Pagbabago ng Klima: Mga Robot sa Mga Farm Maaaring Makapaglaban sa mga Emission at Lumago ng Higit pang Pagkain

Ang isang robo-rebolusyon ay darating sa bukid ng hinaharap, at maaari itong i-cut ang greenhouse gases at suportahan ang lumalaking pandaigdigang populasyon.

Nag-publish ang mga mananaliksik sa University of Florida ng isang papel sa journal Science Robotics Miyerkules pagtawag sa agrikultura upang maghanda para sa hinaharap, na may drones, autonomous na mga sasakyan, sensors at higit pa kalye ang paraan para sa sustainability. Si Senteng Asseng, na sumulat ng papel kasama si Frank Asche, ay nagsasabi Kabaligtaran na ang mga teknolohiyang ito ay maaaring malutas ang isang bilang ng mga problema tulad ng mga traktora ng pagpindot sa lupa at pagbawas ng espasyo para sa hangin at tubig. Natagpuan ng Iowa State University na ang pagbabawas na ito ay maaaring mabawasan ang magbubunga sa pamamagitan ng 20 porsiyento lamang.

"Ang isang malaking pagtaas sa pagpapanatili ay darating mula sa pagpapalit ng mabibigat na makina na may mga magaan na robot at may mga drone na binabakas ang problema sa compaction ng lupa ng modernong agrikultura," sabi ni Asseng. "Ang pagpapanatili ay madaragdagan pa rin sa pamamagitan ng pag-optimize ng pataba at pestisidyo para sa bawat bahagi ng isang patlang at kung minsan kung saan kinakailangan ang mga ito, kaya ang pagkawala ng runoff at leaching ay mababawasan o ganap na iwasan."

Ito ay dumating sa isang panahon ng malaking pag-aalala para sa agrikultura, habang ang mga eksperto ay nagbababala na ang pagbabago ng klima ay maaaring itulak ang ilang mga estado upang baguhin nang malaki ang mga pinagkukunan ng pagkain nito kapag ang mga pananim ay nagsimulang mabigo. Nagbabala ang World Bank na 100 milyong katao ang maitutulak sa sobrang kahirapan sa pamamagitan ng 2030, na may mataas na kakulangan sa pagkain sa listahan ng mga alalahanin. Ang isang bilyong tao sa mundo ay nagugutom na bilang 1.7 bilyon na sukatan ng sobrang timbang mula sa isang mataas na paggamit ng calories.

Ang balangkas ng pares ay nagsasangkot ng mga robot at mga drone na kumukuha sa larangan sa parehong kumpletong gawain at data ng pag-aani. Ang iba pang mga pinagmumulan, tulad ng mga satellite at miniature sensor, ay maaaring magbigay ng higit pang mga detalye tungkol sa kasalukuyang katayuan ng field. Ang impormasyong ito ay pagkatapos ay fed sa mga algorithm at simulation modelo upang maunawaan ang lahat ng paraan ng pressures, tulad ng mga taya ng panahon, demand ng consumer, shift sa merkado. Ito ay magbibigay-daan sa mga eksperto na gumawa ng mga desisyon upang mapalakas ang produksyon, at maaari pa ring tulungan ang mga gumagawa ng desisyon sa mas mataas na antas upang matiyak ang katatagan ng pagkain sa buong bansa.

Ang sistema ay makatutulong upang maiwasan ang pagkagambala sa ecosystem. Napansin ng papel na libu-libong isda ang napatay sa Gulpo ng Mexico dahil sa labis na abono sa Mississippi River.

"Ang pagbabawas ng pagkawala ng pataba ng nitrohen ay magbabawas ng carbon emissions," sabi ni Asseng. "Ang muling pag-organisa ng paggamit ng lupa na pinagana sa pamamagitan ng pagkakaroon ng mas maraming nababaluktot na mga drone at mga robot na dumalo sa mga maliliit na lugar, ay magiging isa pang plus para sa pagpapanatili sa pamamagitan ng pagpapahintulot para sa pag-aayos ng paggamit ng lupa sa landscape upang mabawasan ang peste at sakit na presyon. Sa kabuuan, ito ay maaaring mabawasan ang paggamit ng enerhiya at sa gayon ay din pagbabawas ng carbon emissions."

Ang kasalukuyang araw na magsasaka ay magpapayo sa mga koponan kung paano pinakamahusay na pamahalaan ang mga hinaharap na outposts, ngunit ang mga koponan ay unti-unti na lumilipat sa mas sentralisadong mga tungkulin sa mga siyentipiko ng data at mga programmer na kumukuha ng mas mahalagang papel.

Bagaman ang pananaliksik ni Asseng at Asche ay nakatuon sa produksyon ng halaman, ang iba pang pananaliksik ay nagpapakita kung paano ang paggamit ng enerhiya ay maaaring gawing mas sustainable ang mga bukid. Ginamit ng Cochin International Airport sa India ang lupain sa ilalim ng solar panel nito upang palaguin ang 60 tonelada ng gulay sa isang taon. Ang ideya ay kilala bilang "agrophotovoltaics," at ang mga mananaliksik sa University of Hohenheim ng Alemanya ay napatunayan na ito ay maaaring dagdagan ang kahusayan sa paggamit ng lupa sa pamamagitan ng 60 porsiyento. Ang paggamit ng solar upang makabuo ng elektrisidad ng sakahan ay makatutulong na maging mas progreso.

"Ang mga robot sa mga bukid sa hinaharap ay maaaring pinalakas ng solar o anumang nababagong mapagkukunan ng enerhiya," sabi ni Asseng. "Hindi bababa sa ito ay kanais-nais, ngunit hindi isang pre-kahilingan para sa sistema na inilarawan sa papel na ito."

Sa paglipat ng planeta patungo sa isang sitwasyong pinakamasama para sa pagbabago ng klima, ang isang mas napapanatiling diskarte ay maaaring kailanganin ngayon nang higit pa kaysa dati.

Basahin ang pagpapakilala ng papel dito:

Sa harap ng pandaigdigang hamon upang makagawa ng mas maraming pagkain dahil sa pag-unlad ng populasyon, ang radikal na pag-uulit ay kinakailangan upang pagaanin ang mga limitasyon na ipinataw sa pamamagitan ng patuloy na pag-aalis ng maaarupang lupa at sariwang tubig sa isang pagbabago ng klima. Kamakailan, nagkaroon ng mga tagumpay sa pagpapabuti ng mga kakayahan at ang mga gastos ng isang hanay ng mga teknolohiya na may kaugnayan sa mga sistema ng produksyon ng pagkain.Kami ay nakasanayan na sa ideya ng mga autonomous na makinarya, tulad ng mga traktora at pagsamahin ang mga mang-aani, na nag-navigate sa kanilang mga paraan pataas at pababa sa isang patlang. Ang teknolohikal na pagsulong ay may mga robot at drone upang makamit ang tumpak na mga gawain at sabay na mangolekta ng malalaking halaga ng data. Ang stream, density, at resolution ng isang malawak na hanay ng data mula sa mga satellite ay patuloy na pagpapabuti. Sa pamamagitan ng wireless cost-wireless na mga teknolohiya ng teknolohiya, ang mga data na ito ay maaaring ma-relay sa mga remote control station, kung saan ang "malaking data" na binuo sa isang partikular na sistema ng produksyon ng pagkain ay maaaring kolektahin at masuri. Halimbawa, sa isang partikular na larangan, ang data na may temporal na resolution ng segundo at spatial resolution ng cm2 ay maaaring i-collated mula sa iba't ibang antas ng canopy ng crop, mula sa ibabaw ng lupa, at mula sa subsoil. Ang mga data na ito ay maaaring maiugnay sa umiiral na mga sistema, mga modelo ng kunwa, o mga algorithm sa pag-aaral ng machine para sa pagtatayo ng modelo upang ma-optimize ang produksyon ng pagkain at paggamit ng mapagkukunan. Ang mga halaga ng pataba o pestisidyo para sa mga pananim o feed para sa mga hayop o isda ay maaaring kalkulahin kaugnay sa mga hinihingi, panahon at pana-panahong mga pagtataya, mga pananaw sa pamilihan, at mga kinakailangan ng consumer. Ang on-demand, mababang gastos na payo para sa pag-troubleshoot ng pamamahala ng nutrient at pagkilala at paggamot ng mga damo, sakit, at mga peste ay maaaring ma-access sa web dahil ang lahat ng mga bahagi ay nakakonekta sa internet.