lượng tử

TÍN DỤNG HÌNH ẢNH: lượng tử

Trang trại thông minh và thẳng đứng: Tương lai của thực phẩm P4

David Tal, Nhà xuất bản, Người theo chủ nghĩa vị lai
@DavidTalWrites
LinkedIn

Thứ Ba, 09/15/2020 - 08:13

Theo nhiều cách, các trang trại ngày nay tiên tiến và phức tạp hơn những năm ánh sáng so với những năm trước. Tương tự như vậy, những người nông dân ngày nay hiểu biết và thông thái hơn những năm trước.

Một ngày điển hình từ 12 đến 18 giờ đối với nông dân ngày nay, bao gồm một loạt các hoạt động rất phức tạp, bao gồm kiểm tra liên tục đồng ruộng và vật nuôi; bảo dưỡng thường xuyên các thiết bị, máy móc của trang trại; giờ vận hành thiết bị và máy móc nói trên; quản lý nông dân (cả công nhân tạm thời và gia đình); gặp gỡ các chuyên gia và nhà tư vấn canh tác khác nhau; theo dõi giá cả thị trường và đặt hàng với các nhà cung cấp thức ăn, giống, phân bón, nhiên liệu; cuộc gọi bán hàng với người mua cây trồng hoặc vật nuôi; và sau đó lên kế hoạch cho ngày hôm sau trong khi dành thời gian cá nhân để thư giãn. Hãy nhớ rằng đây chỉ là một danh sách đơn giản hóa; nó có thể thiếu rất nhiều nhiệm vụ chuyên biệt dành riêng cho các loại cây trồng và vật nuôi mà mỗi nông dân quản lý.

Tình trạng của nông dân ngày nay là kết quả trực tiếp của các lực lượng thị trường gây áp lực rất lớn lên ngành nông nghiệp để trở nên năng suất hơn. Bạn thấy đấy, khi dân số thế giới tăng vọt trong vài thập kỷ qua, nhu cầu về thực phẩm cũng tăng vọt cùng với đó. Sự tăng trưởng này đã kích hoạt việc tạo ra nhiều giống cây trồng, quản lý vật nuôi, cũng như máy móc nông nghiệp lớn hơn, phức tạp hơn và cực kỳ đắt tiền. Những đổi mới này, mặc dù cho phép nông dân sản xuất nhiều lương thực hơn bao giờ hết trong lịch sử, nhưng cũng đẩy nhiều người trong số họ vào cảnh nợ nần chồng chất, không đáy để chi trả cho tất cả các nâng cấp.

Vì vậy, yeah, trở thành một nông dân hiện đại không phải là dễ dàng. Họ không chỉ cần là những chuyên gia trong lĩnh vực nông nghiệp mà còn phải luôn cập nhật những xu hướng mới nhất về công nghệ, kinh doanh và tài chính để duy trì sự nổi. Người nông dân hiện đại có thể chỉ là người lao động đa năng và có tay nghề cao nhất trong số tất cả các ngành nghề ngoài kia. Vấn đề là trở thành một nông dân sắp trở nên khó khăn hơn rất nhiều trong tương lai.

Từ những cuộc thảo luận trước đây của chúng ta trong loạt bài về Tương lai của Lương thực này, chúng ta biết rằng dân số thế giới dự kiến sẽ tăng thêm hai tỷ người vào năm 2040, trong khi biến đổi khí hậu sẽ thu hẹp diện tích đất có sẵn để trồng lương thực. Điều này có nghĩa là (yup, bạn đoán vậy) nông dân sẽ phải đối mặt với một sự thúc đẩy lớn khác của thị trường để trở nên năng suất hơn nữa. Chúng ta sẽ sớm nói về tác động tồi tệ mà điều này sẽ gây ra đối với trang trại gia đình bình thường, nhưng hãy bắt đầu với những món đồ chơi mới sáng bóng mà nông dân sẽ được chơi trước!

Sự trỗi dậy của trang trại thông minh

Các trang trại trong tương lai cần phải trở thành cỗ máy năng suất, và công nghệ sẽ cho phép người nông dân đạt được điều đó bằng cách theo dõi và đo lường mọi thứ. Hãy bắt đầu với Internet of Things—Một mạng lưới các cảm biến được kết nối với mọi thiết bị, động vật trang trại và công nhân liên tục theo dõi vị trí, hoạt động và chức năng của chúng (hoặc thậm chí sức khỏe khi liên quan đến động vật và người lao động). Dữ liệu được thu thập sau đó có thể được sử dụng bởi trung tâm chỉ huy trung tâm của trang trại để tối ưu hóa chuyển động và các nhiệm vụ được thực hiện bởi mọi mục được kết nối.

Đặc biệt, Internet of Things được thiết kế riêng cho nông trại này sẽ được kết nối vào đám mây, nơi dữ liệu có thể được chia sẻ với nhiều công ty tư vấn và dịch vụ di động hướng đến nông nghiệp. Về mặt dịch vụ, công nghệ này có thể bao gồm các ứng dụng di động tiên tiến cung cấp cho nông dân cả dữ liệu thời gian thực về năng suất nông trại của họ và ghi lại mọi hành động họ thực hiện trong ngày, giúp họ ghi nhật ký chính xác hơn để lên kế hoạch cho công việc ngày hôm sau. Ngoài ra, nó cũng có thể bao gồm một ứng dụng kết nối với dữ liệu thời tiết để đề xuất thời điểm thích hợp để gieo hạt đất trồng trọt, di chuyển vật nuôi trong nhà hoặc thu hoạch mùa màng.

Về phía tư vấn, các công ty chuyên gia có thể giúp các trang trại lớn hơn phân tích dữ liệu thu thập được để tạo ra những hiểu biết sâu sắc hơn. Sự trợ giúp này có thể bao gồm việc theo dõi tình trạng sức khỏe theo thời gian thực của từng con vật nuôi trong trang trại và lập trình máy cho ăn tự động của trang trại để cung cấp hỗn hợp thức ăn dinh dưỡng chính xác nhằm giữ cho những con vật này vui vẻ, khỏe mạnh và năng suất. Hơn nữa, các công ty cũng có thể xác định thành phần đất theo mùa của trang trại từ dữ liệu và sau đó đề xuất nhiều loại cây siêu thực phẩm và sinh học tổng hợp (synbio) mới để trồng, dựa trên mức giá tối ưu được dự báo trên thị trường. Ở cực điểm, các tùy chọn để loại bỏ hoàn toàn yếu tố con người thậm chí có thể nảy sinh từ phân tích của họ, bằng cách thay thế công nông bằng các hình thức tự động hóa khác nhau - tức là rô bốt.

Một đội quân robot ngón tay cái màu xanh lá cây

Trong khi các ngành công nghiệp đã trở nên tự động hóa hơn trong vài thập kỷ qua, nông nghiệp vẫn chậm theo kịp xu hướng này. Điều này một phần là do chi phí vốn cao liên quan đến tự động hóa và thực tế là các trang trại đã đủ đắt nếu không có tất cả công nghệ cao cấp này. Nhưng khi công nghệ và cơ giới hóa cao cấp này sẽ rẻ hơn trong tương lai, và khi nhiều tiền đầu tư tràn vào ngành nông nghiệp (để tận dụng tình trạng thiếu lương thực toàn cầu do biến đổi khí hậu và gia tăng dân số), hầu hết nông dân sẽ tìm thấy cơ hội mới để phát triển .

Trong số những đồ chơi mới đắt tiền mà nông dân sẽ quản lý trang trại của họ có máy bay không người lái chuyên dụng cho nông nghiệp. Trên thực tế, các trang trại của ngày mai có thể nhìn thấy hàng chục (hoặc bầy đàn) các máy bay không người lái này bay xung quanh các khu đất của họ bất kỳ lúc nào, thực hiện một loạt các nhiệm vụ, chẳng hạn như: theo dõi thành phần đất, sức khỏe cây trồng và hệ thống tưới tiêu; thả thêm phân bón, thuốc trừ sâu và thuốc diệt cỏ trên các khu vực có vấn đề đã được xác định trước; hoạt động như một con chó chăn cừu hướng dẫn gia súc ngổ ngáo trở về trang trại; xua đuổi hoặc thậm chí bắn hạ các loài động vật đói mùa màng; và cung cấp bảo mật thông qua giám sát trên không liên tục.

Một điểm thú vị khác là những chiếc máy kéo của ngày mai có thể sẽ là những tiến sĩ cường tráng so với những chiếc máy kéo cũ, đáng tin cậy của ngày nay. Này máy kéo thông minh—Được kết nối với trung tâm chỉ huy trung tâm của trang trại — sẽ tự động đi khắp các cánh đồng của trang trại để cày đất, gieo hạt, phun phân bón và thu hoạch mùa màng một cách chính xác.

Một loạt các robot nhỏ hơn khác cuối cùng có thể cư trú tại các trang trại này, đảm nhận ngày càng nhiều vai trò mà người lao động nông trại theo mùa thường làm, như hái trái cây riêng lẻ trên cây hoặc dây leo. Thật kỳ lạ, chúng ta thậm chí có thể thấy ong robot trong tương lai!

Tương lai của trang trại gia đình

Mặc dù tất cả những đổi mới này chắc chắn nghe có vẻ ấn tượng, nhưng chúng ta có thể nói gì về tương lai của những người nông dân bình thường, đặc biệt là những người sở hữu trang trại gia đình? Liệu những trang trại này - trải qua nhiều thế hệ - có thể tồn tại nguyên vẹn như những 'trang trại gia đình' không? Hay họ sẽ biến mất trong làn sóng mua lại của công ty?

Như đã trình bày trước đó, những thập kỷ tới sẽ xuất hiện một loại túi hỗn hợp cho nông dân bình thường. Sự bùng nổ dự kiến về giá lương thực có nghĩa là những người nông dân trong tương lai có thể tìm thấy mình đang bơi trong tiền mặt, nhưng đồng thời, chi phí vốn tăng cao để vận hành một trang trại năng suất (do các nhà tư vấn, máy móc và hạt giống synbio đắt tiền) có thể hủy bỏ những khoản lợi nhuận đó, để lại cho họ không khá hơn ngày hôm nay. Thật không may cho họ, mọi thứ vẫn có thể trở nên tồi tệ hơn; với việc thực phẩm trở thành một mặt hàng nóng để đầu tư vào cuối những năm 2030; những người nông dân này cũng có thể phải chiến đấu với các lợi ích doanh nghiệp khốc liệt chỉ để giữ trang trại của họ.

Vì vậy, với bối cảnh được trình bày ở trên, chúng ta cần chia ra ba con đường có thể mà người nông dân trong tương lai có thể đi để tồn tại trong thế giới đói ăn ngày mai:

Thứ nhất, những người nông dân có nhiều khả năng giữ quyền kiểm soát trang trại của gia đình họ nhất sẽ là những người đủ hiểu biết để đa dạng hóa các nguồn thu nhập của họ. Ví dụ, ngoài việc sản xuất thực phẩm (cây trồng và vật nuôi), thức ăn chăn nuôi (để nuôi gia súc) hoặc nhiên liệu sinh học, những người nông dân này - nhờ sinh học tổng hợp - cũng có thể trồng các loại cây tự nhiên sản xuất nhựa hữu cơ hoặc dược phẩm. Nếu họ ở đủ gần một thành phố lớn, họ thậm chí có thể tạo ra một thương hiệu đặc biệt xung quanh sản phẩm 'địa phương' của họ để bán với giá cao (như gia đình nông dân này đã làm trong Hồ sơ NPR).

Ngoài ra, với sự cơ giới hóa mạnh mẽ của các trang trại ngày mai, một nông dân duy nhất có thể và sẽ quản lý lượng đất ngày càng lớn. Điều này sẽ cung cấp cho gia đình nông dân một không gian để cung cấp nhiều loại dịch vụ khác trong tài sản của họ, bao gồm nhà trẻ, trại hè, nhà nghỉ, bữa sáng, v.v. Ở cấp độ lớn hơn, nông dân thậm chí có thể chuyển đổi (hoặc cho thuê) một phần đất của họ để sản xuất năng lượng tái tạo thông qua năng lượng mặt trời, gió hoặc sinh khối và bán chúng cho cộng đồng xung quanh.

Nhưng than ôi, không phải tất cả nông dân đều sẽ là doanh nhân này. Nhóm nông dân thứ hai sẽ nhìn thấy chữ viết trên tường và quay sang nhau để giữ nổi. Những nông dân này (với sự hướng dẫn của những người vận động hành lang nông trại) sẽ hình thành những tập thể nông dân tự nguyện, rộng lớn, hoạt động tương tự như một công đoàn. Những tập thể này sẽ không liên quan gì đến quyền sở hữu tập thể về đất đai, nhưng liên quan đến mọi thứ để tạo ra đủ sức mua tập thể để giảm giá mạnh cho các dịch vụ tư vấn, máy móc và hạt giống tiên tiến. Vì vậy, trong ngắn hạn, các tập thể này sẽ giữ chi phí thấp và giữ cho tiếng nói của nông dân được các chính trị gia lắng nghe, đồng thời giữ cho quyền lực ngày càng tăng của Big Agri trong tầm kiểm soát.

Cuối cùng, sẽ có những người nông dân quyết định bỏ cuộc. Điều này sẽ đặc biệt phổ biến ở những gia đình nông dân mà con cái không quan tâm đến việc tiếp tục cuộc sống nông trại. May mắn thay, những gia đình này ít nhất sẽ kiếm được một ổ trứng lớn bằng cách bán trang trại của họ cho các công ty đầu tư cạnh tranh, quỹ đầu cơ, quỹ tài sản có chủ quyền và các trang trại quy mô lớn của công ty. Và tùy thuộc vào quy mô của các xu hướng được mô tả ở trên và trong các phần trước của loạt phim Tương lai của thực phẩm này, nhóm thuần tập thứ ba này có thể là nhóm lớn nhất trong số đó. Cuối cùng, trang trại của gia đình có thể trở thành một loài nguy cấp vào cuối những năm 2040.

Sự nổi lên của trang trại thẳng đứng

Canh tác truyền thống sang một bên, có một hình thức canh tác hoàn toàn mới sẽ phát sinh trong những thập kỷ tới: canh tác theo chiều dọc. Không giống như canh tác từ 10,000 năm trước, canh tác thẳng đứng đang giới thiệu thực hành xếp chồng nhiều trang trại lên nhau. Ừ, thoạt nghe thì có vẻ ngoài kia, nhưng những trang trại này có thể đóng một vai trò quan trọng trong an ninh lương thực của dân số ngày càng tăng của chúng ta. Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn chúng.

Trang trại thẳng đứng đã được phổ biến bởi công việc của Dickson Despommier và một số đã được xây dựng trên khắp thế giới để thử nghiệm khái niệm này. Ví dụ về các trang trại thẳng đứng bao gồm: Nuvege ở Kyoto, Nhật Bản; Bầu trời xanh Ở Singapore; địa cầu ở Vancouver, British Columbia; thực vật ở Linkoping, Thụy Điển; và Thu hoạch theo chiều dọc ở Jackson, Wyoming.

Trang trại thẳng đứng lý tưởng trông giống như thế này: một tòa nhà cao tầng nơi phần lớn các tầng được dành để trồng các loại cây khác nhau trên các luống xếp chồng lên nhau theo chiều ngang. Những luống này được nuôi dưỡng bằng ánh sáng LED được tùy chỉnh cho cây trồng (vâng, đây là một điều), cùng với nước truyền dinh dưỡng được cung cấp bằng khí canh (tốt nhất cho cây trồng lấy củ), thủy canh (tốt nhất cho rau và quả mọng) hoặc tưới nhỏ giọt (cho ngũ cốc). Sau khi phát triển hoàn chỉnh, các luống được xếp chồng lên nhau trên băng tải để thu hoạch và chuyển đến các trung tâm dân cư địa phương. Đối với bản thân tòa nhà, nó được cung cấp năng lượng hoàn toàn (tức là không có carbon) bằng sự kết hợp của cửa sổ thu năng lượng mặt trời, máy phát điện địa nhiệt và máy phân hủy kỵ khí có thể tái chế chất thải thành năng lượng (cả từ tòa nhà và cộng đồng).

Nghe có vẻ lạ. Nhưng lợi thế thực sự của những trang trại thẳng đứng này là gì?

Thực tế có khá nhiều lợi ích - những lợi ích bao gồm: không có dòng chảy nông nghiệp; sản xuất cây trồng quanh năm; không để mất mùa do các hiện tượng thời tiết khắc nghiệt; sử dụng ít nước hơn 90% so với canh tác truyền thống; không có hóa chất nông nghiệp cần thiết cho thuốc trừ sâu và thuốc diệt cỏ; không cần nhiên liệu hóa thạch; khắc phục nước xám; tạo công ăn việc làm cho địa phương; cung cấp sản phẩm tươi sống cho cư dân nội thành; có thể tận dụng các tài sản của thành phố bị bỏ hoang, và có thể trồng nhiên liệu sinh học hoặc các loại thuốc có nguồn gốc từ thực vật. Nhưng đó không phải là tất cả!

Bí quyết với những trang trại thẳng đứng này là chúng vượt trội trong việc phát triển càng nhiều càng tốt trong không gian càng ít càng tốt. Một mẫu Anh trong nhà của trang trại thẳng đứng có năng suất cao hơn 10 mẫu Anh ngoài trời của một trang trại truyền thống. Để giúp bạn đánh giá cao điều này hơn một chút, Despommier tiểu bang rằng chỉ cần 300 feet vuông không gian trong nhà được trang trại - kích thước của một căn hộ studio - để sản xuất đủ thức ăn cho một cá nhân (2,000 calo mỗi người, mỗi ngày trong một năm). Điều này có nghĩa là một trang trại thẳng đứng cao khoảng 30 tầng với kích thước bằng một khu phố có thể dễ dàng nuôi 50,000 người — về cơ bản, dân số của cả một thị trấn.

Nhưng được cho là tác động lớn nhất của các trang trại thẳng đứng là giảm lượng đất nông nghiệp được sử dụng trên khắp thế giới. Hãy tưởng tượng nếu hàng chục trang trại thẳng đứng này được xây dựng xung quanh các trung tâm đô thị để nuôi sống dân cư của họ, thì lượng đất cần thiết cho canh tác truyền thống sẽ giảm đi. Đất nông nghiệp không cần thiết đó sau đó có thể được trả lại cho tự nhiên và có thể giúp khôi phục hệ sinh thái bị hư hại của chúng ta (à, những giấc mơ).

Con đường phía trước và trường hợp cho thị trường

Tóm lại, viễn cảnh có thể xảy ra nhất trong hai thập kỷ tới là các trang trại truyền thống sẽ trở nên thông minh hơn; sẽ được quản lý bởi robot nhiều hơn con người và sẽ thuộc sở hữu của ngày càng ít các gia đình nông dân. Nhưng khi biến đổi khí hậu trở nên đáng sợ vào những năm 2040, các trang trại thẳng đứng an toàn hơn và hiệu quả hơn cuối cùng sẽ thay thế các trang trại thông minh này, đảm nhận vai trò nuôi sống dân số khổng lồ trong tương lai của chúng ta.

Cuối cùng, tôi cũng muốn đề cập đến một lưu ý phụ quan trọng trước khi chúng ta chuyển sang phần cuối của loạt phim Future of Food: phần lớn vấn đề khan hiếm thực phẩm của ngày hôm nay (và ngày mai) thực sự không liên quan đến việc chúng ta không trồng đủ lương thực. Thực tế là nhiều khu vực của châu Phi và Ấn Độ phải chịu cảnh thiếu đói hàng năm, trong khi Mỹ đang đối phó với đại dịch béo phì do Cheeto gây ra đã nói lên rất nhiều điều. Nói một cách đơn giản, không phải chúng ta gặp vấn đề về phát triển lương thực, mà thay vào đó là vấn đề giao nhận thực phẩm.

Ví dụ, ở nhiều quốc gia đang phát triển, có xu hướng dồi dào tài nguyên và năng lực canh tác, nhưng thiếu cơ sở hạ tầng như đường xá, kho chứa hiện đại, dịch vụ thương mại và các thị trường lân cận. Vì vậy, nhiều nông dân ở những vùng này chỉ trồng đủ lương thực cho bản thân, vì không có gì dư thừa nếu chúng sẽ bị thối rữa do thiếu phương tiện bảo quản thích hợp, đường để vận chuyển cây trồng nhanh chóng cho người mua và chợ để bán các loại cây trồng nói trên. . (Bạn có thể đọc một bài viết hay về điểm này tại The Verge.)

Được rồi các bạn, các bạn đã tiến xa đến mức này. Bây giờ cuối cùng đã đến lúc xem xét chế độ ăn uống của bạn sẽ như thế nào trong thế giới kỳ lạ của ngày mai. Tương lai của thực phẩm P5.