Sijoittajien kannattaa ottaa huomioon: Robotiikka valloittaa maatalouden

Ennen modernia aikaa suurin osa taloudellisesta toiminnasta perustui alkutuotantoon: maatalouteen, karjankasvatukseen ja muuhun elintarviketuotantoon. Teollisen vallankumouksen myötä taloutemme on yhä enemmän perustunut ensin teollisuuteen ja sitten palveluihin. Tämän myötä alkutuotannon osuus taloudesta pieneni, vaikka sen tehtävä elintarvikkeiden tuottajana säilyi elintärkeänä.

Tärkeä tekijä oli maatalouden koneellistuminen. Köyhillä, vähemmän kehittyneillä alueilla kuten Afrikassa maatalous voi olla suurimman osan väestön elinkeino ja vastata jopa 15 % BKT:sta. Maissa kuten Yhdysvallat maatalous muodostaa alle 1 % BKT:sta.

Koneellistuminen ja teollinen maatalous ovat edistäneet useita ympäristöä kuormittavia kehityskulkuja:

• Tuhansien hehtaarien yksipuolisten viljelmien laajeneminen monimuotoisten ekosysteemien, pensasaitojen ja useita lajeja sisältävien viljelmien kustannuksella.
• Massiivinen riippuvuus kemiallisista lannoitteista.
• Intensiivinen torjunta-aineiden ja rikkakasvien torjunta-aineiden käyttö aiheuttaa ekologista vahinkoa ja vesistöjen saastumista.
• Maan hedelmällisyyden heikkeneminen syväkynnöstä, lannoitteista, sienitautien torjunta-aineista ja tiivistymisestä yhä suurempien traktoreiden painon alla.
• Kasvien biologisen monimuotoisuuden väheneminen, kun vain muutama lajike kattaa usein 80‑90 % kokonaistuotannosta.
• Tuotettujen elintarvikkeiden ravintoarvon aleneminen.

Tämä ei ole kestävää. Mehiläisyhdyskuntia uhkaa työmehiläisten katoaminen eli colony collapse disorder. Ilmiöön liittyy useita tekijöitä, kuten loisia, tauteja, ravitsemusta ja altistumista torjunta-aineille. Lisäksi se ei ole edes kannattavaa, mikä asettaa valtavan paineen viljelijöille, joilla joidenkin tutkimusten mukaan on suurempi itsemurhariski kuin väestöllä keskimäärin. YK:n elintarvike- ja maatalousjärjestö FAO varoittaa, että yli 90 prosenttia maaperästä voi heikentyä vuoteen 2050 mennessä, jos toimiin ei ryhdytä. FAO:n aiemmassa ennusteessa arvioitiin, että maataloustuotannon olisi kasvettava noin 70 prosenttia vuosien 2005–2007 lähtötasosta vuoteen 2050 mennessä. Maaperän heikentyminen vaikeuttaa tätä tavoitetta, mutta se ei tarkoita, että valtaosa maaperästä muuttuisi väistämättä hedelmättömäksi.

Tämä voisi olla melko synkkä kuva. Mutta meillä on jo ratkaisu, ja sitä toteutetaan juuri nyt.

Siirtyminen seuraavaan vaiheeseen

Kaikki ei ole negatiivista. Teollinen maatalous on vähentänyt nälänhätää dramaattisesti, vaikka maailman väestö on räjähdysmäisesti kasvanut. Se on myös vapauttanut ihmistyövoimaa tuottavampiin tehtäviin, kuten tieteisiin ja koulutukseen.

Mutta on muutamia asioita, joissa teollinen maatalous suoriutuu huonosti eikä näytä parantuvan:

• Rikkakasvien ja tuholaisten torjunta ilman kemikaaleja.
• Sadonkorjuu ja poiminta, erityisesti hedelmät ja herkät marjat.
• Räätälöity hoito jokaiselle viljellyn maan pienelle alueelle.
• Optimaalinen kastelu, joka ei tuhlaa arvokkaita vesivaroja.

Tähän mennessä ratkaisut ovat olleet joko ongelman sivuuttamista (kemiallinen hoito) tai sen ratkaisemista hyödyntämällä halpaa maahanmuuttajatyövoimaa (hedelmien poiminta). Sekä ekologisesta että eettisestä näkökulmasta samojen käytäntöjen jatkaminen ei ole hyväksyttävää.

Onneksi robotiikka on nyt tulossa auttamaan maatalouden kestävämmäksi tekemisessä.

Kuvittele tulevaisuus, jossa hedelmien poiminta tehdään älykkäiden robottien avulla, jotka eivät rasita selkäänsä eivätkä ylikuumene paahtavassa auringossa; jossa dieselkäyttöiset massiiviset traktorit korvataan aurinkoenergialla toimivien pienten, itsenäisesti liikkuvien pyörällisten robottien joukolla; jossa peltoja tarkkaillaan jatkuvasti lentävillä droneilla; ja jossa torjunta-aineet korvataan kuumalla vedellä tai robottikäsivarrella.

Hyvä uutinen on, että yritykset monilla maatalouden osa-alueilla kehittävät tällaisia ratkaisuja. Ei pelkästään pieniä innokkaita startup-yrityksiä vaan myös teollisuuden jättiläisiä kuten Bayer. On olemassa maailmanlaajuisia maatalousrobotiikan foorumeita, kuten äskettäin joulukuussa 2021 Ranskassa. Edistystä tapahtuu eri puolilla alaa. Voimme jakaa nämä kehityssuunnat muutamaan ryhmään.

Robottipoiminta

Advanced.farm käyttää kuutta robottikättä, konenäköä ja imukuppia omenoiden hellävaraiseen poimintaan ilman ihmisen läsnäoloa. Se pystyy myös tekemään sen yöllä, mahdollistaen 24/7 sadonkorjuuaikataulun. Yritys on myös suunnitellut mansikanpoimintakoneen, joka on yrityksen mukaan viisi kertaa ihmistä tehokkaampi. Joten vaikka yöllä toiminta näyttää hieman karmivalta (katso alla), se on todella turvallinen ja tehokas.

Fieldworkrobotics on solminut kumppanuuden saksalaisen konevalmistajan Boschin kanssa kehittääkseen herkkien hedelmien poimintarobottejaan. Se on erikoistunut hauraisiin hedelmiin ja vihanneksiin kuten vadelmiin, kukkakaaliin ja tomaatteihin, käyttäen kehittyneitä robottikäsivarsia.

Robottipohjainen rikkakasvien ja tuholaistorjunta

Ecorobotix on luonut robotin, joka yhdistää konenäön tarkkuusruiskutukseen vähentäen käytettävän torjunta-aineen ja rikkakasvien torjunta-aineen määrää jopa 95 %. Sen sijaan, että koko pelto sumutettaisiin, heidän robotinsa kohdistavat ruiskutuksen vain kasviin, joka todella tarvitsee kemikaalia. Vaikka tämä ei poista kemikaaleja kokonaan maataloudesta, sen pitäisi vähentää merkittävästi kokonaismäärää ja siihen liittyvää saastumista.

Naio Technologies pyrkii sen sijaan poistamaan rikkakasvien torjunta-aineen kokonaan pellolta. Kevyt (1,5 tonnia, siis kuin auto) autonominen robotti kulkee pellolla ja silppuaa tai vetää rikkakasvit pois pienillä terillä. Se käyttää LIDARia, GPS-opastusta ja konenäköä erottaakseen viljelykset rikkakasveista, eikä vaadi valvontaa.

Jotkut menevät vielä pidemmälle, kuten Blue River Technology, yritys, jonka maatalouskonevalmistaja John Deere osti vuonna 2017. Se käyttää koneoppimista ja konenäköä tunnistaakseen jokaisen kasvin pellolla. Näin robotti voi poistaa rikkakasvit ja myös harventaa esimerkiksi lehtisalaattia, lisäten kokonaissatoa ilman ihmisen puuttumista, “tehden 9–10 ihmisen työn”. Katso lisää alla olevasta videosta:

Konenäköön perustuvia ratkaisuja viljelykasvien harventamiseen ja rikkakasvien poistamiseen kehittävät myös Vision Robotics, Ekobot ja Aigro. Todennäköisesti monet muut startup-yritykset kehittävät tuotteitaan vielä ilman julkisia ilmoituksia tai ovat vasta aloittamassa.

Robotiikka kastelussa

Osiris Agriculture on ranskalainen yritys, joka on kehittänyt kastelurobotin. Ajamalla itse ja tunnistamalla kasvien tarpeet, se vähentää veden kulutusta 30 % ja säästää viljelijöille 7 tuntia työtä hehtaarilta kesäkuukausina.

Robotiikka valvonnassa

Precision Hawk käyttää droneja tarkkailemaan viljelyn terveyttä, käyttäen multispektrisiä antureita. Nämä droonit havaitsevat näkyvän valon lisäksi infrapunasäteilyä, mikä antaa tietoa siitä, tarvitseeko alue kastelua. Se on myös tehnyt yhteistyötä maailman suurimman droonivalmistajan DJI:n kanssa ja kehittänyt sovelluksen, jolla drooneja voidaan käyttää kasvuston tarkkailuun.

Muita sovelluksia robotiikalle

Mahdollisuuksia on paljon muitakin. Esimerkiksi karjan hallinta Beefreeagro -järjestelmällä, joka paikantaa ja laskee karjan autonomisesti. Se voi myös havaita varhaisia taudin merkkejä ja valvoa, että kaikki aidat ja portit ovat oikeassa kunnossa.

Robotteja voidaan käyttää myös metsittämisprojekteissa. Biocarbon Engineering on käyttänyt lentäviä droneja istuttaakseen satoja puita vain muutamassa minuutissa testissä, jossa yritettiin uudistaa mangrovemetsiä Myanmarissa. Tämä voi olla erityisen tehokasta vaikeasti saavutettavissa paikoissa, kuten rannikoilla ja vuorilla.

Koska jotkut viljelyt, kuten kukat, tehdään usein sisätiloissa, on olemassa myös istutusrobotteja kasvihuoneisiin, kuten Roboplant.

Erityismaininnat

Kaikki pellot eivät levittäydy kilometrien mittaisina tasaisina riveinä. Monet sijaitsevat rinteillä tai ovat rakenteeltaan monimutkaisia, kuten viinitarhat ja sekaviljelmät. Tällekin on robotti. Slopehelper liikkuu telaketjuilla kuin panssarivaunu ja voi tehdä lähes mitä tahansa liitetyn varustuksen mukaan: sumutusta, ruohonleikkuuta, rikkakasvien poistoa ja maan kattamista sekä jopa auttaa käsin poimivia työntekijöitä ulottumaan hedelmiin hedelmätarhassa tai viinitarhassa.

On todennäköistä, että monitoimirobotit tulevat normiksi, yhdistäen yhteen laitteeseen istutuksen, kastelun, tuholaistorjunnan, rikkakasvien poiston, poiminnan ym. toiminnot. Tämä voisi tapahtua esimerkiksi siten, että näitä startup-yrityksiä yhdistyy teknologiajohtajiin tai nykyisiin maatalouskonserneihin, kuten John Deereen ja Bayeriin.

Lopuksi, ehkä et ole viljelijä vaan puutarhan harrastaja, joka haluaisi kasvattaa osan ruoastaan kotona. Mutta ilman aikaa tai fyysistä kykyä tehdä puutarhanhoitoa itse? Tai haluatko nähdä maatalousrobotit toiminnassa itse? Silloin voit tutustua avoimen lähdekoodin Farm.Bot -projektiin. Se istuttaa, poistaa rikkakasveja, kastelee ja lannoittaa itsenäisesti alueen, jonka koko on enintään 3 m × 6 m, tuolloin ilmoitettuun “vain” 3 995 dollarin hintaan.

Johtopäätös

Robotit ovat vasta alussa maataloudessa. Ne ovat myös täällä pysyäkseen. Työvoima on edelleen merkittävä osa elintarviketuotannon hintaa. Robotit voivat auttaa pitämään ruoan kohtuuhintaisena sekä edistämään parempia maatalouskäytäntöjä. Saatamme muutaman vuosikymmenen kuluttua katsoa nykyisiä maatalouskäytäntöjä tuhoisina ja lyhytnäköisinä verrattuna paljon kehittyneempiin robotti-maatalousmenetelmiin, jotka auttavat säilyttämään biologisen monimuotoisuuden ja vähentämään saastumista.

Robotit todennäköisesti korvaavat suurimman osan traktoreista ajan myötä ja muuttavat radikaalisti maatalouden toteutustapaa. Tämä on sekä uhka että mahdollisuus alan vakiintuneille toimijoille. Siksi sijoitusten näkökulmasta olisi parasta sijoittaa vain maatalousyrityksiin, jotka omaksuvat robotti-maatalouden ja pystyvät sopeutumaan muutokseen, joka on yhtä radikaali kuin koneellistuminen lähes vuosisata sitten.

Sijoittajien kannattaa seurata maatalousalaa, erityisesti yrityksiä, jotka soveltavat data-analytiikkaa ja hyödyntävät robotiikkaa.