Сельское хозяйство будущего реферат

Обновлено: 02.07.2024

Сегодня технологии сельского хозяйства изменяются не менее динамично, чем технологии в компьютерных и высокотехнологичных областях. Важнейшими направлениями, несомненно, были и остаются повышение производительности, снижение себестоимости и повышение качества продукции. Основными инновациями в сельком хозяйстве являются:

Инновации в области обработки почвы
Инновации в сфере производства сельскохозяйственных машин и оборудования
Инновации в осушении и орошении почвы
Инновации в выращивании и содержании скота
Инновации в технологиях сбора и сохранения продукции
Инновации в сфере транспортировки и реализации готовой продукции

Это конечно далеко не полный перечень инновационных направлений в современных технологических циклах в сельскохозяйственной отрасли.

Несомненно, одним из самых активных направлений развития современных сельскохозяйственных технологий является производство экологически чистых продуктов. Особое внимание сегодня обращается на качество произведенной продукции.

Развитие и модернизация современной сельскохозяйственной техники также способствует повышению производительности и качества продукции. Новые сельхозмашины позволяют снизить потери при сборе урожая, гибко реагировать на изменения климата и максимально использовать задействованные под сельхозкультуры площади.

В животноводческой отрасли сельского хозяйства также простор для инновативных решений в технологиях довольно широк. Так активно внедряются инновативные методы в технологиях разведения и содержания крупного и мелкого рогатого скота, на птицефермах, при выращивании и заготовке кормовой базы, в области ветеринарного обеспечения.

Сельское хозяйство на современном этапе переживает новый подъем. Развитие новых технологий позволяет увеличить производительность, снизить себестоимость производства, а также улучшить качество продукции. В современном сельском хозяйстве можно выделить несколько направлений развития технологий и использования инноваций:

Технологии обработки почвы
Технологии производства сельскохозяйственных машин и оборудования
Технологии выращивания и содержания скота
Технологии осушения и орошения почвы
Технологии сбора и сохранения продукции
Технологии транспортировки и реализации продукции

Кроме этих направлений существует еще широкий спектр инновационных направлений, применимых в сельском хозяйстве.

Вопросы производства экологически чистых продуктов выходят сегодня на первый план. В связи с этим очень востребованы сегодня технологии, позволяющие повысить чистоту продуктов. Использование современной техники также способствует повышению качества продукции. И конечно же, несомненно, одним из приоритетных направлений было и есть все, что связано с повышением производительности продукции. Инновации, позволяющие собирать по нескольку урожаев сельскохозяйственной продукции в год успешно дополняют технологии безотходного производства и технологии грамотного сбора и сохранения урожая.

В секторе животноводства развиваются технологии заготовки кормов, технологии содержания и разведения птицы, скота и ранее экзотических животных.

Возможности современного сельского хозяйства сегодня не менее впечатляющи чем возможности космической и компьютерной отраслей и от инноваций в этой области зависит обеспечение продуктами питания населения страны. Эффективные методы противостояния природным катаклизмам и сохранение урожая и поголовья скота тоже относятся к приоритетным направлениям.

Таким образом современные технологии в области сельского хозяйства развиваются, пополняются новыми техническими решениями, идеями, разработками.

Это касается многих стран и регионов, как крупных населенных пунктов, так и пригородов. Тем не менее, продуктов питания производится гораздо больше, чем раньше, сейчас наблюдается максимум. Новые технологии позволяют решить проблему нехватки еды, причем нужны не только чисто технологические инструменты, но и новые подходы к сельскому хозяйству.

Новые высоты

Для них нужен объем, а не площадь, ведь здесь все выражается кубическими, а не квадратными метрами. В итоге на вертикальной ферме можно вырастить гораздо больше продуктов, чем не обычной, если говорить об одной и той же полезной площади.

Выращивать на вертикальных фермах можно не только фрукты и овощи. Компания Urban Organics, например, производит на своих фермах растения и рыбу (лосося). Все благодаря технологии, которая называется аквапоника. Это замкнутые системы, где растения способствуют росту рыб, а те — снабжают полезными элементами растения.

Та же компания, о которой шла речь выше, в 2014 году начала варить собственное пиво, создав миниатюрные пивоварни. В том же 2014 году Urban Organics была названа газетой The Guardian одной из наиболее инновационных среди всех сельскохозяйственных организаций мира.

Ну а сложности — есть ли они?

Да, конечно. Если создавать крупную многоуровневую ферму, то придется подыскать достаточно просторное, возможно, многоэтажное помещение, где можно выращивать большой объем продуктов питания.

Эта проблема понемногу нивелируется, поскольку появляются компании, оказывающие помощь фермерам, которые хотят создать собственные вертикальные поля. Одна из таких ферм называется Agritecture Consulting. На данный момент она помогла уже дюжине крупных проектов и продолжает оказывать помощь.

Объемы производимой продукции

Сколько городская ферма может произвести продукции, можно показать на примере все той же Urban Organics. Так, в прошлом году компания открыла новую ферму, гораздо более крупную, чем все остальные. Ее производительность составляет около 124 тонн свежей рыбы и 215 тонн растений в год.

По его мнению, если городских ферм будет достаточно много, это поможет создать в будущем сообщества городских жителей, целые районы, которые обеспечивают себя сами, то есть их можно будет назвать автономными.

Фермы будущего

Если люди будут продолжать развивать эту сферу, то через некоторое время можно будет говорить о глобальном сообществе. Постепенно эта сфера становится все более развитой, в нее входят новые игроки.

В населенном пункте крупная ферма такого рода может быть инструментом для получения продуктов питания, а также стимулом для экономики города — ведь создаются новые рабочие места, причем их может быть немало.

Создавая такие предприятия, стоит обращать внимание на сам регион. Например, пока там, где и так много полей, которые справляются со своей задачей — обеспечением людей продуктами питания, вертикальные фермы могут и не быть насущной необходимостью. Но вот в бедных странах, регионах, где сельское хозяйство неразвито и наблюдается продуктовый дефицит — там подобные компании могут быть весьма и весьма нужными.

Издание MIT Technology Review назвало точное земледелие одним из прорывных трендов нынешнего года: в то время, когда весь технологический мир сходит с ума от big data, одна из жизненно важных отраслей экономики просто не может оставаться прежней. В основе принципа точного земледелия лежит идея о том, что возделываемое пространство неоднородно, а каждый отдельный участок требует уникального ухода. На практике это оборачивается минимизацией расходов: благодаря использованию наземных датчиков, а также спутниковой и аэрофотосъёмки, можно тратить удобрения только на те места, которые этого требуют.

Согласно прогнозу правительства Канады, уже к 2020 году сельскохозяйственные дроны и датчики, отслеживающие состояние почвы, воздуха и посевов на полях, станут нормой. В дальнейшем, используя полученную от них информацию, интеллектуальные системы смогут автоматически принимать решения об уходе за растениями, не привлекая человека. Подобный тренд стоит ждать и в животноводстве: благодаря сенсорам фермеры смогут в реальном времени получать информацию о самочувствии каждого животного.

Агботы

Дроны с инфракрасными сенсорами на полях — не единственные технические новинки, которые должны повысить производительность труда в сельском хозяйстве. Уже сейчас самые передовые доильные автоматы не требуют вмешательства человека и не вызывают стресса у животных: коровы сами решают, когда пришло время доения. А за $50 000 можно приобрести робота, который будет собирать клубнику с грядки. К началу следующего десятилетия сельхозяйственные роботы (они же агботы) автоматизируют все рутинные полевые работы: вспашку, посадку, прополку, полив, внесение удобрений и сбор урожая. А ещё через пять лет интеллектуальные системы станут управлять целыми роями сообщающихся агботов.

Новые источники еды

В будущем продовольственная проблема может потребовать поиска новых источников пищи. Так, в течение ближайших 20 лет человечество будет вынуждено использовать в пищу насекомых, чтобы победить голод, считают в ООН. Такая еда доступна, а её производство проще привычного животноводства и наносит меньший ущерб окружающей среде — тем более что по меньшей мере миллиард людей в развивающихся странах уже используют в пищу несколько тысяч видов насекомых (в прошлом году Европейский союз инвестировал в подобные исследования $4 млн).

А в земледелии человек может вернуться к использованию традиционных, но полузабытых и вытесненных европейцами культур — например, возделываемых в высокогорных областях киноа и проса, которые отличаются повышенной стойкостью и неприхотливостью. Богатое белком киноа и вовсе рассматривается как один из главных продуктов XXI века — впрочем, конкуренцию злаку могут составить водоросли, уже занимающие ключевое место в рационе азиатов.

Быстрая селекция

Другой путь борьбы с голодом — выведение новых сортов растений: так, например, в течение ближайших 20 лет могут быть созданы многолетние зерновые культуры, которые позволят снизить затраты на удобрения и гербициды. Правда, для того чтобы система сельского хозяйства стала устойчивой, придётся значительно ускорить селекцию, используя статистическую обработку результатов и перепоручив отбор машинам. Возможно, уже к концу этого десятилетия нормой станет генетический инжиниринг новых сельскохозяйственных культур.

Использование зелёной энергии

На животноводство приходится почти 20% всех мировых выбросов углекислого газа в атмосферу — это больше, чем у транспорта. Но в будущем эта цифра должна снизиться за счёт массового использования возобновляемых источников энергии. Именно ветровые станции и солнечные батареи, установленные в сельской местности, будут питать рои сельскохозяйственных роботов. К тому же благодаря использованию новых батарей на основе минерала перовскита удастся снизить стоимость солнечной энергии на 75% и тем самым уменьшить себестоимость продуктов.

Вертикальные сады в городах

К середине XXI века население планеты составит не менее 9 млрд человек, три четверти из которых будут проживать в городах, — почему бы не сэкономить на транспортировке и не перенести высокотехнологическое сельское хозяйство в мегаполисы? Это станет возможным при использовании вертикальных ферм: они не требуют большой площади и позволяют собирать урожаи круглый год. Согласно прогнозу правительства Канады, такие агрокомплексы станут нормой к 2027 году, пока же экспериментальные фермы существуют во дворах и на крышах жилых и офисных зданий. Один из самых известных примеров вертикального сада реализовала японская компания Pasona. Значительная часть штаб-квартиры организации отведена под гидропонные установки и искусственные грядки, на которых выращивают рис, овощи и фрукты для сотрудников.

Искусственное мясо

В августе прошлого года в Лондоне двое добровольцев попробовали первый искусственный бургер, выращенный в лабораторных условиях из индуцированных стволовых клеток. Сооснователь Google Сергей Брин купил котлету за $400 000, но в итоге она оказалась жёсткой и пресной. Ничего страшного: если спонсируемые им исследования продолжатся, уже к 2025 году искусственное мясо станет вкуснее, дешевле и сможет заменить собой настоящее. И это не просто прихоть: система животноводства в его нынешнем виде неустойчива и неэффективна, под выпас скота используется до трети всех земель планеты, а сельскохозяйственные животные потребляют большую часть выращиваемого зерна. Сергей Брин — не единственный, кто осознает это. В эксперименты по выращиванию мяса из стволовых клеток инвестировал Билл Гейтс, а сооснователи Twitter Биз Стоун и Эван Уильямс предлагают воспользоваться искусственными заменителями на основе растительного сырья.

За последние пять лет дискуссия о перспективах развития АПК заметно сместилась от финансовой повестки в сторону высоких технологий. Свой прогноз основных тенденций в этой сфере составил Александр Чулок

Останется ли АПК, пусть даже в новом формате, через сто лет?

Сторонники консервативного подхода утверждают, что базовые отрасли агропромышленного комплекса (АПК) существуют тысячи лет и вряд ли за век будут разрушены. Тем более, по оценкам ООН, к 2050 году население Земли составит 9,7 млрд человек, а к 2100 — 11 млрд. Кто накормит этих людей?

Технократы и технооптимисты парируют, что такого масштаба и скорости, как у новой технологической волны, мы еще видели. А сто лет для современных инноваций в области IT, биоинженерии, энергетики, химии, строительства — это возможность для смены нескольких поколений научных парадигм, каждая из которых может на порядок превосходить предыдущую.

консервативные, которые будут происходить с высокой вероятностью;
футурологические, наступление которых возможно только при совпадении многих факторов.

Отдельное место занимают джокеры — события с низкой вероятностью, но масштабными потенциальными эффектами.

Составитель: Александр Чулок, директор Центра научно-технологического прогнозирования Института статистических исследований и экономики знаний НИУ ВШЭ.

В представленном прогнозе выделено три горизонта.

С 2020 по 2030 год — десятилетие цифровых трансформаций, новых бизнес-моделей и расширения границ АПК как сектора экономики. Многие инвестиции уже осуществлены, планы сформированы. Главный вопрос — скорость их распространения и наличие необходимых компетенций.

После 2050 года — период, после которого из традиционных прогнозов остаются только демографические и климатические, разрабатываемые такими фундаментальными международными организациями, как ООН или ОЭСР. Облик мировой экономики становится все более многовариантным. Останется ли роль агропромышленного комплекса неизменной на протяжении такого длительного горизонта прогнозирования — больший вопрос.

2020—2030 годы

Консервативный тренд

Футурология

Джокер

Вирусы, распространяющиеся вне географических границ и контроля человека;
Успешные эксперименты стран с биологическим оружием и его применение.

2030—2050 годы

Консервативный тренд

К 2050 году население планеты составит 9,7 млрд, причем в возрасте 80 лет будут 426 млн человек — в три раза больше, чем сейчас;
Мировой АПК разделен между несколькими транснациональными корпорациями, контролирующими всю производственную цепочку;
Еда в ее изначальной роли уступает место функциональным продуктам или их суррогатам;
Передовые технологии и ответственное отношение к природе позволяет начать восстанавливать биоразнообразие.

Футурология

Яркая черта: любая еда по запросу — в зависимости от предпочтений, генетической предрасположенности и религии. Этот же тренд поделит мировое сообщество на касты и страты, некоторые — радикальные

Джокер

Глобальное потепление или похолодание приводит к кардинальному изменению агроклиматической карты мира;
Рост численности населения и увеличение доли бедных приводят к тому, что голодающих становится больше. Социальный коллапс.

2050—2070 годы

Консервативный тренд

Активное освоение ранее труднодоступных и малопригодных для АПК мест позволяет получить иной класс технологий, отвечающих принципам эффективности, климатонезависимости, бережного отношения к природе;
Технологии освоения космоса активно используются на Земле. Стоимость технологий существенно снижается;
Технологии глубоко проникают во все звенья производственной цепочки в АПК;
Угрозы биоразнообразия и истощения почв снижаются.

Футурология

Яркая черта: в мире почти нет голодающих. Генетические, а также биотехнологии, нанотехнологии позволяют обеспечить каждого пищей (правда, практически не имеющей ничего общего с органической)

Джокер

Начавшийся в 2020-е годы тренд в виде биотехнологических экспериментов с собственным здоровьем приводит к появлению класса биохакеров, использующих еду для получения радикальных конкурентных преимуществ перед остальными — скорости мысли, выносливости, приспосабливаемости, долголетии и т.д.

2070—2120 годы

Консервативный тренд

Футурология

Яркая черта: внешне АПК возвращается к своему первозданному состоянию, только на новой, управляемой человеком платформе — практически вся природа оснащена датчиками и сенсорами. Еда используется как элемент досуга или развлечения

Читайте также: