المزارع الذكية مقابل المزارع العمودية: مستقبل الغذاء P4

من نواحٍ عديدة ، تعد مزارع اليوم أكثر تقدمًا وتعقيدًا من تلك التي كانت موجودة في الماضي. وبنفس الطريقة ، فإن مزارعي اليوم هم أكثر ذكاءً ومعرفة من أولئك الذين كانوا في الماضي.

يتضمن اليوم النموذجي من 12 إلى 18 ساعة في اليوم للمزارعين مجموعة معقدة للغاية من الأنشطة ، بما في ذلك التفتيش المستمر لحقول المحاصيل والثروة الحيوانية ؛ الصيانة الدورية للمعدات والآلات الزراعية ؛ ساعات من تشغيل المعدات والآلات المذكورة ؛ إدارة عمال المزارع (العمال المؤقتون والعائلة) ؛ اجتماعات مع مختلف المتخصصين والمستشارين الزراعيين ؛ مراقبة أسعار السوق وتقديم الطلبات مع موردي الأعلاف والبذور والأسمدة والوقود ؛ مكالمات البيع مع مشتري المحاصيل أو الماشية ؛ ثم التخطيط لليوم التالي أثناء قضاء بعض الوقت الشخصي للاسترخاء. ضع في اعتبارك أن هذه ليست سوى قائمة مبسطة ؛ ربما يفتقد الكثير من المهام المتخصصة الفريدة لأنواع المحاصيل والثروة الحيوانية التي يديرها كل مزارع.

إن حالة المزارعين اليوم هي النتيجة المباشرة لقوى السوق التي تمارس ضغطاً هائلاً على القطاع الزراعي ليصبح أكثر إنتاجية. كما ترى ، مع ارتفاع عدد سكان العالم في العقود القليلة الماضية ، ارتفع الطلب على الغذاء أيضًا بشكل كبير. أدى هذا النمو إلى إنشاء المزيد من أنواع المحاصيل ، وإدارة الثروة الحيوانية ، فضلاً عن الآلات الزراعية الأكبر والأكثر تعقيدًا والمكلفة بشكل لا يصدق. هذه الابتكارات ، مع السماح للمزارعين بإنتاج المزيد من الغذاء أكثر من أي وقت مضى في التاريخ ، دفعت أيضًا بالعديد منهم إلى ديون ثقيلة لا نهاية لها لتحمل جميع الترقيات.

لذا نعم ، كونك مزارعًا حديثًا ليس بالأمر السهل. لا يحتاجون إلى أن يكونوا خبراء في الزراعة فحسب ، بل يحتاجون أيضًا إلى مواكبة أحدث الاتجاهات في التكنولوجيا والأعمال والتمويل لمجرد البقاء على قدم وساق. قد يكون المزارع الحديث هو العامل الأكثر مهارة وتنوعًا بين جميع المهن الموجودة هناك. المشكلة هي أن كونك مزارعًا على وشك أن يصبح أكثر صعوبة في المستقبل.

من مناقشاتنا السابقة في سلسلة مستقبل الغذاء هذه ، نعلم أن عدد سكان العالم سينمو بمقدار ملياري شخص آخرين بحلول عام 2040 ، بينما سيؤدي تغير المناخ إلى تقليص مساحة الأراضي المتاحة لزراعة الغذاء. هذا يعني (نعم ، لقد خمنت ذلك) سيواجه المزارعون دفعة سوقية ضخمة أخرى ليصبحوا أكثر إنتاجية. سنتحدث عن التأثير القاتم الذي سيحدثه هذا على مزرعة الأسرة المتوسطة قريبًا بما فيه الكفاية ، ولكن لنبدأ باللعب الجديدة اللامعة التي سيُلعب بها المزارعون أولاً!

ظهور المزرعة الذكية

يجب أن تصبح مزارع المستقبل آلات إنتاجية ، وسوف تمكن التكنولوجيا المزارعين من تحقيق ذلك من خلال مراقبة كل شيء وقياسه. لنبدأ بـ إنترنت الأشياء—شبكة من أجهزة الاستشعار متصلة بكل قطعة من المعدات وحيوانات المزرعة والعامل الذي يراقب باستمرار موقعه ونشاطه ووظائفه (أو حتى صحته عندما يتعلق الأمر بالحيوانات والعاملين). يمكن بعد ذلك استخدام البيانات التي تم جمعها بواسطة مركز القيادة المركزي للمزرعة لتحسين الحركة والمهام التي يؤديها كل عنصر متصل.

على وجه الخصوص ، سيتم توصيل إنترنت الأشياء المصمم خصيصًا للمزرعة بالسحابة ، حيث يمكن مشاركة البيانات مع مجموعة متنوعة من خدمات الهاتف المحمول الموجهة نحو الزراعة والشركات الاستشارية. في نهاية الخدمات ، يمكن أن تتضمن هذه التقنية تطبيقات الأجهزة المحمولة المتقدمة التي توفر للمزارعين بيانات في الوقت الفعلي حول إنتاجية مزارعهم وتسجيل كل إجراء يقومون به خلال اليوم ، مساعدتهم في الاحتفاظ بسجل أكثر دقة للتخطيط لعمل اليوم التالي. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يتضمن أيضًا تطبيقًا يتصل ببيانات الطقس لاقتراح الأوقات المناسبة لبذور الأراضي الزراعية أو نقل الماشية إلى الداخل أو حصاد المحاصيل.

في النهاية الاستشارية ، يمكن للشركات المتخصصة مساعدة المزارع الكبيرة في تحليل البيانات المجمعة لتوليد رؤى ذات مستوى أعلى. يمكن أن تشمل هذه المساعدة مراقبة الحالة الصحية في الوقت الفعلي لكل حيوان مزرعة فردي وبرمجة مغذيات المزرعة التلقائية لتقديم مزيج غذائي دقيق للحفاظ على هذه الحيوانات سعيدة وصحية ومنتجة. علاوة على ذلك ، يمكن للشركات أيضًا تحديد تركيبة التربة الموسمية للمزرعة من البيانات ثم اقتراح محاصيل متنوعة جديدة من الأطعمة الفائقة والبيولوجيا الاصطناعية (synbio) للزراعة ، بناءً على الأسعار المثلى المتوقعة في الأسواق. في أقصى الحدود ، قد تنشأ خيارات إزالة العنصر البشري تمامًا من تحليلهم ، عن طريق استبدال عمال المزارع بأشكال مختلفة من الأتمتة - أي الروبوتات.

جيش من الروبوتات ذات الإبهام الأخضر

بينما أصبحت الصناعات أكثر آلية خلال العقود القليلة الماضية ، كانت الزراعة بطيئة في مواكبة هذا الاتجاه. ويرجع ذلك جزئيًا إلى التكاليف الرأسمالية المرتفعة المرتبطة بالأتمتة وحقيقة أن المزارع باهظة الثمن بالفعل بما يكفي بدون كل هذه التكنولوجيا عالية الدقة. ولكن نظرًا لأن هذه التكنولوجيا والميكنة عالية الدقة تصبح أرخص في المستقبل ، ومع زيادة أموال الاستثمار التي تغمر الصناعة الزراعية (للاستفادة من نقص الغذاء العالمي الناجم عن تغير المناخ والنمو السكاني) ، سيجد معظم المزارعين فرصًا جديدة للأدوات. .

من بين الألعاب الجديدة الباهظة الثمن التي سيديرها المزارعون مزارعهم طائرات زراعية بدون طيار متخصصة. في الواقع ، يمكن أن تشهد مزارع الغد عشرات (أو أسراب) من هذه الطائرات بدون طيار تحلق حول ممتلكاتها في أي وقت ، وتؤدي مجموعة واسعة من المهام ، مثل: مراقبة تكوين التربة ، وصحة المحاصيل ، وأنظمة الري ؛ إلقاء المزيد من الأسمدة والمبيدات الحشرية ومبيدات الأعشاب في مناطق المشاكل المحددة مسبقًا ؛ العمل ككلب راعي يوجه الماشية الضالة إلى المزرعة ؛ تخويف أو حتى قتل أنواع الحيوانات المتعطشة للمحاصيل ؛ وتوفير الأمن عبر المراقبة الجوية المستمرة.

نقطة أخرى مثيرة للاهتمام هي أن جرارات الغد من المرجح أن تكون حاصلة على درجة الدكتوراه القوية مقارنة بالجرارات القديمة الموثوقة اليوم. هؤلاء الجرارات الذكية- التي تمت مزامنتها مع مركز القيادة المركزية للمزرعة - سوف تتقاطع بشكل مستقل مع حقول المزرعة لحرث التربة بدقة ، وزراعة البذور ، ورش الأسمدة ، ثم حصاد المحاصيل لاحقًا.

قد تقوم مجموعة متنوعة من الروبوتات الأصغر حجمًا بتعبئة هذه المزارع في نهاية المطاف ، حيث تقوم بالعديد من الأدوار التي يقوم بها عمال المزارع الموسميون عادةً ، مثل قطف الفاكهة بشكل فردي من الأشجار أو الكروم. ومن الغريب أننا قد نرى روبوت النحل فى المستقبل!

مستقبل مزرعة الأسرة

بينما تبدو كل هذه الابتكارات مثيرة للإعجاب بالتأكيد ، ماذا يمكننا أن نقول عن مستقبل المزارعين العاديين ، خاصة أولئك الذين يمتلكون مزارع عائلية؟ هل ستبقى هذه المزارع - التي مرت عبر الأجيال - قادرة على البقاء على حالها باعتبارها "مزارع عائلية"؟ أم أنها ستختفي في موجة من عمليات شراء الشركات؟

كما هو موضح سابقًا ، ستقدم العقود القادمة نوعًا من الأكياس المختلطة للمزارع العادي. يعني الارتفاع المتوقع في أسعار المواد الغذائية أن المزارعين في المستقبل قد يجدون أنفسهم يسبحون في السيولة النقدية ، ولكن في الوقت نفسه ، يمكن أن تؤدي التكاليف الرأسمالية المتزايدة لإدارة مزرعة منتجة (بسبب الاستشاريين والآلات والبذور المزججة الباهظة الثمن) إلى إلغاء هذه الأرباح ، لا يتركهم أفضل حالًا من اليوم. لسوء حظهم ، لا يزال من الممكن أن تزداد الأمور سوءًا ؛ مع تحول الغذاء إلى سلعة ساخنة للاستثمار بحلول أواخر العقد الثالث من القرن الحالي ؛ قد يضطر هؤلاء المزارعون أيضًا إلى محاربة مصالح الشركات الشرسة لمجرد الحفاظ على مزارعهم.

لذلك ، بالنظر إلى السياق الموضح أعلاه ، نحتاج إلى تفصيل ثلاثة مسارات محتملة قد يتخذها المزارعون في المستقبل للبقاء على قيد الحياة في عالم الغد الجائع للغذاء:

أولاً ، سيكون المزارعون الذين من المرجح أن يحتفظوا بالسيطرة على مزارعهم الأسرية هم أولئك الأذكياء بما يكفي لتنويع مصادر دخلهم. على سبيل المثال ، بصرف النظر عن إنتاج الغذاء (المحاصيل والماشية) ، أو العلف (لإطعام الماشية) ، أو الوقود الحيوي ، يمكن لهؤلاء المزارعين - بفضل البيولوجيا التركيبية - أيضًا زراعة النباتات التي تنتج البلاستيك العضوي أو المستحضرات الصيدلانية بشكل طبيعي. إذا كانوا قريبين بدرجة كافية من مدينة كبيرة ، فيمكنهم حتى إنشاء علامة تجارية مميزة حول منتجهم "المحلي" لبيعه بسعر أعلى (كما فعلت هذه العائلة الزراعية في هذا المشروع الرائع الملف الشخصي NPR).

بالإضافة إلى ذلك ، مع الميكنة الثقيلة لمزارع الغد ، يمكن لمزارع واحد وسيدير ​​مساحات أكبر من الأرض. سيوفر هذا للأسرة الزراعية مساحة لتقديم مجموعة متنوعة من الخدمات الأخرى على ممتلكاتهم ، بما في ذلك دور الحضانة ، والمخيمات الصيفية ، ووجبات الإفطار ، وما إلى ذلك. على مستوى أكبر ، يمكن للمزارعين حتى التحويل (أو تأجير) جزء من أراضيهم لإنتاج الطاقة المتجددة من خلال الطاقة الشمسية أو الرياح أو الكتلة الحيوية ، وبيعها للمجتمع المحيط بها.

لكن للأسف ، لن يكون كل المزارعين من رواد الأعمال هذا. سترى مجموعة المزارعين الثانية الكتابة على الحائط ويلتفتون إلى بعضهم البعض للبقاء واقفة على قدميها. سيشكل هؤلاء المزارعون (بتوجيه من جماعات الضغط الزراعية) مجموعات زراعية تطوعية ضخمة ستعمل بشكل مشابه للنقابة. لن يكون لهذه المجموعات الجماعية أي علاقة بالملكية الجماعية للأرض ، لكن لها علاقة بكل شيء بتوليد ما يكفي من القوة الشرائية الجماعية للضغط على خصومات كبيرة على الخدمات الاستشارية والآلات والبذور المتقدمة. باختصار ، ستعمل هذه المجموعات الجماعية على إبقاء التكاليف منخفضة وإبقاء أصوات المزارعين مسموعة من قبل السياسيين ، مع إبقاء القوة المتنامية لشركة Big Agri تحت السيطرة.

أخيرًا ، سيكون هناك هؤلاء المزارعون الذين سيقررون إلقاء المنشفة. سيكون هذا شائعًا بشكل خاص بين تلك العائلات الزراعية حيث لا يهتم الأطفال بمواصلة حياة المزرعة. لحسن الحظ ، سوف تنحني هذه العائلات على الأقل ببيضة عش كبيرة من خلال بيع مزارعها لشركات الاستثمار المنافسة ، وصناديق التحوط ، وصناديق الثروة السيادية ، ومزارع الشركات الكبيرة. واعتمادًا على حجم الاتجاهات الموصوفة أعلاه ، وفي الأجزاء السابقة من سلسلة مستقبل الغذاء ، قد تكون هذه المجموعة الثالثة هي الأكبر منها جميعًا. في نهاية المطاف ، يمكن أن تصبح مزرعة الأسرة من الأنواع المهددة بالانقراض بحلول أواخر الأربعينيات.

صعود المزرعة العمودية

بغض النظر عن الزراعة التقليدية ، هناك شكل جديد جذري للزراعة سيظهر في العقود القادمة: الزراعة العمودية. على عكس الزراعة في السنوات العشرة آلاف الماضية ، تقدم الزراعة العمودية ممارسة تكديس عدة مزارع فوق بعضها البعض. نعم ، يبدو الأمر هناك في البداية ، لكن هذه المزارع قد تلعب دورًا رئيسيًا في الأمن الغذائي لسكاننا المتزايدين. دعونا نلقي نظرة فاحصة عليهم.

تم تعميم المزارع العمودية من خلال عمل ديكسون ديسبومير وبعضها يجري بناؤه بالفعل حول العالم لاختبار هذا المفهوم. من أمثلة المزارع العمودية ما يلي: Nuvege in Kyoto، Japan؛ سكاي جرينز في سنغافورة؛ تيراسفير في فانكوفر ، كولومبيا البريطانية ؛ بلانتاجون في لينكوبينج ، السويد ؛ و حصاد عمودي في جاكسون ، وايومنغ.

تبدو المزرعة الرأسية المثالية على هذا النحو: مبنى شاهق حيث تم تخصيص غالبية الطوابق لزراعة نباتات مختلفة في أسرة مكدسة أفقيًا واحدة فوق الأخرى. يتم تغذية هذه الأسرة بإضاءة LED مخصصة للمصنع (نعم ، هذا شيء) ، جنبًا إلى جنب مع المياه المشبعة بالمغذيات التي توفرها الأيروبونيك (الأفضل للمحاصيل الجذرية) ، والزراعة المائية (الأفضل للخضار والتوت) أو الري بالتنقيط (للحبوب). بمجرد اكتمال نموها ، يتم تكديس الأسرة على ناقل ليتم حصادها وتسليمها إلى المراكز السكانية المحلية. أما بالنسبة للمبنى نفسه ، فهو يعمل بكامل طاقته (أي محايد كربونيًا) بمزيج من النوافذ التي تجمع الطاقة الشمسية، ومولدات الطاقة الحرارية الأرضية ، وأجهزة الهضم اللاهوائية التي يمكنها إعادة تدوير النفايات إلى طاقة (من المبنى والمجتمع).

يبدو خيالي. ولكن ما هي المزايا الحقيقية لهذه المزارع العمودية على أي حال؟

في الواقع ، هناك عدد غير قليل - الفوائد تشمل: لا جريان زراعي ؛ إنتاج المحاصيل على مدار العام ؛ لا توجد خسارة في المحاصيل بسبب الظواهر الجوية الشديدة ؛ استخدام مياه أقل بنسبة 90 في المائة من الزراعة التقليدية ؛ لا توجد كيماويات زراعية لازمة لمبيدات الآفات ومبيدات الأعشاب ؛ لا حاجة للوقود الأحفوري ؛ يعالج المياه الرمادية يخلق وظائف محلية ؛ تزود المنتجات الطازجة لسكان المدينة الداخلية ؛ يمكن الاستفادة من خصائص المدينة المهجورة ، ويمكن أن تزرع الوقود الحيوي أو الأدوية المشتقة من النباتات. لكن هذا ليس كل شيء!

الحيلة في هذه المزارع العمودية هي أنها تتفوق في النمو قدر الإمكان في أقل مساحة ممكنة. فدان واحد داخلي من مزرعة عمودية أكثر إنتاجية من 10 أفدنة خارجية من مزرعة تقليدية. لمساعدتك على تقدير هذا أكثر قليلاً ، ديسبومير الولايات أن الأمر سيستغرق 300 قدم مربع فقط من المساحة الداخلية المزروعة - حجم شقة الاستوديو - لإنتاج طعام كافٍ لفرد واحد (2,000 سعرة حرارية للفرد ، يوميًا لمدة عام). وهذا يعني أن المزرعة العمودية التي يبلغ ارتفاعها حوالي 30 طابقًا في حجم كتلة مدينة واحدة يمكنها بسهولة إطعام ما يصل إلى 50,000 شخص - بشكل أساسي ، سكان مدينة بأكملها.

ولكن يمكن القول إن أكبر تأثير يمكن أن تحدثه المزارع العمودية هو تقليل مساحة الأراضي الزراعية المستخدمة في جميع أنحاء العالم. تخيل لو تم بناء العشرات من هذه المزارع العمودية حول المراكز الحضرية لإطعام سكانها ، فسيتم تقليل مساحة الأرض اللازمة للزراعة التقليدية. يمكن بعد ذلك إعادة تلك الأراضي الزراعية غير الضرورية إلى الطبيعة وربما تساعد في استعادة نظامنا البيئي المتضرر (آه ، الأحلام).

الطريق إلى الأمام والحالة بالنسبة للأسواق

باختصار ، السيناريو الأكثر احتمالا خلال العقدين المقبلين هو أن المزارع التقليدية ستصبح أكثر ذكاء ؛ ستدار بواسطة الروبوتات أكثر من البشر ، وستمتلكها عائلات زراعية أقل وأقل. ولكن مع تزايد مخاوف تغير المناخ بحلول الأربعينيات من القرن الماضي ، ستحل المزارع الرأسية الأكثر أمانًا وفعالية في النهاية محل هذه المزارع الذكية ، لتتولى دور إطعام سكاننا الهائل في المستقبل.

أخيرًا ، أود أيضًا أن أذكر ملاحظة جانبية مهمة قبل الانتقال إلى خاتمة سلسلة مستقبل الغذاء: الكثير من قضايا ندرة الغذاء اليوم (وغدًا) لا علاقة لها في الواقع بعدم زراعة ما يكفي من الغذاء. حقيقة أن أجزاء كثيرة من إفريقيا والهند تعاني من فترات المجاعة السنوية ، في حين أن الولايات المتحدة تتعامل مع وباء السمنة الناجم عن التشيتو يتحدث عن الكثير. ببساطة ، ليس الأمر أن لدينا مشكلة في زراعة الطعام ، ولكن مشكلة توصيل الطعام بدلاً من ذلك.

على سبيل المثال ، في العديد من الدول النامية ، تميل إلى أن يكون هناك ثروة من الموارد والقدرة الزراعية ، ولكن هناك نقص في البنية التحتية في شكل طرق ، والتخزين الحديث ، والخدمات التجارية ، والأسواق المجاورة. ولهذا السبب ، فإن العديد من المزارعين في هذه المناطق لا يزرعون سوى ما يكفي من الغذاء لأنفسهم ، حيث لا فائدة من وجود فوائض إذا تعفنوا بسبب الافتقار إلى مرافق التخزين المناسبة ، والطرق لشحن المحاصيل بسرعة إلى المشترين ، والأسواق لبيع المحاصيل المذكورة. . (يمكنك قراءة مقال رائع عن هذه النقطة في وشك.)

حسنًا يا رفاق ، لقد وصلت إلى هذا الحد. حان الوقت الآن لإلقاء نظرة خاطفة على شكل نظامك الغذائي في عالم الغد الغريب. مستقبل الغذاء P5.

سلسلة مستقبل الغذاء

تغير المناخ وندرة الغذاء | مستقبل الغذاء P1

سيسود النباتيون بعد صدمة اللحوم عام 2035 | مستقبل الغذاء P2

الكائنات المعدلة وراثيًا والأغذية الخارقة | مستقبل الغذاء P3

نظامك الغذائي المستقبلي: البق واللحوم المختبرية والأغذية الاصطناعية | مستقبل الغذاء P5