ناقش القسم السابق الجدوى التجارية للميكنة الآلية، وسلّط الضوء على إمكاناتها في تعزيز القدرة على الصمود وتحسين الإنتاجية وزيادة كفاءة استخدام الموارد وتقليل المشقة البشرية وحالات نقص اليد العاملة. وشدد أيضًا على أن القوة اليدوية وقوة الجرّ لا يزال بإمكانهما في بعض الظروف تحقيق تقدم. ويتناول هذا القسم الجدوى التجارية للاستثمار في تكنولوجيات الأتمتة الرقمية. وكانت التحسينات في الإنتاجية، وكفاءة استخدام الموارد، ووفورات اليد العاملة، دوافع رئيسية للأخذ بهذه التكنولوجيات. غير أنها ليست من دون كلفة، ويتطلب كثير منها استثمارات أوّلية كبيرة ومهارات ومعارف محددة لتشغيلها بفعالية. وقد يرتاب المزارعون أيضًا في الاستثمار في ابتكارات معيّنة إذا كانت تحيد عن التقاليد والأعراف الثقافية والاجتماعية. وفي هذه الحالة، قد يتعيّن على الحكومات ومقدمي الخدمات التدخل للتعريف بالفوائد المتوقعة للاستثمار في هذه التكنولوجيات. وقد يشمل ذلك اختبارات وتجارب وتحليلًا لنسبة الكلفة إلى الفائدة من أجل توليد الثقة اللازمة.
ومن التحديات المهمة في تقييم الجدوى التجارية لتكنولوجيات الأتمتة الرقمية في الزراعة ندرة المعلومات المتعلقة بربحيتها. وباستثناء الميكنة الآلية، فإن تكنولوجيات الأتمتة الرقمية جديدة والبيانات المتعلقة بالأخذ بها مشتتة وغير متسقة (انظر الفصل الثاني). وبالمثل، تتباين المعلومات المتعلقة بالفوائد الاقتصادية تباينًا كبيرًا تبعًا إلى حد ما لمستوى الأخذ بالتكنولوجيات المختلفة في الزراعة.29 ولهذا السبب، تستند المناقشة الواردة هنا بشكل أساسي إلى نتائج دراستين فنيتين صدر تكليف بإعدادهما لهذا التقرير.31،30 واعتمدت الدراستان بدورهما على 27 دراسة حالة مبنية على مقابلات مع مخبرين رئيسيين في جميع أنحاء العالم. وهما توفران بالتالي أدلة معظمها نوعية استنادًا إلى خبرة مقدمي خدمات الأتمتة الرقمية أو – ولكن بدرجة أقل – ممثلي المنتجين الزراعيين. وتُغطي دراسات الحالة السبع والعشرون جميع أقاليم العالم وجميع نُظم الإنتاج الزراعي (المحاصيل، والثروة الحيوانية، وتربية الأحياء المائية، والحراجة الزراعية) وتُمثّل حلولًا زراعية جديدة – ولكنها قابلة للتوسيع أو جرى توسيعها بالفعل – متعلقة بالميكنة الآلية وتكنولوجيات الأتمتة الرقمية، وتستهدف المزارع الصغيرة والكبيرة. وتُعبِّر دراسات الحالة عن منظور مقدمي الخدمات وليس منظور المنتجين الزراعيين بوصفهم المستخدمين النهائيين (انظر الملحق 1 لوصف موجز لكل دراسة حالة والمنهجية المطبقةأ).
الجهوزية لتوسيع نطاق تكنولوجيات الأتمتة الزراعية: إطار للعمل
تتباين التكنولوجيات الواردة في دراسات الحالة السبع والعشرين في جميع أنحاء العالم تباينًا كبيرًا من حيث مدى جهوزيتها للتنفيذ. ويبيّن الشكل 6 المراحل الأربع للجهوزية لتوسيع نطاق كل نوع من أنواع التكنولوجيا. وتتعلق الحلول في مرحلة النُضج في معظمها بأتمتة الإنتاج الحيواني ورقمنة المزرعة بأكملها. وللمعدات والآلات المؤتمتة بالكامل المتكيِّفة مع الإنتاج الحيواني آفاق واسعة من حيث توفير الكلفة وزيادة الإنتاجية (انظر الإطار 13).
الإطار 13تطور الجدوى التجارية لنُظم الحلب الروبوتية
يزداد الأخذ بتكنولوجيات أتمتة الثروة الحيوانية، وخاصة نُظم الحلب الروبوتية في البلدان المرتفعة الدخل.32 ويمكن أن تنشأ فوائد اقتصادية عن الوفورات في اليد العاملة (تُقدَّر بما يتراوح بين 18 و30 في المائة)33 وزيادة إنتاج الحليب (ما يتراوح بين 10 و15 في المائة لكل بقرة).35،34،33 وتُشير الأدلة إلى أن مزارع الألبان الصغيرة والمتوسطة الحجم (التي تضم ما يتراوح بين 100 و300 رأس من الأبقار) كانت الأولى في الأخذ بالحلب الروبوتي الذي تبنّاه المزارعون الشباب الذين تجتذبهم ظروف العمل الأفضل والأكثر مرونة (أي التي لا تتطلب حلب الحيوانات مرتين أو ثلاث مرات كل يوم). وتستند الجدوى التجارية لروبوتات الحلب إلى جداول العمل المرنة ونوعية الحياة الأفضل للمزارع الصغيرة أكثر من اعتمادها على الفوائد الاقتصادية البحتة. غير أن هناك أدلة أحدث على أن مزارع الألبان الأكبر حجمًا (التي تضم أكثر من 000 1 رأس من الأبقار) تأخذ بنُظم الحلب الروبوتية استجابة لنقص اليد العاملة.29 ونظرًا إلى الكلفة الأوّلية لآلات الحلب الروبوتية فإنها غير قابلة للتطبيق في المزارع الصغيرة جدًا التي توجد بشكل أساسي في البلدان المنخفضة والمتوسطة الدخل حيث التكنولوجيا – من الناحية الأخرى – قد تكون جذابة لمزارع الماشية التجارية ذات القطعان الأكبر نسبيًا.
ومن بين التكنولوجيات التي تشق طريقها على نطاق واسع، يعرض الشكل 6 مجموعة متنوعة من الفئات، بما في ذلك الحلول الرقمية غير المدمجة (انظر مسرد المصطلحات)، والمنظومات الجوية غير المأهولة (المعروفة عمومًا باسم الطائرات المسيَّرة)، والاستشعار عن بُعد، وحلول الميكنة باستخدام النظام العالمي لسواتل الملاحة، وتكنولوجيات المعدل المتغيِّر، وحلول الزراعة المحمية. ويسَّرت المؤلفات الواسعة التي يعود تاريخها إلى تسعينيات القرن الماضي والتي تؤيد الجدوى التجارية للتكنولوجيات التي تستخدم النظام العالمي لسواتل الملاحة36 الأخذ بهذه التكنولوجيات. غير أن هذا لم يكن هو الحال بالنسبة إلى تكنولوجيات المعدل المتغيِّر، نظرًا لتباين الأدلة على ربحيتها (انظر الفصل الثاني).29
الشكل 6 الجهوزية لتوسيع نطاق تكنولوجيات الأتمتة الرقمية على امتداد الطيف
وتشمل الحلول القريبة من السوق أو التي لا تزال في مراحل النموذج الأوّلي في معظمها الأتمتة المتقدمة والروبوتات لكل من الزراعة الحقلية والمحمية، وكذلك تربية الأحياء المائية، بالإضافة إلى المنظومات الجوية غير المأهولة للاستشعار واستخدام المدخلات. وأثبتت بعض التكنولوجيات بالفعل أنها مربحة وتحل محل العمل اليدوي في البلدان المرتفعة الدخل، حيث تؤدي مجموعة من المهام التي تتراوح بين الري واستكشاف الآفات والحصاد وإزالة الأعشاب الضارة وانتقاء الفاكهة وقطفها؛ وفي المقابل، لا توجد أي أدلة على الأخذ بها في البلدان المنخفضة والمتوسطة الدخل.
ولا يزال العديد من الحلول في المراحل الأولى من التطوير والاستخدام التجاري، ولم تُحدد بعد الجدوى التجارية. ويتبين من دراسات الحالة السبع والعشرين أن بعض الحلول لا يزال في مرحلة النموذج الأوّلي (شركة GRoboMac وشركة Seed Innovations)، بينما يقترح آخرون حلولًا أوشكت على دخول مرحلة السوق (على سبيل المثال، شركة Atarraya، وشركة Food Autonomy، وشركة GRoboMac، وشركة Harvest CROO Robotics، وشركة HortiKey، وشركة UrbanaGrow).وهناك عدة حالات يتسع فيها نطاق الحلول (على سبيل المثال، وشركة Aerobotics، وشركة Cattler، وشركة Cropin، وشركة ioCrops، وشركة SeeTree، وشركة SOWIT، وشركة TROTRO Tractor، وشركة Tun Yat) أو بلغت مرحلة النُضج (شركة Lely، وشركة ZLTO، وشركة ABACO، وشركة Egistic، وشركة Igara Tea). ويمكن الرجوع إلى الملحق 1 لمزيد من التفاصيل عن الجاهزية لمرحلة توسيع نطاق كل نوع من أنواع التكنولوجيا.
نظرة متفحصة على نتائج دراسات الحالة
إن أهم النتائج المنبثقة عن دراسات الحالة، من منظور مقدّم الخدمة، هي أن 10 فقط من هذه الشركات السبع والعشرين تبدو مربحة ومستدامة ماليًا. وبلغت هذه الأعمال مرحلة النُضج (انظر الشكل 6)، ويوجد معظمها في بلدان مرتفعة الدخل أو في بلدان متوسطة الدخل من الشريحة العليا، وتخدم كبار المنتجين، رغم وجود استثناءات (على سبيل المثال شركة لإنتاج الشاي في أوغندا تستهدف صغار منتجي الشاي). والواقع أن معظم الشركات تعمل في البلدان المرتفعة الدخل – على الرغم من نشأتها في بعض الأحيان في بلدان متوسطة الدخل من الشريحة العليا، مثلما في حالة شركة Aerobotics في جنوب أفريقيا وشركة Atarraya في المكسيك وشركة Cattler في الأرجنتين – ويوحي ذلك بأن الجدوى التجارية للاستثمار في هذه التكنولوجيات أقوى في البلدان المرتفعة الدخل.
ومن منظور المستخدمين، أشار أكثر من ثلث دراسات الحالة إلى أن المزارعين يستفيدون من هذه الحلول من خلال تحقيق مكاسب في الإنتاجية والكفاءة، فضلًا عن الفرص التي تتيحها الأسواق الجديدة. ومن ذلك على سبيل المثال أن حلًا رقميًا في أوغندا يهدف إلى تحسين إنتاجية الشاي وكفاءته (Igara Tea) مكّن 000 7 مزارع من زيادة الإنتاج بنسبة بلغت 57 في المائة خلال خمس سنوات. وتؤكد إحدى شركات خدمات التأجير في ميانمار (Tun Yat) أن كل مزارع يستخدم خدماتها يكسب ما يقرب من 240 دولارًا أمريكيًا إضافيًا في السنة؛ ويرجع ذلك أساسًا إلى ارتفاع مستوى جودة الدّراس وتحسّن المناولة إلى جانب تقليل خسائر المحاصيل في مرحلة ما بعد الحصاد.31 وفي ثلاث حالات أخرى – إحداها تُركز على الثروة الحيوانية (GARBAL)، وأخرى تُركز على خدمات تأجير الآلات لإنتاج المحاصيل (TROTRO Tractor)، وثالثة تُركز على الأشجار المثمرة (SeeTree) – مع أن الأدلة على استدامتها المالية لا تزال ضعيفة، فإن حقيقة أن المزارعين يدفعون بالفعل أموالًا مقابل الحلول تُشير إلى وجود جدوى تجارية للاستثمار فيها. وفي حالة عدم وجود معلومات عن جدوى الأخذ بالحل، يمكن أن يكون عدد المستخدمين أو الاستثمارات التي يجذبها الحل مؤشرًا على استدامته المالية. وعلى سبيل المثال، في خمس حالات، أشار مقدمو الخدمات إلى عدد من المنتجين الذين يستخدمون خدماتهم (شركة Aerobotics، وشركة Cattler، وشركة Egistic، وشركة Lely، وشركة SOWIT)، وأشار مقدمو الخدمات في حالتين إلى الاستثمارات التي اجتذبتها الشركة (شركة Atarraya وشركة Harvest Croo Robotics).
ولا يزال تطوير الكثير من هذه التكنولوجيات في مراحله الأوّلية، إذ لم تُحدد بعد جدواه. وهناك حاجة إلى مزيد من الأدلة المستمدة من تحليل نسبة الكلفة إلى الفائدة لبلورة فهم أفضل لطريقة تكييف التكنولوجيات مع الظروف المحددة (انظر الإطار 14 للاطلاع على مثال من أوروبا).
الإطار 14أثر رشاش رقمي للبساتين في الاتحاد الأوربي: أدلة من بولندا وهنغاريا
استثمر الاتحاد الأوروبي 20 مليون دولار أمريكي في مشروع SmartAgriHubs الذي يهدف إلى رقمنة الزراعة الأوروبية. وجزء من هذا المشروع هو تطبيق رشاشات البساتين الذكية (Smart Orchard Spray Application)، المصمَّم للاستفادة من تقنيات الرش الذكية المضمَّنة في أجهزة إنترنت الأشياء لتحقيق المستوى الأمثل من الكفاءة وجودة المعالجة في البساتين. ويمكن للرشاشات المدعومة بإنترنت الأشياء أن تقلل بدرجة كبيرة من استخدام منتجات وقاية النباتات من خلال التكيُّف تلقائيًا مع مناطق الحقول المحددة بالإضافة إلى ظروف النباتات الفردية. وأدى دمج الاستخدام السحابي لتطبيق رشاشات البساتين الذكية في العمليات الحالية للمزارعين وحلول البرمجيات إلى تحقيق زيادات أخرى في كفاءة إنتاج الأغذية وربحيتها واستدامتها. ويمكن لهذا التطبيق، نظرًا لإمكانية تتبّعه، أن يُحسّن أيضًا سلامة الأغذية ومستويات الجودة. ويستطيع المنتجون في كل عام توفير 517 يورو من الوقود لكل هكتار وخفض كلفة المبيدات بنسبة 25 في المائة، فضلًا عن زيادة الإيرادات بفضل تحسين عمليات صنع القرار.
وتتيح المعلومات التي تم جمعها حتى الآن فهم بعض دوافع الأتمتة الرقمية والحواجز التي تحول دون الأخذ بها. أولًا، يُشير الارتفاع في معدل الأخذ بحل ما أن التكنولوجيا يمكن أن تؤدي العمليات الزراعية بنجاح، ولكنه يُشير أيضًا إلى قدرة المزارعين على التعامل معه. وتوضح إحدى دراسات الحالة بشأن رقمنة المحاصيل والثروة الحيوانية (ZLTO) كيف أن المنتجين الزراعيين لا يملكون سوى القليل من الوقت للتعرف على الحلول الجديدة، ولا سيما عندما لا تكون مدمجة في الآلات؛ وفي المقابل، عندما تكون الآلات الزراعية الجديدة مجهزة بالفعل بأجهزة النظام العالمي لسواتل الملاحة، فإن الأخذ بهذه الحلول – في تحديد مواقع الآلات بدقة أكبر أثناء العمليات – يصبح أسهل.31
ومن الأسباب الرئيسية التي تجعل المنتجين الزراعيين يكافحون من أجل استخدام تكنولوجيات الأتمتة الرقمية انتشار الأمية الرقمية ونقص الوعي بإمكانات هذه الحلول. وبالإضافة إلى ذلك، هناك عزوف عن التغيير مرتبط عمومًا بشيخوخة سكان المزرعة. وتظهر هذه العوامل في دراسات الحالة في جميع أنحاء العالم (شركة Abaco في أوروبا؛ وشركة ioCrops في جمهورية كوريا؛ وشركة Seed Innovations في نيبال؛ وشركة SeeTree في الأمريكيتين وأوروبا وجنوب أفريقيا؛ وشركة TraSeable Solutions في فيجي وفي سائر بلدان المحيط الهادئ؛ وشركة Tun Yat في ميانمار)، ولا تقتصر على البلدان المنخفضة أو المتوسطة الدخل. ولهذا السبب، يُشار إلى التغيير المتوارث بين الأجيال كدافع كامن وراء الأخذ بالأتمتة، إذ يشكل المزارعون الشباب دافعًا رئيسيًا لتحويل المزرعة الأسرية نحو الرقمنة والأتمتة المتقدمة. وتُشير الأدلة المستمدة من ثلاث دراسات حالة في جمهورية كوريا (شركة ioCrops) والولايات المتحدة الأمريكية (شركة Atarraya وشركة Cattler) إلى أن المزارعين الشباب أكثر انجذابًا إلى الابتكارات. ولذلك، فإن بناء القدرات ضروري للدفع قدمًا بعملية الأخذ بالأتمتة.
ومن الدوافع الأخرى للأتمتة أو الحواجز التي تحول دون الأخذ بها الموقف المتخذ حيال المخاطرة. وتُشير اثنتان من دراسات الحالة (Aerobotics وCattler) إلى أن كبار المنتجين في جنوب أفريقيا والأرجنتين على التوالي، هم عمومًا أكثر ديناميكيةً وانفتاحًا على حلول الأتمتة الرقمية مقارنة بنظرائهم في الولايات المتحدة الأمريكية. ويرجع ذلك بشكل أساسي إلى أن المنتجين في الحالة الثانية يشعرون بأنهم أقل عرضة لمخاطر السوق، في حين أن المنتجين في الحالة الأولى يحتاجون إلى أن يكونوا أكثر قدرة على المنافسة في السوق الدولية. والواقع أن الديناميكية والموقف حيال المخاطرة لدى المنتجين في الأرجنتين وجنوب أفريقيا ربما يكون مدفوعًا بالتعرض للمنافسة الدولية، ما يؤدي إلى زيادة الأخذ بالتكنولوجيات.
وتشمل الدوافع الأخرى – المذكورة أيضًا في الفصل الثاني – نقص اليد العاملة (بما في ذلك اليد العاملة الموسمية، وهو ما أشارت إليه كل من GRoboMac وIgara Tea وSOWIT وTROTRO Tractor)، وظروف العمل الأكثر أمانًا، وخفض المشقة (انظر حالتي Lely وSOWIT). ومن الملاحظات المثيرة للاهتمام لدى شركة TROTRO للجرارات أنّ نقص اليد العاملة دافع قوي للأخذ بالتكنولوجيا لدى المزارعات اللواتي يواجهن صعوبة أكبر في العثور على عمال مقارنة بالمنتجين الذكور. وعلاوة على ذلك، تؤدي النساء في العادة العمليات في وقت لاحق نظرًا لأنهن لا يصلن إلى الآلات إلّا بعد انتهاء نظرائهن الذكور من استخدامها. وتتيح حلول مثل TROTRO Tractor للنساء الحصول على المعدات بصورة مستقلة عن استخدامها من جانب الرجال.30 ومن النتائج الأخرى المثيرة للاهتمام أن جائحة كوفيد–19 اعتُبرت عاملًا دافعًا في حالتين، لأن الحاجة إلى تجنّب التلامس الجسدي أو الحد منه زادت من قيمة الحلول الرقمية (انظر الإطار 15).
الإطار 15جائحة كوفيد–19 حفزت الاهتمام بالتكنولوجيات الرقمية: أدلة مستقاة من اثنتين من دراسات الحالة
من بين دراسات الحالة السبع والعشرين التي أُعدت لهذا التقرير، سلّطت دراستان الضوء على دور جائحة كوفيد–19 كدافع كامن بصفة خاصة وراء الأخذ بالتكنولوجيا. وأشارت شركة TROTRO Tractor، التي تعمل في العديد من بلدان أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى، إلى الجائحة باعتبارها دافعًا مهمًا للإقبال على خدماتها. ومكّنت منصة الشركة من إنتاج المحاصيل على الرغم من القيود المفروضة على الحركة وتطبيق نظام للقسائم الإلكترونية.
كما أشارت شركة TraSeable – التي توفر تطبيقًا للهاتف المحمول مع أدوات رقمية بسيطة تسمح للمزارعين في منطقة المحيط الهادئ بمواكبة الشؤون الجارية في قطاع الزراعة – إلى جائحة كوفيد–19 باعتبارها عاملًا تمكينيًا للأخذ بالتكنولوجيا. وكان التطبيق قد صدر في عام 2020. ووفقًا لمن أُجريت مقابلات معهم، ترجع الزيادة الملحوظة في حالات تنزيل التطبيق في جانب منها إلى القيود المفروضة على الاتصالات المباشرة وجهًا لوجه للسيطرة على جائحة كوفيد–19.