخيص في العمق الصحيح وبالطريقة الصحيحة. سيكون الدور الثاني ملموسًا بدرجة أقل: بدء قاعدة بيانات للنباتات في الحقل.
قال: "ستحصل على خطوط الطول والعرض لكل نبات".
ستكون نقاط البيانات هذه هي الأساس للزراعة الدقيقة طوال الموسم حيث يستخدم المزارعون البيانات ليس فقط لتتبع نقاط المشاكل في حقولهم ولكن حتى النباتات المعينة - شكل متقدم من الزراعة الدقيقة التي بدأت بالفعل في يومنا هذا.
الكشافة والاستشعار
تعتبر الكشافة وأجهزة الاستشعار مهمة في الزراعة الدقيقة لأنها تملأ البيانات عن النباتات وتسمح للمزارعين بصقل تقنياتهم المتنامية.
بدأ استخدام الطائرات بدون طيار في الاستكشاف ، وترى سلوتر فائدة لها في المستقبل.
قال: "على المستوى التجاري ، يمكنك أن ترى تطبيقًا لمنصة جوية". لكنه قال إن هناك بعض الأشياء التي لا يمكن رؤيتها أو الإحساس بها من ارتفاع 300 إلى 350 قدمًا.
قال سلوتر إن هناك بعض العمل الذي تم إنجازه لربط أجهزة الاستشعار بالنباتات مباشرة بدلاً من مجسات التربة المستخدمة الآن. ستنقل المستشعرات المعلومات إلى مكتب المزرعة حيث يمكن اتخاذ القرارات بشأن الري على قطعة تلو الأخرى ، أو صفًا تلو الآخر ، أو حتى ، في النهاية ، على أساس كل مصنع على حدة - اعتمادًا على كيفية إعداد المزرعة فوق.
قال: "عندما تأتي الأمور الاقتصادية وكل القطع الأخرى في مكانها والتي من شأنها أن تسمح بحدوث ذلك ، لست متأكدًا حقًا". "ولكن هذا أحد المفاهيم ، على ما أعتقد ، في مزرعة المستقبل ، يتمثل في زيادة الدقة المكانية والزمانية للرعاية لإضافة المزيد من الأتمتة والتعلم الآلي المتقدم والتقنيات القائمة على المعرفة لاتخاذ قرارات أكبر بشكل أفضل وبطريقة أكثر انتشارًا ".
تخطى أولدريتش الطائرات بدون طيار خطوة واحدة. وقال إن الأقمار الصناعية يمكن أن تكون جزءًا أكبر من الاستكشاف في مزرعة الخضروات في المستقبل.
يبدو أن القدرة على الهبوط وإعادة استخدام الصواريخ - التي أثبتها مؤخرًا رجل التكنولوجيا الرائد ، إيلون ماسك - تشير إلى أن إطلاق الأقمار الصناعية سيكون أرخص في المستقبل.
قال بوروس إنه بعد 20 عامًا من الآن ، لا يمكن أن تكون مستشعرات التربة "ذكية" ومتصلة بالشبكات مع الأجهزة الأخرى فحسب ، بل يمكن أيضًا أن تتحلل بيولوجيًا ، بسبب التقدم في الحوسبة الحيوية.
من الصعب تخيل هذا في عصر يكون فيه كل جهاز متصل بالإنترنت تقريبًا مصنوعًا من السيليكون وقطع الأسلاك والمعدن.
قال بوروس: "هناك طرق جديدة وأكثر فاعلية للحوسبة". "عندما تنظر إلى المستقبل ، لا تريد استخدام مرآة الرؤية الخلفية. تريد استخدام الزجاج الأمامي ".
يميل
ستفيد البيانات المستمدة من أجهزة الاستشعار عن كيفية رعاية كل نبات ، من مكافحة الآفات إلى مبيدات الأعشاب وحتى الري.
ستمنح تقنية العناية بالنباتات الآلية للمزارعين القدرة على التخلص من كميات محددة من المغذيات والمياه ، والسيطرة على الآفات والأمراض.
قال سلوتر: "سنكون قادرين على تكييف ذلك".
قال إن جامعة كاليفورنيا في ديفيس بدأت العمل في بخاخ ياماها المستقل مع نظام ملاحة GPS.
ركز مشروع مختلف بجامعة كاليفورنيا في ديفيس على رش المبيدات الحشرية من المركبات الجوية غير المأهولة.
بعض أدوات التطبيق متغيرة السعر ، مثل Blue River Technology ، التي اشتراها John Deere في عام 2017 ، تصدرت عناوين الأخبار بالفعل - قطعة واحدة من المعدات لاحظ العديد من مصادرنا أنها سابقة لعصرها.
عند سؤاله عما إذا كان المزارعون سيستمرون في الخروج إلى حقولهم على الإطلاق ، أجاب بوروس بسؤال بلاغي خاص به: هل سيؤدي الذكاء الاصطناعي إلى توقفنا عن العمل جميعًا؟
قال الجواب لا. لن نفقد جميعًا وظائفنا ، وسيظل المزارعون يخرجون إلى حقولهم. سيكونون أكثر تعليماً في استخدام التكنولوجيا أثناء قيامهم بذلك.
قال بوروس: "حتى مع التكنولوجيا العالية ، نود أن نشعر بما يحدث". "نحن نرى الأشياء بعيون مختلفة عن عيون الذكاء الاصطناعي ؛ نحن نرى الأشياء بعيون مختلفة عن الطائرات بدون طيار. نحن بحاجة إلى كليهما ".
وقال إن مستقبل الذكاء الاصطناعي (AI) هو "التفكير التكافلي" حيث يتفاعل البشر مع الآلات للحصول على أفضل ما في العالمين.
حتى أن البحث يغير الطريقة التي يعتني بها المزارعون العضويون بمحاصيلهم. إن معهد Rodale الذي تعمل من أجله Trizna مكرس لتنمية الحركة العضوية ليس فقط من خلال الدعوة ولكن أيضًا من خلال البحث. وجدت إحدى التجارب الحديثة أن ترك شرائح من الموائل للحشرات المفيدة - المكافحة البيولوجية الطبيعية - كان فعالًا في السيطرة على خنفساء الخيار المخططة (Acalymma vittatum).
اﻟﺤﺼﺎد
بدأت الحصادات الميكانيكية الذكية في الظهور لمجموعة متنوعة من المحاصيل المتخصصة ، بما في ذلك الفراولة والتفاح.
قال أولدريتش: "أعتقد أنها هنا ، اليوم ، وإذا لم يفهم الناس كيف ستحول الصناعة في غضون 20 عامًا ، فلا أعتقد أنهم ينتبهون".
وافق الذبح.
قال: "من المؤكد أنك ستشهد انتقالًا إلى هذه الأنظمة السيبرانية الفيزيائية". ولكن ، مرة أخرى ، لن يتم ذلك من خلال التقدم التكنولوجي وحده. من المرجح أن يعمل الروبوت مع مدير بشري أو "شريك بيولوجي" آخر. وستوجه برامج تربية النباتات إلى تنمية المحاصيل التي يمكن للروبوتات حصادها بسهولة أكبر.
"سيقان الفراولة ستكون أطول ؛ قال "العنب سيتدلى بعيدًا عن النبتة".
كيف يتم تطبيق ذلك في الصناعة - وكيف يتم قبوله من قبل مجموعة متنوعة من المزارعين - غير واضح.
قال Trizna إنه في حين أن العديد من المزارعين العضويين لديهم بعض معدات الحصاد الميكانيكية الأساسية ، فإن التكنولوجيا لا تعمل دائمًا بشكل جيد في مجموعة متنوعة من البيئات.
قالت "الاعتماد على المعدات هو جزء من نظامنا الغذائي". "يجب القيام بالعمل لجعل الوصول إلى تلك المعدات والحصول على بعض القدرة على العمل في بيئات مختلفة.
قالت: "أعتقد أن العشرين عامًا القادمة ستكون مهمة حقًا لنظامنا الغذائي ولكل مزارع". وقالت "آمل أن يتم تنفيذ تكنولوجيا التربة بطريقة تفيد المزارعين وليس بالضرورة أن تعود بالفائدة على الشركات".
البحث عن مكان
استخدمت سلوتر مثالاً من التاريخ لتوضيح كيف يمكن أن تتحد التقنيات المختلفة لتغيير الصناعة. عقدين من البحث في مجموعة متنوعة جديدة من الطماطم المعالجة التي من شأنها أن تنضج في وقت موحد وتنفصل جيدًا عن النبات ، وعقد آخر من البحث في آلة حصاد ميكانيكية ، أعد المزارعون لنهاية برنامج عمل Bracero في عام 1964.
قال "النجاحات هي عندما نتمكن من اتباع نهج متعدد التخصصات".
أعرب تريزنا ، المزارع العضوي ، عن قلقه من عدم استبعاد المزارعين العضويين والمخاوف البيئية من البحث في المستقبل.
قالت تريزنا: "آمل أن يبحث الناس عن كثب خلال العشرين عامًا القادمة في المواد العضوية ويقومون بأبحاث في المنتجات العضوية ، وليس فقط إجراء أبحاث عن المنتجات ، ولكن إجراء أبحاث على التربة".
يعتقد بوروس أن المستقبل سيجلب "نموًا مستمرًا في المواد العضوية" ولكن أيضًا "تعريف جديد لما ستكون عليه الثقافة العضوية."
قال: "حاول أن تتعلم من المشغلين الكبار". "حاول أن تفعل بعض ما يفعلونه."
قال أولدريتش إن المزارعين يجب ألا يخافوا من المستقبل.
قال: "لا أريد أن يعتقد أي شخص أن مستقبل صناعة الخضروات سيتم التحكم فيه من قبل واحدة أو اثنتين من التكتلات العالمية القادرة على تحمل تكاليف التكنولوجيا الروبوتية والبيانات وكل هذا".
من المحتمل أن يظل العملاء يقدرون الطعام المزروع محليًا بجودة عالية.
قال أولدريتش: "أعتقد أن الناس سيرغبون في شراء الطعام الذي يزرعه أصدقاؤهم وجيرانهم".