Сельское хозяйство будущего (обзорная статья)

По какому пути развития пойдет сельское хозяйство? Ученые предполагают, что в будущем будет полная систематизация во всех отраслях сельского хозяйства. Выделим основные подходы в развитии сельского хозяйства, которые могут обеспечить быстрорастущее население планеты качественной пищей [1].

Одним из основных подходов в развитии сельского хозяйства является повышение производительности сельскохозяйственных культур [2]. Это может быть достигнуто через использование новых технологий, генетической селекции, агрономических практик, а также развитие устойчивого земледелия.

Вторым важным направлением является улучшение доступа сельских жителей к современным средствам производства, включая механизацию и технику, семена, удобрения и средства защиты растений. Это может быть достигнуто через развитие кредитных и финансовых механизмов поддержки сельского хозяйства, а также создание инфраструктуры для доставки этих товаров в сельские районы.

Третий подход включает в себя развитие устойчивого земледелия [3]. Это включает в себя использование устойчивых методов обработки почвы, управления водными ресурсами и урожайности, охраны биологического многообразия и сохранения природных ресурсов [4]. Важными аспектами устойчивого земледелия являются органическое земледелие, агроэкологические практики и земледельческие системы, основанные на принципах биологических процессов.

Четвертым подходом является развитие сельских территорий в целом. Это включает в себя улучшение инфраструктуры и услуг, таких как водоснабжение, электричество, дороги, телекоммуникации, образование и здравоохранение. Также необходимо обеспечить доступность и разнообразие производственных и потребительских услуг для сельских жителей.

Наконец, пятый подход связан с укреплением роли сельского хозяйства в экономике и социальной сфере. Это может быть достигнуто через создание благоприятных условий для развития сельского предпринимательства, поддержку сельских малых и средних предприятий, развитие рынков сбыта и поддержку местных сельских сообществ. Рассмотрим самые важные аспекты в развитии сельского хозяйства.

Точное земледелие позволяет эффективно управлять ресурсами и повышать производительность. Оно помогает сократить расходы на удобрения, воду и энергию, а также снизить негативное воздействие на окружающую среду [5]. Благодаря точному земледелию, фермеры могут получать более точную информацию о почве и растениях, что позволяет им принимать более обоснованные решения о том, как и когда проводить определенные операции, например, полив или удобрение.

С точки зрения животноводства, точное земледелие позволяет фермерам получать более точную информацию о состоянии животных, исключать возможность распространения инфекций и заболеваний, а также повышать качество и количество производимой продукции.

Согласно прогнозу правительства Канады, уже к 2020 году сельскохозяйственные дроны и датчики, отслеживающие состояние почвы, воздуха и посевов на полях, станут нормой [1].

Сельскохозяйственные роботы и вертикальные фермы являются лишь некоторыми примерами инноваций, которые могут изменить сельское хозяйство в будущем. Благодаря таким технологиям возрастает эффективность производства, сокращается использование ресурсов и улучшается экологическая устойчивость отрасли.

Однако, существуют и определенные преграды для внедрения этих технологий, такие как социальные и законодательные аспекты. Но, по мнению экспертов, со временем общество будет готово принять эти инновации в сельском хозяйстве. Таким образом, будущее сельского хозяйства может быть связано с использованием автономных роботов и вертикальных ферм. По словам фермеров Великобритании, на протяжении следующих нескольких десятилетий робототехника станет неотъемлемой частью сельского хозяйства. Отмечается, что к середине нашего века основную работу на полях будут выполнять автоматизированные системы. Этот феномен вызван стремительным развитием технологий, особенно в области искусственного интеллекта и робототехники. Однако, несмотря на все преимущества роботов, у фермеров будет всегда оставаться важная роль в ведении сельскохозяйственных работ, так как они обладают уникальными знаниями и опытом, недоступными для машин.

Аграрная индустрия будущего будет отличаться от той, которая нам знакома сегодня. Поле, комбайны и тракторы уже не будут играть важную роль. Вместо этого, пейзаж мегаполисов будет украшать вертикальные фермы, возвышающиеся в небесах.

Компания Birds Eye активно проводит исследования вместе с западными производителями пищевых продуктов по перспективам массового строительства ферм-небоскребов. Такие фермы представляют собой уникальное решение для сельского хозяйства, обеспечивая экономическую эффективность, экологическую устойчивость и соответствие возрастающему спросу на пищевые продукты в городских районах.

В вертикальных фермах будущего предполагается применять новейшие системы подачи питательных веществ для снабжения растений обогащенной необходимыми минералами водой [6]. Благодаря этим инновационным системам возможно сократить зависимость от земли, перемещая основную часть производства продуктов из сельской местности в города. Это приведет к снижению различных издержек и созданию условий для увеличения производства в мегаполисах.

К преимуществам вертикальных ферм можно отнести следующее:

— Круглогодичный сбор урожая (1 акр в закрытых помещениях эквивалентен 5 акрам открытого грунта).

— Исключены случаи неурожая вследствие неблагоприятных погодных условий, наводнений, засухи или действия вредителей .

— Продукция, полученная на этих фермах, является полностью экологически безопасной, поскольку в процессе ее выращивания не используются никакие химические средства, такие как гербициды, пестициды .

— Фермы-небоскребы снижают уровень ряда инфекционных заболеваний, свойственных сельскохозяйственным растениям.

— Вертикальные фермы существенно сокращают использование природного топлива, так как не требуется никакая массивная техника.

— Фермы-небоскребы являются превосходным источником формирования новых рабочих мест, способствуя таким образом процветанию экономики и развитию города [1].

В перспективе, возникновение проблемы продовольствия может понудить нас искать новые источники пищи. Организация Объединенных Наций считает, что в следующие двадцать лет мы будем вынуждены прибегнуть к употреблению насекомых в пищу для преодоления голода. Это не только доступный вид пищи, но и производство его оказывается проще, чем традиционное животноводство, причем оно оказывает меньший негативный влияние на окружающую среду. Кроме того, необходимо отметить, что по меньшей мере миллиард людей в развивающихся странах уже отдают предпочтение нескольким тысячам видов насекомых. В прошлом году Европейский союз выделил 4 миллиона долларов на исследования этой темы.

В земледелии, также возможно восстановление использования традиционных, но постепенно забытых и вытесненных европейским культурами культур. Примером таких растений могут быть выращиваемые в горных районах киноа и просо, характеризующиеся высокой устойчивостью и неприхотливостью. Киноа - это невероятно питательный продукт, богатый содержанием белка, который уже сейчас считается одним из неотъемлемых символов нашего века, символом разнообразия и заботы о своем здоровье. Однако конкуренцию зерну могут составить водоросли, которые уже занимают ключевое место в рационе азиатов.

Аквапоника представляет собой сельскохозяйственную технологию нового поколения, которая объединяет выращивание растений и разведение рыбы. Сегодня такие необычные фермы встречаются в различных уголках планеты, где фермеры стремятся минимизировать затраты на воду и другие ресурсы, избавиться от загрязнения почвы и использования вредных химических препаратов. Чрезвычайно хорошо сбалансированные экосистемы аквапоники способны производить органические продукты, свободные от токсинов.

Основной принцип аквапоники заключается в том, что растения растут и развиваются, используя отходы метаболизма рыб, что в свою очередь очищает воду. Промышленное разведение рыбы и выращивание овощей требует значительных начальных инвестиций, так как включает в себя строительство теплиц и водных резервуаров внутри них. Однако эта отрасль является весьма прибыльной благодаря выращиванию экологически чистых овощей и ягод с минимальным содержанием нитратов.