Цифровые инструменты могут сделать сельское хозяйство более экологически устойчивым
Сельхозпроизводители сталкиваются с двойной задачей: увеличивать производство для растущего населения мира и одновременно снижать негативное воздействие на окружающую среду. Цифровые технологии и искусственный интеллект могут способствовать устойчивому производству, но фермеры должны взвесить возможности и риски, решая, внедрять ли такие инструменты.
В новой статье в Agricultural Economics ученые из Университета Иллинойса предлагают методологию исследования для измерения готовности производителей внедрять новые технологии, связанные с цифровым сельским хозяйством.
Проблемы устойчивости и роль цифровых технологий
- Цифровые технологии могут собирать большие объемы информации и предлагать рекомендации по управлению для конкретных участков, помогая повысить эффективность производства и снизить экологический вред.
- Например, системы точного орошения могут контролировать состояние посевов и почвы для обеспечения полива с учетом особенностей участка.
- Искусственный интеллект может предоставлять информацию о здоровье растений и плодородии почвы, чтобы помочь скорректировать нормы внесения ресурсов и уменьшить сток азота.
- Цифровые технологии также могут помочь решить проблему нехватки рабочей силы. Небольшие роботы, перемещающиеся под пологом растений, могут обеспечить внесение удобрений, посев, диагностику и механическую прополку для конкретных участков, что снижает использование пестицидов.
- Такие роботы могут также высевать покровные культуры между рядами, способствуя улучшению здоровья почвы.
Барьеры для внедрения
Несмотря на потенциальные выгоды, такие как снижение затрат и повышение урожайности, существуют и препятствия:
- Эти инструменты требуют первоначальных инвестиций.
- Фермерам необходимо приобретать новые навыки и знания для работы с ними.
- Многие цифровые технологии все еще находятся на ранних стадиях разработки, и немедленные результаты могут быть неочевидны.
- Существует ограниченное количество программ, вознаграждающих фермеров за экосистемные услуги, и часто они недостаточны для покрытия затрат на внедрение.
- Помимо экономических факторов, большую роль играют поведенческие факторы, такие как опасения по поводу рисков или сроков окупаемости.
Новый подход к исследованию готовности к внедрению
Авторы предлагают новый подход, который позволяет прогнозировать готовность к внедрению на основе динамического анализа, а не изучать уже состоявшееся внедрение.
- Методология предполагает комбинирование опросных методов с пространственно-временным компьютерным моделированием.
- Это позволяет смоделировать эффект решений о внедрении на экосистему и учесть обратную связь между решениями сегодня и экологическими результатами завтра, которые затем влияют на последующие решения.
- В опросе фермерам представляются карточки выбора с различными сценариями (действия соседей, уровень засоренности, стоимость технологии и др.).
- Данные опроса затем объединяются с агентным моделированием, которое учитывает индивидуальные различия на уровне фермера, а не на уровне популяции.
- Компьютерное моделирование затем показывает динамические эффекты решений фермеров в этих различных сценариях с течением времени.
Исследователи в настоящее время проводят опрос о внедрении новых технологий для покровных культур среди случайной выборки фермеров.