Сельхоз 4.0: как рождается земледелие будущего

В основе развития сельского хозяйства всегда стояло стремление к большим урожаям при меньших усилиях.

Каждая революция в аграрных технологиях — от машин до электроники — позволяла фермерам выращивать больше, тратя меньше ресурсов и собственного человеческого капитала. И все же аграрии всегда осторожно относились к новшествам, предпочитая проверенные временем методы земледелия.

Однако сельское хозяйство стоит на пороге новой революции. В 2022 году кризис цепочек снабжения и угроза глобального пищевого дефицита увеличивает давление на агросектор. Как никогда, фермерам необходим новый скачок производительности, чтобы спасти народы от угрозы голода. Но сможет ли сельское хозяйство совладать с текущими вызовами за счет новейших технологичных решений?

Отвечая на этот вопрос, рассмотрим возможные варианты и основные особенности развития сельского хозяйства.

Умное «железо» в поле — самый очевидный путь развития агротеха в будущем.

Для нас производительность сельскохозяйственных угодий лежит в границах человеческих возможностей. Например, богатый урожай еще не означает больше конечной продукции. Ведь не у каждого хозяйства есть ресурсы, чтобы собирать свыше привычной нормы.

К примеру, в 2019 году журнал Resources, Conservation & Recycling опубликовал исследование, согласно которому до трети всех пищевых культур в центральной и северной Калифорнии не подвергались сбору и обработке. Основная причина: отсутствие времени и средств у фермеров.

Ручной и механический труд значительно ограничивает эффективное управление хозяйством.

Но все меняется, если в дело вступают роботы. Только представьте, что управляемые человеком посевные машины и комбайны заменяют беспилотные аппараты. Они обрабатывают землю, выходят на сев, поливают и собирают урожай. Фермер же из добродушного тракториста превращается в главного менеджера. Его роль кардинально меняется. Вместо ручного труда — удаленный контроль, внесение эксплуатационных параметров, постановка задач перед машинами. Пасторальная идиллия нарушается, конечно. Зато производительность такого земледелия возрастет в разы.

Впрочем, до такого уровня интеграции технологий и агросектора нам еще далеко. Зато продвинутые IoT-решения уже сейчас набирают популярность среди фермеров.
Ведь засеять культуру — это еще полдела. Болезни, вредители и непригодность почв могут в короткие сроки поставить крест на значительной части урожая. Фермер всегда должен быть начеку, вот только как одному человеку усмотреть за многими гектарами земли?
Крупные игроки на рынке агротеха используют высококачественные спутниковые снимки, чтобы вести мониторинг угодий в режиме реального времени. Но не каждый фермер может позволить себе их услуги.
Все становится проще с IoT-аппаратурой, способной отслеживать сельскохозяйственный цикл прямо в поле. К примеру, стартап LadyBird предлагает покупателям робота-наблюдателя, запоминающего карту угодий и проводящего мониторинг культур по всей их площади. Работающий от солнечной батареи, аппарат может провести в поле целый день, оповещая владельца об отклонениях в цикле растений через приложение.

Развитием систем IoT в сельском хозяйстве является точечное земледелие. Дело в том, что плодородие почв может сильно разниться даже в пределах небольших участков, а также во времени. Продвинутые сенсоры могут в кратчайшие сроки определить пригодность участка. Установленные на полевую машину, они позволяют вести учет всех неизвестных и совершенствовать принятие решений.

По-настоящему точечное земледелие требует сбора и анализа огромных массивов данных. Здесь в дело вступает big data.

Big data science — это не просто данные, но сама концепция параллельного сбора, систематизации и анализа данных для наибольшей эффективности производства.

Предположим, вы решили использовать новые удобрения совместно с засевом новых культур. Раньше, вам понадобились бы годы и несколько сельскохозяйственных циклов, чтобы, путем наблюдений и чередования комбинаций, установить результат внедрения двух параллельных решений.

Использование биг дата ускоряет все в разы. При первой же обработке земли, вам сразу поступает информация о воздействии новых факторов. Умное «железо», снабженное сенсорами, изучит воздействие удобрения на почвы и посевы совместно с адаптацией новых культур и сопоставит это с прежними big data данными. Параллельный анализ биг дата позволит выявить, какое из двух решений менее или более удачное, как одно взаимодействует с другим, и как внедренные решения совокупно влияют на цикл.

Эффект решений отрицательный? Вы узнаете об этом в течении нескольких недель, а может еще раньше. Если одно было удачным, а другое — нет, основанное на принципе биг дата программное обеспечение сразу определит, какое именно. Вы сможете устранить неудачное решение при этом немедленно инкорпорировав успешное. И все это в рамках одного сельскохозяйственного цикла.

Биг дата революционизирует и саму экономику хозяйств. Вместо сложных расчетов вручную, специальное программное обеспечение дает оценку эффективности затрат. После каждого сбора урожая, ПО определяет пользу цикла и решения, приведшие к наибольшей результативности. На основании этих данных, ПО подбирает оптимальные модели и последовательности решений, позволяющие добиться наилучшего урожая при максимальной экономии ресурсов в следующем цикле.

Еще одно направление для биг дата в экономике — предупреждение рисков. Climate Corporation, один из крупнейших игроков на AgTech-рынке, специализируется на выявлении факторов, потенциально нежелательных для взращивания культур.
С помощью спутниковых данных они анализируют историю циклов в конкретных локациях и составляют свои прогнозы относительно будущего урожая. Сложный анализ метеоданных позволяет компании предсказывать влияние погодных и климатических условий на сельскохозяйственный цикл. Благодаря этому, клиенты компании могут точно определять благоприятные места и время для сева.

Big data данные, предоставляемые Climate Corporation, служат спокойствию не только фермеров. Страховщики спят мирно, а банки охотнее выдают кредиты тем аграриям, чьи процессы подкрепляет анализ биг дата.

Хотя биг дата и делает агросектор продуктивнее, нельзя забывать о его главной опоре: опыте многих поколений фермеров со всего земного шара.

Пласт знаний человечества о древнейшей индустрии колоссален. Будучи систематизирован, он способен составить конкуренцию даже высокоскоростной компьютерной аналитике.

Поэтому многие AgTech-проекты берут фокус на упрощение коммуникаций между фермерами и оптимизацию внутренней экономики.

Некоторые идеи привлекательны своей простотой. К примеру, стартап FarmLead, разработавшие специализированный маркетплейс для фермеров. Торговая площадка Combyne значительно упрощает приобретение и продажу зерна и урожая. Комбайн предлагает не только размещение и рекламу товара, но и активную поддержку со стороны рыночных экспертов компании как для покупателей, так и для продавцов.

С более сложной бизнес-моделью пришла на рынок Farmers Business Network (FBN). Компания позиционирует себя, как сеть для обмена и аккумуляции опыта аграриев со всего мира.

Но FBN — это не просто Reddit для фермеров. Они инкорпорируют сложные программные решения, в том числе big data, для выстраивания наиболее оптимальных моделей агробизнеса и сельскохозяйственных циклов. Эти модели совместимы с простым AgTech оборудованием и могут быть использованы любым участником FBN при принятии решений в хозяйстве в соответствии с его регионом и климатическими условиями.

Таким образом, FBN объединяет лучшее от принципов P2P и биг дата, стремясь создать для аграриев среду наибольшей продуктивности.

Амбициозность стартапа и неоднозначность их модели поначалу вызвали скепсис на рынке, но FBN вскоре доказали свою конкурентность. В далеком 2015 году их рекордное финансирование составило 15 миллионов долларов. В 2021 компания собрала уже 300 миллионов. Согласно изданию Agweek, в 2022 FBN может стать публичной компанией с удвоением оборота с 4 до 8 миллиардов долларов. На данный момент, около 33 000 фермеров пользуются услугами FBN, и это число растет с каждым годом.


Несмотря на однозначные преимущества, агросектор встречает инновации с осторожностью. Согласно исследованию Квинслендского Технологического Университета, большинство австралийских фермеров по-прежнему не доверяют новым технологиям. Однако, по данным Research Hub, разделение проходит не столько по индустриям, сколько по возрасту специалистов.
Как и в других отраслях, новое поколение активнее полагается на помощь технологий. Исследование показывает, что около 75% всех новых технологических решений применяют молодые фермеры. По мере их продвижения на рынке, AgTech будет превращаться из новшества в мейнстрим.
Пищевой кризис и проблемы со снабжением также предопределяют развитие сельского хозяйства. Сегодня не только частный сектор, но и целые страны ищут срочное решение продовольственного дефицита. Если таким решением окажется AgTech, то агросектор, сильно зависящий от государственных субсидий, неизбежно потянется вслед за финансированием.

Но революция в сельском хозяйстве однозначно уже началась. И вопрос остается лишь в том, сколько времени займет переход от традиционных моделей к земледелию будущего.