Завдяки цьому розвитку технологій сільськогосподарський сектор також трансформується. За останнє десятиліття у нас відбулися деякі революційні зміни, завдяки яким за допомогою технології дронів урожайність підвищилася на 5-10% і до 30% скоротила споживання води. Усі ці досягнення показують, наскільки швидкі зміни також відбуваються в галузі, і це відкриває нові зміни в сільському господарстві, які допоможуть підвищити продуктивність і стійкість завдяки гіперспектральним зображенням (HSI) і глибокому навчанню.

Еволюція агротехніки

У 18 столітті сільське господарство перейшло від використання робочої сили до механізації, далі – до зеленої революції 20 століття та сучасного точного землеробства. Це епохальний марш, який рухається постійним закликом до ефективності та стійкості. Інновації в сучасному сільському господарстві, такі як HSI, зараз поєднуються з іншими інноваціями в глибокому навчанні. Це змінює вигляд сільського господарства та управління землею, оскільки тепер можна знімати зображення на різних довжинах хвиль, виявляючи кінцеві члени або чисті спектральні сигнатури.

Це дає важливу інформацію для виявлення захворювань, дефіциту поживних речовин і раннього виявлення нестачі води. Це означає, що HSI забезпечив основу для правильного використання пестицидів, оптимального використання води та моніторингу здоров’я рослин для зменшення відходів у сільськогосподарському секторі; тому він зробив великий внесок у захист навколишнього середовища.

Глибоке навчання, поєднане з HSI, є революційним і допомагає долати деякі виклики в сільському господарстві. Алгоритми глибокого навчання можуть прогнозувати врожайність сільськогосподарських культур і прогнозувати наявність шкідників і хвороб ще до появи симптомів. Зараз ці технології змінюють стратегії управління рослинництвом і вирощування з реактивного на проактивний і прогнозний підхід. Таким чином, впровадження технологій гіперспектрального зображення (HSI) і глибокого навчання в сільському господарстві приносить величезні переваги для навколишнього середовища, що призведе до переходу до сталого землеробства. 

Ці технології спрямовані на те, де вода, добрива та пестициди застосовуються найбільше, використовуючи найменшу кількість ресурсів і спричиняючи найменше забруднення навколишнього середовища. Загальне здоров’я системи сприяє збагаченню ґрунту та зменшенню стоку. Покращене раннє виявлення стресу та хвороб рослин також сприяє збереженню біорізноманіття; хімічні речовини не застосовуються випадково і в цьому випадку не загрожують іншим видам рослин або тварин у навколишньому середовищі.

Екологічні переваги та майбутні наслідки

Отже, це дозволить фермерам правильно управляти посівами та ефективно планувати виробництво, використовуючи ресурси, зменшуючи експлуатаційні витрати. Такі технології сприятимуть сталому сільському господарству, узгоджуватимуть методи ведення сільського господарства з принципами збереження навколишнього середовища та прискорюватимуть світову продовольчу безпеку та екологічний баланс.

Зменшене використання хімікатів: HSI значно зменшує кількість використовуваних пестицидів і добрив, забезпечуючи точність. Завдяки точному визначенню заражених шкідників, територій із хворобами та дефіцитом поживних речовин фермери тепер можуть застосовувати хімікати лише там, де це необхідно, зменшуючи таким чином кількість стоку та фільтрації, які можуть переносити небезпечні речовини в навколишні екосистеми. Тобто ресурси краще цілеспрямовані, що зберігає ресурси та спричиняє менший екологічний слід сільського господарства.

Збереження водних ресурсів: моделі глибокого навчання з даними HSI дозволяють використовувати воду набагато більш розумно. Така точна технологія точних потреб у воді для різних частин родовища призводить до значного скорочення втрат, що є важливим кроком для регіонів у зонах дефіциту води та для світу в цілому в боротьбі зі зміною кліматичних умов.

Поліпшення здоров’я ґрунту: HSI з глибоким навчанням зменшує надмірне внесення хімікатів і неефективність зрошення, тим самим сприяючи покращенню здоров’я ґрунту, який утримує більше води, зменшує ерозію та сприяє розвитку живішої екосистеми на землі, на якій практикується землеробство, і робить її стійкою для майбутнє.

Збереження біорізноманіття: шкідники, яких можна було б контролювати звичайним застосуванням пестицидів, можуть процвітати та сприяти біорізноманіттю території, яка, отже, матиме всіх корисних комах, птахів та іншу дику природу, яка сприяє запиленню, контролю інших шкідників та загальної екології.

Технології HSI та глибокого навчання могли б захопити ці масштабовані рішення серед дрібних фермерів у всьому світі. Вони демократизують точне землеробство для фермерів, дозволяючи їм скористатися перевагами передової аналітики та сприяти інклюзивному зростанню за допомогою стійких сільськогосподарських методів. Оскільки ми стоїмо на порозі нового світанку Ренесансу сільського господарства, Глобальна фермерська спільнота покликана підхопити хвилю інновацій.