Як виглядає агробізнес майбутнього? Три ключові інновації 2023 року

Контрольоване сільське господарство є чудовим способом вирощувати рослини в місцях, де це неможливо зробити на відкритому повітрі. По всьому світу свіжі продукти часто імпортуються з інших регіонів, особливо, якщо мова про міста та країни з короткими теплими сезонами. Наприклад, більшість фруктів та овочів на ринки США привозять з Мексики та Південної Америки.

Водночас науковці працюють над тим, щоб вирощувати свіжу зелень можна було цілий рік не лише у Нью-Йорку або Києві, а навіть у пустелях Африки. І це стає можливим завдяки землеробству всередині приміщень у контрольованих умовах.

CEA відрізняється від звичайного тепличного землеробства тим, що для вирощування рослин використовують герметичні кімнати зі штучним освітленням та повністю автоматизованим контролем над мікрокліматом. Натомість у теплицях зазвичай покладаються на природне освітлення та подають повітря ззовні через вентиляцію.

Сьогодні методом внутрішнього землеробства вирощують переважно салати, зелень, помідори, ягоди та квіти. Досить часто рослини розміщують у спеціальних вертикальних стелажах, які навіть не потребують ґрунту — вони або гідропонні, або аеропонні:

• Гідропоніка — це практика садівництва, коли рослини отримують усі поживні речовини через воду, у якій вони ростуть.
• Аеропоніка — це метод вирощування рослин, коли коріння залишається підвішене у повітрі та періодично обприскується водою та поживними речовинами.

Технології з внутрішнього землеробства у перспективі можуть допомогти нагодувати населення планети, яке до 2050 року може зрости до майже 10 млрд людей. Водночас ця інновація не лише сприяє економії ресурсів, але й демократизує галузь. Тепер фермерством можуть займатися всі охочі, навіть якщо вони не мають власних ділянок з землею.

Трактори, що пересуваються полями без водія. Супутники, які передають інформацію про стан врожаю. Датчики, які щохвилини збирають дані про стан ґрунту та навколишнього повітря. Такий опис сучасних технологій, які сьогодні допомагають аграріям, міг би здаватися науковою фантастикою для людей років 50 тому. Проте у 2023 році ці інновації об’єднані у поняття «точне землеробство», і саме вони дозволяють фермерам по всьому світу вирощувати більше їжі та водночас пристосовуватися до змін клімату.

Розвиток точного землеробства є настільки революційним для галузі, що за значенням його порівнюють з винаходом плуга у середині 1800-х років. Так, дослідження Association of Equipment Manufacturers за 2021 рік у США показало, що завдяки цій інновації фермери збільшили врожай на 4%, зменшили використання добрив на 7% і гербіцидів на 9%, скоротили витрату палива на 6% і води на 4%. Очікується, що ці показники лише зростатимуть.

Ось одні з найважливіших технологій, які використовуються для точного землеробства:

• Географічна інформаційна система (ГІС) застосовується для картографування та аналізу даних про типи ґрунтів, урожайність та інші фактори, які впливають на вирощування сільськогосподарських культур.
• RTK або Real-Time Kinematic використовує супутники GPS (Global Positioning System) для надання точних даних про розташування техніки на полях, що дозволяє з точністю до сантиметра керувати обладнанням під час посадки, внесення добрив і збирання врожаю. Більше про це ми писали у цій статті.
• Автоматизоване обладнання, наприклад, автономні трактори та дрони на дистанційному керуванні використовують для посіву, обприскування та збирання врожаю з високою точністю.
• Інтернет речей (Internet of things, IoT) допомагає збирати дані про вологість ґрунту, температуру та рівень поживних речовин, а також контролювати стан рослин. Детальніше про роботу IoT-датчиків ми писали в статті «Що таке IoT-технологія і як вона допомагає різним галузям?».
• Алгоритми штучного інтелекту можуть аналізувати великі обсяги даних, зібраних IoT-датчиками щодо стану погоди, ґрунту, рослин, щоб передбачити потенційну врожайність культур і надати рекомендації щодо посадки, зрошення, удобрення та боротьби зі шкідниками.

Обсяг глобального ринку точного землеробства оцінювався в майже 6 мільярдів доларів у 2021 році та, за прогнозами, досягне 20 мільярдів доларів до 2030 року при середньорічному темпі зростання у 15% щороку.

Якщо казати про біотехнології, то зазвичай перед очима постають складні процеси, які досить важко зрозуміти людині без спеціалізованих знань. Проте у цьому випадку все не зовсім так.

Історія біотехнологій почалася тисячі років тому, коли люди навчилися використовувати біологічний процес бродіння для виробництва хліба, алкоголю та сиру. А з часом вони також почали змінювати генетичний склад одомашнених рослин і тварин шляхом селекційного розведення. У 2023 році ці методи вийшли на зовсім інший рівень та допомагають аграріям вирощувати стійкий до природних умов врожай.

Біотехнологія призвела до розробки нових і вдосконалених сільськогосподарських продуктів. Наприклад, біопестицидів, які виготовляють за допомогою природних продуктів, таких як бактерії, гриби чи рослини. Така розробка допомагає боротися зі шкідниками без негативного впливу традиційних хімічних пестицидів на навколишнє середовище. Вони також безпечніші для фермерів та тварин.

Саме інновації у галузі біотехнологій є одним із ключових інструментів для боротьби зі зміною клімату, а саме аномальними засухами та повенями. Науковці намагаються створити сільськогосподарські культури, які можуть краще протистояти тривалим нестабільним умовам навколишнього середовища. Зокрема, через глобальну продовольчу кризу, яка погіршилася через російсько-українську війну, аграрії також прагнуть збільшити поживність рослин та зробити їхнє вирощування легшим. Це у майбутньому дозволить прогодувати більше людей.

Тож, очікується, що ринок біотехнологій в аграрній галузі зросте до 77 мільярдів доларів до 2032 року, збільшуючись щороку на 9,4%.