Роботы, дроны и системы с искусственным интеллектом уже используются в сельском хозяйстве на 42% мировой пашни, и там они приносят экономическую выгоду. К такому выводу пришла международная группа под руководством Боннского университета. Это первая работа, в которой прибыльность "умного" земледелия оценили в мировом масштабе. Результаты опубликованы в журнале PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences - "Труды Национальной академии наук США").

Под точным, или "умным", земледелием понимают технологии, которые позволяют воздействовать на поле точечно: дроны находят очаги вредителей и передают данные технике, та опрыскивает только нужные участки; роботы убирают сорняки; системы полива следят за влажностью почвы и подают воду лишь к тем корням, где её не хватает.

Авторы подчёркивают: такие технологии могут сделать растениеводство более устойчивым и экологичным. Но переход на них оправдан не для любого хозяйства, по крайней мере в короткой перспективе. Оборудование стоит дорого, требует квалификации, а условия сильно различаются - от стоимости рабочей силы и экологических норм до доступности обучения.

Чтобы понять, где точное земледелие особенно выгодно, исследователи разослали письма более чем 8000 экспертам по всему миру и изучили научную литературу. Они собрали список из более 4000 мест, где уже применяют умный полив, роботов-пропольщиков или анализ полей с помощью дронов. Затем с помощью алгоритмов машинного обучения (методов, которые находят закономерности в больших массивах данных) проверили, какие условия связаны с внедрением технологий.

Выяснилось, что прибыльность распределена по миру неравномерно. Наибольшая выгода - там, где высоки доходы и уровень образования, поля крупные, а экологические требования строгие: в Западной Европе, Канаде, США и Австралии. Одна из причин - большие объёмы удобрений и пестицидов: точечное внесение позволяет экономить. К тому же рабочая сила в этих регионах дорогая, поэтому техника и роботы окупаются.

В странах Африки южнее Сахары потенциал пока ограничен: существующие технологии плохо приспособлены к мелким хозяйствам. "Сейчас оборудование разрабатывают с расчётом на крупные капиталоёмкие производства в Северной Америке и Европе", - отмечает профессор Давид Вюппер. По его мнению, аграрной науке стоит активнее искать решения и для небольших ферм.

Самым сильным фактором, связанным с внедрением, оказалась жёсткость экологического регулирования. Исследователи также построили прогнозы: через 20 лет доля пашни с выгодным "умным" земледелием может вырасти до 50%, а если все страны ужесточат экологические нормы - до 75%. Если же нормы ослабят везде, она снизится до 31%.

Авторы отдельно отмечают: экологическая и экономическая выгода часто идут рука об руку, но сами по себе не возникают. "Без политики большая часть экологического выигрыша остаётся нереализованной", - заключает Вюппер. При этом речь идёт о статистических связях и модельных прогнозах, а не о доказанном причинном эффекте.

Источник: Phys.org