4 công nghệ nông nghiệp "thần kỳ" thay đổi tương lai nhân loại

Công nghệ cảm biến

Trong sản xuất cây trồng, chủ yếu là công nghệ cảm biến không khí và đất, trong chăn nuôi là cảm biến nhiệt độ, điều này cho phép bạn xem, hiểu và đánh giá tình hình trên đồng ruộng hoặc bên trong trang trại theo thời gian thực.Trong viễn thông, cảm biến trên thiết bị nông nghiệp, máy kéo, máy liên hợp, các máy móc và thiết bị khác cho phép cảnh báo người vận hành máy và thợ cơ khí rằng có thể sớm xảy ra sự cố.

Cảm biến vật nuôi với vòng cổ GPS có thể tự động xác định và truyền thông tin quan trọng trong thời gian thực. Cảm biến năng suất cho phép phân biệt loại phân bón cũng như xác định sức khỏe cây trồng trên khắp cánh đồng, ví dụ như bằng cách sử dụng ánh sáng hồng ngoại.

Cảm biến sức khỏe để theo dõi rung động và tình trạng chung của vật liệu trong các tòa nhà, trang trại và các cơ sở hạ tầng khác. Khả năng truyền đạt trực tiếp thông tin quan trọng trực tiếp cho các nhóm bảo trì.

Dựa trên khả năng tài chính của từng khu vực, công nghệ cảm biến dự kiến sẽ được sử dụng trong khoảng từ năm 2025-2027.

Công nghệ sản xuất thực phẩm "trong ống nghiệm"

Đây là công nghệ tạo ra các dòng thực phẩm mới để đáp ứng tốt hơn các nhu cầu sinh học và sinh lý. Trong đó, sản xuất thịt "trong ống nghiệm", một sản phẩm chưa bao giờ là một phần của động vật sống hoàn chỉnh. Một số dự án nghiên cứu đã được khởi động trong đó thịt được "nuôi" thử nghiệm trong điều kiện phòng thí nghiệm. Công nghệ này dự kiến sẽ ra mắt vào năm 2027.

Công nghệ tự động hóa

Công nghệ này có khả năng điều chỉnh tốc độ và thay thế cho các tính năng riêng lẻ của các loại máy nông nghiệp hiện nay trên thế giới. Nó có thể tính toán sơ bộ hình dạng của cánh đồng cũng như đảm bảo chức năng cũng như hiệu suất thay thế cho tất cả các loại máy móc nông nghiệp khác nhau.

Ngoài ra công nghệ này còn giúp nhân giống chọn lọc lặp đi lặp lại nhanh chóng các vật nuôi ở trang trại, phân tích năng suất của con cái ở cấp độ gen cho phép xác định chính xác các đặc điểm của con cái trong tương lai, cũng như đề xuất một thuật toán để cải thiện các đặc điểm của con cái.

Trong khi đó, Robot nông nghiệp sẽ đảm nhiệm vụ hái quả, cày ruộng, chăm sóc đất, làm cỏ, trồng trọt, tưới tiêu và các hoạt động công nghệ cần thiết khác thay thế con người. Công nghệ tự động hóa còn cho phép canh tác chính xác dựa trên quan sát và phản ứng với những thay đổi mới xuất hiện trên đồng ruộng. Với hình ảnh vệ tinh và cảm biến, nông dân có thể tối ưu hóa chi phí trong khi vẫn bảo tồn tài nguyên. Hiểu được sự biến đổi của cây trồng, phân tích dữ liệu vị trí địa lý và từ các cảm biến khác nhau sẽ tối đa hóa quá trình tự động hóa quá trình ra quyết định cho nhà sản xuất nông nghiệp.

Robot nông trại là sự kết hợp của hàng chục hoặc hàng trăm robot nông nghiệp với hàng nghìn cảm biến siêu nhỏ cùng nhau có thể theo dõi, dự đoán, trồng và thu hoạch cây trồng mà không cần hoặc không có sự can thiệp của con người. Các khoản đầu tư cho công nghệ tự động hóa đã được lên kế hoạch và nó dự kiến sẽ "trình làng" trong khoảng năm 2024-2026.

Công nghệ hệ sinh thái khép kín

Tạo ra các hệ thống sinh thái khép kín không phụ thuộc vào quá trình trao đổi chất bên ngoài hệ thống. Các hệ sinh thái khép kín này có khả năng chuyển đổi chất thải thành oxy, thức ăn và nước để hỗ trợ các dạng sống cư trú trong hệ thống. Những hệ thống như vậy đã tồn tại ở quy mô nhỏ, nhưng những hạn chế về công nghệ khiến chúng không thể mở rộng quy mô.

Sinh học tổng hợp là việc lập trình các hệ thống sống bằng cách sử dụng các bộ phận được tiêu chuẩn hóa, tương tự như cách máy tính được lập trình ngày nay bằng cách sử dụng các thư viện được tiêu chuẩn hóa. Mục tiêu cuối cùng là khả năng thiết kế, tạo và sửa chữa các hệ thống sinh học kỹ thuật xử lý thông tin, thao tác hóa chất, sản xuất vật liệu và cấu trúc, tạo ra năng lượng, cung cấp thực phẩm, duy trì và cải thiện sức khỏe của con người và môi trường của họ.

Canh tác theo phương thẳng đứng như một phần mở rộng tự nhiên của nông nghiệp đô thị. Các trang trại thẳng đứng sẽ trồng các loại thực vật hoặc động vật trong các tòa nhà cao tầng chuyên biệt hoặc hỗn hợp trong bối cảnh đô thị hóa. Sử dụng các kỹ thuật tương tự như nhà kính, giàn thẳng đứng giúp tăng cường ánh sáng tự nhiên. Với phương pháp này sẽ đảm bảo sản xuất cây trồng quanh năm, tránh được mọi điều kiện thời tiết, hỗ trợ tự chủ lương thực đô thị và giảm chi phí vận chuyển.

Công nghệ hệ sinh thái khép kín này dự kiến sẽ được triển khai hoàn chỉnh trong khoảng thời gian từ năm 2023-2027.