Синяк медонос агротехника


Синяк. Медонос, который оздоровит почву и пчел

Перспективный красивоцветущий медонос, устойчивый к холоду, жаре и ветру, нетребовательный к почвам – это Синяк (или Румянка). Выращивание синяка обеспечит высокопродуктивную медоносную базу вокруг вашей пасеки, не зависимо от региона и плодородия почв, обеспечит ваших пчёл обильным взятком на длительный срок.

Oriol Gascón i Cabestany / Flickr.com

Описание. Синяк обыкновенный (Echium vulgare) – это луговой двулетник (на одном месте растёт 5-8 лет), высотой до 1,5 м, а на сухих бедных почвах до 0,5 м. Растение сильно опушено и покрыто колючими щетинками. Стебель прямостоячий, жёсткий, ветроустойчивый, от корня многоствольный. Корень глубокий, стержневой. Листья простые, узколанцетные. Синие и розовые цветки (1-1,5 см) собраны в узкие метельчатые соцветия. Цветёт с июня по сентябрь (в южных регионах с конца мая по июль), взяточный период с середины июня до середины августа, обычно 1-1,5 месяца, в зависимости от погоды. Семена тёмно-серые, бугорчатые, 1-2 мм. Все части растения сильно ядовиты.

Условия выращивания и агротехника. Синяк обыкновенный растёт на любых почвах, при этом, чем выше плодородие почвы, тем крупнее развивается растение, и тем больше оно выделяет нектара. Подходят и каменистые пески, и плотные сухие глины. Синяк не терпит застоя воды, особенно на глинистых почвах. Синяк широко распространён в Европе до северных регионов и на юге Западной Сибири, обычен на суходольных лугах и вдоль дорог. Растение засухоустойчивое и жаростойкое (умеренный ксерофит), к тому же с высокой зимостойкостью. Предпочитает открытые, хорошо освещённые участки на возвышенностях. В природе часто встречается с донником белым. Ещё в начале ХХ века было отмечено, что наибольшей нектаропродуктивностью обладают розовые цветки, которые приобретают синюю окраску после опыления, в связи с чем, растению отпадает надобность снабжать их нектаром. Но даже после того, как всё поле синяка приобретёт синюю окраску, пчёлы продолжают приносить существенный взяток.

Fluffymuppet / Flickr.com

Сеять синяк можно под зиму (после заморозков) или весной на подготовленное поле (вспашка, боронование). Глубина заделки семян до 1 см, лучше всего заделывать лёгкими волокушами или мётлами. Без заволока всходы появляются реже. Стандартная всхожесть семян равна 50%, поэтому норма высева семян 8-12 кг/га (т.е. 4-6 кг продуктивных семян). Вес 1000 семян равен 3 г. Из 150-200 всходов на 1 м кв развивается в среднем 10 половозрелых растений. В первый год жизни развивается прикорневая розетка листьев, на второй – стебли с цветоносами, после чего растение размножается самосевом. Рекомендуется высевание синяка в три приёма, чтобы иметь раннее и позднее цветение, а также полосу с первым цветением на следующий год. Хорошо высевать синяк с однолетниками – гречихой и фацелией. Уборка синяка на семена происходит в конце цветения (обычно вручную). С одного гектара синяк может дать около 500 кг семян, но сбор их затруднителен, так как созревание неравномерное, а растение щетинистое.

Oskar Gran / Flickr.com

Полезные качества. Мёдопродуктивность синяка на северном Кавказе при благоприятных погодных условиях до 1000 кг/га, а в Средней полосе до 500 кг/га. В случае одновременного цветения синяка с медоносами менее продуктивными, пчёлы на них не обращают особого внимания. Выделение нектара синяком обыкновенным в засуху уменьшается, но не так существенно как у других медоносов. Даже в жару выше +30°С выделения нектара не прекращается, ведь корень глубокий и растению всегда доступна почвенная влага. Пчёлы облетают цветки синяка весь день до заката. В южных регионах дневной взяток составляет до 8 кг на пчелосемью, в Средней полосе – до 4 кг. Ещё пчёлы берут с растения синюю пыльцу. Мёд густой консистенции, светло-янтарного цвета, медленно кристаллизуется, поэтому годен пчёлам на зимовку.

Jon Sullivan / Flickr.com

Возделывание синяка позволяет успешно развивать пчеловодство и повышать плодородие почв, за счёт увеличение органической массы на суходольном поле. К тому же токсичные алкалоиды растения протравливают почву от патогенных возбудителей и почвенных паразитов.

Поэтому, если хотите создать разнообразную высокопродуктивную медоносную базу и обеспечить свою пасеку качественным взятком на несколько лет вперёд, посейте синяк обыкновенный. Что не только увеличит медосбор, но и окажет благотворное влияние на здоровье пчёл.

Новые сельскохозяйственные технологии в современном сельском хозяйстве

В современном сельском хозяйстве инновации важнее, чем когда-либо прежде. Отрасль в целом сталкивается с огромными проблемами, связанными с ростом стоимости поставок, нехваткой рабочей силы и изменением потребительских предпочтений в отношении прозрачности и устойчивости. Сельскохозяйственные корпорации все чаще признают, что для этих проблем необходимы решения. За последние 10 лет инвестиции в сельскохозяйственные технологии значительно выросли, составив 6 долларов.7 миллиардов вложено за последние 5 лет и 1,9 миллиарда долларов только за последний год. Основные технологические инновации в космосе сосредоточены в таких областях, как вертикальное земледелие в помещениях, автоматизация и робототехника, технологии животноводства, современные тепличные методы, точное земледелие и искусственный интеллект, а также блокчейн.


Вертикальное сельское хозяйство в помещении


Вертикальное сельское хозяйство в закрытом помещении может повысить урожайность, преодолеть ограниченную площадь земель и даже снизить воздействие сельского хозяйства на окружающую среду за счет сокращения пройденного расстояния в цепочке поставок.Внутреннее вертикальное земледелие можно определить как практику выращивания продуктов, уложенных друг на друга в закрытой и контролируемой среде. За счет использования вертикально установленных полок для выращивания растений значительно сокращается площадь земли, необходимая для выращивания растений, по сравнению с традиционными методами ведения сельского хозяйства. Этот тип выращивания часто ассоциируется с городским и городским сельским хозяйством из-за его способности расти в ограниченном пространстве. Вертикальные фермы уникальны тем, что в некоторых условиях не требуется почва для роста растений.Большинство из них либо гидропонное, когда овощи выращивают в миске с водой, богатой питательными веществами, либо аэропонное, когда корни растений систематически опрыскиваются водой и питательными веществами. Вместо естественного солнечного света используется искусственное освещение.

Вертикальные фермы используют до 70% меньше воды, чем традиционные фермы.

Преимущества домашнего вертикального земледелия очевидны - от устойчивого роста городов до максимизации урожайности при снижении затрат на рабочую силу. Вертикальное земледелие позволяет контролировать такие переменные, как свет, влажность и воду, для точного измерения круглый год, увеличивая производство продуктов питания за счет надежных урожаев.Уменьшение потребления воды и энергии оптимизирует энергосбережение - вертикальные фермы используют до 70% меньше воды, чем традиционные фермы. Рабочая сила также значительно сокращается за счет использования роботов для сбора урожая, посадки и логистики, решая проблемы, с которыми фермы сталкиваются из-за текущей нехватки рабочей силы в сельскохозяйственной отрасли.


Автоматизация ферм


Автоматизация ферм, часто ассоциируемая с «умным сельским хозяйством», - это технология, которая делает фермы более эффективными и автоматизирует цикл растениеводства или животноводства.Все большее число компаний работают над инновациями в области робототехники для разработки дронов, автономных тракторов, роботов-комбайнов, роботов для автоматического полива и посева. Хотя эти технологии являются довольно новыми, в отрасли наблюдается рост числа традиционных сельскохозяйственных компаний, внедряющих автоматизацию фермерских хозяйств в свои процессы.

Новые достижения в технологиях, от робототехники и дронов до программного обеспечения компьютерного зрения, полностью изменили современное сельское хозяйство. Основная цель технологии автоматизации фермы - решать более простые и повседневные задачи.Некоторые основные технологии, которые чаще всего используются на фермах, включают: автоматизацию сбора урожая, автономные тракторы, посев и прополку, а также дроны. Технология автоматизации ферм решает такие серьезные проблемы, как рост населения мира, нехватка сельскохозяйственных рабочих и изменение предпочтений потребителей. Преимущества автоматизации традиционных сельскохозяйственных процессов огромны, поскольку они решают проблемы, связанные с предпочтениями потребителей, нехваткой рабочей силы и воздействием сельского хозяйства на окружающую среду.


Технология животноводства


Традиционная отрасль животноводства - это сектор, которому не уделяется должного внимания и который недостаточно обслуживается, хотя, возможно, он является наиболее важным.Животноводство является источником столь необходимых возобновляемых природных ресурсов, на которые мы полагаемся каждый день. Управление животноводством традиционно известно как ведение бизнеса птицеферм, молочных ферм, животноводческих ферм или других сельскохозяйственных предприятий, связанных с животноводством. Управляющие животноводством должны вести точный финансовый учет, контролировать работников и обеспечивать надлежащий уход и кормление животных. Однако последние тенденции доказали, что технологии революционизируют мир животноводства. Новые разработки за последние 8-10 лет внесли огромные улучшения в отрасль, сделав отслеживание и управление домашним скотом намного проще и на основе данных.Эта технология может быть представлена ​​в виде технологий питания, генетики, цифровых технологий и многого другого.

Технологии животноводства могут повысить или улучшить производительность, благосостояние или управление животными и скотом.

Технологии животноводства могут повысить или улучшить производительность, благосостояние или управление животными и скотом. Концепция «подключенной коровы» является результатом того, что все больше и больше молочных стад оснащаются датчиками для контроля здоровья и повышения продуктивности.Установка индивидуальных носимых датчиков на крупный рогатый скот позволяет отслеживать повседневную активность и проблемы, связанные со здоровьем, обеспечивая при этом аналитическую информацию для всего стада на основе данных. Все полученные данные также превращаются в значимые, действенные идеи, с помощью которых производители могут быстро и легко принять быстрые управленческие решения.

Геномику животных можно определить как изучение всего генного ландшафта живого животного и того, как они взаимодействуют друг с другом, чтобы влиять на рост и развитие животного.Геномика помогает животноводам понять генетический риск их стада и определить будущую прибыльность своего скота. Будучи стратегическим в выборе животных и решений по разведению, геномика крупного рогатого скота позволяет производителям оптимизировать рентабельность и урожайность стада.

Сенсоры и технологии обработки данных имеют огромные преимущества для современной животноводческой отрасли. Он может повысить продуктивность и благополучие скота, обнаруживая больных животных и разумно распознавая возможности для улучшения.Компьютерное зрение позволяет нам получать всевозможные непредвзятые данные, которые можно обобщить в значимые и действенные идеи. Принятие решений на основе данных приводит к более качественным, более эффективным и своевременным решениям, которые повысят продуктивность стада домашнего скота.


Современные теплицы


В последние десятилетия тепличная промышленность трансформируется из небольших помещений, используемых в основном для исследовательских и эстетических целей (например, ботанических садов), в значительно более крупные объекты, которые напрямую конкурируют с землей. производство традиционных продуктов питания.В совокупности весь мировой рынок теплиц в настоящее время производит овощей на сумму около 350 миллиардов долларов в год, из которых производство в США составляет менее одного процента.

В настоящее время, в значительной степени благодаря недавним огромным улучшениям в технологиях выращивания, отрасль переживает невиданный ранее расцвет. Сегодня все чаще появляются теплицы, которые являются крупномасштабными, капитальными и ориентированными на города.

В настоящее время весь мировой рынок теплиц ежегодно производит овощей на сумму около 350 миллиардов долларов США.

Поскольку рынок резко вырос, в последние годы на нем также наблюдаются четкие тенденции. Современные теплицы становятся все более технологичными, в них используются светодиодные фонари и автоматизированные системы управления, которые идеально подходят для выращивания. Успешные тепличные компании значительно увеличивают масштабы и размещают свои растущие предприятия вблизи городских центров, чтобы извлечь выгоду из постоянно растущего спроса на местные продукты питания независимо от сезона. Для достижения этих целей тепличная промышленность также все больше привлекает капитал, используя венчурное финансирование и другие источники для создания инфраструктуры, необходимой для конкуренции на текущем рынке.


Точное земледелие


Сельское хозяйство переживает эволюцию - технологии становятся неотъемлемой частью каждой коммерческой фермы. Новые компании точного земледелия разрабатывают технологии, которые позволяют фермерам максимизировать урожайность, контролируя все параметры растениеводства, такие как уровень влажности, стресс от вредителей, состояние почвы и микроклимат. Предоставляя более точные методы посадки и выращивания сельскохозяйственных культур, точное земледелие позволяет фермерам повысить эффективность и снизить затраты.

Компании точного земледелия нашли огромные возможности для роста. В недавнем отчете Grand View Research, Inc. прогнозируется, что к 2025 году рынок точного земледелия достигнет 43,4 миллиарда долларов. Новое поколение фермеров привлекает более быстрые и гибкие стартапы, которые систематически повышают урожайность сельскохозяйственных культур.


Блокчейн


Способность блокчейна отслеживать записи о собственности и защиту от несанкционированного доступа может быть использована для решения неотложных проблем, таких как мошенничество с продуктами питания, отзывы о безопасности, неэффективность цепочки поставок и отслеживаемость продуктов питания в текущей продовольственной системе.Уникальная децентрализованная структура Blockchain обеспечивает проверенные продукты и методы для создания рынка продуктов премиум-класса с прозрачностью.

Прослеживаемость пищевых продуктов была в центре недавних дискуссий о безопасности пищевых продуктов, особенно в связи с новыми достижениями в приложениях блокчейн. Из-за природы скоропортящихся продуктов пищевая промышленность в целом чрезвычайно уязвима для ошибок, которые в конечном итоге могут повлиять на человеческие жизни. Когда болезни пищевого происхождения угрожают общественному здоровью, первым шагом к анализу первопричин является выявление источника заражения, при этом не допускается неопределенность.

Блокчейн может использоваться для решения неотложных проблем, таких как мошенничество с пищевыми продуктами, отзыв о безопасности, неэффективность цепочки поставок и отслеживание пищевых продуктов в существующей продовольственной системе.

Следовательно, отслеживаемость имеет решающее значение для цепочки поставок пищевых продуктов. Существующая структура коммуникации в рамках продовольственной экосистемы делает отслеживание трудоемким, поскольку некоторые вовлеченные стороны все еще отслеживают информацию на бумаге. Структура блокчейна гарантирует, что каждый участник цепочки создания стоимости продуктов питания будет генерировать и безопасно обмениваться данными для создания подотчетной и отслеживаемой системы.Обширные данные с метками, указывающими на право собственности, могут быть быстро записаны без каких-либо изменений. В результате запись о пути продукта питания от фермы к столу доступна для отслеживания в режиме реального времени.

Сценарии использования блокчейна в пищевой промышленности выходят за рамки обеспечения безопасности пищевых продуктов. Это также увеличивает стоимость текущего рынка, создавая реестр в сети и уравновешивая рыночные цены. Традиционный ценовой механизм покупки и продажи основан на суждениях вовлеченных игроков, а не на информации, предоставляемой всей цепочкой создания стоимости.Предоставление доступа к данным позволит создать целостную картину спроса и предложения. Приложение для торговли на блокчейне может также произвести революцию в традиционной торговле сырьевыми товарами и хеджировании. Блокчейн позволяет безопасно делиться подтвержденными транзакциями с каждым участником цепочки поставок продуктов питания, создавая рынок с огромной прозрачностью.


Искусственный интеллект


Рост цифрового сельского хозяйства и связанных с ним технологий открыл множество новых возможностей обработки данных.Дистанционные датчики, спутники и БПЛА могут собирать информацию 24 часа в сутки по всему полю. Они могут контролировать здоровье растений, состояние почвы, температуру, влажность и т. Д. Объем данных, которые могут генерировать эти датчики, огромен, и значимость цифр скрыта в лавине этих данных.

Идея состоит в том, чтобы позволить фермерам лучше понять ситуацию на местах с помощью передовых технологий (таких как дистанционное зондирование), которые могут рассказать им о своей ситуации больше, чем они могут увидеть невооруженным глазом.И не только точнее, но и быстрее, чем когда он идет или едет по полям.

Дистанционные датчики позволяют алгоритмам интерпретировать окружающую среду поля как статистические данные, которые могут быть поняты и полезны фермерам для принятия решений. Алгоритмы обрабатывают данные, адаптируются и обучаются на основе полученных данных. Чем больше вводных данных и статистической информации будет собрано, тем лучше алгоритм будет предсказывать ряд результатов. И цель состоит в том, чтобы фермеры могли использовать этот искусственный интеллект для достижения своей цели - получения лучшего урожая за счет принятия более эффективных решений на поле.


Наша программа «Продовольственный акселератор» проводится два раза в год, стимулируя развитие наших стартапов за счет развития корпоративного бизнеса, нетворкинга и презентационных мероприятий, наставничества мирового уровня и возможностей для инвестиций.

.

Smart Farming - автоматизированное и подключенное сельское хозяйство> ENGINEERING.com

Сейчас на Земле живет больше людей, чем когда-либо прежде - 7,3 миллиарда - и это число продолжает расти, по прогнозам ООН, что к 2050 году оно достигнет 9,7 миллиарда. Население такой численности сопряжено с множеством проблем, главным из которых является производство продуктов питания. их. Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН прогнозирует, что нам необходимо увеличить мировое производство продуктов питания на 70 процентов в течение следующих нескольких десятилетий, чтобы прокормить ожидаемое население к 2050 году.

Наращивать производство до такой степени непросто, но современные инженеры и фермеры работают вместе, чтобы создать технологическое решение: точное земледелие и «умная ферма».

Сельское хозяйство - старейшая человеческая отрасль, но технологические изменения здесь, безусловно, не новы. Промышленные революции 19 и 20 веков заменили ручные инструменты и плуги на конной тяге бензиновыми двигателями и химическими удобрениями.

Теперь мы находимся на пороге еще одного фундаментального сдвига в сельском хозяйстве благодаря новой промышленной революции и технологиям Индустрии 4.0.

Интеллектуальное земледелие и точное земледелие предполагают интеграцию передовых технологий в существующие методы ведения сельского хозяйства с целью повышения эффективности производства и качества сельскохозяйственной продукции. В качестве дополнительного преимущества они также улучшают качество жизни сельскохозяйственных рабочих за счет сокращения тяжелого труда и утомительных задач.

«Как будет выглядеть ферма через 50–100 лет?» - вопрос, заданный Дэвидом Слотером, профессором биологической и экологической инженерии Калифорнийского университета в Дэвисе. «Мы должны заняться проблемами роста населения, изменения климата и труда, и это вызвало большой интерес к технологиям».

Практически каждый аспект сельского хозяйства может извлечь выгоду из технологических достижений - от посадки и полива до здоровья сельскохозяйственных культур и сбора урожая. Большинство нынешних и будущих сельскохозяйственных технологий делятся на три категории, которые, как ожидается, станут столпами интеллектуальной фермы: автономные роботы, дроны или БПЛА, а также датчики и Интернет вещей (IoT).

Как эти технологии уже меняют сельское хозяйство и какие новые изменения они принесут в будущем?

Замена человеческого труда автоматизацией - растущая тенденция во многих отраслях, и сельское хозяйство не исключение. Большинство аспектов сельского хозяйства исключительно трудоемки, и большая часть этого труда состоит из повторяющихся и стандартизированных задач - идеальная ниша для робототехники и автоматизации.

Мы уже видим сельскохозяйственных роботов, или AgBots, которые начинают появляться на фермах и выполнять различные задачи, от посадки и полива до сбора урожая и сортировки.В конце концов, эта новая волна интеллектуального оборудования позволит производить больше продуктов более высокого качества с меньшими затратами труда.

Беспилотные тракторы

Трактор - это сердце фермы, которое используется для множества различных задач в зависимости от типа фермы и конфигурации ее вспомогательного оборудования. Ожидается, что по мере развития технологий автономного вождения тракторы станут одними из первых машин, подлежащих переоборудованию.

На ранних этапах все еще потребуются человеческие усилия для создания карт полей и границ, программирования оптимальных траекторий полей с помощью программного обеспечения для планирования траекторий и определения других рабочих условий.Люди по-прежнему будут необходимы для регулярного ремонта и обслуживания.

Тем не менее, автономные тракторы со временем станут более функциональными и самодостаточными, особенно с включением дополнительных камер и систем машинного зрения, GPS для навигации, подключения к Интернету вещей для удаленного мониторинга и управления, а также радара и LiDAR для обнаружения и предотвращения объектов. Все эти технологические достижения значительно уменьшат потребность людей в активном управлении этими машинами.

Согласно CNH Industrial, компании, которая специализируется на сельскохозяйственном оборудовании и представила концептуальный автономный трактор в 2016 году: «В будущем эти концептуальные тракторы смогут использовать« большие данные », такие как спутниковая информация о погоде в реальном времени, для автоматического наилучшее использование идеальных условий, независимо от человеческого фактора и времени суток ».

(Изображение предоставлено CNH Industrial.)

Посев и посадка

(Изображение любезно предоставлено CEMA.)

Когда-то посев семян был трудоемким ручным процессом. Современное сельское хозяйство улучшило это за счет посевных машин, которые могут обрабатывать большую площадь намного быстрее, чем человек. Однако они часто используют метод разброса, который может быть неточным и расточительным, когда семена падают за пределы оптимального места. Эффективный посев требует контроля над двумя переменными: посадка семян на правильной глубине и размещение растений на соответствующем расстоянии друг от друга, чтобы обеспечить оптимальный рост.

Оборудование для точного высева спроектировано так, чтобы каждый раз максимально использовать эти параметры.Комбинирование данных геокартирования и данных датчиков, детализирующих качество почвы, ее плотность, влажность и уровни питательных веществ, избавляет от многих догадок в процессе посева. У семян больше шансов прорасти и вырасти, а урожай в целом будет выше.

По мере того, как сельское хозяйство переходит в будущее, существующие сеялки точного высева будут оснащаться автономными тракторами и системами с поддержкой Интернета вещей, которые будут передавать информацию фермеру. Таким образом можно было засеять все поле, и только один человек будет следить за процессом через видеопоток или цифровую панель управления на компьютере или планшете, в то время как несколько машин катятся по полю.

Автоматический полив и орошение

Подземное капельное орошение (SDI) уже является распространенным методом орошения, который позволяет фермерам контролировать, когда и сколько воды получают их культуры. Объединив эти системы SDI со все более сложными датчиками с поддержкой IoT для постоянного мониторинга уровня влажности и здоровья растений, фермеры смогут вмешиваться только при необходимости, в противном случае позволяя системе работать автономно.

Пример системы SDI для сельского хозяйства.В то время как существующие системы часто требуют, чтобы фермер вручную проверял линии и контролировал насосы, фильтры и датчики, будущие фермы могут подключать все это оборудование к датчикам, которые передают данные мониторинга непосредственно на компьютер или смартфон. (Изображение любезно предоставлено Jain Irrigation.)

Хотя системы SDI нельзя назвать полностью роботизированными, они могут работать полностью автономно в контексте интеллектуальной фермы, полагаясь на данные датчиков, установленных вокруг полей, для выполнения полива по мере необходимости.

Прополка и уход за посевами

Прополка и борьба с вредителями являются важными аспектами обслуживания растений и задачами, идеально подходящими для автономных роботов.Несколько прототипов уже разрабатываются, в том числе Bonirob от Deepfield Robotics и автоматизированный культиватор, который является частью исследовательской инициативы UC Davis Smart Farm.

Робот Bonirob размером с машину может автономно перемещаться по посевным площадям с помощью видео, LiDAR и спутникового GPS. Его разработчики используют машинное обучение, чтобы научить бонироба определять сорняки перед их удалением. Благодаря передовому машинному обучению или даже искусственному интеллекту (ИИ), которые будут интегрированы в будущее, такие машины могут полностью заменить людям необходимость вручную пропалывать или контролировать посевы.

Сельскохозяйственный робот Bonirob. (Изображение любезно предоставлено Deepfield Robotics.)

Прототип Калифорнийского университета в Дэвисе работает несколько иначе. Их культиватор буксируется за трактором и оснащен системами визуализации, которые могут идентифицировать флуоресцентный краситель, которым покрываются семена при посеве, и который переносится на молодые растения, когда они прорастают и начинают расти. Затем культиватор вырезает не светящиеся сорняки.

Хотя в этих примерах представлены роботы, предназначенные для прополки, та же базовая машина может быть оборудована датчиками, камерами и распылителями для выявления вредителей и применения инсектицидов.

Эти и им подобные роботы не будут работать изолированно на фермах будущего. Они будут подключены к автономным тракторам и IoT, что позволит практически полностью запустить всю операцию.

Сбор урожая с поля, деревьев и лозы

Сбор урожая зависит от знания того, когда урожай готов, работы с погодой и завершения сбора урожая в ограниченное доступное время. В настоящее время для уборки урожая используется большое количество разнообразных машин, многие из которых будут пригодны для автоматизации в будущем.

Традиционные зерноуборочные комбайны, кормоуборочные комбайны и специальные комбайны могут сразу же получить преимущества от технологии автономных тракторов для передвижения по полям. Добавьте более совершенные технологии с датчиками и подключением к Интернету вещей, и машины смогут автоматически начинать сбор урожая, как только условия станут идеальными, освобождая фермера для других задач.

Развитие технологий, позволяющих выполнять деликатные работы по уборке урожая, такие как сбор фруктов с деревьев или овощей, таких как помидоры, - вот где действительно проявят себя высокотехнологичные фермы.Инженеры работают над созданием подходящих роботизированных компонентов для этих сложных задач, таких как робот Panasonic для сбора помидоров, который включает в себя сложные камеры и алгоритмы для определения цвета, формы и местоположения помидора, чтобы определить его спелость.

Этот робот собирает помидоры за стебель, чтобы избежать ушибов, но другие инженеры пытаются разработать роботизированные концевые эффекторы, которые будут способны аккуратно захватывать фрукты и овощи достаточно крепко для сбора урожая, но не настолько сильно, чтобы они могли повредить.

Еще один прототип для сбора фруктов - робот для сбора яблок с вакуумным приводом от Abundant Robotics, который использует компьютерное зрение, чтобы определять местонахождение яблок на дереве и определять, готовы ли они к сбору урожая.

Это лишь некоторые из десятков перспективных роботов, которые скоро возьмут на себя работу по уборке урожая. И снова, используя основу надежной системы IoT, эти агроботы могут непрерывно патрулировать поля, проверять растения с помощью датчиков и при необходимости собирать спелые культуры.

Сокращение труда, повышение урожайности и эффективности

Основной концепцией внедрения автономной робототехники в сельское хозяйство остается цель сокращения использования ручного труда при одновременном повышении эффективности, выхода продукции и качества.

В отличие от своих предков, чье время в основном занимал тяжелый труд, фермеры будущего будут тратить свое время на выполнение таких задач, как ремонт техники, отладка кода роботов, анализ данных и планирование сельскохозяйственных операций.

Как отмечалось в отношении всех этих агроботов, наличие надежной системы датчиков и Интернета вещей, встроенных в инфраструктуру фермы, имеет важное значение. Ключ к действительно «умной» ферме зависит от способности всех машин и датчиков связываться друг с другом и с фермером, даже если они работают автономно.

Какой фермер не хотел бы видеть свои поля с высоты птичьего полета? Если раньше требовалось нанять пилота вертолета или небольшого самолета для полета над землей и делать аэрофотоснимки, то теперь дроны, оснащенные камерами, могут создавать те же изображения за небольшую часть стоимости.

Кроме того, развитие технологий обработки изображений означает, что вы больше не ограничены только видимым светом и фотографией. Доступны системы камер, охватывающие все: от стандартных фотографических изображений до инфракрасных, ультрафиолетовых и даже гиперспектральных изображений. Многие из этих камер также могут записывать видео. Разрешение изображения во всех этих методах визуализации также увеличилось, и значение «высокого» в «высоком разрешении» продолжает расти.

Все эти различные типы изображений позволяют фермерам собирать более подробные данные, чем когда-либо прежде, расширяя их возможности для мониторинга здоровья сельскохозяйственных культур, оценки качества почвы и планирования мест посадки для оптимизации ресурсов и землепользования.Возможность регулярно выполнять эти полевые исследования улучшает планирование схем посадки семян, орошения и картографирования местности как в 2D, так и в 3D. Имея все эти данные, фермеры могут оптимизировать каждый аспект управления своими землями и урожаем.

Но не только камеры и возможности обработки изображений оказывают влияние на сельское хозяйство с помощью дронов - дроны также находят применение при посадке и опрыскивании.

Посадка с воздуха

Дроны-прототипы строятся и тестируются для использования при посеве и посадке, чтобы заменить необходимость ручного труда.Например, несколько компаний и исследователей работают над дронами, которые могут использовать сжатый воздух для выстрела капсул, содержащих стручки семян с удобрениями и питательными веществами, прямо в землю.

DroneSeed и BioCarbon - две такие компании, каждая из которых разрабатывает дроны, которые могут нести модуль, запускающий семена деревьев в землю в оптимальных местах. Хотя в настоящее время они предназначены для проектов лесовосстановления, нетрудно представить, что модули можно будет перенастроить для соответствия различным семенам сельскохозяйственных культур.С IoT и программным обеспечением для автономной работы парк дронов может выполнить чрезвычайно точную посадку в идеальных условиях для роста каждой культуры, увеличивая количество изменений для более быстрого роста и более высокой урожайности.

Пример дрона для посадки деревьев. (Изображение любезно предоставлено BioCarbon.)

Опрыскивание растений

Дрон для опрыскивания сельскохозяйственных культур DJI Agras MG-1. (Изображение любезно предоставлено DJI.)

В настоящее время доступны и разрабатываются дроны для опрыскивания сельскохозяйственных культур, что дает возможность автоматизировать еще одну трудоемкую задачу.Используя комбинацию GPS, лазерного измерения и ультразвукового позиционирования, дроны для опрыскивания сельскохозяйственных культур могут легко адаптироваться к высоте и местоположению, подстраиваясь под такие переменные, как скорость ветра, топография и география. Это позволяет дронам выполнять задачи по опрыскиванию сельскохозяйственных культур более эффективно, с большей точностью и с меньшими отходами.

Например, DJI предлагает дрон под названием Agras MG-1, разработанный специально для опрыскивания сельскохозяйственных культур, с емкостью бака 2,6 галлона (10 литров) жидких пестицидов, гербицидов или удобрений и дальностью полета от семи до десяти акров в час. .Микроволновый радар позволяет этому дрону поддерживать правильное расстояние до сельскохозяйственных культур и обеспечивать равномерное покрытие. Согласно DJI, он может работать в автоматическом, полуавтоматическом или ручном режиме.

Работая совместно с другими агроботами, растения, определенные как нуждающиеся в особом внимании, могли получить персональный визит ближайшего дрона при первых признаках проблемы. Возможность уделять индивидуальное внимание любой части поля, как только это необходимо, может помочь остановить многие проблемы до того, как они распространятся.

Дрон Agras MG-1 опрыскивает поле. (Изображение любезно предоставлено DJI.)

Мониторинг и анализ в реальном времени

Одна из самых полезных задач, которые могут выполнять дроны, - это удаленный мониторинг и анализ полей и посевов. Представьте себе преимущества использования небольшого парка дронов вместо группы рабочих, часами проводящих на ногах или в транспортном средстве, путешествуя взад и вперед по полю, чтобы визуально проверить состояние урожая.

Здесь важна подключенная ферма, так как все эти данные должны быть полезны.Фермеры могут просматривать данные и совершать личные поездки на поля только тогда, когда возникает конкретная проблема, требующая их внимания, вместо того, чтобы тратить время и силы на уход за здоровыми растениями.

Учитывая, что дроны для сельскохозяйственного использования все еще находятся на ранней стадии своего развития, у них есть несколько недостатков. Диапазоны и время полета не такие надежные, как требовалось бы многим фермам - в настоящее время даже самые долго работающие дроны работают максимум около часа, прежде чем им нужно будет вернуться и подзарядить.

Капитальные затраты также все еще довольно высоки, до 25000 долларов США на дрон для чего-то вроде PrecisionHawk Lancaster. Существуют менее дорогие модели, но они могут не поставляться с необходимым оборудованием для визуализации или распыления.

Инновационные автономные агроботы и дроны полезны, но что действительно сделает будущую ферму «умной фермой», так это то, что объединит все эти технологии: Интернет вещей.

Интернет вещей стал своего рода универсальным термином для идеи подключения компьютеров, машин, оборудования и устройств всех типов друг к другу, обмена данными и связи таким образом, чтобы они могли работать как так называемые «Умная» система.Мы уже видим, как технологии Интернета вещей используются по-разному, например, в устройствах умного дома и цифровых помощниках, умных заводах и умных медицинских устройствах.

«Умные фермы» будут иметь датчики, встроенные на каждом этапе сельскохозяйственного процесса и на каждую единицу оборудования. Датчики, установленные на полях, будут собирать данные об уровне освещенности, состоянии почвы, орошении, качестве воздуха и погоде. Эти данные будут возвращены фермеру или непосредственно в поле AgBots. Команды роботов будут пересекать поля и работать автономно, чтобы реагировать на потребности сельскохозяйственных культур, а также выполнять функции прополки, полива, обрезки и уборки урожая, руководствуясь собственными датчиками, навигацией и данными о урожае.Дроны будут путешествовать по небу, наблюдая за здоровьем растений и состоянием почвы с высоты птичьего полета или создавая карты, которые будут направлять роботов и помогать фермерам-людям планировать следующие шаги фермы. Все это поможет повысить урожайность, повысить доступность и качество продуктов питания.

BI Intelligence поделился своим прогнозом, что количество устройств IoT, установленных в сельском хозяйстве, увеличится с 30 миллионов в 2015 году до 75 миллионов к 2020 году. Ожидается, что в соответствии с этой тенденцией подключенные фермы будут генерировать целых 4.1 миллион точек данных каждый день в 2050 году - по сравнению с 190 000 в 2014 году.

Гора данных и другой информации, генерируемые сельскохозяйственными технологиями, а также возможности подключения, позволяющие обмениваться ими, станут основой будущей интеллектуальной фермы. Фермеры смогут «видеть» все аспекты своей деятельности - какие растения здоровы или нуждаются во внимании, где поле нуждается в воде, что делают комбайны - и принимать обоснованные решения.

И это обсуждение затронуло только верхушку пресловутого айсберга с акцентом на вегетативные культуры; в равной степени широко используются интеллектуальные технологии для животноводства, а также множество других дронов и роботов для всех аспектов сельского хозяйства.Если каждая ферма в стране станет умной фермой, то достижение 70-процентного увеличения производства продуктов питания станет очевидным.

Какие агротехнологии вы ждете с нетерпением? Комментарий ниже.


.

сельское хозяйство | Национальное географическое общество

Сельское хозяйство - это искусство и наука возделывания почвы, выращивания сельскохозяйственных культур и животноводства. Он включает в себя подготовку продуктов растительного и животного происхождения для использования людьми и их распространение на рынках.

Сельское хозяйство обеспечивает большую часть мировых продуктов питания и тканей. Хлопок, шерсть и кожа - все это продукты сельского хозяйства. Сельское хозяйство также обеспечивает древесину для строительства и бумажной продукции.

Эти продукты, а также используемые методы ведения сельского хозяйства могут отличаться от одной части мира к другой.

Начало сельского хозяйства

На протяжении веков рост сельского хозяйства способствовал возникновению цивилизаций.

До того, как сельское хозяйство стало широко распространенным, люди большую часть своей жизни проводили в поисках пищи - охотясь на диких животных и собирая дикие растения. Около 11500 лет назад люди постепенно научились выращивать зерновые и корнеплоды и прижились к жизни, основанной на сельском хозяйстве.

К 2000 годам назад большая часть населения Земли стала зависеть от сельского хозяйства.Ученые не уверены, почему произошел переход к сельскому хозяйству, но, возможно, это произошло из-за изменения климата.

Когда люди начали выращивать зерновые, они также начали пасти и разводить диких животных. Адаптация диких растений и животных к использованию людьми называется приручением.

Первым одомашненным растением, вероятно, был рис или кукуруза. Китайские фермеры выращивали рис еще в 7500 году до нашей эры.

Первыми домашними животными были собаки, которых использовали для охоты. Следующими, вероятно, приручили овец и коз.Люди также приручили крупный рогатый скот и свиней. На большинство этих животных когда-то охотились из-за шкур и мяса. Теперь многие из них также являются источниками молока, сыра и масла. В конце концов, люди использовали одомашненных животных, таких как быки, для вспашки, тяги и транспортировки.

Сельское хозяйство позволило людям производить излишки продовольствия. Они могли использовать эту дополнительную еду, когда урожай не годился, или обменять ее на другие товары. Излишки продовольствия позволяли людям работать над другими задачами, не связанными с сельским хозяйством.

Сельское хозяйство удерживало бывших кочевников рядом с их полями и привело к развитию постоянных деревень.Они стали связаны через торговлю. Новые экономики были настолько успешными в некоторых областях, что росли города и развивались цивилизации. Самые ранние цивилизации, основанные на интенсивном сельском хозяйстве, возникли у рек Тигр и Евфрат в Месопотамии (ныне Ирак и Иран) и вдоль реки Нил в Египте. Улучшенная технология

На протяжении тысячелетий развитие сельского хозяйства шло очень медленно. Одним из первых сельскохозяйственных орудий труда был огонь. Коренные американцы использовали огонь, чтобы контролировать рост ягодных растений, которые, как они знали, быстро росли после лесного пожара.Фермеры обрабатывали небольшие участки земли вручную, используя топоры, чтобы расчищать деревья, и копать, чтобы измельчить и обработать почву. Со временем были разработаны улучшенные сельскохозяйственные орудия из кости, камня, бронзы и железа. Появились новые методы хранения. Люди начали накапливать продукты в кувшинах и выстланных глиной ямах для использования в периоды дефицита. Они также начали делать глиняные горшки и другие сосуды для переноски и приготовления пищи.

Около 5500 г. до н. Э. Фермеры Месопотамии разработали простые ирригационные системы.Направляя воду из ручьев на свои поля, фермеры могли селиться в районах, которые когда-то считались непригодными для сельского хозяйства. В Месопотамии, а затем в Египте и Китае люди организовались и работали вместе, чтобы построить и поддерживать более совершенные ирригационные системы.

Первые фермеры также вывели улучшенные сорта растений. Например, около 6000 г. до н. Э. В Южной Азии и Египте возник новый сорт пшеницы. Он был крепче, чем предыдущие злаки; его оболочки было легче снять, и из него можно было делать хлеб.

По мере того, как римляне расширяли свою империю, они адаптировали лучшие сельскохозяйственные методы завоеванных ими людей. Они написали руководства о методах ведения сельского хозяйства, которые они наблюдали в Африке и Азии, и адаптировали их для земель в Европе.

Китайцы также адаптировали сельскохозяйственные орудия и методы из соседних империй. Различные сорта риса из Вьетнама созрели быстро и позволили фермерам собрать несколько культур за один вегетационный период. Этот рис быстро стал популярным во всем Китае.

Многие средневековые европейские фермеры использовали систему посадки в открытом грунте. Одно поле будет засеяно весной, другое - осенью, а одно останется незасаженным или незасаженным. Эта система сохраняет питательные вещества в почве, увеличивая урожайность сельскохозяйственных культур.

Лидеры Золотого века ислама (достигшего своего пика около 1000 г.) в Северной Африке и на Ближнем Востоке превратили сельское хозяйство в науку. Фермеры Золотого века ислама изучили севооборот.

В 15-16 веках исследователи завезли в Европу новые сорта растений и сельскохозяйственных продуктов.Из Азии они привозили домой кофе, чай и индиго, растение, из которого делают синий краситель. Из Америки они взяли такие растения, как картофель, помидоры, кукуруза (кукуруза), бобы, арахис и табак. Некоторые из них стали основными продуктами питания и расширили рацион людей.

Машины и оборудование

Период важного сельскохозяйственного развития начался в начале 1700-х годов в Великобритании и странах с низким уровнем моря (Бельгия, Люксембург и Нидерланды, которые лежат ниже уровня моря). Новые сельскохозяйственные изобретения резко увеличили производство продуктов питания в Европе и европейских колониях, особенно в Соединенных Штатах и ​​Канаде.

Одной из наиболее важных разработок была усовершенствованная сеялка на конной тяге, изобретенная Джетро Таллом в Англии. До этого времени фермеры сеяли семена вручную. Сеялка Талля проделала ряды ямок для семян. К концу 18 века посев семян стал широко распространяться в Европе.

Многие машины были разработаны в США. Хлопковый джин, изобретенный Эли Уитни в 1794 году, сократил время, необходимое для отделения хлопкового волокна от семян. В 1830-х годах механическая жатка Сайруса Маккормика помогла модернизировать процесс измельчения зерна.Примерно в то же время Джон и Хирам Питтс представили молотилку с приводом от лошади, которая сократила процесс отделения зерна и семян от соломы и соломы. Стальной плуг John Deere, представленный в 1837 году, позволил обрабатывать жесткую почву прерий с гораздо меньшей мощностью. Наряду с новыми машинами было сделано несколько важных достижений в методах ведения сельского хозяйства. Путем выборочного разведения животных (разведения животных с желаемыми характеристиками) фермеры увеличили размер и продуктивность своего поголовья.

Культуры разводили животных на протяжении веков - данные свидетельствуют о том, что монгольские кочевники избирательно разводили лошадей в бронзовом веке.Европейцы начали широко практиковать селекционное разведение с 18 века. Одним из первых примеров этого является Лестерская овца, животное, которое селективно разводится в Англии из-за его качественного мяса и длинной грубой шерсти.

Также можно селективно разводить растения по определенным качествам. В 1866 году в Австрии были опубликованы исследования Грегора Менделя по наследственности. В экспериментах с растениями гороха Мендель узнал, как черты передаются от одного поколения к другому. Его работа проложила путь к улучшению сельскохозяйственных культур с помощью генетики.

В это время появились и новые методы севооборота. Многие из них были приняты в течение следующего столетия или около того по всей Европе. Например, четырехпольная система Норфолка, разработанная в Англии, оказалась весьма успешной. Он включал ежегодный севооборот нескольких культур, включая пшеницу, репу, ячмень, клевер и райграс. Это добавляло питательные вещества в почву, позволяя фермерам вырасти достаточно, чтобы продать часть своего урожая, не оставляя земли без засеянных культур.

Однако большая часть мира не пострадала от этих событий.Фермеры в Азии, Австралии, Африке и Южной Америке продолжали использовать старые методы ведения сельского хозяйства.

Сельскохозяйственные науки

В начале 1900-х годов средний фермер в США производил достаточно еды, чтобы прокормить семью из пяти человек. Многие современные фермеры могут прокормить эту семью и сотню других людей. Как произошел такой большой скачок производительности? Произошло это во многом благодаря научным достижениям и развитию новых источников энергии.

К концу 1950-х годов большинство фермеров в развитых странах использовали как бензин, так и электричество для питания машин.Трактора заменили тягловых животных и паровые машины. Фермеры использовали машины почти на всех этапах выращивания и животноводства.

Электричество впервые стало источником энергии на фермах в Японии и Германии в начале 1900-х годов. К 1960 году большинство ферм в США и других развитых странах были электрифицированы. Электричество освещало хозяйственные постройки и приводило в действие такое оборудование, как водяные насосы, доильные аппараты и оборудование для кормления. Сегодня электричество контролирует всю среду в животноводческих помещениях и птичниках.

Традиционно фермеры использовали различные методы для защиты своих культур от вредителей и болезней. Они поместили яды на основе трав в посевы, вручную собрали насекомых с растений, вывели сильные сорта сельскохозяйственных культур и чередовали посевы для борьбы с насекомыми. Сейчас почти все фермеры, особенно в развитых странах, используют химические вещества для борьбы с вредителями. Определение «вредителя» варьируется от насекомых до животных, таких как кролики и мыши, а также сорняков и болезнетворных организмов - бактерий, вирусов и грибов.С использованием химикатов потери урожая и цены резко снизились.

На протяжении тысячелетий фермеры полагались на натуральные удобрения - такие материалы, как навоз, древесная зола, измельченные кости, рыба или части рыбы, а также отходы птиц и летучих мышей, называемые гуано, - для пополнения или увеличения количества питательных веществ в почве.

В начале 1800-х годов ученые обнаружили, какие элементы наиболее важны для роста растений: азот, фосфор и калий. Позже удобрения, содержащие эти элементы, начали производить в США.С. и в Европе. Сейчас многие фермеры используют химические удобрения с нитратами и фосфатами, потому что они значительно повышают урожайность сельскохозяйственных культур.

Однако пестициды и удобрения связаны с другим набором проблем. Сильная зависимость от химикатов нарушила окружающую среду, часто уничтожая полезные виды животных наряду с вредными. Использование химикатов также может представлять опасность для здоровья людей, особенно из-за загрязненной воды. Ученые-аграрии ищут более безопасные химические вещества для использования в качестве удобрений и пестицидов.Некоторые фермеры используют естественный контроль и меньше полагаются на химикаты.

Водное хозяйство

Сельское хозяйство включает такие формы выращивания, как гидропоника и аквакультура. Оба включают сельское хозяйство в воде.

Гидропоника - это наука о выращивании растений в питательных растворах. Всего с одного акра питательного раствора можно получить более чем в 50 раз больше салата, выращенного на том же количестве почвы.

Аквакультура - прежде всего выращивание рыбы и моллюсков - практиковалась в Китае, Индии и Египте тысячи лет назад.Сейчас он используется в озерах, прудах, океане и других водоемах по всему миру. Некоторые формы аквакультуры, такие как разведение креветок, стали важными отраслями во многих странах Азии и Латинской Америки.

Изменение климата и усовершенствованные технологии меняют методы ведения пресноводного и океанского рыболовства. Глобальное потепление подтолкнуло теплые воды к полюсам и уменьшило среду обитания холодноводных видов. Традиционные рыболовные сообщества как в развитых, так и в развивающихся странах обнаруживают, что количество рыбы сокращается.

Донное траление затронуло экосистемы океана. При донном тралении с рыбацких лодок натягивают огромные сети и волочат их по дну океана. Сети ловят палтуса и кальмаров, но также поднимают осадок на дне океана. Это нарушает морскую жизнь (планктон и водоросли), которая составляет основу пищевой цепи.

Генетическая модификация

На протяжении веков люди вывели новые виды растений и животных путем случайных экспериментов.В 1950-х и 1960-х годах ученые разработали новые сорта высокоурожайной пшеницы и риса. Они завезли их в Мексику и некоторые части Азии. В результате в этих районах резко выросло производство зерна. Этот смелый эксперимент в сельском хозяйстве получил название «Зеленая революция».

Успехи Зеленой революции привели к проблемам. Для получения высоких урожаев новым сортам потребовались химические удобрения, пестициды и орошение. Во многих развивающихся странах независимые фермеры не могут позволить себе новую технологию, и крупный бизнес захватил сельское хозяйство.Новые высокоурожайные культуры также создают стресс для местных растений и животных.

Позже ученые и фермеры поняли, почему появились новые сорта. Это привело к новой зеленой революции: генетической модификации пищи.

Внутри каждой клетки находятся гены, материал, определяющий многие характеристики организма. Генетика - это изучение того, какие характеристики наследуют организмы и как эти черты передаются.

Обладая более глубокими знаниями в области генетики, люди могут с научной точки зрения выбирать характеристики, которые они хотят воспроизвести.Новая технология произвела революцию в процессе селекции как растений, так и животных.

Начиная с 1970-х годов ученые обнаружили, что они могут переупорядочивать гены и добавлять новые, чтобы способствовать устойчивости к болезням, продуктивности и другим желаемым характеристикам сельскохозяйственных культур и домашнего скота.

Эти генетически модифицированные организмы (ГМО или ГМ-продукты) теперь широко распространены во всем развитом мире. Биотехнология позволяет ученым изменять ДНК микробов, растений и животных. ГМО, содержащие генетический материал или ДНК других видов, называются трансгенными организмами.

Ген арктического растения, например, может быть добавлен (сращен) в ДНК растения клубники, чтобы повысить устойчивость клубники к холоду и, таким образом, продлить период ее роста. Клубника будет трансгенным растением.

Компании продают фермерам генетически модифицированные семена, устойчивые к определенным пестицидам и гербицидам, производимым компанией. (Гербициды убивают сорняки и другие растения, угрожающие урожаю.) С этими семенами фермеры могут использовать токсичные химикаты, не нанося вреда урожаю.

Биотехнология принесла успехи в животноводстве (скотоводство или разведение домашних животных). Современные сельскохозяйственные животные крупнее и растут быстрее своих предков.

Крупный рогатый скот, например, пасется. Их пищеварительная система эволюционировала для обработки трав и других культур. Кукуруза и другие злаки вызывают повышенную кислотность пищеварительной системы коровы. Это облегчает развитие опасных бактерий (таких как кишечная палочка). Бактериальные инфекции могут быть вредными для коровы, а также могут инфицировать их молоко и мясо, потребляемые людьми.Антибиотики встраиваются в ДНК кормовой кукурузы для предотвращения такой инфекции. Антибиотики используются с 1950-х годов для стимулирования роста крупного рогатого скота. Со временем такая практика привела к развитию устойчивых к антибиотикам бактерий у крупного рогатого скота и людей. Многим рогатому скоту также дают анаболические стероиды или гормоны роста, чтобы он стал больше и быстрее.

Споры вокруг ГМО-продуктов огромны. Фермеры, выращивающие ГМ-продукты, увеличивают производство, используя меньше труда и земли. Многие потребители отдают предпочтение ГМ-продуктам.Овощи и фрукты хранятся дольше и меньше подвержены синякам. Мясо жирнее, нежнее и соленее.

Критики утверждают, что ГМ-продукты имеют меньшую питательную ценность и уменьшают биоразнообразие. Органическая пищевая промышленность и пищевая промышленность «свободного выгула» выросли в противоположность «промышленному сельскому хозяйству».

Большинство фермеров мира проживает в развивающихся странах Африки, Азии и Латинской Америки. Многие из них обрабатывают землю, как их предки сотни или даже тысячи лет назад. Они не используют агротехнику, включающую дорогие химикаты или методы производства.

Эти люди занимаются натуральным хозяйством. Они используют большую часть продуктов питания, которые производят для себя и своих семей, в отличие от коммерческих фермеров, которые выращивают урожай только на продажу.

Способы возделывания

Сельскохозяйственные методы часто сильно различаются по всему миру в зависимости от климата, местности, традиций и доступных технологий.

Низкотехнологичное земледелие включает многолетние культуры: продукты питания, выращиваемые на земле, которые не пересаживаются после каждого урожая. Цитрусовые деревья и кофейные растения являются примерами многолетних культур.Высокотехнологичное земледелие предполагает севооборот, который требует знания обрабатываемых земель. Ученые и инженеры не только используют севооборот и орошение, но и сажают культуры в соответствии с сезоном, типом почвы и количеством необходимой воды.

В прибрежных районах Западной Африки фермеры, обычно женщины, сажают кукурузу вскоре после первых дождей вегетационного периода. Они часто используют древний метод зачистки, называемый рубящим ударом. Сначала фермер обрезает все кусты на своем участке. Когда эта растительность высыхает, она поджигает ее.Тепло от огня позволяет легко переворачивать почву, а сгоревшая растительность удобряет ее. Затем фермер сеет зерна кукурузы, сохраненные от урожая прошлого года.

Между рядами кукурузы африканские фермеры высаживают другие основные культуры: бобовые, такие как горох, или корнеплоды, такие как ямс. Такая практика выращивания нескольких культур на одном участке называется совмещением. Покрывая большую часть земли растительностью, междурядье предотвращает потерю влаги и эрозию почвы из-за сезонных дождей.

Дождь обеспечивает водой растущие растения. Фермер прополивает свой участок мотыгой. Во время сбора урожая она и ее семья собирают кукурузу, очищают ее от шелухи и раскладывают початки на солнце для просушки. Из сушеной кукурузы перемалывают кашу.

Традиционно африканский фермер использует один и тот же участок в течение нескольких лет, пока его плодородность не снизится. Затем она переходит на другой участок, оставив первый лежать под паром до 10 лет. Теперь рост численности населения привел к сокращению периодов залежи и сделал более распространенным постоянное культивирование.

Сельскохозяйственные методы, используемые в кукурузном поясе США, сильно отличаются. Кукурузный пояс - это область на севере Среднего Запада, где выращивается большая часть урожая кукурузы в стране. Во-первых, фермеры редко работают в одиночку - размер американских ферм требует много труда. Вскоре после осеннего сбора урожая кукурузы фермеры заделывают в почву остатки растительности или стерни. Весной фермеры снова обрабатывают почву, используя орудие с рядами стальных дисков с острыми краями, называемое дисковой бороной.Диски врезаются в почву, разбивая ее на более мелкие части и снабжая ее воздухом.

Далее сеялка с тракторной тягой сеет ряды семян. Машина делает борозды в почве, сбрасывает зерна высокоурожайной генетически модифицированной кукурузы и засыпает их грязью. После того, как семена кукурузы прорастут, другая машина вносит жидкие удобрения в землю.

Затем фермеры используют химикаты для борьбы с сорняками и вредителями и разрыхляют почву тракторным культиватором во время уборки урожая.

Американские промышленные фермеры могут засеять тысячу акров только кукурузы. Практика специализации на одной культуре известна как монокультура. Чтобы собрать урожай, фермеры используют механический комбайн, который собирает початки кукурузы и сбрасывает их в урну.

Небольшая часть кукурузы, выращиваемой в Кукурузном поясе, предназначена для потребления людьми. Большая часть кукурузы, выращиваемой в США, предназначена для кормов для крупного рогатого скота и промышленного использования, например, в качестве подсластителей кукурузного сиропа.

Домашний скот

От альпак в Перу до зебу в Индии миллионы домашних животных во всем мире выращивают и ухаживают за ними различными способами.Во многих странах домашние животные являются важным источником пищи.

В Нигерии, например, народ фулани издавна был кочевником. Они перемещаются со своими стадами крупного рогатого скота с одного пастбища на другое. Крупный рогатый скот питается кустарником и травами на непригодных для земледелия землях. Фулани полагаются на крупный рогатый скот для получения молока, но редко забивают своих животных на мясо.

Повсюду в США мясной скот разводят так, чтобы он быстро рос и давал большие объемы жирного мяса. В возрасте от 5 до 12 месяцев животных отправляют на откормочные площадки.Там их содержат в загонах и кормят зерном и витаминными добавками, пока они не достигнут рыночного размера. Потом их забивают.

В развивающихся странах противостоят друг другу два способа животноводства. В Уганде разводят скот анколе, чтобы противостоять суровому климату Центральной Африки - их длинные изогнутые рога помогают распределять тепло, а их пищеварительная система приспособилась к плохому питанию и небольшому количеству воды. Однако рынок молока заставил многих угандийских фермеров импортировать крупный рогатый скот голштинской породы.Голштины родом из Северной Европы. Для поддержания их здоровья в экваториальном регионе требуется большое количество антибиотиков, вакцин и других химикатов. Анколе, производящие мало молока и нежирного мяса, могут исчезнуть в течение столетия.

Многие фермеры во всем мире занимаются выращиванием птицы на свободном выгуле. Птицы добывают пищу на фермах или общественных дворах, поедая все, что находят: семена, насекомых, бытовые отходы и излишки зерна.

Во многих развитых странах птицеводство превратилось в крупную сельскохозяйственную отрасль.Птицам вводят те же вакцины и гормоны, что и для крупного рогатого скота. Цыплят разводят либо на яйца, либо на мясо. В одном птичнике может находиться более миллиона птиц. Часто машины автоматически подают корм и воду, собирают яйца и удаляют отходы.

Борьба с голодом

Производство продуктов питания должно идти в ногу с темпами роста населения и методов распределения. Это огромная сельскохозяйственная и политическая проблема.

Проблема заключается не в нехватке продовольствия, а в неравном распределении мировых запасов продовольствия.Соотношение населения и сельскохозяйственных угодий в одних странах больше, чем в других. Некоторые эксперты считают, что государственная политика в развитых и развивающихся странах препятствует равному распределению продуктов питания. Засухи, наводнения и другие стихийные бедствия продолжают вызывать нехватку продуктов питания.

Перенаселение также способствует неравномерному распределению пищевых ресурсов. Большая часть прироста населения в течение следующих 100 лет будет происходить в развивающихся странах, где голод уже является серьезной проблемой.

Экспорт продуктов питания или сельскохозяйственных технологий из стран с излишками в страны с дефицитом не решит проблему мирового голода. У бедных стран нет денег, чтобы купить все необходимое, и они не хотят постоянно полагаться на другие страны. Многие развивающиеся страны также считают биоразнообразие важным ресурсом и не хотят угрожать ему ГМО.

Специалисты считают, что проблема голода будет решена двумя способами. Во-первых, граждане всех стран должны иметь возможность выращивать или покупать собственные продукты питания.Во-вторых, гражданам всех стран необходимо иметь ответственное питание и привычки тратить деньги. А как насчет решения проблемы перенаселения?

Сельскохозяйственная наука поможет странам приспособиться к более здоровым методам производства продуктов питания. Ученые разрабатывают новые высокоурожайные сорта сельскохозяйственных культур, для которых требуется меньше удобрений и пестицидов. Такие культуры уменьшают потребность в использовании дорогостоящих химикатов и торговли.

Проблемы кормления голодных не могут быть решены без защиты земельных и водных ресурсов мира.Сельскохозяйственные практики в развитых и развивающихся странах привели к серьезной потере ценных почвенных, водных и других ресурсов.

Многим странам нужны более эффективные программы по восстановлению лесов. Перенаселение привело к тому, что все большее число фермеров перешло на земли, слишком хрупкие для выращивания. Спрос на продукты питания привел к увеличению орошения во всем мире. В некоторых районах орошение привело к падению уровня грунтовых вод, высыханию рек и опустошению колодцев. Сельскохозяйственные химикаты, увеличивающие производство, часто загрязняют почву и грунтовые воды и нарушают пищевую цепочку.

Сельское хозяйство не должно наносить вред окружающей среде. Защищая землю, воду и воздух, а также делясь знаниями и ресурсами, люди могут еще найти решения проблемы мирового голода.

.

Топ 5 новейших инноваций в сельском хозяйстве

В последние годы внедрение цифровых технологий в точное земледелие привело к корректировке способов обработки сельскохозяйственных культур фермерами и управления полями. Не нужно быть экспертом, чтобы увидеть, как технология изменила представление о сельском хозяйстве, сделав его более прибыльным, эффективным, безопасным и простым. Среди других технологий фермеры выбрали пять, которые они считают лучшими:

  • Программное обеспечение ГИС и GPS для сельского хозяйства
  • Спутниковый снимок
  • Дрон и другие аэрофотоснимки
  • Программное обеспечение для сельского хозяйства и онлайн-данные
  • Объединение наборов данных

В результате современные фермы получают значительные выгоды от постоянно развивающегося цифрового сельского хозяйства.Эти преимущества включают снижение потребления воды, питательных веществ и удобрений, снижение негативного воздействия на окружающую экосистему, уменьшение химического стока в местные грунтовые воды и реки, повышение эффективности, снижение цен и многое другое. Таким образом, бизнес становится рентабельным, умным и устойчивым. Давайте обсудим некоторые из этих сельскохозяйственных технологий.

Сельское хозяйство на основе ГИС

Поскольку поля зависят от местоположения, программное обеспечение ГИС становится невероятно полезным инструментом с точки зрения точного земледелия.Используя программное обеспечение ГИС, фермеры могут отображать текущие и будущие изменения осадков, температуры, урожайности, здоровья растений и т. Д. Это также позволяет использовать приложения на основе GPS вместе с интеллектуальным оборудованием для оптимизации внесения удобрений и пестицидов; учитывая, что фермерам не нужно обрабатывать все поле, а обрабатывать только определенные участки, они могут добиться экономии денег, усилий и времени.

Еще одним большим преимуществом сельского хозяйства на основе ГИС является применение спутников и дронов для сбора ценных данных о растительности, почвенных условиях, погоде и рельефе с высоты птичьего полета.Такие данные значительно повышают точность принятия решений.

Данные, полученные со спутников

Прогнозирование урожайности, а также проведение мониторинга полей практически в реальном времени с целью обнаружения различных угроз с использованием спутниковых данных еще никогда не было таким простым делом.

Датчики могут давать изображения в различных спектрах, что позволяет применять многочисленные спектральные индексы, такие как Нормализованный индекс разницы растительности (NDVI). NDVI позволяет определять состав растительности, количество увядших растений и общее состояние растений.Далее идет индекс содержания хлорофилла в растительности (CCCI), который помогает при внесении питательных веществ. Затем нормализованная разность RedEdge (NDRE) определяет содержание азота. И, наконец, модифицированный индекс растительности с поправкой на почву (MSAVI) разработан для минимизации воздействия почвенного фона на самых ранних стадиях развития растений; список продолжается.

Данные с неба - Дроны

С помощью дронов фермеры имеют возможность с высокой точностью определять биомассу сельскохозяйственных культур, высоту растений, наличие сорняков и водонасыщенность на определенных участках поля.Они предоставляют более качественные и точные данные с более высоким разрешением по сравнению со спутниками. Когда они работают на месте, они предоставляют ценную информацию даже быстрее, чем разведчики. Дроны также считаются непревзойденными помощниками в борьбе с насекомыми; вторжение предотвращается путем нанесения инсектицида на опасные участки с помощью дронов, при этом снижается вероятность прямого воздействия, ведущего к химическому отравлению.

Несмотря на то, что дроны просты в использовании и способны собирать большие объемы данных в короткие сроки, при их постоянном использовании по-прежнему возникают проблемы, поскольку они недешевы.Дроны практически беспомощны там, где требуется картографирование или мониторинг больших территорий, и лучше дополнить эту технологию спутниковым мониторингом уже нанесенных на карту территорий, где необходимо перепроверить определенные зоны.

EOS Crop Monitoring

Доступ к спутниковым изображениям высокого разрешения для эффективного управления полями!

Онлайн-данные - ключ к точному земледелию

Чтобы упростить наблюдение за полями, EOS разработала Crop Monitoring - цифровую платформу, которая использует спутниковый мониторинг, чтобы ускорить принятие решений фермером, чтобы он не пропустил важный момент обработки поля.Вот некоторые из функций, доступных на платформе:

  1. Мониторинг культур позволяет использовать Нормализованный разностный индекс растительности (NDVI) для отслеживания состояния сельскохозяйственных культур. Этот индекс отслеживает количество хлорофилла в растениях, что позволяет получить информацию об их состоянии. Когда у вас более высокие значения NDVI, у вас более здоровая растительность, поскольку чем больше хлорофилла доступно растению, тем оно здоровее.
  2. Еще одна важная функция Crop Monitoring - приложение Scouting. Это мобильное и настольное приложение, в котором используются цифровые карты полей. Используя это приложение, фермер может назначать разведчикам несколько задач за несколько кликов. Добавьте поле, поставьте булавку, поставьте задачу. Как только задача назначена, разведчик перемещается непосредственно в выбранное место и проверяет проблемные области на участке, проверяет активность вредителей, выполняет действия по борьбе с сорняками и т. Д., Немедленно делая записи в приложении. Это позволяет осматривать проблемные зоны только при необходимости, тем самым экономя время для принятия необходимых профилактических мер.
  3. Погодная аналитика. Анализируя погодные данные в соответствии с данными о состоянии растений, полученными из спутниковых снимков, фермеры могут точно применять полив и предотвращать повреждения от мороза или тепла. Например, одним из лучших способов избежать проблем с засухой является капельное орошение с автоматическим или ручным управлением клапаном, таким образом, фермер может подавать необходимое количество воды на засушливые участки.
  4. Самым большим преимуществом мониторинга культур является то, что он основан на спутниковых снимках. Помогает анализировать полевые условия или состояние конкретных территорий и оперативно извлекать ценную информацию, тем самым ускоряя оптимальное время реакции, а также принимая надежные решения - какие культуры сажать, когда собирать, как эффективно планировать в следующем сезоне, какое количество питательных веществ и удобрений внести, и многое другое.

Объединение данных

Иногда в системе Crop Monitoring приходится смешивать различные наборы данных, чтобы получить ценную информацию о ваших полях.Для начала пользователь может сравнить производительность своего поля со средней производительностью всех полей в данном районе. Чтобы справиться с этой проблемой, сравниваются несколько наборов данных, полученных со всех полей в вашем районе. Пока такие сравнения доступны только с использованием индекса растительности NDVI, но в ближайшем будущем мы расширим аналитические возможности Платформы, добавив новые индексы.

Следующей важной функцией, использующей многочисленные наборы данных, является анализ погодных данных.Он состоит из следующих опций:

  • «Winter kill» информирует о низких температурах, которые угрожают вашим озимым культурам
  • «Холодный стресс» выделяет дни, когда температура опускалась ниже -6 ℃, чтобы оценить ущерб, нанесенный ранним культурам от заморозков.
  • «Тепловой стресс» отражает дни с температурой выше + 30 ℃ для оценки ущерба от теплового стресса.

Эта функция также дает возможность контролировать осадки и температуру.

Результаты точного земледелия

Перспективные агротехнологии движутся в будущее семимильными шагами.Они предлагают фермерам существенную помощь в их усилиях по оптимизации затрат, упрощению управления хозяйством и повышению производительности. Повышение урожайности, а также снижение затрат на техническое обслуживание помогают повысить рентабельность. В контексте интеллектуальных решений точное земледелие предлагает швейцарский армейский нож сельскохозяйственных технологий как для сегодняшних, так и для будущих фермеров.

.

Смотрите также