Автоматизация сельского хозяйства является элементом преобразования агропродовольственных систем. Она помогает сельхозпроизводителям поддерживать или расширять производство по мере того, как люди уходят из сельского хозяйства в более высокооплачиваемые секторы экономики. Помимо сокращения потребностей в рабочей силе в сельском хозяйстве автоматизация может стимулировать дальнейшие преобразования агропродовольственных систем, создавая возможности трудоустройства в других звеньях этих систем. Исторически сложилось так, что по мере развития стран появляются более привлекательные возможности трудоустройства, которые приводят к оттоку рабочей силы из сельского хозяйства, а трудосберегающие инновации повышают производительность сельского хозяйства за счет снижения потребности в рабочей силе на единицу продукции 7, 8, 9. В результате такого сочетания тенденций в области предложения рабочей силы и спроса на нее доля населения, занятого в сельском хозяйстве, со временем сократилась, в том числе в странах с низким уровнем дохода и с уровнем дохода ниже среднего (см. рисунок 3).
Рисунок 3 Занятость в сельском хозяйстве как доля общей занятости в разбивке по группам по уровню дохода (ВВЕРХУ) и по регионам (ВНИЗУ), 1991–2019 годы
Эти преобразования сопровождаются развитием инноваций, достижениями научно-технического прогресса и ростом инвестиций; все это важнейшие компоненты социально-экономического развития, оказывающие влияние на агропродовольственные системы не только на этапе первичного производства. Например, обеспечение достаточным количеством доброкачественной и питательной пищи растущего и все более урбанизированного и обеспеченного населения требует инвестиций не только в сельскохозяйственное производство, но и в транспортировку, хранение и переработку пищевых продуктов, а также в другую инфраструктуру. Таким образом связи с производящими и потребляющими отраслями соединяют сельскохозяйственный сектор с несельскохозяйственным20. В рамках этих преобразований агропродовольственных систем автоматизация сельского хозяйства может принести множество преимуществ, которые рассматриваются ниже.
Возможности для сельхозпроизводителей
Автоматизация сельского хозяйства открывает множество возможностей для первичного производства и для агропродовольственных систем в целом. Она может способствовать повышению производительности труда, продуктивности земель и рентабельности, например, за счет более своевременного и тщательного ведения растениеводческого и животноводческого хозяйства21, 22, 23. Это, в свою очередь, способствует повышению доходов24, снижению рисков, повышению жизнестойкости и экологической устойчивости. С развитием цифровых технологий автоматизация сельского хозяйства может стать возможной в хозяйствах любого размера (т.е. соответствующие решения появятся для всех производителей: крупных, средних и мелких) и, таким образом, будет доступной в том числе и для мелких фермеров. Это может произойти либо за счет создания небольших машин и оборудования, адаптированных к условиям мелких хозяйств и производственных подразделений, либо в рамках механизмов совместного использования активов, которые функционируют на базе цифровых платформ (см. главу 3).
Автоматизация сельского хозяйства может также способствовать достойной занятости, поскольку обеспечивает лучшие и более безопасные условия труда и достаточный доход и уменьшает тяжесть сельскохозяйственных работ, которая по большей части ложится на плечи членов семьи, работающих бесплатно, в том числе на женщин и детей25, 26. Взрослым это может высвободить время для занятий какой-то еще деятельностью, приносящей доход, для работы в несельскохозяйственном секторе, для заботы о членах семьи и приготовления пищи27, а у детей появится возможность играть и ходить в школу26, 28, 29. Данные свидетельствуют о том, что те, кто применяют машинное доение, особо отмечают такие его преимущества с точки зрения улучшения качества жизни, как высвобождение времени для других нужд, в том числе для общения с близкими, а также более гибкий график работы30, 31. От облегчения тяжелого труда особенно выиграют сельские женщины: у них появится время для новых производственных инициатив и/или для расширения существующей деятельности в рамках агропродовольственных систем. Кроме того, автоматизация сельского хозяйства может привлечь в этот сектор молодежь.
Другим важным аспектом автоматизации является ее потенциал с точки зрения создания возможностей для сельского предпринимательства. Например, одним из основных препятствий для производства органической сельхозпродукции является стоимость и доступность рабочей силы. Несмотря на высокий спрос на органические продукты во многих странах, потребители не готовы платить за них столь высокую цену. Роботы для прополки, выборочной уборки урожая и других полевых работ могут значительно снизить стоимость органического производства, создавая тем самым возможности для большего количества производителей.
В прошлом для успешного автоматизированного выполнения определенных операций с помощью моторизованной техники нужно было соответствующим образом адаптировать сельскохозяйственное производство. Например, когда в Соединенных Штатах Америки появились комбайны для уборки томатов, был выведен такой их сорт, который равномерно созревает на ветке и имеет жесткую кожицу, которую машина практически не может повредить32. Новые достижения в области цифровой автоматизации могут предложить решения для гораздо более тонких сельскохозяйственных операций. Например, сейчас инженеры ищут робототехнические решения, которые позволили бы проводить механизированную уборку урожая клубники, которая является одной из самых деликатных и трудоемких культур.
Технологии автоматизации ориентированы не только на сельскохозяйственные операции непосредственно на фермах: есть и другие, в частности в области переработки, консервирования, хранения и транспортировки, и они могут способствовать сокращению потерь и порчи пищевой продукции, повышению безопасности пищевых продуктов и созданию добавленной стоимости33; все это необходимо для формирования эффективных агропродовольственных систем, способных обеспечить здоровое питание для всех на устойчивой основе. Автоматизация может также обеспечить более безопасные условия труда, например за счет снижения вредности производства, связанной с использованием пестицидов.
Решение проблемы дефицита рабочей силы
Если говорить о занятости, то автоматизация сельского хозяйства приветствуется в качестве решения проблемы острого дефицита рабочей силы в сельской местности, особенно в странах с высоким уровнем дохода (см. рисунок 3). Статистика показывает, что за последние десять лет в Европейском союзе из сельского хозяйства ушли 2,5 млн человек, и, согласно прогнозам, вплоть до 2030 года численность занятых в сельском хозяйстве и дальше будет уменьшаться на два процента ежегодно34. Основной причиной этого является непривлекательность сельского хозяйства как профессии (тяжелые условия труда, низкая заработная плата, отсутствие перспектив и т. д.). Карантинные меры и требования социального дистанцирования в связи с пандемией COVID-19 усугубили нехватку рабочей силы, а политические события, приведшие к введению иммиграционных правил и мер политики, ограничили возможность привлечения сезонных рабочих – мигрантов.
Многие сельхозпредприятия, особенно занимающиеся выращиванием фруктов и овощей, для выполнения таких задач, как сбор и упаковка продукции и лечение болезней растений, используют труд человека. Существенного количества рабочей силы могут потребовать и другие отрасли, например животноводство. Решения в области автоматизации могут скомпенсировать серьезную нехватку рабочей силы и дать сельхозпроизводителям возможность адаптироваться к внезапным потрясениям, нарушающим функционирование рынков труда; это поможет повысить устойчивость к внешним факторам. Кроме того, такие решения могут способствовать получению достойной занятости за счет создания большого количества квалифицированных рабочих мест, которые обеспечивают хороший доход и приемлемые условия труда, привлекая квалифицированных молодых работников35. Для реализации необходимых преобразований требуются подготовка кадров и наращивание потенциала (см. главы 4 и 5).
В условиях снижения доступности сельской рабочей силы в мире по мере преобразований в экономике (см. рисунок 3) поддержание и повышение производительности сельского хозяйства, вероятно, потребует автоматизации – по крайней мере, для выполнения трудоемких задач. Во многих регионах мира сокращение предложения рабочей силы в сельской местности привело к увеличению заработной платы в сельском хозяйстве, способствуя дальнейшему внедрению трудосберегающих технологий3, 36.
Изменения в структуре потребления
Глобализация способствовала изменению рациона питания, пищевых предпочтений людей и потребительского спроса и привела к ужесточению стандартов безопасности пищевых продуктов37. Потребители, особенно в странах с высоким уровнем дохода, все более внимательно относятся к тому, что они едят и как производятся, обрабатываются и транспортируются эти продукты38. Растет и обеспокоенность по поводу различных рисков для здоровья, связанных с болезнями растений и животных или чрезмерным использованием пестицидов и других химикатов. Передовые технологии цифровой автоматизации могут облегчить своевременное выявление очагов заболеваний и обеспечить точный подбор схемы лечения уже на раннем этапе, что гарантирует безопасность потребителей и ограничивает финансовые потери производителей. Это особенно важно в животноводстве, поскольку порядка 60 процентов "новых" инфекционных болезней являются зоонозными, а автоматизированные системы могут быть очень эффективны с точки зрения профилактики зоонозов и борьбы с ними39. Благодаря возможностям более точного выявления вредителей и болезней технологии цифровой автоматизации могут также способствовать сокращению использования пестицидов и химикатов в растениеводстве, обеспечивая эффективную защиту растений с минимальными рисками для здоровья. Ввиду своей исключительной точности и способности следовать стандартным процедурам обеспечения безопасности пищевых продуктов эти технологии могут предотвращать нашествия вредителей и вспышки болезней и бороться с ними эффективнее, чем это может сделать человек, что позволяет существенно повысить безопасность пищевых продуктов. Они не только более эффективно уничтожают патогенные микроорганизмы и блокируют пути передачи инфекции, но и сводят к минимуму использование химикатов40.
Растущая озабоченность потребителей по поводу качества, вкуса и свежести продуктов питания является дополнительным стимулом для инвестиций в цифровую автоматизацию (например, в датчики и картографические системы), которые помогают контролировать температуру и влажность. Таким образом, одним из ключевых факторов, способствующих внедрению автоматизации в сельском хозяйстве, является быстрое изменение предпочтений и потребностей потребителей41.
Экологическая устойчивость и благополучие животных
В условиях нарастания экологических и этических проблем, связанных с производством и потреблением продуктов питания, автоматизация сельского хозяйства имеет решающее значение для будущего агропродовольственных систем. Особенно много преимуществ может принести цифровая автоматизация. С помощью групповой (роевой) робототехники (см. Глоссарий) можно уменьшать уплотнение почвы и загрязнение рек, создавая возможности для почвозащитного и ресурсосберегающего земледелия, а это, в свою очередь, будет способствовать сохранению земель, почв и биоразнообразия для производства продовольствия и ведения сельского хозяйства и улучшению качества экосистемных услуг в сельскохозяйственных системах42. Цифровая автоматизация может также способствовать оптимизации использования природных ресурсов, таких как вода, например за счет автоматизированного орошения. Использование автономных роботов для выращивания плодово-ягодных кустарников может помочь сократить потребление фунгицидов и энергии, а если они будут работать на солнечной энергии, то и снизить выбросы углекислого газа. Но измеряя углеродный след, необходимо также учитывать энергоемкость процессов создания таких роботов и других технологий, используемых в прецизионном земледелии43.
Автоматизация сельского хозяйства может помочь справиться с некоторыми проблемами, связанными с изменением климата, облегчив тем самым усилия по адаптации. Особенно это касается цифровой автоматизации: применение этих технологий (например, в прецизионном земледелии) может повышать эффективность использования ресурсов в условиях, когда сельхозпроизводители сталкиваются со все большим количеством ограничений. Кроме того, в системах зондирования и раннего предупреждения они могут помочь справиться с неопределенностью и непредсказуемостью погодных условий, связанных с ускоряющимся изменением климата.
Поскольку стада животных увеличиваются в размерах, а увеличение численности поголовья отрицательно сказывается на благополучии животных, задача грамотного управления животноводством становится все более сложной44. В этом контексте фермерам могут помочь новые технологии автоматизации, такие как прецизионное животноводство, которые позволяют в режиме реального времени вести постоянный автоматизированный мониторинг и контроль продуктивности животных, воздействия на окружающую среду, а также параметров, связанных со здоровьем и благополучием животных45. Целый ряд различных систем, использующих такие технологии, как датчики, камеры и микрофоны, могут обнаруживать аномалии и сразу же предупреждать об этом фермеров, что дает им возможность вмешаться уже на ранней стадии. Но несмотря на то, что эти технологии весьма перспективны, их использование вызывает этические проблемы из-за их потенциального воздействия на отношения между человеком и животными (что крайне важно, поскольку это может повлиять как на благополучие, так и на продуктивность животных); это, в частности, касается объективации животных, а также понятия заботы о животных и профессиональной идентичности животноводов46, 47. Оценивая различные технологии, необходимо учитывать как их преимущества, так и связанные с их использованием этические проблемы.
Возможности цифровой автоматизации в плане содействия повышению эффективности, производительности, инклюзивности, жизнестойкости и устойчивости сельского хозяйства во многом зависят от того, насколько успешно удается преодолевать барьеры, стоящие на пути внедрения. Для этого нужны благоприятная обстановка и адекватные решения, адаптированные к местным потребностям и условиям.
