در طول دو دهه آینده، موج تکنولوژیکی، بهره وری مزارع در سراسر جهان را متحول خواهد کرد. ارائه شده در وبسایت مرجع مهندسی آب : .:: www.WaterEng.ir ::.
تا سال 2050 جمعیت 10 میلیارد میشه و نیاز غذایی دوبرابر حال میشود . این نمی تواند به زودی به اندازه کافی برسد
تا سال 2050 جمعیت 10 میلیارد میشه و نیاز غذایی دوبرابر حال میشود .
در این کلیپ به بررسی نوآوری های حوزه کشاورزی میپردازیم .
که به ما کمک خواهند کرد
این صنعت در طول قرن گذشته پیشرفت های عمده ای داشته است .
صد سال پیش کشاورزی این شکلی بوده است ، است و امروز این شکلیه و در آینده چیزی شبیه این خواهد بود .
این تغییرات بسیاری از ما را قادر به انجام کارهای دیگر با زندگی ما کرده است.
در سال 1900 حدود 11 میلیون کشاورز برای 76 میلیون نفر تولیدات کشاورزی داشتند
اما امروز فقط 6.5 میلیون کشاورز برای 321.4 میلیون آمریکایی در حال تولید هستند .
دو عامل مهمترین عامل افزایش بهره وری بودند : موتورها
و دسترسی گسترده به برق
امروز شاهد نوآوریهای در حوزه چیدن محصولات هستیم
محققان انگلیس در حال حاضر یک عنصر را ایجاد کرده اند که توت فرنگی را دو برابر سریعتر از انسان جمع می کند.
میشه ربات های چیننده ای ساخت که برای گیاهان مختلف منعطف باشه
روبات ها یا هواپیماهای بدون سرنشین که می توانند به طور دقیق علف های هرز را از بین ببرند یا آفت کش را با یک شلیک دقیق پرتاب کنند
که 90 درصد اثر مواد شیمیایی کاهش بدهد
برای کشاورز ارگانیک، آنها میتوانند علف های هرز را با لیزر از بین ببرند
که میتونه بسیار موثر باشه ، 20 تا 40 درصد محصولات
بوسیله آفات و بیماری ها از بین میروند . سنسورهای کوچک و دوربین ها
رشد محصول را نظارت خواهند کرد و در صورتی که یک مشکل وجود داشته باشد و یا زمانی که بهترین زمان برای برداشت باشد را از طریق گوشی داد . به کشاورزان اطلاع خواهد
BoniRob می تواند یک نمونه خاک بگیرد
و سطح فسفر و PH خاک را در لحظه تجزیه و تحلیل کند .
نمونه دیگه برنامه کشاورزی ( رشد و برداشت جو ) بدون دخالت انسان محققان هارپر ادامز انگستان
شرکت هایی مانند agribotix که در حال تجاری سازی برنامه ای هستند
که بوسیله تصاویر مادون قرمز گیاهان ناسالم را شناسایی میکند
شبیه بازی رایانه ای Sim-Farmer ، تولید کننده رو گوشی اش هشدار دریافت میکند
وقتی منطقه دارای مشکل شناسایی شود ! ماشین لرنینگ ( یادگیری ماشین ) به طور منظم توانایی سیستم را
را برای تمایز میان انواع محصولات و علف های هرز که آنها را تهدید می کند، بهبود می بخشد
یک شرکت به نام Mavericks
در حال توسعه 100 هواپیما بدون سرنشین سرنشین با دوربین های چند منظوره برای بررسی کل مزارع
کشور آمریکا است . برای یک دید گسترده تر
ماهواره های مختلفی مانند " کیوب سَت "تصاویر هفتگی از کل مزارع به ما میدهند .
شرکت های دیگری نرم افزارهای تجزیه و تحلیل مدیریتی میسازند که
به عنوان سیستم مدیریت مزرعه میپردازد ! به تولید کنندگان این اجازه را میدهد که برای رسیدگی از این مجموعه داده بهره گیرند
مزارع عمودی که به صورت هیدروپونیک برای رشد سبزیجات طراحی شده اند
آنها برای مناطق و شهرهایی هستند که در آن تولیدات تازه و زمین برای کشاورزی
کم است ! مانع اصلی اینجا هزینه انرژی است که استفاده زیاد از آن
عوارض زیادی روی محیط زیست میگذارد . پیشرفت دیگر این است که نورهای مصنوعی و ساختمانهای کنترل هوا
میتوانند اجازه رشد گیاه را در شب و روز فراهم کنند . تولید به میزان قابل توجهی نسبت به کشاورزی در فضای باز
در هر فوت مربع افزایش یافته است در حال حاضر هرچند گران است
اما سیستم عمودی برای سبزیجاتی مانند کاهو و ریحان مفید واقع شده است
یک راه حل ممکن است استفاده از طول موجهای قرمز و آبی
برای افزایش فتوسنتر و رشد گیاه باشد
یک تکنیک آزمایش شده توسط محققان در پروژه رشد زیرزمینی ، یک مزرعه آزمایشی
که در پناهگاه های بمب های جنگ جهانی دوم در لندن فعالیت می کند ، یکی دیگر از پیشرفت های کشاورزی در محیط بسته " ابتکار کشاورزی باز " است
که هدف ساخت اقلیم های آب هوایی مختلف
برای پرورش گیاهان مختلف سرتاسر جهان است
این یک تلاش برای مقابله با مسئله " مایل های غذایی " است ! ( حذف فاصله و دسترسی همه به تمامی محصولات جهان )
وقتی تولیدات به نقاط مختلف حمل میشود CO2 غیرضروری ای تولید میشود .
فقط کافیه به دور و برتون و غذاهایی که امروز خوردین بکنید تا بفهمید چقد این مسئله بزرگ است
" علوم دامی " هرساله میلیونها نفر از قشر متوسط جامعه
در کشورهای درحال توسعه ، خواستار میلیون ها تن گوشت اضافه هستند
این ایده برای رسیدن به بیشترین بهره وری از حیوانات است
چه کسی فکرشو میکرد "Fitbits" برای دام هم باشه ؟ گردنبندهای هوشمندی که روی گاوها نصب میشوند
تا نظارت بشن که هروقت بیمار یا حامله شدند دامپرور سریع مطلع بشود
محققان دانشگاهی در اسکاتلند
در حال تجزیه و تحلیل نفس گاو هستند . که از طریق بازدم مشکلات غذایی حیوانات
نشان داده میشود دوربین های حرارتی که التهاب های پستان را
سریع تشخیص میدهند و برای درمان زودهنگام عفونت باکتریایی " mastits" شرایط محیا میکند ! ( یکی از پرهزینه ترین مشکلات صنعت لبنیات )
دوربین های سه بعدی ای که خیلی سریع وزن و توده عضلانی
گاو را اندازه گیری میکند
شرکت هایی که میکروفن بالای سر خوک ها قرار میدهند که باعث میشه
زخم های ایجاد شده در حیوانات 12 روز زودتر درمان بشه
از آنتی بیوتیک ها کمتر استفاده میشه اگر حیوانات کمتر در طول مدت کوتاهی مریض شوند .
و سیستمی که فقط از سه دوربین استفاده میکند و توسط محققان بلژیکی توسعه یافته ،
حرکات هزاران جوجه را آنالیز میکند 90 درصد مشکلات احتمالی را پوشش میدهد
"شیلات " در اینجا چیزی رو پیدا کردیم که متحیرمون کرد : مصرف گوشت ماهی
بیشتر از گوشت شده است ! محققان در حال تلاش برای افزایش ماهی هایی هستند که مصرف آنها زیاد است
محققین آب وسسه فن آوری دریایی و محیط زیست در بالتیمور
در حال توسعه یک اکوسیستم مصنوعی به تقلید شرایط اقیانوس هستند که ماهی های مختلف غیر حساس به آب شور در سطح شهری تولید شد
این قضیه به میلیون ها انسان این اجازه رو میدهد که
از ماهی تازه بجای ماهی یخ زده ای که هزاران کیلومتر
توسط کامیون ها حمل میشوند ، لذت ببرند ( این خودش در مصرف انرژی صرفه جویی میکنه )
دکتر یوهان زوهِر : این جهان پایدار تولید ماهی است ! یک سیستم کامل هستش
که کاملا با محیط زیست تعامل دارد . هیچ زباله ای ندارد . هیچ زباله ای به محیط زیست اضافه نمیشود
که امروزه یک مشکل بزرگ برای محققیق آب است
این روش انقلابی میتواند برای صرفه جویی در طبیعت حیاتی باشد
یکی دیگر از رویکردهای یک شرکت در کالیفرنیا تولید غذای ماهی
از بدن باکتریایی که توسط ترکیبی از متان ، اکسیژن و نیتروژن
رشد میکنند
" پروتئین جایگزین ( تغییر یافته ) " سازمان غذا و کشاورزی سازمان ملل معتقد است که 2 میلیارد نفر به عنوان بخشی از رژیم غذایی خود
از حشرات مصرف می کنند.
"بدن آنها زیاد چرب نیست ولی از مواد مغذی خوبی تشکیل شده اند ! اگر شما همیشه از آنها بخورید"
"دیر به دیر مریض خواهید شد "
حشرات یکی از منابع ارزان پروتئین دوست دار محیط زیست هستند
بنابرین حرکت رو به رشدی وجود دارد که راههای جدیدی برای ترکیب انها با محصولات غذایی پیدا شود
ترکیب انها با محصولات غذایی پیدا شود
مثلا پودر پرتئین و آرد حشرات اما حتی اگر بر سر سفره ما قرار نگیرند
اونها میتونند برای تولید غذای حیوانات کمکمون کنند .
در نهایت پروتئین جایگزین دیگر ، گوشت رشد یافته آزمایشکاهی است .
در سال 2013 اولین همبرگر تولید شده از سلولهای عضلانی در هلند ساخته شد .
به دنبال یک گوشت گاو رشد داده شده توسط یک شرکت کالیفرنیایی به نام ممفیس گوشت.
اما هزینه های تولید گوشت مصنوعی باید به میزان قابل توجهی
کاهش پیدا کند
دکتر مارک پست : این برای محیط زیست بهتره و ما به منابع کمتری نیاز داریم
تا گوشت بسیار بیشتری برای کل زمین تولید کنیم
و همچنین ما به خشونت علیه حیوانات برای تولید گوشت
توجه خواهیم کرد
بقای انسان بر روی زمین مستلزم تغییرات در جهان است
برخی از نوآوری های قدرتمند برای حل مشکلاتی هستند که خودمان باعثش هستیم
مثل تغییرات آب و هوا و افزایش جمعیت انسان
که کمبود جهانی غذا به شدت در حال افزایش است که حتی
استفاده از میلیون ها ربات کشاورز هم ممکنه پاسخگو نباشه ! اما ماشین های ساخته شده ممکنه کوچکتر شوند
ماشین های باکتریایی ممکنه به خوبی غلبه کنند
که میتواند در عملکرد محصول از طریق اصلاح ژنتیک بیشترین کمک را بکند
پیشرفت های علمی مانند CRISPR، انتخاب ژنومی و SNP اکنون اجازه می دهد تا یک ژن
اصلاح و ویرایش شود . برخلاف روشهای قدیمی دستکاری ژنتیکی مانند "transgenic"
CRISPR - یک سیستم ویرایش ژن که از باکتری ها پشتیبانی می کند - بیشتر شبیه سازی فرآیند جهش تصادفی است.
این فرایندها برای سازگاری با محیط زیست ضروری هستند.
"طبق نظریه داروین " انتخاب طبیعی که در نهایت منجر به تحول میشود . این درحالی است که این واقعیت که تسکین دادن
اکثر مخالفان محصولات تراریخته ، تکنولوژی پیشرفته ودقیقی ، مانند CRISPR
که میتونه به سلامت کند و نگرانیهای محیط زیست که تا کنون سرمایه گذاری های قابل توجه تجاری را محدود کرده است
ولی همه به حاشیه ها میپردازند
دوتا از بزرگترین کمپانی های کشاورزی : DuPont و Syngenta
در ادامه پروژه the NextGen Cassava توسط دانشگاه کرونل هدایت میشه ، با همکاری
موسسات تحقیقاتی در سراسر افریقا با هدف افزایش قابل ملاحظه
نرخ بهبود ژنتیک در کاساوا( نوعی سبزی یا میوه در افریقا ) پرورش داده شده برای گشودن حداکثر پتانسیل غذایی این محصول اساسی
که منجر به امنیت غذایی بیشتر سرتاسر افریقا میشود
پیشرفت ژنتیکی کشت و زرع محصولات دیگری که هنوز اصلاح نشده اند
میتونه علاوه بر این افزایش بهره وری و بهبود طعم محصولات شود ، برای مثال
برنج، یکی از مهم ترین محصولات کشاورزی در دنیا، بهترین بازده در سطح زمین زراعی را دارد
به این معنیست که برای سالیان سال تا الان بیشترین مقدار محصولی در هر هکتار از زمین زراعی برداشت شده است
پروژه برنج چهار کربنه یک پروژه گسترده بین 18 آزمایشگاه زیست شناسی
از سرتاسر جهان در چهار قاره دارن تلاش میکنن که تغییرش بدهند
که هدفشان مهندسی ژنتیکی یک نوع جدید از برنج است که فرآیند فتوسنتز آن شبیه ذرت باشد و
عملکرد آن 50 درصد افزایش میابد
و البته این مخصوص گیاهان و محصولات زراعی تنها نیست ، انها در حال تغییر خوکهای هستند
که نسبت به بیماری ها مقاوم سازند که این برای کشاورزان امریکایی هرساله 600 دلار خرج برمیدارد (؟)
در حالی که سخته پیش بینی کنیم کدام یکی از این پیشرفت ها بیشترین تاثیر را بر تولید محصولات غذایی میگذراند
ما باید دنبالشون کنیم استفاده از فن آوری های ژنتیک،
به ناچار، برای حل مشکل که احتمالا یک چالش غیرقابل اجتناب است ضروری است
عرضه مواد غذایی جهانی ما را دو برابر می کند. خبر خوب این است که
حتی برخی از دانشمندان، مهندسان، کشاورزان و نوآوران جهان در حال کار بر روی راه حل این مشکل هستند
حتی وقتی این ویدیو را تماشا می کنید.
این فیلم بر اساس مقالاتی بود که اخیرا در The Economist و Journal Nature منتشر شده است.
ارائه شده در وبسایت مرجع مهندسی آب : .:: www.WaterEng.ir ::.
شبکه های اجتماعی ما : .:: @WaterEng_ir ::.