Sử dụng camera để phát hiện các loài gây hại phá hoại ruộng lúa và đồng ruộng rồi bắn hạ chúng bằng tia laze Có vẻ như tương lai khoa học viễn tưởng như vậy sẽ sớm trở thành hiện thực Cung và cầu thực phẩm dự kiến ​​​​sẽ thắt chặt do tăng trưởng dân số và tăng trưởng kinh tế toàn cầu, nhưng người ta ước tính rằng hơn 15% tổng sản lượng lương thực của thế giới bị mất do sâu bệnh Chúng ta hãy nhìn vào tương lai của nông nghiệp, bao gồm các công nghệ mới có thể là con át chủ bài trong kiểm soát dịch hại, kiểm soát cỏ dại bằng máy bay không người lái và AI, và thậm chí cả những nỗ lực giải quyết vấn đề lương thực với các nhà máy sản xuất côn trùng

Kiểm soát loài gây hại bằng tia laze, mục tiêu sẽ thành hiện thực vào năm 2025

Văn phòng Nội các đã thành lập ``Hệ thống Nghiên cứu và Phát triển Moonshot'' như một cơ chế nhằm thúc đẩy nghiên cứu và phát triển đầy thách thức dựa trên những ý tưởng táo bạo hơn chứ không phải là sự mở rộng của các phương pháp thông thường, nhằm mục đích tạo ra sự đổi mới mang tính đột phá Trong lĩnh vực nông nghiệp, các dự án nghiên cứu và phát triển nông nghiệp, lâm nghiệp và thủy sản moonshot đang được triển khai với mục tiêu ``tạo ra một ngành cung cấp thực phẩm bền vững trên quy mô toàn cầu, không có dư thừa và lãng phí bằng cách sử dụng đầy đủ các chức năng sinh học chưa được sử dụng vào năm 2050''

Một trong số đó, Hiệp hội Zero Pest (Hiện thực hóa việc không gây thiệt hại do sâu bệnh gây ra cho nông nghiệp bằng cách sử dụng tối đa các phương pháp vật lý tiên tiến và các chức năng sinh học chưa được sử dụng), đang tiến hành nghiên cứu và phát triển phương pháp tiêu diệt sâu bệnh bằng cách bắn tỉa bằng tia laze Ngay cả khi bạn nhắm mục tiêu bằng tia laser, sâu bệnh cũng không ở yên một chỗ Có độ trễ thời gian khoảng 0,03 giây giữa việc phát hiện vị trí của dịch hại và bắn tia laser vào nó, vì vậy ngay cả khi tia laser bắn vào vị trí được phát hiện, nó sẽ không bắn trúng dịch hại

Tổ chức Nghiên cứu Nông nghiệp và Thực phẩm Quốc gia (NARO) đã phát triển một công nghệ để giải quyết vấn đề này Giun quân, được biết đến như một loài gây hại nông nghiệp, có thể bay với tốc độ từ 1 đến 2 mét mỗi giây Tổ chức Nghiên cứu Nông nghiệp và Thực phẩm Quốc gia (NARO) đã chụp ảnh loài Spodoptera nigra, loài bay với tần suất 55 lần mỗi giây và đo quỹ đạo bay của nó Dựa trên dữ liệu này, chúng tôi đã lập mô hình kiểu bay và bằng cách kết hợp nó với vị trí được đo theo thời gian thực, chúng tôi đã phát triển một phương pháp cho phép dự đoán chuyển động trong tương lai (vị trí bay) với độ chính xác khoảng 1,4 cm

Tổng quan về hệ thống kiểm soát sinh vật gây hại bằng tia laser
(Nguồn: Thông cáo báo chí của NARO)

Một nhóm nghiên cứu tại Tổ chức Nghiên cứu Nông nghiệp và Thực phẩm Quốc gia đang phát triển một mô hình có thể theo dõi nhiều loài Spodoptera nigra và dự đoán vị trí bay của chúng, cũng như một thiết bị mô phỏng kết hợp khả năng kiểm soát hướng chiếu xạ laze ``Hiệp hội Không gây thiệt hại từ dịch hại gây hại'' nhằm mục đích thương mại hóa công nghệ kiểm soát dịch hại bằng phương pháp này vào năm 2025

Giảm sự phụ thuộc vào thuốc trừ sâu hóa học và đóng góp vào SDG

Nếu việc kiểm soát dịch hại bằng laser trở thành hiện thực, thiệt hại cho cây trồng có thể giảm bớt mà không cần dựa vào thuốc trừ sâu hóa học Thuốc trừ sâu hóa học hiện là trụ cột trong việc kiểm soát dịch hại, nhưng số lượng thuốc trừ sâu mới được phát triển đang giảm dần qua từng năm do chi phí phát triển tăng và thời gian phát triển dài hơn Một vấn đề khác là nếu tiếp tục sử dụng thuốc trừ sâu hóa học, sâu bệnh sẽ phát triển tính kháng thuốc và thuốc trừ sâu sẽ không thể sử dụng được nữa

Nếu chúng ta tăng lượng thuốc trừ sâu hóa học được sử dụng chỉ vì chúng không còn hiệu quả thì những tác động tiêu cực đến hệ sinh thái và đa dạng sinh học sẽ là điều khó tránh khỏi Để tăng sản lượng lương thực và đồng thời bảo vệ môi trường, cần có những phương pháp tiếp cận mới để loại bỏ việc kiểm soát dịch hại chủ yếu dựa vào thuốc trừ sâu hóa học Diệt côn trùng gây hại bằng tia laser có thể nói là lời giải cho vấn đề này

Xác định các loài cỏ dại bằng cách kết hợp máy bay không người lái và AI

Ngoài ra còn có phong trào sử dụng AI và máy bay không người lái để phun thuốc trừ sâu hiệu quả DJI JAPAN và Nihon Nohyaku nhằm mục đích phát hiện những bất thường trên đồng ruộng từ trên không và đạt được khả năng kiểm soát dịch hại tối ưu bằng cách kết hợp máy bay không người lái quản lý đất đai và nông nghiệp chính xác của DJI với công cụ AI được sử dụng để chẩn đoán sâu bệnh và cỏ dại bằng AI do Nippon Nohyaku cung cấp

Trong khái niệm này, bước đầu tiên là tự động cảm nhận cánh đồng từ độ cao lớn và tìm ra nơi cỏ dại mọc Sau đó, một máy bay không người lái có thể đến gần mặt đất để chụp ảnh cỏ dại và công cụ AI sẽ xác định các loài cỏ dại Thay vì phun thuốc trừ sâu mạnh một cách ngẫu nhiên, có thể sử dụng loại thuốc trừ sâu tối ưu cho loại cỏ đã được xác định Việc sử dụng máy bay không người lái và AI được kỳ vọng không chỉ góp phần nâng cao hiệu quả của ngành nông nghiệp, nơi tỷ lệ sinh đang giảm và dân số đang già đi mà còn giảm tác động đến môi trường

Giải quyết vấn đề lương thực của thế giới nhờ côn trùng

Ở nước ngoài, những nỗ lực đã bắt đầu sử dụng côn trùng để nâng cao năng lực sản xuất thực phẩm Ăn côn trùng đã trở thành một chủ đề nóng ở Nhật Bản trong những năm gần đây, và ?nsect, một công ty khởi nghiệp về công nghệ nông nghiệp được thành lập ở Pháp vào năm 2011, sản xuất thức ăn cho thủy sản nuôi và phân bón cho cây trồng sử dụng côn trùng làm nguyên liệu thô Nhà máy của công ty ở vùng Burgundy của Pháp sản xuất 1000 tấn côn trùng mỗi năm và cho biết việc sử dụng protein côn trùng để bón phân cho vườn nho giúp tăng trưởng nhanh hơn 25% so với phân bón hóa học truyền thống Công ty hiện đang xây dựng nhà máy sản xuất côn trùng lớn nhất thế giới gần Amiens, Pháp và khi bắt đầu sản xuất, công ty sẽ có thể sản xuất 200000 tấn protein có nguồn gốc từ côn trùng mỗi năm

Hình ảnh nhà máy sản xuất côn trùng do ?nsect
(Nguồn: ?tài liệu báo chí côn trùng)

Bằng cách sử dụng thức ăn được sản xuất tại các nhà máy côn trùng làm thức ăn cho động vật và cá, vùng đất trước đây được sử dụng để trồng thức ăn chăn nuôi có thể được sử dụng để trồng cây lương thực cho con người Ngoài ra, các nhà máy sản xuất côn trùng có thể sản xuất hiệu quả có thể giảm bớt gánh nặng cho môi trường Công ty sử dụng côn trùng để giải quyết những thách thức lớn của nhân loại về vấn đề thực phẩm và môi trường, đang thu hút rất nhiều sự chú ý ở địa phương, với việc Tổng thống Pháp Emmanuel Macron gọi công ty này là “nhà vô địch của ngày mai” NSect có kế hoạch xây dựng một nhà máy sản xuất côn trùng ở Nhật Bản trong vòng hai năm Trong vòng một vài năm nữa, cá nuôi được nuôi bằng thức ăn côn trùng và các sản phẩm nông nghiệp được trồng bằng phân bón có nguồn gốc từ côn trùng có thể sẽ có mặt tại các siêu thị ở Nhật Bản