A világ népességének növekedésével egyre nehezebbé válik a világ élelemmel való ellátása. A világ népessége várhatóan 2,2 milliárd fővel fog növekedni 2050-re, és ez azt jelenti, hogy a világ gazdáinak a jelenlegi mennyiségnél körülbelül 70%-kal több élelmiszert kellene termelniük. Ez a növekedés olyan nyugtalanító, hogy innovatív válaszokra ösztönözte a mezőgazdasági ágazatot.
Forradalmi technológiákat fejlesztenek ki és alkalmaznak a mezőgazdaság jövőjének alakításában a növekvő élelmiszerigények kielégítésére. Tekintse meg az alábbi öt legjobb feltörekvő technológiát a mezőgazdasági ágazatban:
1. Precíziós mezőgazdaság
A precíziós mezőgazdaság (PA) vagy a precíziós gazdálkodás a mezőgazdasági folyamatok irányítását jelenti a termények szántóföldek közötti és azokon belüli változékonysága megfigyelésével, mérésével és az arra való reagálással. A mezőgazdasági környezetben folyamatosan alkalmazzák a PA technológiákat szerte a világon. A MarketsandMarkets beszámolója szerint a PA piaca a 2022-es 8,5 millió dollárról 2030-ra 15,6 millió dollárra nő, 7,9%-os összetett éves növekedési rátával (CAGR).
A PA-rendszerek valós idejű adatokhoz való hozzáférést biztosítanak a gazdák számára a termésükről, a talajról és a környező környezeti feltételekről. Az adatokat a termőföldeken elhelyezett érzékelők segítségével gyűjtik a talaj hőmérsékletének és nedvességszintjének felmérésére. Carlo Gavazzi számos környezeti érzékelőt alkalmaz a CO2, a relatív páratartalom (RH), a hőmérséklet és a légsebesség mérésére. Az egyik példa a szilárd vagy folyékony anyagok rögzítésére szolgáló kapacitív érzékelő.
Más eszközök, például a műholdak és drónok (például a Seeed Studio Crazyflie fejlesztői platformja) hasznos képeket biztosíthatnak a termésről. Az adatgyűjtés után a prediktív elemző szoftver használható az adatok értékelésére, és visszajelzés adható a gazdának minden olyan területről, amelyre oda kell figyelni az erőforrások pazarlásának elkerülése érdekében.
A gazdák útmutatást kapnak például a vetésforgóról, az optimális ültetési időkről, a betakarítási időkről és a talajkezelésről egy okoskészüléken használható alkalmazáson keresztül. A precíziós gazdálkodás értékes információkat nyújt a költségek csökkentésére, a termés optimális egészségi állapotának biztosítására és a környezetre gyakorolt hatás csökkentésére vonatkozóan.
2. Függőleges gazdálkodás
Az egyik legnagyobb kihívás, amellyel az élelmiszertermelésnek szembe kell néznie, a kedvezőtlen időjárási viszonyok. A függőleges gazdálkodás során azonban a növényeket ellenőrzött környezetben termesztik, ami következetes és megbízható növénytermesztést tesz lehetővé egész évben. A függőleges gazdálkodás azt jelenti, hogy automatizálási rendszerek, szoftverek, robotika és adattudományok alkalmazásával függőlegesen egymásra helyezett rétegekben, optimális termesztési feltételek mellett, LED-es világítás és hidroponika segítségével termesztenek növényeket. A függőleges gazdálkodás hatékonyabb és fenntarthatóbb módot biztosít a városi területeken történő növénytermesztésre, és lehetővé teszi több növény termesztését kisebb helyen is. Az alábbiakban bemutatjuk a függőleges gazdálkodás előnyeit és hátrányait:
A függőleges gazdálkodás előnyei
- Egész évben történő növénytermesztés – mivel a növények ellenőrzött környezetben találhatók egy függőleges gazdaságban, nem áll fenn a kedvezőtlen időjárási viszonyok veszélye, ami a termés minőségének romlását okozza. A termelők nem fognak bevételkiesést szenvedni az irányításukon kívül álló tényezők miatt.
- Több növény termeszthető kevesebb helyen – a hagyományos gazdaságok termékeny szántóföldet igényelnek. Mivel a függőleges gazdálkodás a felfelé terjeszkedésen alapul, kisebb földterületen is nagyobb termelékenység érhető el.
- Kevesebb víz használható – a hidroponikus termesztés a hagyományos gazdálkodási módszerek vizének csak körülbelül 10%-át használja fel, és az is újrahasznosítható.
- Megszűnik a növényvédő szerek szükségessége – a peszticidek szennyezhetik a talajt, a gyepet és a növényzetet. A kártevők nem tudnak bejutni az ellenőrzött környezetbe, így nincs szükség növényvédő szerekre.
- Csökkenthetők a szállítási költségek – az utolsó mérföldre szállítás általában az ellátási lánc legdrágább része. A terményeket általában óceánokon és kontinenseken keresztül szállítják. A függőleges gazdálkodás többé-kevésbé bárhol végezhető, a helyszín közelebb lehet az ügyfelekhez, így csökkentve a szállítási költségeket és a szén-dioxid-kibocsátást.
- Alacsonyabb munkaerőköltségek – mivel a függőleges gazdálkodás folyamatainak nagy része automatizált, a személyzet általános költségei nem feltétlenül magasak.
A függőleges gazdálkodás hátrányai
- Magas kezdeti költségek – a növények, a LED-lámpák, a szoftver és a kifinomult termesztőrendszerek költségesek, különösen a napfényhez és az esőhöz viszonyítva, amelyek ingyenesen állnak rendelkezésre.
- Rengeteg energiát használ fel – mivel a függőleges gazdálkodás beltéren történik, a LED-es lámpáknak kell mindig minden fényt biztosítaniuk. Egyes ültetvények még mindig fosszilis tüzelőanyagokat használnak, ami nem a legfenntarthatóbb megoldás.
- Kifinomult készségeket igényel – nem is beszélve a kezdeti beállításhoz szükséges, technológiai rendszerekben jártas szakértőről, a folyamat egyes lépéseiben alkalmazott csúcstechnológia pedig magasan képzett személyeket igényel.
- Akadályozott a beporzás – a rossz beporzás gyakran rossz termést eredményez. A méhek, a madarak és a szél természetes beporzók, amelyeket mesterséges módszerekkel nem lehet pótolni.
Erősen technológiafüggő – a függőleges gazdálkodás nagy mértékben támaszkodik a technológiára a megfelelő világítás, öntözési hőmérséklet és páratartalom érdekében. Ha ezek közül valamelyik nem megfelelő, annak káros következményei lehetnek.
3. Mezőgazdasági robotgépek
A robotika és az automatizálási folyamatok a termelékenység és a hatékonyság növelésével átalakítják a mezőgazdasági szektort. A robotika a következő néhány évben még jobban el fog terjedni. A MarketsandMarkets szerint a mezőgazdasági robotok piaca 2022 és 2026 között több mint kétszeresére, 5,9 milliárd dollárról 11,9 milliárd dollárra nő. A vezető nélküli traktorok fognak várhatóan a leggyorsabban növekedni az ágazatban, 29,7%-os CAGR-el.
A mezőgazdasági robotokat egyre gyakrabban használják a mezőgazdasági szektorban bizonyos problémák, például a munkaerőhiány, a növekvő költségek és a megnövekedett élelmiszer-kereslet leküzdésére. A robotok olyan monoton feladatok elvégzésére alkalmazhatók, mint a magok szedése, csomagolása és ültetése, de a technológia fejlődésével egyre bonyolultabb feladatokat is rájuk bíznak, mint például a termésfigyelés és a talaj pH-szintjének mérése. Néhány példa azokra a munkákra, amelyek elvégzésére jelenleg mezőgazdasági robotokat használnak:
- Betakarítás
- Gyomirtás
- Fűnyírás
- Vetés
- Permetezés
- Válogatás és csomagolás
- Az állatállomány felügyelete
- Öntözés
- A növények egészségének figyelemmel követése
- Fenotipizálás
A robotikáról és az automatizálásról szóló teljes útmutatóért, beleértve a mezőgazdasági alkalmazásukról szóló információkat, tekintse meg útmutatónk második kiadását.
4. Genomszerkesztés és biotechnológia
A genomszerkesztés, amely lehetővé teszi a növénynemesítők számára, hogy nagyon specifikus módosításokat végezzenek a DNS-ben, a termények széles körét javíthatja. Például a gazdák genetikailag módosíthatják a növényt, hogy ellenállóbbá tegyék a kártevőkkel, betegségekkel és aszályos körülményekkel szemben. A génszerkesztési technológiák, például a CRISPR-Cas9 fejlődése új lehetőségeket nyit meg a termésjavítás terén. A biotechnológia genetikailag módosított szervezetek (GMO-k) kifejlesztését is támogatja, amelyek előnyöket, például megnövekedett tápértéket kínálnak. A leggyakrabban ültetett biotechnológiai növények a szójabab, a kukorica és a gyapot. Az Egyesült Államok Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hivatalának cikke szerint 2020-ban a GMO-szójabab, a GMO-gyapot és a GMO-kukorica az egyes termékek teljes termelésének több mint 90%-át tette ki.
5. A körforgásos mezőgazdaság
A következő évtizedekben várható globális népességnövekedés miatt könnyen megfeledkezhetünk a fenntartható gyakorlatokról, amelyekkel kielégíthetjük a növekvő élelmiszer-keresletet. A fenntartható fejlődés azonban az egészséges jövő kulcsa. A körforgásos mezőgazdaság várhatóan egyre nagyobb népszerűségnek fog örvendeni az elkövetkező években. A minimális külső bevitelre, a tápanyaghurkok lezárására és a talaj regenerálódására összpontosít. Ha széles körben alkalmazzák, a körforgásos mezőgazdaság csökkentheti az erőforrásigényt és az üvegházhatású gázok kibocsátását. A körforgásos mezőgazdaság minden folyamata a fenntartható fejlődésre helyezi a hangsúlyt, a termesztéstől és a betakarítástól kezdve a szállításig és a fogyasztásig.
A körforgásos mezőgazdaság típusai
- Vegyes gazdálkodás – egymástól függő és nem elszigetelt növények termesztése, ahol az egyik termesztése ugyanazon a területen kedvező feltételeket biztosít a másik számára. Például a növénytermesztés és az állattenyésztés ötvözése a földterületen elmélyítheti a körforgásos mezőgazdaságot azáltal, hogy az importált műtrágyák helyett helyben előállított takarmányt vagy trágyát használnak.
- Agrárerdészet – azt jelenti, hogy fákat és más növényeket termesztenek a mezőgazdasági növények mellett. A mezőgazdasági területekre ültetett fák növelhetik a talaj termékenységét és helyreállíthatják a biológiai sokféleséget. Egyúttal csökkentik a vegyszerektől és műtrágyáktól való függőséget is.
- Biogazdálkodás – csökkenti a szintetikus műtrágyák és növényvédő szerek használatát, helyette a helyszínnek megfelelő kezelési gyakorlatokat alkalmaz a kártevők és betegségek megelőzésére, valamint a növények hosszú távú egészségének biztosítására.
