תחום החקלאות משך אליו תשומת לב רבה בתקופה האחרונה, סטרטאפים רבים קמים ומציגים פתרונות מתקדמים לשיפור היבול, האיכות, התפוקה והיעילות, תוך שמירה על הסביבה ע”י פעילות ברת קיימא יותר. בואו ונתבונן על כמה מן הפתרונות המתקדמים והאנשים שעומדים מאחוריהם.
ישנן טכנולוגיות חקלאיות מתקדמות רבות שמפותחות וכבר מיושמות על מנת לשפר את תפוקת היבול, להפחית את ההשפעה על הסביבה ולהגביר את הקיימות. הנה מספר דוגמאות לטכנולוגיות חדשות ומתקדמות, אשר מיושמות בחקלאות בשנים האחרונות:
1. חקלאות מדייקת (Precision agriculture)
חקלאות מדייקת היא טכנולוגיה חקלאית מתקדמת הכוללת שימוש בחיישני דיוק, מיפוי GPS וניתוח נתונים כדי לייעל את תפוקת היבול ולמזער בזבוז של משאבים, ובכך לחסוך בעלויות. טכנולוגיה זו מאפשרת לחקלאים לאסוף נתונים על היבולים, הקרקע והסביבה שלהם בזמן אמת, מה שמאפשר להם לקבל החלטות מושכלות יותר לגבי אופן ניהול אדמתם.
חקלאות מדייקת יכולה לעזור לחקלאים לשפר את תפוקת היבול, להפחית את צריכת המים ולמזער את השימוש בדשנים וחומרי הדברה. על ידי ניתוח נתונים על הרכב הקרקע, רמות הלחות ותכולת החומרים התזונתיים, חקלאים יכולים ליישם את הכמות הנכונה בדיוק רב יותר. כמו כן, הטכנולוגיה מאפשרת להם לדעת לתת תשומת לב לאזורים הנדרשים של השדות שלהם, בזמן אמת, מה שעוזר למזער פסולת ולהפחית עלויות.
1. טכנולוגיית יישום קצב משתנה: דוגמה אחת לטכנולוגיית חקלאות מדויקת היא יישום קצב משתנה (VRA – Variable Rate Application), הכוללת שימוש במיפוי GPS כדי לקבוע את הכמות האופטימלית של דשנים ודרישות אחרות ליישום על חלקים שונים של השדה. שיטה זו מאפשרת לחקלאים להתאים, ביתר קלות את הדרישות (הפעולות הנדרשות לתחזוקת השדה החקלאי) שלהם, לצרכים הספציפיים של הגידולים שלהם, ובכך למקסם את התפוקה ולמזער את הפסולת.
2. טכנולוגיית חישה מרחוק (Remote sensing): דוגמה נוספת היא חישה מרחוק (Remote sensing), הכוללת שימוש ברחפנים או לוויינים כדי לאסוף נתונים על בריאות היבול, לחות הקרקע וגורמים נוספים המשפיעים על צמיחת היבול. ניתן לנתח נתונים אלה כדי לזהות בעיות פוטנציאליות לפני שהן הופכות לבעיה רצינית יותר, מה שמאפשר לחקלאים לנקוט בפעולה מונעת ומתקנת לפני שהייבול ייפגע.
באופן כללי, לטכנולוגיית חקלאות מדויקת יש פוטנציאל לחולל מהפכה בדרך שבה אנו מגדלים יבולים, לשפר את היעילות, להפחית את הפסולת ולהגביר את הקיימות.
2. ביוטכנולוגיה בחקלאות
ביוטכנולוגיה כרוכה בשימוש בהנדסה גנטית וטכניקות אחרות של ביולוגיה מולקולרית כדי לשנות יבולים. משתמשים בשיטה זו, בין השאר לשיפור איכות היבול, הגדלת התפוקה, הוספת עמידות למחלות ותכונות רצויות אחרות. טכנולוגיה זו הובילה לפיתוח גידולים הדורשים פחות מים, עמידים יותר בפני מזיקים ומחלות ובעלי חיי מדף ארוכים יותר.
1. טכנולוגיית גידולים מהונדסים גנטית (GM): דוגמה אחת לביוטכנולוגיה בחקלאות היא פיתוח גידולים מהונדסים גנטית (GM). גידולים אלה שונו כך שיכילו גנים מאורגניזמים אחרים, מה שמקנה להם תכונות חדשות כמו עמידות למזיקים או סובלנות לקוטלי עשבים. גידולי GM אומצו באופן נרחב ברחבי העולם, במיוחד בארצות הברית, שם הם משמשים לייצור גידולים כגון פולי סויה, תירס וכותנה.
2. טכנולוגיית עריכת גנים: דוגמה נוספת לביוטכנולוגיה בחקלאות היא שיטת עריכת הגנים (שינוי מבנה ה- DNA). עריכת גנים כרוכה בשימוש בטכניקות ביולוגיה מולקולרית כגון CRISPR-Cas9 כדי לשנות את ה-DNA של היבולים בצורה מדויקת וממוקדת – למטרות ספציפיות. לטכנולוגיה זו יש פוטנציאל לחולל מהפכה בגידול יבולים, ולאפשר למדענים לפתח זני גידולים חדשים במהירות וביעילות רבה יותר.
ביוטכנולוגיה שימשה גם לפיתוח גידולים שיכולים לגדול בסביבות קשות, כמו גידולים עמידים לבצורת וגידולים עמידים למלח. לגידולים אלו יש פוטנציאל לשפר את בטחון המזון באזורים בהם ישנם מים מועטים או אדמה דלה.
הסיכונים שביישום הביוטכנולוגיה בחקלאות
עם זאת, הביוטכנולוגיה בחקלאות מעוררת גם חששות לגבי בטיחותם של גידולים מהונדסים גנטית והפוטנציאל להשלכות לא רצויות. חשוב להעריך בקפידה את הסיכונים והיתרונות הפוטנציאליים של ביוטכנולוגיה בחקלאות כדי להבטיח שימוש אחראי ובר קיימא.
מהן “ההשפעות הבלתי צפויות” והסיכונים הבריאותיים החדשים הנובעים מהנדסה גנטית?
1. רעילות. מזונות מהונדסים גנטית אינם יציבים מטבעם
2. תגובות אלרגיות
3. עמידות לאנטיביוטיקה
4. דיכוי מערכת החיסון
5. סרטן
6. אובדן ערכים תזונתיים
הנדסה גנטית של יבולים מהווה עד כה מחלוקת, שכן ההשלכות אינן ידועות ואנשים שמחפשים תחליף טבעי ימנעו מתוסף תזונה המכיל חומר צמחי שעבר הנדסה גנטית. הוויכוח העיקרי הוא על העניין, שאין צורך לשנות את הטבע והאופן בו הוא בנוי, הוא כבר מושלם ושינויים גנטיים בו עשויים לגרום להשפעות לא ידועות בגוף האנושי ובגנטיקה האנושית.
והשאלה שעולה, כיצד צריכה של מזון מעובד גנטית תשפיע על הדורות הבאים מבחינה בריאותית. למשל, ישנה סברה שצריכת מזון מעובד גנטית מעלה את הסיכוי לחלות בסוגים שונים של סרטן.
3. חקלאות אנכית
חקלאות אנכית היא טכניקה חקלאית חדשנית הכוללת שימוש בשכבות מוערמות של יבולים בסביבה מבוקרת, לרוב תוך שימוש בתאורת LED ומערכות הידרופוניות. טכנולוגיה זו מאפשרת ייצור יבולים לאורך כל השנה באזורים עירוניים, תוך הפחתת עלויות הובלה ומזעור השימוש בחומרי הדברה.
חקלאות אנכית יכולה לספק מספר יתרונות בהשוואה לחקלאות מסורתית. על ידי גידול יבולים בסביבה מבוקרת, חקלאים יכולים למזער את השפעת מזג האוויר ומזיקים על תפוקת היבול. בנוסף, חקלאות אנכית משתמשת בפחות מים באופן משמעותי מחקלאות מסורתית, מה שהופך אותה לברת קיימא וידידותית לסביבה יותר. השימוש בתאורת LED מאפשרת לחקלאים לייעל את כמות וספקטרום האור שמקבלים היבולים, מה שיכול לשפר את התפוקה ולהפחית את עלויות האנרגיה.
לחקלאות אנכית יש גם פוטנציאל לשפר את “ביטחון המזון” באזורים עירוניים (כלומר, למנוע מחסור במזון באיזור מסוים). על ידי ייצור תוצרת טרייה מקומית, חקלאות אנכית יכולה להפחית את עלויות התחבורה ולספק מזון טרי לקהילות שאולי אין להן גישה קלה לאפשרויות בחירה של מזון טרי, בריא ומגוון באיזור מגוריהם.
עם זאת, לחקלאות אנכית יש גם כמה מגבלות ואתגרים. לדוגמה, ההון והעלויות התפעוליות הגבוהות של מערכות חקלאיות אנכיות עלולות להקשות על חקלאים קטנים לאמץ טכנולוגיה זו. בנוסף, האופי עתיר האנרגיה של חקלאות אנכית עשוי להקשות על השגת השפעה סביבתית חיובית אם לא נעשה שימוש במקורות אנרגיה מתחדשים.
למרות האתגרים הללו, חקלאות אנכית היא תחום חקלאי מרגש וצומח במהירות, עם פוטנציאל לחולל מהפכה בדרך שבה אנו מגדלים ומפיצים מזון.
מדוע חקלאות אנכית צוברת פופולריות בזמן האחרון
בשנים האחרונות חקלאות אנכית הופכת פופולרית יותר ויותר. חקלאות אנכית היא שיטה לגידול יבולים בשכבות מוערמות באופן אנכי, תוך שימוש בתאורה מלאכותית ובסביבה מבוקרת. לשיטה זו יש מספר יתרונות כמו ניצול מקסימלי של שטח, הפחתת צריכת המים ומזעור השימוש בחומרי הדברה.
1. מענה לביקוש מקומי: אחת הסיבות לפופולריות הגוברת של החקלאות האנכית היא הביקוש הגובר לתוצרת טרייה מגידול מקומי. חקלאות אנכית מאפשרת ייצור לאורך כל השנה באזורים עירוניים שבהם ייתכן שלא תתאפשר חקלאות מסורתית. מה שמפחית את עלויות התחבורה (ההובלה) ואת “טביעת הרגל” הפחמנית הקשורה לייצור מזון.
2. חסכון ושדרוג היעילות: יתר על כן, ההתקדמות בטכנולוגיה הפכה את החקלאות האנכית ליעילה וחסכונית יותר. השימוש בנורות LED ומערכות אוטומטיות סייעו להוזיל את עלויות האנרגיה ולהפחית את דרישות העבודה.
סטארט-אפים ישראליים בתחום החקלאות האנכית
כמה חברות וסטארטאפים גדולים, ביניהם לא מעט ישראליים השקיעו בחקלאות אנכית, ושוק החקלאות האנכית צפוי להמשיך לצמוח בשנים הקרובות. ישראל נמצאת בחזית החדשנות בתחום החקלאות, ויש כמה סטארטאפים ישראלים המתמחים בטכנולוגיית חקלאות אנכית. הנה כמה דוגמאות:
1. Vertical Field – “שדה אנכי” מפתחת מערכות חקלאות אנכיות לשימוש בסביבות עירוניות. המערכות שלהם משתמשות בשילוב של הידרופוניקה ואירופוניקה כדי לגדל מגוון גידולים, כולל: עלווה, צמחי מרפא, עשבי תיבול ותותים. הטכנולוגיה שלהם נועדה להיות חסכונית במרחב, חסכונית באנרגיה וברת קיימא.
מערכות החקלאות האנכיות החדשניות של Vertical Field פותחו כדי לטפל בבעיות גלובליות סביב ביטחון תזונתי ורווחה בעקבות תהליך העיור המהיר.
החברה שואפת להיות בחזית המהפכה העירונית המודרנית, ומספקת פתרונות הוליסטיים וחדישים המשפרים את הגישה לאספקת מזון בריא, טרי ועקבי במרכזי הערים ברחבי העולם.
View this post on Instagram
החברה, שהוקמה במקור בשנת 2006, עיצבה פלטפורמות אנכיות משולבות עבור מגזר הגינון החכם הפנימי והחיצוני, וצמחה במהירות להצלחה בינלאומית עם למעלה מ- 500 פרויקטים ברחבי העולם.
“היום אנו מפגישים את מיטב המומחים תחת קורת גג אחת, מפתחים פתרונות אנכיים הוליסטיים לחקלאות עירונית. החברה שואפת להפוך את המערכת האקולוגית העירונית למרחב של בריאות, קיימות וביטחון תזונתי.”
2. Root AI – Root AI מפתחת רובוטים המונעים בבינה מלאכותית לשימוש בחוות אנכיות. הרובוטים שלהם מתוכננים לבצע אוטומציה של משימות כמו שתילה, גיזום וקציר, מה שהופך את החקלאות האנכית ליעילה וחסכונית יותר.
החברה מפתחת רובוטיקה ופתרונות בינה מלאכותית מתקדמים לחקלאות. החברה נוסדה בשנת 2018 ובסיסה בסומרוויל, מסצ’וסטס.
מוצר הדגל של Root AI נקרא “Virgo“, שהוא רובוט אוטונומי שנועד לקצור עגבניות. “Virgo” משתמשת בחיישנים מתקדמים ובטכנולוגיית ראייה ממוחשבת כדי לזהות ולקטוף עגבניות בשלות, תוך מזעור בזבוז והפחתת עלויות העבודה לחקלאים. הרובוט יכול לפעול 24/7, מה שמאפשר קציר יעיל יותר ובזמן מדוייק יותר.
בנוסף ל-“Virgo”, Root AI מפתחת גם פתרונות רובוטיים נוספים לחקלאות, כולל רובוטים שיכולים לזהות ולהסיר עשבים שוטים ורובוטים שיכולים לשתול ולנטר יבולים. הפתרונות של החברה נועדו להיות ניתנים להרחבה והתאמה לגידולים שונים וסביבות חקלאות.
Thank you to @AbateDeMey at @Robohub for a great podcast on Root AI and its approach to deliver value to growers by leveraging the latest in #Robotics and #AI technologyhttps://t.co/I0GBzsmJMe pic.twitter.com/fuStwMyRDq
— Root AI (@RootRobots) October 21, 2020
לטכנולוגיה של Root AI יש פוטנציאל לחולל מהפכה באופן שבו אנו מגדלים וקוצרים יבולים, תוך שיפור היעילות והפחתת הצורך בעבודת כפיים. על ידי אוטומציה של משימות שחוזרות על עצמן ודורשות פיזית, הפתרונות של Root AI יכולים גם לשפר את תנאי העבודה של עובדי החווה.
באופן כללי, Root AI הוא דוגמה מרגשת לאופן שבו ניתן ליישם טכנולוגיות מתקדמות כגון רובוטיקה ובינה מלאכותית בחקלאות כדי לשפר את היעילות, הקיימות ותנאי העבודה.
3. Agritask – Agritask מספקת פלטפורמת תוכנה מבוססת ענן לניהול חוות אנכיות. הפלטפורמה שלהם מסייעת לחקלאים לנטר את בריאות הצמח, לעקוב אחר תפוקות היבול ולמטב את השימוש במשאבים.
Agritask היא חברת טכנולוגיה חקלאית המספקת פלטפורמת תוכנה מקיפה לניהול משק. החברה נוסדה בשנת 2014 ובסיסה בתל אביב, ישראל.
פלטפורמת Agritask משלבת נתונים ממקורות שונים, כגון חיישני מזג אוויר, תמונות לוויין וחיישני יבול, כדי לספק לחקלאים תובנות בזמן אמת על פעילותם. הפלטפורמה משתמשת באלגוריתמים אנליטיים מתקדמים ולמידת מכונה כדי לעזור לחקלאים לייעל את תפוקת היבול, להפחית עלויות ולמזער סיכונים.
מופעלת על ידי אינטליגנציה אגרונומית | מתוך start.agritask.com
חלק מהמאפיינים המרכזיים של פלטפורמת Agritask כוללים ניהול יבול ושדות, ניהול פיננסי וניהול שרשרת האספקה. הפלטפורמה מאפשרת לחקלאים לעקוב אחר היבולים ובריאות הקרקע שלהם, לנהל השקיה ודישון ולנטר דפוסי מזג אוויר וגורמים סביבתיים אחרים שעשויים להשפיע על צמיחת היבול.
תכונות הניהול הפיננסי של פלטפורמת Agritask עוזרות לחקלאים לעקוב אחר ההוצאות וההכנסות, לנהל תקציבים ולהפיק דוחות כספיים. תכונות ניהול שרשרת האספקה מאפשרות לחקלאים לעקוב אחר תנועת היבולים מהחווה ועד לשוק, תוך הבטחת אספקת היבולים בזמן ובמצב טוב.
לטכנולוגיה של Agritask יש פוטנציאל לחולל מהפכה בדרך שבה החקלאים מנהלים את פעילותם, שיפור היעילות, הפחתת הפסולת והגברת הקיימות. על ידי מתן נתונים ותובנות בזמן אמת לחקלאים, פלטפורמת Agritask יכולה לעזור לחקלאים לקבל החלטות מושכלות יותר לגבי איך לנהל את האדמה והיבול שלהם, מה שמוביל בסופו של דבר לתוצאות טובות יותר הן לחקלאים והן לצרכנים.
4. Infarm (אינפארם) – אינפארם מייצרת מערכות חקלאות אנכיות המיועדות לשימוש בסופרמרקטים ומסעדות. ניתן להתקין את המערכות שלהם ישירות בחנות, ולספק תוצרת טרייה ללקוחות לפי דרישה.
“הצמחים שלנו לא נוסעים רחוק כדי להגיע לצלחת שלך. ומכיוון שהם מקבלים את התנאים האופטימליים לשגשג, הגידולים שלנו הם אולטרה-מזינים, טעימים במיוחד וללא חומרי הדברה כימיים.” – מתוך אתר Infarm
אלו הן רק כמה דוגמאות בודדות מתוך הרבה סטארטאפים ישראלים שפועלים לקידום תחום טכנולוגיית החקלאות האנכית.
4. רחפנים
רחפנים יכולים לשמש למגוון מטרות חקלאיות, לרבות מיפוי גידולים, ניטור בריאות היבול וריסוס חומרי הדברה. טכנולוגיה זו מאפשרת לחקלאים לזהות ולטפל בבעיות במהירות וביעילות, להפחית את הצורך בעבודת כפיים ולמזער את השימוש בכימיקלים.
5. רובוטיקה
טכנולוגיית רובוטיקה מפותחת לשימוש בחקלאות לאוטומציה של משימות כמו שתילה, גיזום וקציר. טכנולוגיה זו יכולה להגביר את היעילות ולהפחית את עלויות העבודה, ובמקביל גם להפחית את ההשפעה הסביבתית המזהמת של החקלאות.
אלו הן רק כמה דוגמאות לטכנולוגיות חקלאיות מתקדמות רבות שמפותחות ונפרסות ברחבי העולם כדי לשפר את תפוקת היבול, האיכות, להפחית את ההשפעה הסביבתית המזהמת ולהגביר את הקיימות.
