Quantumrun

KREDIT OBRAZU: Quantumrun

Chytré vs vertikální farmy: Budoucnost potravin P4

David Tal, vydavatel, futurista
@DavidTalWrites
LinkedIn

Út, 09/15/2020 - 08:13

V mnoha ohledech jsou dnešní farmy o světelné roky pokročilejší a složitější než ty z minulých let. Stejně tak jsou dnešní farmáři o světelné roky důvtipnější a informovanější než ti v minulosti.

Typický 12- až 18hodinový den pro zemědělce v dnešní době zahrnuje velmi složitou škálu činností, včetně neustálé kontroly polí s plodinami a dobytka; pravidelná údržba zemědělského vybavení a strojů; hodiny provozu uvedeného zařízení a strojů; řízení farmářů (brigádníků i rodiny); setkání s různými farmářskými specialisty a konzultanty; sledování tržních cen a zadávání objednávek dodavatelům krmiv, osiv, hnojiv a paliv; prodejní hovory s kupci plodin nebo dobytka; a pak naplánovat další den a zároveň si dopřát nějaký osobní čas na odpočinek. Mějte na paměti, že toto je pouze zjednodušený seznam; pravděpodobně chybí mnoho specializovaných úkolů, které jsou jedinečné pro druhy plodin a hospodářských zvířat, které každý farmář řídí.

Stav farmářů je dnes přímým důsledkem tržních sil, které vyvíjejí obrovský tlak na zemědělský sektor, aby se stal produktivnějším. Vidíte, jak světová populace v posledních několika desetiletích raketově vzrostla, spolu s tím raketově vzrostla i poptávka po potravinách. Tento růst spustil vytvoření více odrůd plodin, chov dobytka, stejně jako větší, složitější a neuvěřitelně drahé zemědělské stroje. Tyto inovace sice umožnily farmářům produkovat více potravin než kdykoli předtím v historii, ale zároveň mnohé z nich dohnaly k těžkým, bezedným dluhům, aby si mohli dovolit všechna vylepšení.

Takže ano, být moderním farmářem není snadné. Musí být nejen odborníky v zemědělství, ale také držet krok s nejnovějšími trendy v oblasti technologií, obchodu a financí, aby zůstali nad vodou. Moderní farmář může být nejkvalifikovanějším a nejvšestrannějším pracovníkem ze všech profesí. Problém je v tom, že být farmářem bude v budoucnu mnohem těžší.

Z našich předchozích diskusí v této sérii Future of Food víme, že světová populace se do roku 2040 rozroste o další dvě miliardy lidí, zatímco změna klimatu bude zmenšovat množství půdy dostupné pro pěstování potravin. To znamená (jo, uhodli jste), že zemědělci budou čelit dalšímu masivnímu tlaku trhu, aby se stali ještě produktivnějšími. Brzy si promluvíme o ponurém efektu, který to bude mít na průměrnou rodinnou farmu, ale začněme s novými zářivými hračkami, se kterými si farmáři budou hrát jako první!

Vzestup chytré farmy

Farmy budoucnosti se musí stát produktivními stroji a technologie umožní zemědělcům toho dosáhnout tím, že budou vše sledovat a měřit. Začněme s Internet věcí—síť senzorů připojených ke každému zařízení, hospodářskému zvířeti a pracovníkovi, která neustále monitoruje jejich polohu, aktivitu a funkčnost (nebo dokonce zdraví, pokud jde o zvířata a pracovníky). Shromážděná data pak může centrální velitelské centrum farmy použít k optimalizaci pohybu a úkolů prováděných každou připojenou položkou.

Konkrétně tento farmě přizpůsobený internet věcí bude připojen do cloudu, kde lze data sdílet s řadou mobilních služeb a poradenských firem zaměřených na zemědělství. Na konci služeb může tato technologie zahrnovat pokročilé mobilní aplikace, které farmářům poskytují jak data v reálném čase o produktivitě jejich farmy, tak záznamy o každé akci, kterou během dne provedou, pomáhá jim vést si přesnější deník, aby si mohli naplánovat práci na další den. Kromě toho může obsahovat také aplikaci, která se propojí s údaji o počasí a navrhne vhodné časy pro osévání zemědělské půdy, přesun hospodářských zvířat do interiéru nebo sklizeň plodin.

Na konzultačním konci mohou specializované firmy pomoci větším farmám analyzovat shromážděná data a získat tak přehled na vyšší úrovni. Tato pomoc může zahrnovat sledování zdravotního stavu každého jednotlivého hospodářského zvířete v reálném čase a naprogramování automatických podavačů farmy tak, aby dodávaly přesnou nutriční směs potravin, aby byla tato zvířata šťastná, zdravá a produktivní. A co víc, firmy mohou také určit sezónní složení půdy farmy z dat a poté navrhnout různé nové superpotraviny a plodiny syntetické biologie (synbio) k pěstování na základě optimálních cen předpovídaných na trzích. V extrémním případě by z jejich analýzy mohly dokonce vyplynout možnosti, jak zcela odstranit lidský prvek, a to nahrazením farmářů různými formami automatizace – tj. roboty.

Armáda zelených palců robotů

Zatímco průmyslová odvětví se v posledních několika desetiletích více zautomatizovala, zemědělství tomuto trendu drželo krok jen pomalu. Částečně je to způsobeno vysokými kapitálovými náklady spojenými s automatizací a skutečností, že farmy jsou již tak drahé, aniž by všechny tyto technologie byly vysoké. Ale jak se tato vysoce falutinská technologie a mechanizace v budoucnu zlevní a jak více investičních peněz zaplaví zemědělský průmysl (aby využili globálního nedostatku potravin způsobeného změnou klimatu a růstem populace), většina farmářů najde nové příležitosti, jak se vybavit. .

Mezi drahé nové hračky, se kterými budou farmáři spravovat své farmy, patří specializované zemědělské drony. Ve skutečnosti by farmy zítřka mohly kdykoli vidět desítky (nebo roje) těchto dronů létat kolem jejich nemovitostí a vykonávat širokou škálu úkolů, jako je: sledování složení půdy, zdraví plodin a zavlažovacích systémů; vypouštění dalších hnojiv, pesticidů a herbicidů na předem určené problémové oblasti; působí jako pastevecký pes, který vede svéhlavá dobytek zpět na farmu; plašení nebo dokonce sestřelení živočišných druhů chtivých plodin; a zajištění bezpečnosti prostřednictvím neustálého leteckého dohledu.

Dalším zajímavým bodem je, že zítřejší traktory budou pravděpodobně statné doktoráty ve srovnání se starými, důvěryhodnými traktory dneška. Tyto chytré traktory– synchronizované s centrálním řídícím střediskem farmy – budou autonomně křižovat pole farmy, aby přesně zoraly půdu, zasadily semena, postřikovaly hnojivy a později sklízely úrodu.

Tyto farmy může nakonec obsadit celá řada dalších menších robotů, kteří přebírají stále více rolí sezónních zemědělských dělníků, jako je individuální sběr ovoce ze stromů nebo vinné révy. Kupodivu můžeme dokonce vidět robotické včely v budoucnu!

Budoucnost rodinné farmy

I když všechny tyto inovace zní jistě působivě, co můžeme říci o budoucnosti průměrných farmářů, zejména těch, kteří vlastní rodinné farmy? Budou tyto farmy – předávané generacemi – schopny zůstat nedotčené jako „rodinné farmy“? Nebo zmizí ve vlně korporátních výkupů?

Jak již bylo nastíněno dříve, nadcházející desetiletí budou pro průměrného farmáře představovat jakousi směsku. Předpokládaný boom cen potravin znamená, že budoucí farmáři by se mohli ocitnout v penězích, ale zároveň by rostoucí kapitálové náklady na provoz produktivní farmy (kvůli drahým poradcům, strojům a synbio semenům) mohly tyto zisky zrušit. takže se nemají o nic lépe než dnes. Bohužel pro ně se věci mohou ještě zhoršit; s jídlem, které se do konce třicátých let 2030. století stalo tak horkou komoditou, do které je třeba investovat; tito farmáři možná budou muset také bojovat s nelítostnými firemními zájmy, jen aby si udrželi své farmy.

Takže vzhledem k výše uvedenému kontextu musíme rozebrat tři možné cesty, kterými by se budoucí farmáři mohli vydat, aby přežili zítřejší svět hladový po jídle:

Za prvé, zemědělci, kteří si s největší pravděpodobností udrží kontrolu nad svými rodinnými farmami, budou dostatečně důvtipní na to, aby diverzifikovali své příjmové toky. Například kromě produkce potravin (plodiny a dobytek), krmiva (na krmení hospodářských zvířat) nebo biopaliv mohli tito zemědělci – díky syntetické biologii – pěstovat také rostliny, které přirozeně produkují organické plasty nebo léčiva. Pokud jsou dostatečně blízko k velkému městu, mohou dokonce kolem svého „místního“ produktu vytvořit výraznou značku, kterou budou prodávat za prémii (jako tato farmářská rodina v tomto skvělém NPR profil).

Navíc s těžkou mechanizací farem zítřka může jediný zemědělec obhospodařovat a bude obhospodařovat stále větší množství půdy. To poskytne farmářské rodině prostor pro nabídku různých dalších služeb na svých pozemcích, včetně jeslí, letních táborů, noclehů se snídaní atd. Na větší úrovni mohou zemědělci dokonce konvertovat (resp. pronajmout) část své půdy na výrobu obnovitelné energie ze slunce, větru nebo biomasy a prodávat ji okolní komunitě.

Ale bohužel, ne všichni farmáři budou tak podnikaví. Druhá kohorta farmářů uvidí nápis na zdi a otočí se k sobě, aby zůstali na hladině. Tito farmáři (s vedením farmářských lobbistů) vytvoří masivní, dobrovolné farmářské kolektivy, které budou fungovat podobně jako odbory. Tyto kolektivy nebudou mít nic společného s kolektivním vlastnictvím půdy, ale budou mít co do činění s generováním dostatečné kolektivní kupní síly, aby mohly vytlačit velké slevy na poradenské služby, stroje a pokročilá semena. Stručně řečeno, tyto kolektivy udrží náklady na nízké úrovni a udrží hlasy farmářů, aby slyšeli politici, a zároveň udrží na uzdě rostoucí sílu Big Agri.

Konečně se najdou farmáři, kteří se rozhodnou hodit ručník do ringu. To bude zvláště běžné v těch farmářských rodinách, kde děti nemají zájem pokračovat ve farmářském životě. Naštěstí se tyto rodiny vyhnou alespoň velkému hnízdu tím, že prodají své farmy konkurenčním investičním firmám, hedgeovým fondům, suverénním investičním fondům a velkopodnikovým farmám. A v závislosti na rozsahu trendů popsaných výše a v předchozích dílech této série Future of Food může být tato třetí kohorta největší ze všech. Nakonec by se rodinná farma mohla stát koncem 2040. let XNUMX. století ohroženým druhem.

Vzestup vertikální farmy

Pomineme-li tradiční zemědělství, v příštích desetiletích vznikne radikálně nová forma zemědělství: vertikální zemědělství. Na rozdíl od zemědělství z posledních 10,000 XNUMX let zavádí vertikální zemědělství praxi skládání několika farem na sebe. Ano, zní to na první pohled, ale tyto farmy mohou hrát klíčovou roli v potravinové bezpečnosti naší rostoucí populace. Pojďme se na ně podívat blíže.

Vertikální farmy byly popularizovány prací Dickson Despommier a některé se již staví po celém světě, aby otestovaly tento koncept. Příklady vertikálních farem zahrnují následující: Nuvege v Kjótu, Japonsko; Sky Greens v Singapuru; TerraSphere ve Vancouveru, Britská Kolumbie; Plantagon v Linkoping, Švédsko; a Vertikální sklizeň v Jacksonu ve Wyomingu.

Ideální vertikální farma vypadá asi takto: výšková budova, kde je většina podlaží věnována pěstování různých rostlin na záhonech naskládaných vodorovně přes sebe. Tyto záhony jsou napájeny LED osvětlením, které je přizpůsobeno rostlině (ano, to je věc), spolu s vodou nasycenou živinami dodávanou aeroponií (nejlepší pro kořenové plodiny), hydroponií (nejlepší pro zeleninu a bobule) nebo kapkovou závlahou (pro obilí). Jakmile plně vyrostou, jsou záhony naskládány na dopravník, aby byly sklizeny a dopraveny do místních populačních center. Pokud jde o samotnou budovu, je plně poháněna (tj. uhlíkově neutrální) kombinací okna, která shromažďují sluneční energii, geotermální generátory a anaerobní vyhnívací nádrže, které mohou recyklovat odpad na energii (jak z budovy, tak z komunity).

Zní to famózně. Jaké jsou ale skutečné výhody těchto vertikálních farem?

Ve skutečnosti je jich několik – mezi výhody patří: žádný zemědělský odpad; celoroční rostlinná výroba; žádná ztráta úrody v důsledku nepříznivého počasí; spotřebuje o 90 procent méně vody než tradiční zemědělství; pro pesticidy a herbicidy nejsou potřeba žádné agrochemikálie; není potřeba fosilních paliv; reparuje šedou vodu; vytváří místní pracovní místa; dodává čerstvé produkty pro obyvatele vnitřních měst; mohou využívat opuštěné městské pozemky a mohou pěstovat biopaliva nebo drogy získané z rostlin. Ale to není vše!

Trik s těmito vertikálními farmami je v tom, že vynikají tím, že rostou co nejvíce na co nejmenším prostoru. Jeden krytý akr vertikální farmy je produktivnější než 10 venkovních akrů tradiční farmy. Abych vám to pomohl ocenit o něco víc, Despommiere uvádí že by bylo zapotřebí pouhých 300 čtverečních stop obhospodařovaného vnitřního prostoru – velikosti studiového bytu – k produkci dostatečného množství jídla pro jednoho jednotlivce (2,000 kalorií na osobu a den po dobu jednoho roku). To znamená, že vertikální farma o velikosti asi 30 pater o velikosti jednoho městského bloku by mohla snadno uživit až 50,000 XNUMX lidí – v podstatě populaci celého města.

Ale pravděpodobně největší dopad, který by vertikální farmy mohly mít, je snížení množství zemědělské půdy využívané po celém světě. Představte si, že by desítky těchto vertikálních farem byly postaveny kolem městských center, aby nakrmily své obyvatelstvo, množství půdy potřebné pro tradiční zemědělství by se snížilo. Ta nepotřebná zemědělská půda by se pak mohla vrátit přírodě a možná pomoci obnovit náš poškozený ekosystém (ach, sny).

Cesta vpřed a případ pro trhy

Abych to shrnul, nejpravděpodobnějším scénářem pro příští dvě desetiletí je, že tradiční farmy budou chytřejší; budou spravovány více roboty než lidmi a bude je vlastnit stále méně farmářských rodin. Ale jak se změna klimatu ve 2040. letech XNUMX. století stane děsivou, bezpečnější a efektivnější vertikální farmy nakonec tyto chytré farmy nahradí a převezmou roli výživy naší obrovské budoucí populace.

Na závěr bych také rád zmínil důležitou vedlejší poznámku, než přejdeme k finále série Future of Food: velká část dnešních (a zítřejších) problémů s nedostatkem potravin ve skutečnosti nemá nic společného s tím, že nevypěstujeme dostatek potravin. Skutečnost, že mnoho částí Afriky a Indie trpí každoročními obdobími hladovění, zatímco USA se potýkají s epidemií obezity poháněné cheeto, mluví za mnohé. Jednoduše řečeno, nejde o to, že bychom měli problém s pěstováním potravin, ale naopak o problém s rozvozem jídla.

Například v mnoha rozvojových zemích bývá velké množství zdrojů a zemědělských kapacit, ale chybí infrastruktura v podobě silnic, moderních skladovacích a obchodních služeb a blízkých trhů. Z tohoto důvodu mnoho farmářů v těchto regionech pěstuje dostatek potravin pouze pro sebe, protože nemá smysl mít přebytky, pokud budou hnít kvůli nedostatku vhodných skladovacích zařízení, cest k rychlé přepravě plodin ke kupujícím a trhů, kde by uvedené plodiny prodávali. . (Skvělý popis tohoto bodu si můžete přečíst na Verge.)

Dobře, kluci, dostali jste se až sem. Nyní je konečně čas nahlédnout do toho, jak bude vypadat váš jídelníček v šíleném světě zítřka. Budoucnost jídla P5.