Agricultura Digitală și Inovațiile Tehnologice în Sectorul Agricol

Agricultura reprezintă unul dintre cele mai importante sectoare economice, motiv pentru care dezvoltarea continuă a acestuia joacă un rol esențial. Dezvoltarea tehnologiei a condus la implementarea instrumentelor specifice în agricultură, necesare pentru construirea unui sistem agro-alimentar rezilient și sustenabil. În acest context, viitorul agriculturii este reprezentat de cercetarea continuă, inovarea și consolidarea instrumentelor deja existente, necesare pentru construirea unui viitor durabil.

Agricultura Digitală: Rolul Agriculturii 4.0

Populația globului crește treptat, iar statisticile previzionează o creștere de până la 10 miliarde de locuitori până în anul 2050. În acest context, producția agricolă trebuie îmbunătățită cu până la 70% pentru a asigura necesarul de hrană pentru locuitorii planetei, ținând în același timp cont de schimbările climatice și importanța utilizării unor metode cât mai sustenabile, cu un consum redus de energie, pesticide și fertilizatori. Pentru a face față acestor cerințe, agricultura a evoluat în ceea ce astăzi denumim Agricultura 4.0.

Agricultura 4.0 va fi una verde, bazată pe utilizarea tehnologiei, cu scopul de a răspunde la nevoile reale ale fermierilor și ale consumatorilor. Tehnici precum roboți, senzori de temperatură și umiditate sau GPS vor transforma agricultura în una eficientă, profitabilă și sustenabilă. Aceste tehnologii pot influența agricultura prin:

Inovarea tehnicilor de producție agricolă;
Utilizarea tehnologiilor diverse pentru eficientizarea lanțurilor agroalimentare;
Încorporarea tehnologiilor multifuncționale.

Utilizarea Inteligenței Artificiale în Producția Agricolă

Printre cele mai comune tehnologii utilizate în agricultura viitorului se numără Inteligența Artificială. Această tehnologie a revoluționat lumea și are un potențial încă neexploatat în domeniul agricol. Cu toate acestea, statisticile demonstrează că agricultura este unul dintre segmentele în care tehnologia poate excela datorită multitudinii de aplicații în care poate fi utilizată, precum și a beneficiilor aduse:

Reducerea costurilor

Inteligența artificială poate fi utilizată în agricultura durabilă pentru a analiza calitatea solului și a culturilor, aducând un aport important în identificarea zonelor care au nevoie de tratamente, fertilizare sau irigare. În acest mod, tehnologia recomandă cele mai bune practici pentru maximizarea recoltelor și reducerea cheltuielilor.

Automatizarea proceselor

Lipsa forței de muncă poate fi evitată prin implementarea soluțiilor inteligente. Inteligența Artificială aduce cu sine o serie de automatizări care pot fi utilizate pentru prelucrarea pământurilor, cu implicare umană redusă. Comparativ cu munca rezultată din implicarea umană, soluțiile inteligente sunt mai eficiente și mai precise, reducând riscurile cauzate de greșelile indivizilor.

Asistență în luarea deciziilor

Inteligența artificială poate ajuta la monitorizarea și analizarea diverșilor indicatori ai solului, precum și a întregului lanț agro-alimentar. În acest mod, fermierii pot obține informații valoroase cu privire la recoltă, sol și cererea pieței, pentru a determina tipurile de recoltă optime și momentele propice însemânțării și recoltării.

IoT în Agricultură: Senzori pentru Monitorizarea Culturilor

IoT, sau Internetul Lucrurilor, este o tehnologie complementară Inteligenței Artificiale, care le permite fermierilor să își îmbunătățească productivitatea, prin utilizarea unor senzori care măsoară factori externi precum:

lumina;
nivelul de umiditate din aer și sol;
nivelul precipitațiilor;
temperatura..

În acest mod, fermierii pot monitoriza întreaga recoltă în mod inteligent și pot realiza anumite operațiuni precum irigarea, chiar și de la distanță. Internetul lucrurilor are potențialul de a revoluționa agricultura prin:

Sere inteligente: dezvoltate cu tehnologia Internetul Lucrurilor, pot elimina complet implicarea umană prin monitorizarea și controlarea mediului propice dezvoltării recoltei
Monitorizarea fermei: există diferite aplicații prin care fermierii pot colecta date nu doar cu privire la recoltă, ci și asupra stării și sănătății animalelor, evitând astfel răspândirea anumitor boli.
Drone agricole: aceste dispozitive pot fi utilizate pentru analiza recoltei, irigare, analiza solului sau chiar plantare.
Senzori inteligenți: utilizarea dispozitivelor precum detectoare de mișcare, sisteme de control sau vehicule autonome poate ajuta la gestionarea eficientă a fermelor și la monitorizarea performanțelor acesteia.

Roboții Agricoli: Viitorul Muncitorilor din Câmp

Dispozitivele care îmbină atât Inteligența Artificială, cât și Internetul Lucrurilor sunt roboții agricoli, utilizați de tot mai mulți fermieri la nivel global. Aceștia sunt echipați cu sisteme specifice, care permit realizarea unor operațiuni multiple, precum:

Utilaje și vehicule autonome

Acest tip de roboți pot funcționa non-stop, eficientizând astfel procesele și reducând cheltuielile legate de forța de muncă. Tractoarele și utilajele autonome pot realiza diverse operațiuni, de la arat, până la însămânțare sau recoltare, având la bază sisteme de navigare bazate pe tehnologia GPS.

Monitorizarea animalelor

În domeniul zootehniei, roboții pot fi utilizați pentru a monitoriza sănătatea animalelor sau pentru a le hrăni. Există roboți care pot efectua operațiuni specifice precum mulsul vacilor, având la bază date concrete, pentru a se asigura că furnizează o producție de lapte constantă.

Agricultura de precizie

În acest caz, roboții sunt echipați cu senzori și camere pentru monitorizarea culturilor de precizie, colectând date importante. De asemenea, pot fi echipați cu dispozitive pentru plivirea, recoltarea sau plantarea recoltelor, reducând nevoia implicării umane.

Agricultura Urbană și Sistemele de Cultivare pe Verticală

Pe lângă utilizarea tehnologiei, un rol important în viitorul agriculturii îl reprezintă agricultura urbană, necesară pentru adaptarea la schimbările climatice și construirea spațiilor verzi în orașe. Inovațiile tehnologice au facilitat metode de producție care pot fi utilizate în mediul urban pentru diversificarea lanțurilor de aprovizionare și creșterea accesului consumatorilor la alimente locale, proaspete. Pentru a eficientiza spațiul necesar creșterii recoltelor, a fost introdusă cultivarea verticală, care face posibilă construirea fermelor în diferite spații.

Avantajele cultivării verticale sunt diverse, precum:

Reducerea suprafeței necesare pentru producția de alimente;
Utilizarea spațiilor neutilizate sau neglijate;
Oferă randamente crescute cu un consum de resurse scăzut;
Permite cultivarea diferitelor alimente fără a ține cont de sezonalitatea acestora.

Agricultura Sustenabilă și Tehnologia Verde

Pentru a asigura o producție eficientă de hrană, a fost introdus conceptul de agricultură sustenabilă, care presupune utilizare unor practici prietenoase cu mediul, care limitează consumul de apă, și promovează sănătatea solului. Pentru atingerea acestor obiective, au fost introduse diferite metode de practicare a agriculturii, printre care se numără tehnologia verde. Utilizarea acestor tehnologii este benefică întrucât reduc impactul oamenilor asupra mediului și ajută la reducerea nivelului emisiilor de carbon.

Tehnologiile verzi care ajută la îmbunătățirea mediului sunt:

Energia regenerabilă;
Practicile no-till sau minimum-till;
Biotehnologia;
Irigarea;
Utilizarea dronelor.

Biosenzori și securitatea alimentară

Biosenzorii sunt o tehnologie verde cu un impact semnificativ în agricultura digitală și în asigurarea securității alimentare. Întrucât calitatea și siguranța alimentelor reprezintă elemente importante în calitatea vieții indivizilor, monitorizarea acestor aspecte este necesară pentru a asigura bunăstarea populației globale. În acest context, biosenzorii, dispozitive specifice, au fost introduși pentru a analiza concentrația anumitor elemente și pentru a transmite informații cu privire la reacțiile biochimice care au loc. În această industrie, biosenzorii au în special rolul de a detecta diferitele organisme patogene prezente în alimente, înainte de a ajunge pe rafturile magazinelor.

Producția personalizată de alimente cu ajutorul tehnologiei

În ultimii ani, interesul oamenilor față de mâncarea sănătoasă, nutritivă, a crescut exponențial. Cu toate că recomandările specialiștilor în nutriție referitor la alimentele care pot fi considerate sănătoase și nesănătoase au fost utilizate la scală largă de guverne, acest lucru nu a reușit să schimbe obiceiurile alimentare ale indivizilor. Din acest motiv, au fost introduse tehnologii specifice de personalizare a alimentelor pentru a le conferi anumite caracteristici care să susțină creșterea nutrienților și absorbția acestora în organismul uman.

Personalizarea alimentelor constă în personalizarea caracteristicilor alimentelor ținând cont de nevoile și particularitățile indivizilor precum:

Cerințe funcționale și nutritive;
Gen;
Vârstă;
Preferințele în materie culori, gust, formă, dimensiuni, preț;
Stilul de viață.

Agricultura digitală are la bază îmbunătățirea nutrienților prezenți în alimente. Odată cu dezvoltările tehnologice au apărut metode prin care agricultura poate contribui la introducerea substanțelor nutritive în fructe și legume prin:

Biologia moleculară - prin care multe produse și alimente au fost modificate și îmbogățite cu substanțe benefice;
Utilizarea fertilizatorilor - această metodă este eficientă în special în compozițiile ce conțin nutrienți precum zinc și seleniu;
Ingineria genetică - prin care alimentele sunt modificate genetic cu proprietăți specifice.

Agricultura Lunară și pe Marte: Explorarea viitoare a Spațiului

Odată cu dezvoltarea tehnologiei și noile progrese, cercetătorii și oamenii de știință au devenit interesați de posibilitatea practicării agriculturii în spațiu. Deși există cele două elemente necesare, apa și pământul, agricultura ar putea avea de suferit din cauza lipsei atmosferei și a solului fertil. Cu toate acestea, NASA cercetează diverse metode prin care agricultura lunară ar deveni o realitate. În ceea ce privește planeta roșie, realitatea este diferită, întrucât solul prezintă elemente toxice care periclitează dezvoltarea alimentelor. Din acest motiv, diverși cercetători studiază impactul microorganismelor în agricultură pentru încurajarea cultivării extraterestre.

Provocări și oportunități în adoptarea tehnologiei agricole

Când vine vorba despre adoptarea tehnologiei, indiferent de domeniu, există puncte de vedere diferite. Pe de-o parte, tehnologia și inovația reprezintă eficientizarea operațiunilor, eliminarea erorilor și alocarea unor resurse bugetare reduse. Pe de altă parte, poate afecta economia și existența locurilor de muncă.

Beneficiile adoptării tehnologiei agricole includ:

Creșterea productivității agricole;
Reducerea impactului negativ asupra ecosistemelor;
Creșterea siguranței angajaților;
Reducerea utilizării pesticidelor, fertilizatorilor, și a substanțelor dăunătoare mediului.

Dezavantajele adoptării tehnologiei agricole: