Co spojuje výkonné lasery, systémy řízené umělou inteligencí a robotiku? Vaším prvním myšlenkovým pochodem může být vesmírná základna na Marsu. Nabízím však jiný pohled. Co je aktuálně spojuje, je zemědělství. Proč?
Herbicidy mají vliv na životní prostředí
Pokud byste byli farmáři, vaší každodenní výzvou by bylo chránit své plodiny před počasím, škůdci nebo plevelem. V posledním případě byste pravděpodobně používali herbicidy, různé látky, které zabíjejí nebo potlačují růst plevelů. A právě zde vidím problém.
Podle statistik zveřejněných Statista Research Department bylo v roce 2023 v zemědělství použito 2,3 milionu metrických tun herbicidů.
Herbicidy mají významný dopad na živé organismy v ekosystému a zároveň se zkoumají alternativní metody jejich kontroly.
Některé herbicidy se hromadí v půdě a pronikají do vodních zdrojů. Většina herbicidů neovlivňuje pouze cílové rostliny, ale také jiné rostliny a zvířata během jejich aplikace. Velkým problémem je jejich přetrvávání ve vodních zdrojích a také v rámci potravinového řetězce. Některé herbicidy mohou cestovat z jednoho organismu na druhý. Výjimkou není ani šíření mimo oblast aplikace větrem a podzemními vodami. V mnoha případech způsobují toxicitu prostředí a sloučeniny, které zůstávají po rozložení herbicidu v půdě, mohou být ještě toxičtější. Mnoho herbicidů bylo zakázáno, protože byl prokázán jejich přímý vliv na lidské zdraví a byly spojeny s různými nemocemi.
Z hlediska přírody ovlivňují takovým způsobem biodiverzitu a také snižují kvalitu půdy, protože ovlivňují půdní mikrobiom.
Když to shrneme, herbicidy mohou mít vliv na naše zdraví, na biodiverzitu a ovlivňují naše životní prostředí často ve velkém rozsahu. Je to problém, který má smysl řešit.
Diverzita Enviro inovácií - Umelá inteligencia, BioTech, alebo regenerácia
V Lifbee sledujeme a věnujeme se nejnovějším inovacím v oblasti environmentálních řešení. Při této příležitosti jsem se setkal s několika příklady řešení problému s herbicidy. Odpověď na tento problém mohou přinést různé přístupy enviro inovátorů.
Dnešní doba nám nabízí množství možností - nové myšlenky, přístupy, nové technologie a nástroje. Inovátoři dnes pracují s celou paletou nástrojů od biotechnologií, přes umělou inteligenci, robotiku, fyziku, až po objevování nových perspektiv, jak se na přírodu můžeme dívat (např. z perspektivy její regenerace). A to je super. Z takové diverzity nápadů může vzniknout množství řešení, která se na problém dívají úplně jinak, mohou mít různé výhody a specifické zaměření na různé aspekty problému. Právě diverzita řešení je potřebná k tomu, abychom časem našli optimální sadu nástrojů, jak se s problémem vypořádat. Dokonce to může být jejich kombinace.
To se právě děje v oblasti herbicidů. Rád bych vám ukázal 3 přístupy, jak tento problém řeší různí inovátoři. Každé z řešení je z úplně "jiného světa":
Carbon Robotics - "LaserWeeding" je budoucnost
První z řešení je jako z sci-fi knihy a vyvinula ho společnost Carbon Robotics. Jde o jejich laserový odstraňovač plevelů, který kombinuje výkonnou AI na rozpoznávání obrazu a lasery spojené do robotického závěsu pro standardní traktory.
Tato technologie je docela pokročilá. Umělá inteligence dokáže zpracovat 4,7 milionu obrázků za hodinu, rozpoznat a oddělit pěstovanou plodinu, kterou je potřeba zachovat, a plevel, který je potřeba zničit. Závěs obsahuje 30 výkonných laserů, které dokáží zasáhnout a zničit až 5000 plevelů za minutu. Technologie také obsahuje vlastní informační systém, kterým farmář může kontrolovat efektivitu celého procesu.
LaserWeeder od Carbon Robotics je doslova Terminátorem ve světě plevelů. Jde o ideální řešení pro průmyslové farmáře, protože je vysoce efektivní, napojuje se na jejich stávající vybavení a snižuje náklady na herbicidy i pracovní sílu, přičemž investice se jim vrátí během jednoho až tří let. Takový druh technologie se nazývá disruptivní technologií, nebo "game changer", protože dokáže výrazně změnit pravidla svého odvětví.
Robotický závěs je certifikován pro organické pěstování. Toto je jeden z nejzajímavějších aspektů, protože prostřednictvím takové technologie může Carbon Robotics ukázat tradičním velkofarmářům ekonomickou cestu k organickému pěstování. Má potenciál změnit pohled na to, jak je organické pěstování často vnímáno - jako něco neškálovatelného a neekonomického. Právě změna pohledu velkoformátů je klíčová z hlediska dosažení environmentální udržitelnosti.
2. Bioherbicidy
Druhým přístupem, kterým se vydali enviro inovátoři, jsou bioherbicidy a biologická kontrola plevelů. V případě bioherbicidů jde o látky rostlinného původu, které zastavují růst plevelů nebo je přímo ničí a jsou jednoduše biologicky rozložitelné. V případě biologické kontroly plevelů se využívají různé druhy organismů - obratlovci, hmyz, houby, bakterie, viry, parazitické rostliny, které pomáhají kontrolovat populaci plevelů.
Jednou z velkých novinek na trhu je například herbicid MiSSiTO® od společnosti Alpha Bio Control.
MiSSiTO® je momentálně dostupný už na trhu v Evropě. Jak píše Alpha Bio Control na své stránce, jde o přírodní verzi kyseliny pelargónové získané z vedlejšího produktu výroby bioplastů vyráběných s použitím slunečnicového oleje. Reguluje široké spektrum jednoletých trav a plevelů, chrání ovocné stromy a vinice. MiSSiTO® zabíjí rostliny tím, že ničí jejich buněčné membrány, nezanechává rezidua v půdě, má nízkou toxicitu pro necílové organismy a po použití se rozkládá na CO2 a vodu.
Jde o zajímavý příklad, ve kterém se spojuje využití vedlejších produktů při výrobě, omezení toxicity a účinnost. Právě využívání vedlejších zdrojů a odpadů může být ideální cesta pro bioherbicidy a jejich výrobu.
3. Permakultura - změňte perspektivu na plevel a půdu
Plevel může pozitivně přispívat k biodiverzitě ekosystému, zabraňovat poškození půdy prostřednictvím eroze. Přítomnost plevele v půdě přispívá k dalšímu životu mikroorganismů a hmyzu, poskytuje domov pro různé druhy hmyzu a může být důležitým zdrojem potravy pro opylovače. Některé plevele mohou být užitečné jako zdroje potravy, některé druhy mohou dokonce obsahovat léčivé látky.
Pokud se na plevel podíváme takto a změníme perspektivu, najednou jde o velmi užitečnou skupinu organismů. Přesně takto se dívá na svět a přírodu permakultura, která se snaží o vytvoření udržitelného potravinového systému skrze pochopení fungování ekosystémů a aplikaci těchto principů v zemědělství.
Inovátoři z řad permakulturistů navrhují systémy produkce potravy, v nichž zavrhli monokulturu jako koncept a snaží se tvořit produktivní ekosystémy, kde různé užitečné živočichy a rostliny ve vzájemné ekosystémové souhře dokážou vytvořit potravu a jiné produkty a materiály pro lidi, ale i širší ekosystém. Zároveň absence monokultury a s ní spojená biodiverzita zajišťuje vzájemnou konkurenci mezi "škůdci" a jejich "predátory". Velkou snahou permakulturistů je také zajistit živou bohatou půdu a zadržování vody na pozemku. Často využívají principy mulčování půdy, které přirozeně vytváří bariéru pro růst některých plevelů, případně umožňuje jejich jednodušší kontrolu. V neposlední řadě se snaží najít užitečnost plevelů v systému a přeměnit je na hodnotný produkt. Například z kořenů známého plevele - pýru, se dá dělat čaj.
Tato změna filozofie pěstování vede k tomu, že plodiny pěstují organickým způsobem. Jak vidíme, ne vždy musí mít inovativní řešení podobu dílčí technologie, ale někdy se děje na úrovni změny celkového pohledu na oblast. Jak nám ukazuje permakultura, možná je plevel ve skutečnosti užitečnější, než jsme si mysleli.
Evoluce inovativních řešení - budoucnost kombinování přístupů
Diverzita je důležitá pro inovativnost a kreativitu. S touto zkušeností se setkávají i mladí inovátoři u nás v Lifbee Academy. Aby člověk přišel se zajímavým nápadem, musí mít velmi otevřenou mysl. Ale zároveň potřebuje být kritický a zhodnotit potenciál nápadu. Inovace se totiž může vydat různými cestami. To se týká i vlny inovací kolem problému s herbicidy. Když se zamyslíme nad tím, jaká je životní cesta inovace, napadá mě několik možných výsledků:
Inovace se uchytí ve velkém měřítku a široce se rozšíří do společnosti a průmyslu.
Najde si svůj "niche" trh, na kterém vyřeší specifický problém specifické skupině lidí.
Potřebuje ještě svůj čas, aby dozrála a často takovým způsobem "kvasí" v malé skupině nadšenců, kteří ji postupnými kroky vylepšují.
Existuje však i možnost, že jde o slepou uličku a inovace se nikdy neuchytí, protože v nějakém smyslu nedokáže adresovat důležité aspekty potřeby na trhu.
Často však na trhu neexistuje jen jedno dominantní řešení a různé přístupy se mohou vzájemně kombinovat a vytvořit tak novou realitu. Dokážu si představit budoucnost, v níž budou existovat a budou široce rozšířené biofarmy využívající principy permakultury, aplikující laserweeding v počátečních fázích pěstování a využívající bioherbicidy ve specifických případech, kdy ostatní přístupy selhávají. I tato řešení mohou přispět k efektivitě a škálovatelnosti biofarmaření.
Jak to bude v budoucnu, nevím. Právě proto mě svět inovací fascinuje, protože nám dává možnost představit si a ochutnat lepší budoucnost. Věřím, že její součástí budou i výše zmíněná řešení.
Tato aktivita byla podpořena Nadací Tipsport v rámci šíření povědomí o možnostech environmentálních inovací mezi mladými vědci, inovátory a studenty vysokých škol.
Pokud se zajímáte o environmentální inovace, neváhejte navštívit naši stránku a prozkoumejte, jaké možnosti nabízí inovátorům program Lifbee Academy: https://www.lifbee.com/lifbee-academy
V kruhu nejnovějších trendů jsme i díky spolupráci s odbornými partnery, jako jsou ENVI-PAK a CVV.
Autor: Matej Held
Zdroje:
Alpha Biocontrol. (bez data). Bioherbicidy. Získáno 7. května 2024, z https://alphabiocontrol.com/biosolutions/bioherbicides/
Carbon Robotics. (bez data). LaserWeeder. Získáno 7. května 2024, z https://carbonrobotics.com/laserweeder/
Comments