מחקלאות מסורתית לטכנולוגיית החקלאות (אגריטק AgTech או AgriTech)

תמצית

טכנולוגיית חקלאות עושה שימוש בחיישני שטח ורחפנים, אפליקציות ניתוח נתונים ופתרונות לניהול מים. שיטות אופטיות בודקות נקודתית בשטחים חקלאיים גדולים את כמות המים שקיבלו הצמחים ומונעות השקיה מיותרת או חסרה. שיטות הנדסה חדשניות מסייעות לגדל פירות וירקות בעלי טעם משופר ואף לגדל כמות גדולה יותר של צמחים בשטחים קטנים יותר. אמצעים לבירור גנטי בקרב אוכלוסיות בעלי חיים מציעים באילו נקבות להתמקד כדי להפיק צאצאים גדולים יותר. ושימוש חכם ברובוטים בהדברה, מאפשר לזהות את סוג העשב, לבחור את סוג החומר המדביר ובהתאם לספק את כמות ההדברה הנדרשת בצורה מדויקת. אותם רובוטים צפויים להחליף בקרוב את מטוסי הריסוס. יש הטוענים שטכנולוגיית החקלאות צומחת בקצב כה דרסטי שיש לראותה כתחום העומד בזכות עצמו. המתנגדים לכך טוענים שהיא עוסקת ביצירת טכנולוגיות מזון למען עתיד בר-קיימא, לכן היא חלק מטכנולוגיית המזון.

טכנולוגיות ליבה בחקלאות – טכנולוגיה חקלאית כבר ממלאת תפקיד קריטי במסגרות הייצור המודרניות, בייחוד עבור תאגידים גדולים. רובוטיקה, חיישנים, מחשוב ענן ובלוקצ'יין הן טכנולוגיות ליבה המשמשות זרז למהפכת הבינה מלאכותית בחקלאות. טכנולוגיות אלו מספקות אוסף נרחב של נתונים אשר באמצעות חקלאות מדויקת מאפשרים לחקלאים למקסם תשואות במינימום משאבים, תוך צמצום ההשפעה הכוללת על הסביבה.

רובוטיקה ורחפנים – התקדמות הניווט והאוטומציה, כמו גם הפחתת העלויות, אפשרו שימוש ברובוטים למשימות מורכבות יחסית כמו ריסוס ועישוב, קטיף פירות, קצירת אגוזים וניטור יבול. רובוטים נעשים זולים וקלים יותר לשימוש, ובכך הם מקלים על העבודה במגוון רחב של פעילויות חקלאיות.

חיישנים – רמת הכיסוי והתחכום של ציוד חישה לחקלאות עולה ללא הרף, לצד ירידה בעלויות החומרה, ההתקנה והתחזוקה. גורמים כגון רמות לחות, אור שמש, מהירות רוח ואחרים כבר נמדדים באופן שגרתי.

יותר ביולוגיה פחות הדברה – המודעות לתופעות הלוואי השליליות של טיפולים כימיים תורמת לפיתוח מענים ביולוגיים, כמו טכנולוגיית הגנת הצומח נגד פטריות, המחקה תגובה חיסונית של בעלי חיים עם נוגדנים; גילוי אלגוריתמי של חיידקים המכוונים לפטריות ספציפיות העלולות להדביק יבולי תירס, חיטה או סויה; יצירת קוטלי עשבים ביולוגיים המתגברים על עמידות כימית באמצעות שימוש במערכות הרבייה של עשבים שוטים כנגדם.

טכנולוגיות ובינה מלאכותית מאומצים כיום כדי לספק פתרונות לאתגרים כגון מחסור בכוח העבודה, חוסר מקום פיסי, דיוק חיזוי, פסולת וניהול ייצור. דוגמאות לפתרונות קיימים הם:

חקלאות אנכית – חוות אנכיות חדשניות המציעות אלטרנטיבה להיעדר אדמות חקלאיות באמצעות מחסני תעשייה עירוניים המספקים מענה מיטבי לגידול על שטח קטן מואר לד.

מערכת השקיה חכמה – באמצעות ניטור מתח הקרקע בשדה, טכנולוגיות השקיה מתקדמות מספקות תובנות לגבי יכולת הצמח להשתמש במים הקיימים בקרקע. המערכת נעזרת בנתונים עדכניים לגבי צורכי המים של היבול ומנהלת את ההשקיה בהתאם, מה שמבטיח יבול מרבי וקציר איכותי יותר.

בהרחבה

אגריטק כולל חידושים ויכולות טכנולוגיות המשנים את אופן הגידול, הקטיף, האריזה, האחסון, ההובלה, העיבוד והמכירה של מזון ושל מוצרים חקלאיים אחרים, מה שהופך את התהליך של "מהחווה אל השולחן" ליעיל, בר-קיימא ובטוח יותר.

תעשייה חקלאית היא הבסיס להגשמת יעדי מערכת המזון העולמית ולהתמודדות עם האתגרים בדרך להשגתם. היעדים שנגזרו מ-17 יעדי פיתוח בר-קיימא של האו"ם (SDGs) הם:

הכללה – הבטחת שילוב כלכלי וחברתי לשחקני מערכת המזון, במיוחד לצעירים, נשים ונוער; יעילות – הקפדה על הפקת אוכל מספיק וזמין לאוכלוסיית העולם; קיימות – מזעור השפעות סביבתיות שליליות, שימור משאבי טבע דלים וחיזוק גמישות מפני זעזועים עתידיים; ותזונה בריאה – קידום צריכה של מגוון, בריא, מזין ובטוח.

האתגר העיקרי הניצב בפני ענף החקלאות הוא השגת השאיפות המרכזיות של מערכת המזון העולמית, והטכנולוגיה, הבינה מלאכותית ומאגרי עתק, תורמים ליכולת לפתח פתרונות, דוגמת:

טרקטורים ללא נהג – כדי לפתח טרקטורים אוטונומיים לחלוטין, חברות מובילות בתחום מציבות חיישנים, GPS ומכ"מים על המכונות, לצד אלגוריתמים של למידת מכונה המבחינים בין מורכבות המשימות. טכנולוגיה זו עשויה לספק מענה במצבים של מחסור בכוח אדם מיומן במהלך השתילה והקציר, ולאפשר עבודה מתמשכת, מה שיביא להגדלה דרמטית בתפוקות ויפחית עלויות הון אנושי.

איסוף נתונים אוטונומי – מינוף בזמינות ועלות נמוכה של מזל"טים ורחפנים בעלי חיישנים, מרססים ואלגוריתמי בינה מלאכותית מתוחכמים – מאפשרים לבצע משימות כמו שתילה וריסוס בחומרי הדברה. מעבר לכך, בעזרתם ניתן לאסוף נתונים ממגוון מקורות, לרבות תמונות ווידאו. הנתונים הללו נשלחים ישירות דרך הענן לצורך ניתוח ופיתוח מודלים לחיזוי, שהם בעלי השפעה עמוקה על דיוק החקלאות.

מחשוב ענן – הפחתה בעלויות הגישה למרכזי נתונים רבי עוצמה דרך האינטרנט מאפשרת לאסוף, לאחסן ולנתח כמויות אדירות של נתונים ללא צורך בבנייה ובתחזוקה של מערכות מקומיות יקרות. האינטרנט מאפשר חיבור הדדי של מכונות שונות. והבלוקצ'יין – מאפשר שימוש נרחב באינטרנט על בסיס תשתית נדרשת ועקרונות הצפנה מבוססים היטב, מספק דרך לקליטת מידע ולשיתופו בצורה בטוחה ושקופה, ומשפיע לטובה על שרשרת האספקה.

פיתוח גישת האקו-סיסטם – ההשקעות בחקלאות מתמקדות כיום בעיקר בייצור. יישום גישה הוליסטית יותר תתרום לשיפור השלבים הבאים של שרשרת הערך, כגון הפצה וקמעונאות, וכן להעצים את תפקידם של כל בעלי העניין המרכזיים, כולל ממשלות, אקדמיה וצרכנים בתהליכי הייצור וההפצה של המזון. מערכת מזון משולבת מורכבת הרבה יותר היות שהיא כרוכה באריזה, בהפצה ובמכירות ותלויה במגמות פיננסיות ושיווקיות גלובליות, מימון ושיטות השקעה. היום ההשקעות מרוכזות במעלה הזרם של שרשרת הערך, ומשמעות הדבר היא שחדשנות מתמקדת יותר בייצור מאשר בהפצה ובקמעונאות. אך גודלו ומורכבותו של הנושא דורש מסגרת רוחבית חזקה של בעלי אינטרסים מרובים, כולל חוקרים, תאגידים קטנים וגדולים כמו גם רגולטורים. על מערכת מזון משולבת לספק נגישות לתוצאות מחקר, ועל כל בעלי העניין הקשורים בהם לשאוף לאמץ את הרעיון של מדע פתוח, הכולל קוד ונתונים פתוחים.