В этом разделе рассматриваются возможные пути развития технологий автоматизации сельского хозяйства для различных типов стран и фермерских хозяйств с учетом тех структурных факторов, которые могут повлиять на распространение и внедрение этих технологий. Представлен анализ перспектив повышения устойчивости механизированного сельского хозяйства. Оборотной стороной преимуществ механизации с использованием моторизованной техники стал ряд негативных последствий для окружающей среды: в частности, расширение посевных площадей произошло за счет лесов или пастбищ в саваннах50. В этом разделе также обсуждается потенциал автоматизации маломасштабного сельскохозяйственного производства и некоторые экономические и социальные последствия путей дальнейшего развития автоматизации.
Перспективы повышения устойчивости высокомеханизированного сельского хозяйства
В странах с высоким уровнем дохода, а также во многих коммерческих хозяйствах в странах с низким и средним уровнями дохода сельское хозяйство уже является высокомеханизированным, что отчасти стало результатом нехватки или сезонных колебаний предложения сельскохозяйственной рабочей силы. В целях получения эффекта масштаба используется в основном тяжелая и мощная техника. Однако имеющиеся данные показывают, что это привело к эрозии почв, обезлесению, увеличению выбросов парниковых газов (ПГ) и утрате биоразнообразия51. Во многих странах поставщики услуг часто используют крупногабаритную технику и в основном обслуживают тех фермеров, которые очистили свои участки от деревьев и пней40, 52, но вырубка деревьев на фермах и изменение структуры посевных площадей, обусловленное механизацией, могут усугублять эрозию почв7. Кроме того, эрозия и деградация почв, связанные с использованием тяжелой техники, приводят к снижению урожайности38, 53. Использование мощных тракторов коренным образом изменило облик сельских ландшафтов, поскольку производители обычно увеличивают и перестраивают земельные участки, а это ведет к утрате разнообразия сельскохозяйственных угодий и биоразнообразия для производства продовольствия и ведения сельского хозяйства50, 52. Механизация с использованием моторизованной техники связана с уменьшением разнообразия сельскохозяйственных культур, поскольку она стимулирует переход на культуры, производство которых легче механизировать: это, в частности, пшеница, кукуруза и рис4. К сожалению, фермеры обычно не применяют методы, способствующие сохранению биоразнообразия, такие как почвозащитное и ресурсосберегающее земледелие, совместный посев культур и севообороты, ввиду их трудоемкости54. Механизация часто сужает специализацию и уменьшает разнообразие сырьевых товаров, а это может снизить устойчивость к внешним факторам55.
Для решения этих проблем инновации в области механизации можно сориентировать на использование средств малой механизации, которые не так сильно уплотняют почву и смягчают негативное воздействие на окружающую среду. Важную роль в уменьшении масштабов этих последствий может сыграть автоматизация, соответствующая размерам хозяйства и адаптированная к местным условиям. Задействование автономных роботов может способствовать сокращению использования химикатов и энергопотребления, а если они работают от возобновляемых источников энергии, то и снижению выбросов парниковых газов56. В поиске решений по механизации, наиболее соответствующих местным агроэкологическим условиям, могут помочь прикладные технические и агрономические исследования. Правительства могут также использовать меры политики, способствующие расширению доступа к сельхозтехнике с доказанной экологичностью38, 40.
Уменьшить эрозию почв можно с помощью почвозащитного и ресурсосберегающего земледелия, в котором вместо плугов используются рыхлители или сеялки прямого посева. Благодаря применению этих методов, минимально нарушающих структуру почвы, в сочетании с севооборотом и сохранением почвенного покрова, уменьшение масштабов эрозии может достигать 99 процентов57. Почвозащитное и ресурсосберегающее земледелие, по-видимому, является одним из путей развития сельского хозяйства, но для того, чтобы избежать некоторых из этих проблем, необходимы решения, адаптированные к местным условиям58. В этом контексте в мае 2019 года Центром устойчивой механизации сельского хозяйства (региональным учреждением Экономической и социальной комиссии для Азии и Тихого океана) совместно с партнерами в Камбодже был организован региональный тренинг по механизации почвозащитного и ресурсосберегающего земледелия59.
Переход на возобновляемые источники энергии важен не только с экологической точки зрения, но и с финансовой. Компании TROTRO Tractor (Гана) и Tun Yat (Мьянма) назвали важными препятствиями для внедрения рост и нестабильность цен на топливо (см. Приложение I). Кроме того, новые возможности для автоматизации систем электроснабжения во всей производственно-сбытовой цепочке открывают возобновляемые источники энергии, которые могут быть особенно привлекательны для отдаленных сельских районов60. Однако с помощью возобновляемых источников, которые доступны сейчас, не все операции выполняются эффективно. Например, для энергоемких работ по подготовке земли к севу электричество использовать нецелесообразно. Для того чтобы определить, какие автономные решения на основе возобновляемых источников энергии могут быть наиболее эффективны для каждого типа оборудования в производственно-сбытовой цепочке, необходимы исследования51.
Во второй главе доклада показано, что в высокомеханизированных хозяйствах стимулами к внедрению технологий цифровой автоматизации и робототехники с искусственным интеллектом являются дефицит рабочей силы, а также необходимость повышения эффективности и устойчивости к климатическим потрясениям и стрессам. Фактологические данные свидетельствуют о наличии экологических выгод от использования этих технологий. Эти данные могут быть полезны для разработки дальнейших инноваций, но учитывая их ограниченность и тот факт, что многие решения пока находятся на ранних стадиях разработки и коммерческой реализации (см. рисунок 6), дать обобщенную характеристику их потенциальных преимуществ не представляется возможным. По мере дальнейшего развития этих технологий и их более широкого освоения во всем мире, в том числе за счет совместного использования и услуг проката, их могут начать внедрять и более мелкие хозяйства31.
В странах с высоким уровнем дохода роботы заменяют ручной труд в самых разных областях: от орошения, поиска вредителей, сбора урожая и прополки до отбора фруктов. Так, в одном из тематических исследований (Harvest CROO Robotics) поставщик услуг отметил, что 70 процентов производителей клубники из Соединенных Штатов Америки уже инвестировали в его проект по созданию роботов для уборки клубники (см. врезку 16). Робототехнические технологии могут пойти на пользу окружающей среде, если с их помощью удастся сократить или исключить использование пестицидов и гербицидов. Автономные сельскохозяйственные роботы позволяют экономить трудозатраты и точнее соблюдать сроки выполнения необходимых операций, оптимизировать количества вносимых сельскохозяйственных материалов и уменьшать уплотнение почвы, особенно в случае применения роевой робототехники. Обзор 18 исследований позволяет предполагать, что в определенных обстоятельствах использование автономных сельскохозяйственных роботов для уборки урожая, посева и прополки является экономически целесообразным61, 62, 63. В частности, роевая робототехника обеспечивает экономический эффект на небольших полях неправильной формы64. Для того чтобы обеспечить наращивание инвестиций в разработку соответствующих технологий, директивным органам и производителям необходимо иметь более четкое представление обо всех этих преимуществах.
Врезка 16Использование сельскохозяйственных роботов как решение проблемы дефицита рабочей силы на уборке клубники
Автоматические уборочные сельскохозяйственные машины могут в автономном режиме собирать, осматривать, очищать и упаковывать урожай. Технология Harvest CROO Robotics была разработана в Соединенных Штатах Америки в целях решения проблемы дефицита рабочей силы в производстве клубники с помощью робота-комбайна. Каждый комбайн оснащен шестнадцатью независимыми роботами, которые перемещаются по ферме, проверяют качество и спелость клубники, а затем приступают к ее сбору, очистке и упаковке. Таким образом, эта технология полностью заменяет ручной труд в процессах диагностики, принятия решений и выполнения этой задачи.
Harvest CROO Robotics – одно из немногих известных решений в области уборки клубники, доступных сейчас в США. Компании удалось привлечь инвестиции примерно 70 процентов национальных производителей клубники, как правило крупных, поскольку те были озабочены проблемой нехватки рабочей силы и затрат на нее. Услуги оплачиваются по факту их оказания: платежи производителей привязаны к объему собранного урожая.
После масштабирования этой технологии задача будет состоять в том, чтобы организовать удаленное управление парком комбайнов из операционного центра; помимо сбора, проверки, очистки и упаковки урожая можно будет также собирать данные для обмена ими с производителями.
ИСТОЧНИК: Ceccarelli et al., 202231.
Потенциал автоматизации немеханизированных и маломеханизированных мелких хозяйств
Мелкие сельхозпроизводители представляют очень широкий и весьма разнообразный спектр производственно-хозяйственных единиц. Кто-то из них ведет полностью товарное производство и использует современные технологии, включая моторизованную технику, но есть и такие, кто занимается натуральным хозяйством и использует самые примитивные орудия труда. Как правило, в таких хозяйствах используется преимущественно труд членов семьи и механизирована (если вообще механизирована) лишь часть сельскохозяйственных операций. Но зачастую им могло бы быть выгодно расширение рынков аренды техники. На рынке аренды обычно преобладает тяжелая техника, которую перегоняют между разными агроэкологическими зонами внутри и за пределами национальных границ. Чтобы воспользоваться этими услугами, производителям приходится приспосабливать свои хозяйства и системы земледелия, сориентировав их на крупномасштабное сельскохозяйственное производство. Поэтому настоятельно необходимы решения, учитывающие специфику конкретных хозяйств. Это нужно для того, чтобы, во-первых, устранить негативные последствия прошлых этапов механизации, а во-вторых, способствовать ее развитию, обеспечив устойчивое повышение производительности.
Мелким хозяйствам больше подходят средства малой механизации
Ключевую роль в повышении уровня механизации в Азии сыграли такие технологические решения, как небольшие двухколесные и четырехколесные тракторы2, 19, 20. Для мелких хозяйств, наверное, больше подходят и более выгодны двухколесные. Они маневренные, легко обходят пни и камни, и с их помощью можно свести к минимуму утрату биоразнообразия, поскольку для их работы не нужна серьезная расчистка полей. Они также проще в эксплуатации, ремонте и обслуживании, а под их покупку легче получить микрофинансирование22, 65. То же касается и широкого спектра другой малогабаритной моторизованной техники: она в большей степени способствует сохранению биоразнообразия, поскольку для ее работы не требуется существенное изменение или расчистка сельскохозяйственных земель. Внедрение такой техники может быть полезно и с точки зрения содействия гендерному равенству (см. врезку 17, в которой представлены успешные примеры использования средств малой механизации женщинами в Непале): с их помощью можно добиться экономии трудозатрат и ресурсов и обеспечить расширение прав и возможностей женщин.
Врезка 17Экономическая модель внедрения моторизованной техники женщинами: данные из Непала
Есть три способа, с помощью которых механизация может расширить права и возможности женщин и удовлетворить их потребности. Женщины могут быть: i) клиентами поставщиков услуг механизации: в этом случае механизация будет способствовать сокращению объема тяжелой физической работы на фермах и высвободит женщинам время для отдыха или другой социальной или экономической деятельности; ii) операторами машин и оборудования или работниками служб проката техники: это позволит им использовать свои технические навыки для получения дохода; и iii) предпринимателями, управляющими собственными службами проката сельхозтехники: в этом случае они смогут предоставлять услуги по механизации другим фермерам и получать доход.
В одном из последних докладов ФАО содержится информация об использовании техники для растениеводства и послеуборочных работ в Непале. Задачей является поощрение и поддержка доступа женщин к механизации сельского хозяйства в качестве операторов и/или менеджеров. Примерами моторизованной техники, используемой женщинами, являются:
- Моторный фрезерный культиватор. Они бывают нескольких типов и размеров. С помощью такого культиватора можно проводить прополку и междурядную обработку широкорядных культур, таких как овощи, кукуруза и сахарный тростник. В этом докладе указано, что всего одна такая машина может пропалывать очень большую площадь, если сравнивать с производительностью ручного труда. Женщины, выращивающие кукурузу в районе Данг, сообщили, что, используя мощный фрезерный культиватор вместо того, чтобы платить за ручную прополку, они могли бы экономить 10 000 непальских рупий (84 долл. США) на бигу (площадь, соответствующая 0,66 га).
- Передвижная молотилка – это молотилка с приводным двигателем, используемая для измельчения риса или пшеницы. Она устраняет необходимость в тяжелой работе – обмолоте зерна вручную, экономит время и позволяет значительно увеличить количество обмолоченного зерна (в 8-10 раз превышающее выработку при ручном обмолоте). Благодаря высокой скорости обмолота она подходит для индивидуальных поставщиков услуг и для специализированных центров проката техники.
- Кукурузная молотилка используется для отделения зерен от початка. Она избавляет от тяжелой работы и боли при ручном лущении, экономит время и значительно увеличивает количество зерна, которое может быть вылущено за заданное время (этот агрегат работает в 30-40 раз быстрее человека). Вылущенное зерно кукурузы также занимает меньше места, чем кукуруза в початках, что облегчает хранение.
ИСТОЧНИК: Justice, Flores Rojas and Basnyat, 202266.
Технологии цифровой автоматизации могут обеспечить множество преимуществ, но для мелких фермеров их внедрение сопряжено со множеством проблем
В исследованиях, посвященных прецизионному земледелию в странах с низким уровнем дохода и с уровнем дохода ниже среднего, все чаще подчеркивается необходимость использования потенциала технологий цифровой автоматизации в маломасштабном сельском хозяйстве67, 68, 69. Для стимулирования их внедрения некоторые поставщики услуг рассматривают возможность предоставления бесплатных консультаций мелким производителям, выстраивая свою бизнес-модель с учетом потенциального дохода, получаемого от продажи данных, которые они собирают у фермеров31. При условии соблюдения конфиденциальности и стандартов в области обмена данными этот вариант может быть весьма перспективным. Кроме того, фермеры готовы выращивать одни и те же культуры на соседних участках, чтобы разделить между собой расходы на оплату консультационных услуг на основе БАС (например, в Буркина-Фасо70, Гане71 и Руанде72).
Цифровые технологии также способствовали росту популярности консультационных услуг по вопросам сельского хозяйства среди мелких производителей30. В странах с низким уровнем дохода чаще всего применяются такие цифровые решения, как программные цифровые инструменты: причиной является их дешевизна, но об их влиянии на производительность труда и экологическую устойчивость пока практически ничего не известно. Кроме того, имеющихся данных еще недостаточно для выработки индивидуальных рекомендаций, необходимых мелким производителям, а низкий уровень цифровой грамотности приводит к трудностям с масштабированием. Существует также большой цифровой разрыв: у женщин и других уязвимых групп доступ к цифровым решениям хуже. Другой новой проблемой во многих странах является отсутствие законодательства о конфиденциальности и защите данных, что может привести к их неправомерному использованию третьими лицами73.
Проводятся также исследования об использовании беспилотных летательных аппаратов для внесения удобрений и химикатов в мелких хозяйствах (в том числе в Африке)74, 75; коммерческая реализация уже началась, но применяемые технологии преимущественно основываются на использовании карт и практически не предусматривают возможности автономного принятия решений. Преимуществами внесения удобрений с помощью дронов являются повышенная точность, снижение воздействия пестицидов, возможность работы на полях, недоступных для обычной сельхозтехники (из-за слишком высокой влажности почв на полях или труднодоступности земель), а также предотвращение возможности повреждения посевов из-за перемещений оборудования. Рентабельность зависит от стоимости оборудования, эффективности применения, экономии материалов за счет точечного внесения, а также от повышения урожайности благодаря уменьшению ущерба по сравнению с использованием наземной техники. Для мелких сельхозпроизводителей, у которых собственного оборудования обычно нет, ключевое значение имеют наличие и экономическая доступность дронов. Применение этих технологий сопряжено со множеством проблем, включая заправку распылителей, туковых бункеров и баночных высевающих аппаратов, подзарядку батарей, использование этикеток пестицидов для точечного применения, обучение пользователей, а также недопущение перемещения дронов в районы, где вносить соответствующие материалы не нужно. Для решения этих задач необходим технический и институциональный потенциал, что уже само по себе может стать дополнительной проблемой во многих странах с низким и средним уровнями дохода76.
Поскольку одним из препятствий на пути внедрения цифровой автоматизации мелкими производителями является стоимость технологий, для повышения их доступности особенно важно обеспечить их усовершенствование, масштабирование и наличие инновационных бизнес-моделей. Наглядным примером являются компьютеры и смартфоны: когда их производство стало массовым, они очень сильно подешевели, что создало возможность их более широкого применения в прецизионном сельском хозяйстве31. В ряде случаев проблему для сельскохозяйственного производства представляет дефицит воды. Пример успешного внедрения автоматизированных теплиц в Мали (в таких теплицах полив и использование пестицидов контролируются компьютером) показывает, что такие технологии могут повысить эффективность использования воды и вводимых ресурсов77.
Прецизионное животноводство
Прецизионное животноводство применяется в основном в интенсивных системах хозяйствования в странах с высоким уровнем дохода, где для контроля состояния здоровья, репродуктивного статуса и поведения животных используются датчики. В целях улучшения качества продукции за счет облегчения прослеживаемости скота, выращенного в экстенсивных системах животноводства, все чаще используются технологии электронного мечения животных и блокчейн29. Однако для большинства животноводов из стран с низким уровнем дохода эти передовые технологии по-прежнему слишком дороги: там технологии прецизионного животноводства в основном используются для создания виртуальных систем ограждения со звуковыми оповещениями, электрошоком или другими сигналами, помогающими удержать животных в границах определенной территории. Эти технологии снижают трудоемкость и потребность в рабочей силе, облегчают управление размножением, сбор информации и управление интенсивным хозяйством и могут устранить необходимость в устройстве физического ограждения. Кроме того, ГНСС помогают животноводам определять местонахождение животных, пасущихся на больших открытых пастбищах: они могут быть подключены к датчикам для мониторинга температуры, движения и других показателей состояния здоровья и репродуктивного статуса. Однако в экстенсивных пастбищных системах индивидуальные датчики ГНСС для каждого животного пока обходятся слишком дорого. Как и в растениеводстве, для обеспечения доступности этих технологий в экстенсивных системах пастбищного животноводства в странах с низким уровнем дохода необходимы реорганизация (с целью снижения издержек и обеспечения массового производства) и инновационные бизнес-модели29. Широкие возможности для прецизионного животноводства обеспечивают приложения для доступа к полезной информации, связанной с управлением животноводством78. По отдельным свидетельствам из Кении, пастбищные скотоводы все чаще используют такие приложения, чтобы указать состояние пастбищ и помочь найти достаточное количество корма при перегоне стад79. Приложения, использующие спутниковые данные, могут помочь определить болезни животных и сообщить о них, что позволяет животноводам принимать быстрые и целенаправленные меры78.
Механизмы совместного использования активов в целях механизации
Цифровые инструменты также очень перспективны в плане развития механизмов совместного использования сельхозтехники мелкими производителями. Например, устройства слежения на базе ГНСС и программное обеспечение для управления парком техники (в частности, работающие по тому же принципу, что и сервис заказа такси "Убер") обещают значительно снизить операционные издержки мелких производителей и поставщиков услуг по аренде техники и могут облегчить надзор за операторами техники со стороны поставщиков услуг29. В качестве примеров можно привести TROTRO Tractor в Африке и Tun Yat в Азии. Реализацию этих инициатив могут затруднять такие проблемы, как плохие дороги и неустойчивая связь с интернетом, а также тот факт, что спрос носит сезонный характер и в определенные периоды резко возрастает. Для преодоления некоторых из этих проблем поставщики услуг рассматривают возможность использования институциональных инноваций. Например, используя агентов по бронированию в целях объединения мелких фермеров, можно снизить операционные издержки, связанные с контактами с фермерами и с обеспечением устойчивости функционирования бизнеса80. Потенциально это позволяет постепенно внедрять технологию ГНСС для точного определения положения техники и совершенствования механизмов управления ею, а в дальнейшем перейти к развитию прецизионного земледелия с помощью ТПН, в том числе и в странах с низким и средним уровнями дохода. Основная проблема, связанная с использованием ГНСС на крупногабаритной технике, заключается в том, что поля должны быть прямоугольной формы, а у многих мелких производителей это не так.
Роботы с искусственным интеллектом
Роботы, разработанные для ферм в странах с высоким уровнем дохода, часто не подходят для стран с низким и средним уровнями дохода, где в сельском хозяйстве по-прежнему преобладают мелкие производители, которые используют преимущественно семейный труд и многие операции выполняют вручную. Например, автоматизированные хлопкоуборочные машины в странах с высоким уровнем дохода обладают высокой эффективностью, но подходят только для хлопка, который созревает в одно и то же время. Это связано с тем, что во время уборки урожая машина может повредить растения. Такое решение не подходит для традиционных хозяйств в Индии или Западной Африке, где хлопок очень высокого качества, а его вегетационный период длится порядка 150-160 дней, в течение которого собирают три-четыре урожая31.
Дополнительным препятствием для внедрения являются затраты, особенно для мелких производителей из стран с низким и средним уровнями дохода, где примеров использования робототехнических решений очень мало. Выращиваемые ими культуры и используемые системы земледелия традиционно ориентированы на ручной труд и адаптированы к местным условиям и задачам; они практически не требуют изменений существующей структуры фермерских хозяйств. Стимулами для внедрения являются и социально-экономические факторы, важнейший из которых – дефицит сезонной рабочей силы. Интерес к низкооплачиваемому ручному труду снижают также улучшение доступа к образованию, миграция в города, социальная стигматизация и государственная политика поддержки безработных73, 81, 82, 83.
В имеющихся источниках говорится о том, что автономные роботы, разработанные с учетом специфики стран с низким и средним уровнями дохода, обеспечивают следующие потенциальные преимущества: i) сокращение потребности в рабочей силе; ii) снижение затрат и снижение эффекта масштаба, обеспечивающее доступность технологий для небольших хозяйств, использующих традиционную механизацию; и iii) возможность экономически эффективного использования технологий на полях неправильной формы, что позволяет избежать необходимости изменения привычного облика сельских ландшафтов и распашки больших прямоугольных полей, на которых традиционная механизация наиболее эффективна. К сожалению, для этих стран не проводился анализ экономической целесообразности инвестиций в такие технологии29. Отчасти это связано с тем, что разрабатывающим эти решения организациям не хватает возможностей для привлечения или удержания талантливых специалистов, способных провести такой анализ: как правило, это малые предприятия, вынужденные конкурировать с крупными компаниями31. Во врезке 18 представлены потенциальные возможности и проблемы, связанные с созданием роботов для мелких производителей.
Врезка 18Концепция использования недорогих автономных сельскохозяйственных роботов
Примером робота, который потенциально может использоваться мелкими производителями, является небольшой автономный колесный робот, умеющий сеять, пропалывать и собирать урожай и стоящий примерно столько же, сколько мотоцикл (500–1000 долл. США): этот вид техники есть во многих сельских домохозяйствах из стран с низким уровнем дохода и потому может служить хорошим ценовым ориентиром. В поле может быть также полезен шагающий робот, поскольку он умеет перешагивать препятствия, но он намного дороже. Поскольку автономные сельскохозяйственные роботы способны к самообучению с помощью искусственного интеллекта (ИИ), существует огромный потенциал для значительного увеличения производства продуктов питания, намного превышающего те уровни, которые доступны в настоящее время. Однако производство специализированных роботов для каждой культуры и для конкретных агроэкологических условий является мелкосерийным и дорогостоящим. Поэтому обоснованная экономическая модель может выглядеть так: производитель поставляет универсальную автономную машину с набором инструментов, приспособленных для выполнения различных задач, и некоторые из этих инструментов должны быть местного производства. Такая автономная машина должна быть оснащена устройством глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС), позволяющим создавать карты (например, цвет почвы, твердость почвы, рассчитываемая как усилие, необходимое для ее рыхления, урожайность). Она может работать от различных источников энергии (таких как горючие материалы, солнечная энергия, метан). Чтобы сделать такие автономные машины более доступными по цене, особенно поначалу, их можно сдавать в аренду или взимать плату за их работу на фермах.
При наличии универсальной автономной сельскохозяйственной машины станут возможны и многие другие виды цифровой автоматизации. Например, автономная машина со встроенным датчиком ее положения относительно стеблестоя способна определять потребность в удобрениях84, использовать ранее созданные карты почв, растений и урожайности, а также выявлять вредителей, болезни и сорняки и по мере необходимости применять инсектициды, фунгициды и гербициды.
Мелким производителям получить доступ к цифровой автоматизации будет непросто, но поскольку таких производителей миллионы, то это направление является очень перспективным и может стать новым привлекательным рынком. В Африке и Южной Азии примерно так было с герметичными пакетами для хранения зерна. Сначала шел процесс исследований, разработки технологий и развития предпринимательства85, и до появления усовершенствованного пакета для хранения зерна Пердью (PICS) производители неохотно инвестировали в инновации в этой сфере, ориентированные на мелких фермеров, считая, что у таких фермеров недостаточная покупательная способность. Но после того, как PICS продали миллионы своих пакетов более чем в 30 странах, у них появилось огромное количество подражателей и конкурентов.
ИСТОЧНИК: Lowenberg-DeBoer, 202229.
Другие последствия, связанные с внедрением технологий цифровой автоматизации в сельском хозяйстве
Применение сельскохозяйственных технологий обычно влечет за собой экономические, социальные и экологические последствия, выходящие далеко за рамки выгод и затрат на уровне фермерских хозяйств. Например, механизацию сельского хозяйства с использованием моторизованной техники связывают с увеличением размеров хозяйств, изменением формы полей и сокращением численности сельского населения. Технологии цифровой автоматизации, как уже говорилось выше, очень перспективны с точки зрения решения экологических проблем в высокомеханизированном сельском хозяйстве. Если их подобрать правильно, то они также обладают большим потенциалом для мелких хозяйств, особенно в сочетании с приспособленной для этого моторизованной техникой. Заглядывая в будущее, можно сказать, что при надлежащей разработке и широком внедрении технологии цифровой автоматизации, обсуждаемые в этой главе, включая роботов и искусственный интеллект, могут обеспечить и другие положительные эффекты, информация о которых приведена ниже.
- Структура фермерских хозяйств. Использование малых роевых роботов снижает эффект масштаба и устраняет стимулы к расширению размеров хозяйств, что позволяет избежать социальных и экологических сбоев. Благодаря уменьшению необходимости в тяжелой физической работе, повышению прибыльности и укреплению репутации сельского хозяйства как высокотехнологичной отрасли, роевая робототехника может помочь сельским общинам удержать молодежь на селе, а также привлечь работников из других секторов (подробнее о молодежи см. главу 4). Механизация сельского хозяйства с использованием моторизованной техники привела к отказу от обработки небольших полей неправильной формы; в товарном сельскохозяйственном производстве использование роевых роботов позволило бы вернуть в оборот некоторые из этих заброшенных полей, которые часто характеризуются хорошим качеством почв, стабильным режимом осадков и близостью к рынкам. В свою очередь, поскольку роевая робототехника помогает повысить рентабельность таких полей, программы субсидирования мелких хозяйств могли бы быть менее затратными. Кроме того, благодаря этому и мелкие, и более крупные хозяйства, в которых до сих пор используется тягловая сила животных, получат возможность, минуя этап механизации с использованием моторизованной техники, сразу перейти к цифровой автоматизации, избежав необходимости изменения привычного облика сельских ландшафтов и, тем самым, способствовать увеличению биоразнообразия.
- Структура рынка сельскохозяйственной техники. Обеспечение доступа мелких и средних хозяйств, в том числе в секторах растениеводства, животноводства и аквакультуры, к различным технологиям цифровой автоматизации может привести к изменениям структуры рынка сопутствующего оборудования. Это может создать возможности для предпринимателей, обладающих техническим потенциалом для разработки недорогой и надежной автономной техники, и для увязки этой технологии с инновационными бизнес-моделями.
- Защита растений как вид услуг. Защита растений сейчас заключается преимущественно в продаже большого количества пестицидов. Целенаправленное опрыскивание может сократить количество используемых пестицидов на целых 90 процентов, что принесет значительные экологические выгоды, а механическая или лазерная прополка позволит полностью отказаться от гербицидов29. Это могло бы упрочить позиции местных предпринимателей, поставляющих стандартизированную автономную технику для выявления сорняков и вредителей. Такая техника может предоставляться в пользование за установленную плату или продаваться фермерам напрямую.
- Повышение безопасности, эффективности и жизнестойкости животноводства и аквакультуры. Цифровая автоматизация может значительно облегчить удаленную работу, свести к минимуму рабочую нагрузку и при этом улучшить качество управления86. Проводится все больше исследований о возможном использовании цифровых технологий в аквакультуре и о вкладе этого сектора в коренные преобразования бизнес-модели и структуры фермерских хозяйств87. Например, с помощью технологий интернета вещей можно в автоматическом режиме отслеживать состояние воды, что даст рыбоводам возможность принимать немедленные меры в случае необходимости88. В животноводстве все шире используются биометрические датчики, которые отслеживают состояние здоровья и поведение каждого животного, что позволяет производителям получать эту информацию в режиме реального времени и оперативно осуществлять все необходимые действия; это может принести много преимуществ, включая сокращение использования антибиотиков. Датчики также позволяют использовать технологию блокчейн, которая может гарантировать прослеживаемость продуктов животного происхождения от фермы до стола и обеспечить ключевые преимущества в области мониторинга вспышек заболеваний и предотвращения экономических потерь и пандемий, связанных с пищевыми продуктами89.
По мере развития этих технологий и повышения их доступности будут проявляться и другие последствия. Но какими именно они будут, зависит от многих факторов, включая особенности конкретных технологий, возможности подключения к интернету, нормативно-правовые механизмы, бизнес-решения корпораций и стартапов, реакцию социальных сетей и культурные установки в отношении цифровой автоматизации сельского хозяйства. Правительства могут способствовать внедрению и созданию возможностей для достижения положительных результатов, обеспечив необходимую цифровую инфраструктуру, а также соответствующие правовые подходы, меры регулирования, исследования и систему образования (см. главу 5).
