Fremtidens landbrug er et højhus styret af robotter

Automatiseringen er for alvor på vej ud på markerne - og snart er markerne på vej indenfor. Det kan være en fordel i en fremtid med klimaforandringer og befolkningseksplosion.

Denne japanske indendørs-farm i Japan producerer 10.000 salathoveder om dagen. Den bruger kun LED-lys. I fremtiden vil robotter stå for stort set alle opgaver i et sådant landbrug. (Foto: The Asahi Shimbun © 2014 The Asahi Shimbun)

Høstmåneden august er kun lige overstået. Nogle steder er landmændene måske stadig i gang.

Og høsten kræver, ligesom alt andet ved landbrug, stadig masser af hårdt arbejde, der giver mænd og kvinder sved på panden.

Men vi er på vej mod en tid, hvor alt fra det hårdeste slid til bondemandens skarpe vid, kan blive erstattet af robotter, automatisering og computerstyrede, lukkede systemer.

Robotrevolutionen er allerede i gang på fabrikkerne og lige om hjørnet for transportindustrien.

Nu kommer turen til landbruget. Og den er faktisk allerede i gang, forklarer Henrik Midtiby, der er postdoc ved Syddansk Universitet.

- Robotterne kommer til at overtage jobs indenfor landbrugssektoren. Det gør de allerede. I de sidste par år har for eksempel Robovator-lugerobotten erstattet mennesker, der gik og lugede i salatbede. Det vil også ske for andre afgrøder, siger han til DR Viden.

- Jeg tænker, at de første kommercielt tilgængelige markrobotter med sikkerheden i orden, er på markerne i Danmark inden for 5 år.

Og robotter i landbruget er sandsynligvis en god ting. For robotterne kan hjælpe landmændene med at dyrke jorden på en smartere og mere effektiv måde ved at kunne styre alting ultra-præcist.

Noget, der bliver nødvendigt i fremtiden.

Robotstyring kan spare på vand og gødning

Iran er en af verdens største producenter af pistacienødder. Men desværre er høsten i år slået fejl. Høje temperaturer har afsvedet plantagerne, der normalt producerer over 250.000 tons nødder om året.

Det problem - og lignende problemer i blandt andet Californien i USA og mange andre steder - kunne måske have været undgået ved en smart styring af vandforbruget.

Ifølge The Economists Technology Quarterly, der kom tidligere på sommeren, kræver mandler for eksempel næsten fire liter vand stykket, hvis de dyrkes på traditionel vis.

Men placerer man trådløse fugtigheds-sensorer i jorden, der informerer et cloud-baseret analyseprogram, kan vandingen styres helt nøjagtigt - og vandforbruget reduceres voldsomt. I mandlernes tilfælde med over 20 procent.

Med endnu mere automatiserede systemer baseret på robotter og intelligente maskiner kan landbruget effektiviseres endnu mere.

Ultra præcise landbrugsteknikker

Princippet kalder teknologi-tænketanken IDTechEx for "ultra-precision farming".

I deres seneste rapport "Agricultural Robots and Drones 2016-2026: Technologies, Markets,and Players", der udkom for nylig, peger IDTechEx på, at vi er på vej ind i en ny æra for landbruget.

En æra, hvor landbrugsrobotterne er næsten 20 milliarder kroner værd i 2022.

Robotter og intelligente maskiner skal ifølge dem hjælpe os med at flytte måden vi dyrker vores afgrøder på, fra en "primitiv" makrostyring med bred pensel og hen i mod en verden med ultra præcis mikro-dyrkning - noget der også kaldes precision agriculture.

- Det er en verden hvor landbruget ikke længere styres som en komplet enhed eller en serie af store områder eller jordområder. I stedet for vil fremtidens landbrug blive styret på den individuelle plantes niveau, skriver IDTechEx i rapporten.

Robotter analyserer planternes behov

Det betyder, at at robotterne skal hjælpe fremtidens landmænd med at måle og analysere hvert enkelt plantes behov, og også levere præcist den dosis vand, gødning og bekæmpelsesmidler, som planten har brug for.

Alt imens det perfekte overblik leveres af robot-droner, der overvåger markerne fra luften - et område IDTechEx tror kommer til at boome snart.

Automatiske landbrugsmaskiner, der arbejder sammen i et netværk, har også den fordel, at de faktisk belaster markerne mindre, forklarer Henrik Midtiby.

- Vi kommer til at se flere mindre, autonome maskiner på marken, der erstatter en enkelt stor traktor. Det mindsker følsomheden for landmanden, hvis en af maskinerne bryder ned, og det belaster jorden mindre end de meget tunge maskiner, der i dag kører rundt på marken, siger han.

- De tunge maskiner pakker jorden så hårdt sammen at planterne har svært ved at gro, der hvor maskinerne har kørt. Derfor bruges der store mængder energi på at løsne jorden igen ved f.eks. at pløje jorden en gang om året.

Det kommer alt sammen til at få vores produktion af afgrøder til at eksplodere. Noget, der bliver nødvendigt for at brødføde en voksende global befolkning.

FN's landbrugsorganisatino FAO anslog i en rapport fra 2009, at vi i 2050 skal producere 70 procent mere mad for at dække det globale behov.

Klimaforandringer kan gøre den bedrift endnu sværere. De gør det i hvert fald mere relevant end nogensinde før, at kunne styre vores fødevareproduktion meget nøjagtigt. Og måske endda snyde lidt på vægten.

Afgrøder og dyr tilpasses

For at gøre landbruget endnu smartere vil vores forbedrede viden om DNA, sandsynligvis blive et af landmændenes vigtigste værktøj.

Moderne genteknologier som fx CRISPR, der låner evnen til at klippe i gener fra bakterier, kan erstatte ikke blot klumper af genetisk materiale, men de enkelte basepar.

Ifølge MIT vil CRISPR indenfor de næste 5-10 år kunne revolutionere landbruget.

Værktøjet kan overføre positive egenskaber fra en plante til en anden. Kinesiske forskere har for eksempel allerede gjort hvede modstandsdygtig overfor en svampetype, mens britiske forskere har tilført byg resistens mod tørke.

Den samme teknologi kan i princippet bruges på kreaturer, der har svært ved at tilpasse sig, eller som har negative karakteristika.

De første eksempler er allerede testet i laboratoriet, hvor forskere for eksempel har skabt kvæg, der ikke udvikler horn, som senere skal skæres af til stor gene for dyrene.

Genome Editing with CRISPR-Cas9

Klimaforandringer betyder ændret vejr

Den slags drastiske tiltag kan blive nødvendige, hvis klimaforandringerne får vejrmønstrene til at ændre sig.

Og det kan have drastiske konsekvenser for landbrugets produktion.

I visse dele af verden kan det være positivt for afgrøderne. Men i andre, kan det få katastrofale konsekvenser. Både i udviklede lande som USA og i udviklingslande i fx Afrika og Sydamerika.

Og når tørke kan ødelægge pistacienødde-høsten i Iran, kan problemer med varme også ramme andre afgrøder i for eksempel Europa.

Helt ny forskning fra University of Illinois viser, at selvom øget CO2-indhold i atmosfæren kan betyde kraftigere plantevækst, vil fremtidige problemer med tørke, udligne fordelene.

Forskerne har undersøgt sojabønner i otte år under atmosfæriske forhold som dem forventet i 2050 og konkluderer, at vi langt tidligere end hidtil troet, vil opleve tab af output på grund af problemer med tørke.

Men ved at tilføre afgrøder egenskaber fra planter, der er vant til voldsom varme, og ved at automatisere og kan vi måske afbøde nogle af problemerne.

Robot-traktoren Autonomous Concept Vehicle fra Case IH blev for præsenteret i slutningen af august. Den er et godt bud på fremtidens traktor. (© Case IH)

Mere fabrikshal end bondegård

En virkelig dratisk udgave af fremtidens landbrug er at flytte landbruget væk fra markerne og ind i store bygninger - nogle gange helt inde i byen.

Metoden er allerede taget i brug flere steder i verden. Ikke overraskende går Japan, der har meget lidt landbrugsjord til overs, forrest.

Firmaet Spread har allerede åbnet fabrikker i Japan, der producerer salat på forsøgsbasis under kunstigt lys. Fabrikker, hvor robotter skal kontrollere alt pånær én opgave.

Og ligesom på markerne er fordelene ved et kontrolleret miljø mange.

Forskellen er, at man indendøre kan kontrollere alt. Selv vejret og hvornår og hvordan solen lyser.

I såkaldte pinkhouses eller vertical farms er belysning målrettet det spektrum, hvor planternes fotosyntese er mest effektiv - indenfor de blå og røde bølgelængder.

Et sådan lodret landbrug er blandt andet planlagt i Linköping i Sverige.

Are Vertical Farms The Future Of Agriculture?

Gamle landmænd erstattes af robotter

Desværre betyder robotternes ankomst på verdens marker, at der bliver mindre at lave for landmændene.

Men det gør måske faktisk ikke så meget. For landmændenes gennemsnitsalder er stærkt stigende. Der bliver simpelthen færre og færre hænder, der har lyst til at få sorte negle.

I USA og Australien ligger gennemsnitsalderen ifølge IDTechEx-rapporten lige omkring de 60 år. I Japan er den 67 år.

Det ser stadig anderledes ud i udviklingslandene, men alt tyder på, at det samme kommer til at ske her.

Den skrumpende arbejdsstyrke indenfor landbruget er også med til at nødvendiggøre et skift mod flere robotter og mere automatisering indenfor landbruget.

Henrik Midtiby kan godt forestille sig næsten 100 procent automatiserede landbrug i fremtiden. Men der kommer efter hans mening til at gå mindst 20 år, før vi når der til.

- Jeg tror, at man kan komme langt med automatiserede drivhuse. Men husdyrproduktion bliver meget sværere at automatisere, siger han og understreger, at automatiseringen af landbruget ganske rigtigt kommer til at øge produktiviteten. Men at det også kommer til at koste ufaglærte arbejdspladser.

Man kan så vælge at frygte eller at omfavne den kommende automatisering. Ikke kun indenfor landbruget men i samfundet i det hele taget. Samme valg havde vores forældre da tærskemaskinen kom til landet. Og inden da ploven.

Én ting er sikker. Automatiseringen er på vej. Og robotterne er her allerede.

Nyhedsbrev TAG DR.DK VIDEN MED DIG

Få seneste nyt om tech og videnskabens verden hver fredag

Vis alle nyhedsbreve