เกษตรกรผู้ปลูก นักวิจัย และผู้มีความฝันล้ำสมัยเห็นพ้องต้องกันในสิ่งหนึ่ง: การทำฟาร์มผักในอีก 20 ปีต่อจากนี้จะแตกต่างจากที่เป็นอยู่ในปัจจุบันมาก
David C. Slaughter ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมชีวภาพและการเกษตรแห่งมหาวิทยาลัยกล่าวว่า การเปลี่ยนแปลงไม่น่าจะมาจากหุ่นยนต์ ความก้าวหน้าทางพันธุศาสตร์พืช การใช้อินเทอร์เน็ตในทุกสิ่ง หรือระเบียบวินัยอื่น ๆ เท่านั้น แต่จะเกิดขึ้นในอนาคตด้วย University of California-Davis และแชมป์โครงการ Smart Farm
“โดยทั่วไปแล้วในอนาคต เราจะเห็นโอกาสเหล่านี้ที่เทคโนโลยีต่างๆ หลากหลายจะนำมาซึ่งทั้งในแง่ของเทคโนโลยีชีวภาพ ตลอดจนปัญญาประดิษฐ์และเทคโนโลยีหุ่นยนต์” Slaughter กล่าว “เทคโนโลยีหลายอย่างกำลังจะมารวมกัน”
การเพาะปลูก
สถานที่และวิธีที่ผู้ปลูกพืชสามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างมากในอีก 20 ปีข้างหน้า
Daniel Burrus นักอนาคตและที่ปรึกษาเชิงกลยุทธ์กล่าวว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอาจทำให้การเกษตรที่มีสภาพแวดล้อมควบคุมเอื้ออำนวยต่อผู้ปลูกมากขึ้น
“คิดว่ามันเป็นความโกลาหลของสภาพอากาศ” เขากล่าว “ผู้ปลูกไม่ชอบความโกลาหลของสภาพอากาศ และคุณสามารถมีความมั่นคงอย่างมากภายในอาคาร”
“สถานที่ที่เราปลูกผักกำลังจะเปลี่ยนไป” Jack Uldrich นักอนาคตศาสตร์และนักเขียนกล่าว ผักใบเขียวได้รับการปลูกในฟาร์มในเมืองแล้ว
การเปลี่ยนแปลงอื่น ๆ มีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศ เขากล่าว
“แถบข้าวโพดกำลังเคลื่อนตัวไปทางเหนือแล้ว – เคลื่อนออกจากไอโอวาและเข้าสู่มินนิโซตา – และในอีก 50 ปีข้างหน้า มันอาจจะอยู่ในแคนาดา”
Lynn Trizna บริหารฟาร์มออร์แกนิกของสถาบัน Rodale Institute ของ St. Luke ซึ่งเป็นการดำเนินงานระหว่างฟาร์มกับโรงพยาบาลที่ตั้งอยู่บนพื้นที่ 11.5 เอเคอร์ทางตะวันออกของรัฐเพนซิลเวเนีย เธอเห็นว่าสภาพอากาศสามารถเปลี่ยนแปลงได้มากเพียงใดในแต่ละปี และสิ่งสำคัญที่ผู้ปลูกจะต้องปรับตัวและสามารถเปลี่ยนแปลงตามสภาพอากาศได้ สำหรับเธอ นั่นหมายถึงการลงทุนในดินด้วยการ “ปลูกพืชคลุมดินอย่างเข้มข้น” และการทดสอบดิน
“เรามีแผนเกมที่แน่นอนในสิ่งที่เราต้องการจะทำ แต่จากนั้นเราก็มีตัวเลือกว่าจะเป็นอย่างไรหากสิ่งนี้เกิดขึ้น หรือหากเป็นเช่นนั้น” เธอกล่าว
ดินที่ดีเป็นพิเศษทำให้ฟาร์มมีความยืดหยุ่นและทนทานในระยะยาว
“เราจะไม่เสียสละความสมบูรณ์ของดินเพื่อการผลิต เพราะนั่นจะไม่ช่วยเราในระยะยาว” เธอกล่าว
เครื่องจักรปลูกก็จะเปลี่ยนไปเช่นกัน
“เราคิดว่าเทคโนโลยีการเพาะปลูกจะมีสองบทบาท” Slaughter กล่าว บทบาทแรกคือการปลูกเมล็ดอย่างถูกต้องและราคาถูกในระดับความลึกที่เหมาะสมและในลักษณะที่ถูกต้อง บทบาทที่สองจะจับต้องได้น้อยกว่าเล็กน้อย: การเริ่มต้นฐานข้อมูลของพืชในสนาม
"คุณจะได้ละติจูดและลองจิจูดสำหรับทุกโรงงาน" เขากล่าว
จุดข้อมูลเหล่านั้นจะเป็นรากฐานสำหรับการเกษตรแบบแม่นยำตลอดทั้งฤดูกาล เนื่องจากเกษตรกรใช้ข้อมูลเพื่อติดตามไม่เพียงแต่จุดที่มีปัญหาในไร่นาของตนเท่านั้น แต่ยังรวมถึงพืชชนิดใดชนิดหนึ่งด้วย ซึ่งเป็นรูปแบบขั้นสูงของการเกษตรแบบแม่นยำที่เริ่มขึ้นแล้วในยุคปัจจุบัน
การสอดแนมและการรับรู้
การสอดแนมและเซ็นเซอร์มีความสำคัญในการเกษตรที่แม่นยำ เนื่องจากพวกมันจะรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับพืชและช่วยให้ผู้ปลูกสามารถปรับเทคนิคการเพาะปลูกได้อย่างละเอียด
เริ่มมีการใช้โดรนสำหรับการสอดแนม และ Slaughter มองว่าจะมีประโยชน์สำหรับพวกมันในอนาคต
“ในระดับการค้า คุณสามารถดูแอปพลิเคชันสำหรับแพลตฟอร์มทางอากาศได้” เขากล่าว แต่เขากล่าวว่ามีบางสิ่งที่ไม่สามารถมองเห็นหรือสัมผัสได้จากความสูง 300-350 ฟุต
Slaughter กล่าวว่ามีงานบางอย่างเกี่ยวกับการติดเซ็นเซอร์โดยตรงกับต้นไม้แทนที่จะเป็นหัววัดดินที่ใช้อยู่ตอนนี้ เซ็นเซอร์จะส่งข้อมูลกลับไปยังสำนักงานฟาร์ม ซึ่งสามารถตัดสินใจเกี่ยวกับการให้น้ำแบบบล็อกต่อบล็อก แถวต่อแถว หรือแม้แต่ทีละต้น ขึ้นอยู่กับวิธีการตั้งค่าฟาร์ม ขึ้น.
“เมื่อเศรษฐกิจและส่วนอื่นๆ เข้ามาแทนที่ซึ่งจะทำให้สิ่งนี้เกิดขึ้น ผมไม่แน่ใจจริงๆ” เขากล่าว “แต่นั่นเป็นหนึ่งในแนวคิด ฉันคิดว่าในฟาร์มแห่งอนาคต คือการร่วมกันเพิ่มความละเอียดของการดูแลเชิงพื้นที่และทางโลก เพื่อเพิ่มระบบอัตโนมัติและการเรียนรู้ของเครื่องขั้นสูงและเทคนิคที่ใช้ความรู้เป็นฐานมากขึ้น เพื่อทำการตัดสินใจที่ใหญ่ขึ้นได้ดีขึ้น และแพร่หลายยิ่งขึ้น”
Uldrich ก้าวไปไกลกว่าโดรน ดาวเทียมอาจเป็นส่วนสำคัญในการสอดแนมในฟาร์มผักแห่งอนาคต เขากล่าว
ความสามารถในการลงจอดและนำจรวดกลับมาใช้ใหม่ ซึ่งเพิ่งได้รับการพิสูจน์โดย Elon Musk ผู้นำด้านเทคโนโลยี ดูเหมือนจะบ่งชี้ว่าการปล่อยดาวเทียมจะมีราคาถูกลงในอนาคต
Burrus กล่าวว่า 20 ปีนับจากนี้ เซ็นเซอร์ดินไม่เพียงแต่จะ “ฉลาด” และเชื่อมโยงกับอุปกรณ์อื่นๆ เท่านั้น แต่ยังสามารถย่อยสลายทางชีวภาพได้ด้วย เนื่องจากความก้าวหน้าของคอมพิวเตอร์ชีวภาพ
เป็นเรื่องยากที่จะจินตนาการได้ในยุคที่อุปกรณ์แทบทุกชิ้นที่เชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ตทำมาจากซิลิคอน เศษลวด และโลหะ
“มีวิธีการคำนวณแบบใหม่และมีประสิทธิภาพมากขึ้น” Burrus กล่าว “เมื่อคุณมองไปในอนาคต คุณไม่ต้องการใช้กระจกมองหลัง คุณต้องการใช้กระจกหน้ารถ”
การดูแล
ข้อมูลจากเซ็นเซอร์จะแจ้งให้ทราบว่าพืชแต่ละชนิดได้รับการดูแลอย่างไร ตั้งแต่การควบคุมศัตรูพืช สารกำจัดวัชพืช และแม้แต่การให้น้ำ
เทคโนโลยีการดูแลพืชแบบอัตโนมัติจะช่วยให้ผู้ปลูกสามารถกำหนดปริมาณสารอาหารและน้ำในปริมาณที่กำหนด และควบคุมศัตรูพืชและโรคได้
“เราจะสามารถปรับแต่งสิ่งนั้นได้” Slaughter กล่าว
UC Davis ได้เริ่มทำงานกับเครื่องพ่นยาแบบอัตโนมัติของ Yamaha ที่มีระบบนำทาง GPS แล้ว เขากล่าว
โครงการอื่นของ UC Davis มุ่งเน้นไปที่การฉีดพ่นสารกำจัดศัตรูพืชจากอากาศยานไร้คนขับ
แอปพลิเคชั่นที่มีอัตราแปรผันบางตัว เช่น Blue River Technology ที่ซื้อโดย John Deere ในปี 2017 ตกเป็นข่าวพาดหัวอยู่แล้ว ซึ่งเป็นอุปกรณ์ชิ้นเดียวที่แหล่งข่าวหลายแห่งระบุว่าล้าสมัย
เมื่อถูกถามว่าเกษตรกรจะยังออกไปทำไร่ไถนาหรือไม่ Burrus ตอบกลับด้วยคำถามเชิงโวหารของเขาเอง: ปัญญาประดิษฐ์จะทำให้พวกเราตกงานหรือไม่?
คำตอบคือไม่ เขากล่าว เราจะไม่ตกงานกันหมด และผู้ปลูกจะยังคงออกไปทำนา พวกเขาจะได้รับการศึกษามากขึ้นในการใช้เทคโนโลยีเมื่อทำเช่นนั้น
“แม้จะมีเทคโนโลยีสูง แต่เราก็อยากสัมผัสถึงสิ่งที่เกิดขึ้น” เบอร์รัสกล่าว “เราเห็นสิ่งต่าง ๆ ด้วยสายตาที่แตกต่างจากเอไอ เราเห็นสิ่งต่าง ๆ ด้วยตาที่แตกต่างจากโดรน เราต้องการทั้งสองอย่าง”
เขากล่าวว่าอนาคตของปัญญาประดิษฐ์ (AI) คือ “การคิดแบบพึ่งพาอาศัยกัน” โดยมนุษย์จะเชื่อมต่อกับเครื่องจักรเพื่อให้ได้ประโยชน์สูงสุดจากทั้งสองโลก
การวิจัยกำลังเปลี่ยนแปลงวิธีที่ผู้ปลูกออร์แกนิกดูแลพืชผลของพวกเขา สถาบัน Rodale ที่ Trizna ทำงานให้นั้นอุทิศตนเพื่อการเติบโตของขบวนการออร์แกนิก ไม่ใช่แค่ผ่านการสนับสนุน แต่ยังรวมถึงการวิจัยด้วย การทดลองเมื่อเร็วๆ นี้พบว่า การทิ้งแถบที่อยู่อาศัยของแมลงที่มีประโยชน์ ซึ่งเป็นการควบคุมทางชีวภาพตามธรรมชาติ มีประสิทธิภาพในการควบคุมด้วงแตงกวาลาย (Acalymma vittatum)
การเก็บเกี่ยว
เครื่องเก็บเกี่ยวเชิงกลอัจฉริยะได้เริ่มปรากฏขึ้นสำหรับพืชผลพิเศษหลากหลายชนิด รวมถึงสตรอเบอร์รี่และแอปเปิ้ล
“ผมคิดว่ามันมาถึงแล้วในวันนี้ และถ้าผู้คนไม่เข้าใจว่ามันจะเปลี่ยนโฉมอุตสาหกรรมอย่างไรใน 20 ปี ผมก็ไม่คิดว่าพวกเขาจะให้ความสนใจ” Uldrich กล่าว
การสังหารเห็นด้วย
“คุณจะเห็นการย้ายไปสู่ระบบทางกายภาพทางไซเบอร์เหล่านี้อย่างแน่นอน” เขากล่าว แต่คงไม่พ้นความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีเพียงอย่างเดียว มีแนวโน้มมากขึ้นที่หุ่นยนต์จะทำงานร่วมกับผู้จัดการที่เป็นมนุษย์หรือ “คู่หูทางชีวภาพ” อื่นๆ และโครงการปรับปรุงพันธุ์พืชจะมุ่งเน้นไปที่การพัฒนาพืชผลที่หุ่นยนต์สามารถเก็บเกี่ยวได้ง่ายขึ้น
“ก้านสตรอเบอร์รี่จะยาวขึ้น องุ่นจะห้อยออกห่างจากต้นมากขึ้น” เขากล่าว
วิธีการที่แผ่ออกไปในอุตสาหกรรม - และวิธีการที่ได้รับการยอมรับจากผู้ปลูกที่หลากหลาย - ไม่ชัดเจน
Trizna กล่าวว่าในขณะที่เกษตรกรอินทรีย์จำนวนมากมีอุปกรณ์การเก็บเกี่ยวเชิงกลขั้นพื้นฐาน แต่เทคโนโลยีนี้ไม่ได้ผลดีเสมอไปในสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย
“การพึ่งพาอุปกรณ์เป็นส่วนหนึ่งของระบบอาหารของเรา” เธอกล่าว “งานต้องทำเพื่อให้อุปกรณ์นั้นสามารถเข้าถึงได้และมีความสามารถในการทำงานในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน
“ฉันคิดว่าอีก 20 ปีข้างหน้าจะมีความสำคัญต่อระบบอาหารของเราและสำหรับเกษตรกรทุกคน” เธอกล่าว “ฉันหวังว่าเทคโนโลยีดินจะทำในลักษณะที่เป็นประโยชน์ต่อเกษตรกรและไม่จำเป็นต้องเป็นประโยชน์ต่อองค์กร” เธอกล่าว
การหาสถานที่
Slaughter ใช้ตัวอย่างจากประวัติศาสตร์เพื่อแสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีต่างๆ มารวมกันเพื่อเปลี่ยนแปลงอุตสาหกรรมได้อย่างไร สองทศวรรษของการวิจัยเกี่ยวกับมะเขือเทศแปรรูปชนิดใหม่ที่จะสุกในเวลาที่เท่ากันและแยกออกจากโรงงานได้ดี และอีกทศวรรษของการวิจัยเกี่ยวกับเครื่องเก็บเกี่ยวเชิงกล ได้เตรียมผู้ปลูกให้พร้อมสำหรับการสิ้นสุดโครงการแรงงาน Bracero ในปี 1964
“ความสำเร็จคือเมื่อเราสามารถนำวิธีการที่หลากหลายทางวินัยมาใช้ได้” เขากล่าว
Trizna ผู้ปลูกแบบออร์แกนิกแสดงความกังวลว่าจะไม่ละทิ้งผู้ปลูกแบบออร์แกนิกและความกังวลเรื่องระบบนิเวศน์ในการวิจัยในอนาคต
“ฉันหวังว่าในอีก 20 ปีข้างหน้า ผู้คนจะสนใจเรื่องออร์แกนิกอย่างใกล้ชิดมากขึ้นและทำการวิจัยเกี่ยวกับออร์แกนิก ไม่ใช่แค่ทำวิจัยเพื่อผลิตภัณฑ์ แต่กำลังทำวิจัยเพื่อดินด้วย” Trizna กล่าว
Burrus เชื่อว่าอนาคตจะนำมาซึ่ง "การเติบโตอย่างต่อเนื่องของเกษตรอินทรีย์" แต่ยังเป็น "คำจำกัดความใหม่ว่าวัฒนธรรมอินทรีย์จะเป็นอย่างไร"
“พยายามเรียนรู้จากผู้ให้บริการรายใหญ่” เขากล่าว “ลองทำสิ่งที่พวกเขาทำ”
Uldrich กล่าวว่าผู้ปลูกไม่ควรกลัวอนาคต
“ผมไม่ต้องการให้ใครคิดว่าอนาคตของอุตสาหกรรมผักกำลังจะถูกควบคุมโดยกลุ่มบริษัทระดับโลกหนึ่งหรือสองแห่งที่สามารถจ่ายเทคโนโลยีหุ่นยนต์และข้อมูลและทั้งหมดนี้ได้” เขากล่าว
ลูกค้าจะยังคงให้ความสำคัญกับอาหารที่ปลูกในท้องถิ่นที่มีคุณภาพสูง
“ฉันคิดว่าผู้คนจะต้องการซื้ออาหารที่ปลูกโดยเพื่อนและเพื่อนบ้านของพวกเขา” Uldrich กล่าว