البيانات الضخمة تحول الزراعة بهذه الطريقة

في بعض الأحيان، لا يمكننا اكتشاف التغييرات التي حدثت إلا من خلال النظر إلى الماضي. ومع ذلك، يمكننا اليوم أن نرى بوضوح الابتكارات والتغييرات التي تحدث في المجال الزراعي.

للحصول على المزيد من الغذاء، يحتاج الإنتاج الزراعي إلى المزيد من المنتجات الجديدة والأساليب الجديدة والتقنيات الجديدة لتقديم الدعم. لحماية الأرض، نحتاج إلى تقليل استخدام المواد الكيميائية وتوفير موارد المياه. يأمل المزارعون في زيادة الغلة لكل وحدة مساحة، وتوفير التكاليف، والحصول على عوائد أفضل. يحتاج المستهلكون إلى طعام أكثر أمانًا وصحة.

البيانات الضخمة تحدث تغييرات لهذه الاحتياجات

أولاً وقبل كل شيء، هو تلبية احتياجات معالجة كميات كبيرة من البيانات الناتجة عن التكنولوجيا الوراثية، وإدارة موارد المياه، والأسمدة، والمناخ، والتربة، والآلات الزراعية لحماية النباتات، وتوفير طرق جديدة للحصول على البيانات واستخدامها للإنتاج الزراعي وعلم وراثة المحاصيل. في مجال تحليل البيانات ومعالجتها، تنتقل السلسلة الصناعية من الشركات الكبيرة إلى الشركات الصغيرة والمزارع، وبالطبع، تواصل الشركات الكبيرة الابتكار.

يتطلب التغيير أفكارًا عظيمة ونماذج أعمال جديدة وأشخاصًا جريئين ومبتكرين. ستلد صناعة البيانات الضخمة مجموعة من الشركات المستقلة القائمة على ذلك، وستجلب هذه الشركات مفاهيم وأساليب وممارسات جديدة. يجب على الشركات الزراعية في سلسلة التوريد التقليدية التكيف مع هذا التغيير إذا أرادت مواكبة العصر.

أعتقد أنه يمكن تطبيق البيانات الضخمة على أربعة جوانب من سلسلة الإنتاج الزراعي.

• البحث والتطوير لبذور جديدة استخدام منتجات وأساليب جديدة مثل تسلسل الجينات الجديد وخرائط الكروموسومات لاكتشاف وإنشاء جينات نباتية جديدة بسرعة أكبر.
• الزراعة الدقيقة على الرغم من الخلط بين البيانات الضخمة والزراعة الدقيقة في بعض الأحيان، إلا أنهما ليسا نفس الشيء. تستخدم البيانات الضخمة البيانات التي تم الحصول عليها من الزراعة الدقيقة في مزارع مختلفة لاتخاذ القرارات، وتنفذ الزراعة الدقيقة العمليات الزراعية بناءً على نتائج تحليل البيانات الضخمة وتعليمات القرار.
• تتبع الأغذية استخدام أجهزة الاستشعار وتحليل القرارات لمنع تعفن الطعام والأمراض المنقولة بالغذاء.
• التأثير على سلسلة التوريد ستحدث تكنولوجيا المعلومات تغييرات هائلة في سلسلتي توريد المنتجات ووسائل الإنتاج الزراعي.

البيانات الضخمة تسرع تربية المحاصيل

تتطلب طرق التربية التقليدية للحصول على صنف محصول جيد الكثير من العمالة والكثير من المال وما لا يقل عن عشر سنوات. ستسرع البيانات الضخمة عملية تربية المحاصيل. جلبت التكنولوجيا الوراثية تطورًا هائلاً للمعلومات البيولوجية: أولاً، لأن عددًا كبيرًا من الكائنات الحية النموذجية تحتاج إلى تسلسل جيني، وثانيًا، بسبب الترويج وتطبيق التكنولوجيا عالية الإنتاجية والمؤتمتة بالكامل، أصبح تسلسل الجينات أكثر ملاءمة.

الآن يمكن إكمال عدد كبير من خطوات الاختبار في السحابة. الاختبارات البيولوجية التي كانت تحتاج سابقًا إلى إجرائها في البيوت الزجاجية والحقول يمكن الآن تحليلها وتخطيطها وافتراضها على الرقائق. الآن، فقط من خلال الفحص الأولي، ستخضع البذور ذات الإمكانات الجيدة لتجارب الزراعة. لقد رأيت هذا التغيير المبهج، ولم أعد بحاجة إلى ارتداء الأحذية للذهاب إلى محطة التربية، ويتم إنجاز معظم العمل في المختبر مسبقًا. التكنولوجيا الجديدة ليست رخيصة وسريعة فحسب، بل يمكنها أيضًا القيام بالمزيد.

لقد زرعت الهندسة الوراثية التقليدية أصنافًا مقاومة للجفاف ومقاومة للحشرات ومقاومة لمبيدات الأعشاب، وستجلب التكنولوجيا الجديدة المزيد من أصناف المحاصيل الجديدة ذات الجودة الممتازة والاقتصادية والصديقة للبيئة. الجزر عالي الكالسيوم، والطماطم المضادة للأكسدة، والمكسرات الخالية من الحساسية، والبرتقال المضاد للبكتيريا، والقمح الموفر للمياه، والكسافا الغنية بالمغذيات هي اتجاهات البحث والتطوير الرئيسية في المستقبل.

في المستقبل، باستخدام تحليل البيانات الضخمة، سيصبح الإنتاج الميداني أسرع وأكثر ملاءمة. ستلعب المختبرات الصغيرة ذات الموارد القليلة دورًا متزايد الأهمية. من خلال مشاركة قواعد البيانات، ستولد المزيد من الشركات الناشئة في مجالات علم جينوم النبات وعلم الأحياء السحابي.

فيما يلي بعض الشركات الناشئة في مجال علم جينوم النبات:

• Caribou Biosciences: شركة جينات CRISPR-Cas (حصلت على استثمار بقيمة 44.6 مليون دولار أمريكي).
• Benson Hill Biosystems: التكنولوجيا الحيوية النباتية وتحليل البيانات الضخمة ومنصة الخدمات السحابية (حصلت على استثمار بقيمة 8.05 مليون دولار أمريكي).
• Intrexon: الحصول على سمات نباتية ممتازة من خلال تقنيات جديدة.
• Cibus: استخدام التكنولوجيا الوراثية لتطوير محاصيل جديدة مقاومة لمبيدات الأعشاب.
• Arcadia Biosciences: استخدام طرق الفحص والتربية المتقدمة والتكنولوجيا الحيوية لفحص أصناف المحاصيل الجديدة.
• Precision Biosciences: شركة تكنولوجيا وراثية، أنشأت فريق بحث وتطوير زراعي (حصلت على استثمار بقيمة 25.65 مليون دولار أمريكي).
• دوبونت / داو، وسينجينتا، ومونسانتو، وباير، وباسف تخطط بنشاط لهذا المجال من خلال الزراعة الداخلية والاندماج والاستحواذ.

الإنتاج الزراعي القائم على البيانات، نتائج أفضل

الإنتاج الزراعي معقد للغاية: تتفاعل الأنشطة البيولوجية والجوية والبشرية. في السنوات الأخيرة، بدأ المنتجون في محاولة تبني تكنولوجيا الزراعة الدقيقة. باستخدام نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) والتقنيات الداعمة، يمكن للمنتجين تتبع الغلة، وتشغيل المعدات، ومراقبة الظروف الميدانية، وإدارة المدخلات الزراعية بدقة، مما يحسن كفاءة الإنتاج بشكل كبير. جمعت معدات الزراعة الدقيقة كمية كبيرة من البيانات، وبدون تحليل بمساعدة البرمجيات، لم يعد بإمكان البشر تحليل واستخدام هذه البيانات. أصبح الذكاء الاصطناعي القائم على التعلم الآلي أكثر ذكاءً في التفاعل مع البيانات والمعدات والبشر. من خلال التعلم الآلي، يمكنهم تزويد المزارع بمرجع دقيق لاتخاذ القرارات الزراعية.

يمكن لشركات البيانات الضخمة اختبار السمات الوراثية للمحاصيل والمدخلات والظروف البيئية في ظل ظروف المزارع والتربة والمناخ المختلفة. يمكنهم إجراء تجارب ميدانية حقيقية على عشرات الملايين من الأفدنة من الأراضي للحصول على بيانات تجريبية. تساعد هذه البيانات المزارعين على تطوير خطط زراعة لبذور محددة في حقول محددة وظروف مناخية محددة. بالنسبة لبائعي حماية المحاصيل، هذا يعني أنه بالنسبة لقطع أراضي محددة، يمكنهم تقديم منتجات كيميائية زراعية وحلول محاصيل مخصصة.

المعلومات قوة

هذه الشفافية التي تجلبها البيانات الضخمة قد تكسر سلسلة التوريد الزراعية التقليدية وتسبب استياء العديد من تجار التجزئة والموزعين ومنتجي البذور والكيماويات الزراعية. تدفع المعلومات دخل المزارعين من خلال تقليل مدخلات المنتجات الزراعية. يستخدم المزارعون طرقًا دقيقة للغاية لاستثمار القليل جدًا من المدخلات الكيميائية، لكن يمكنهم الحصول على فوائد أفضل من استخدام منتجات العلامات التجارية الشهيرة في جميع أنحاء الحقل. وفقًا للإحصاءات، يمكن لبرامج التسميد الدقيقة تقليل استخدام المدخلات بنحو 30-40٪، مما سيضغط بشكل أكبر على مساحة ربح شركات الكيماويات الزراعية الكبيرة ويؤدي إلى مزيد من التكامل في سلسلة توريد المواد الزراعية.

على الرغم من انخفاض أسعار المنتجات الزراعية والفوائد غير المرضية للمزارع، فإن معدل استخدام التكنولوجيا الزراعية الجديدة يتزايد باستمرار. يظهر تقرير أبحاث السوق الصادر عن Robert Hill of Caledonia: بين عامي 2013 و 2019، سيضاعف المزارعون استخدام التقنيات الجديدة. قال 51٪ من المستجيبين إنهم مهتمون جدًا بالتقنيات المتعلقة بمصالحهم الحيوية.

تتخذ العديد من الشركات الجديدة جمع البيانات وتجميعها وتحليلها من مزارع مختلفة كعمل تجاري رئيسي لها. هدفهم هو تقديم خدمات مخصصة لمحاصيل مختلفة في مزارع مختلفة من خلال جمع بيانات مناخ المزرعة والتربة والمحاصيل والدخل. تساعد البيانات التي تم جمعها من المزارع شركات البيانات على تحسين نماذجها وتقديم خدمات أفضل. بناءً على البيانات، تقوم هذه الشركات بتعديل منتجاتها باستمرار لتلبية احتياجات العملاء المختلفين.

فيما يلي بعض الشركات النموذجية في هذا المجال:

• Farmers Business Network: شركة خدمات تكنولوجيا المعلومات الزراعية، تساعد المزارعين على تطوير أفضل استراتيجيات الزراعة والحصول على أفضل العوائد (حصلت على استثمار بقيمة 24 مليون دولار أمريكي).
• 100M in venture funding to be acquired by Monsanto in 2013 for $1bn). (ملاحظة: يبدو أن هناك خطأ في النص الأصلي هنا، حيث يشير هذا السطر على الأرجح إلى شركة Climate Corporation التي استحوذت عليها مونسانتو).
• Granular: منصة خدمات توفر بيانات مرئية ومرجعًا لاتخاذ القرار للمزارعين (حصلت على استثمار بقيمة 50 مليون دولار أمريكي).
• Conservis: منصة خدمات قائمة على السحابة، توفر تتبع المعلومات وخدمات تحليل البيانات للمزارعين (حصلت على استثمار بقيمة 126.5 مليون دولار أمريكي).
• Trimble: توفير حلول تحديد المواقع للمسح والبناء والزراعة والسلامة العامة.
• Farmers Edge: منصة خدمات البرمجيات والأجهزة. توفير جمع البيانات والتحليل والتجميع وما إلى ذلك (حصلت على استثمار بقيمة 4.42 مليون دولار أمريكي).
• Iteris: توفير معلومات مثل الطقس والمياه والتربة وحالة نمو المحاصيل للمزارعين عن طريق استدعاء واجهات برمجة التطبيقات (API) أو التطبيقات (APP).
• تقوم شركات John Deere و Bayer و BASF و DuPont وغيرها أيضًا بإنشاء منصات خدمات البيانات الخاصة بها من خلال البناء الذاتي أو الاستحواذ.

تتبع الأغذية

تتبع عملية تداول الطعام من المزرعة إلى المستهلك، ومنع الأمراض والسيطرة عليها، وتقليل الهدر، وزيادة الدخل. مع نمو سلسلة التوريد، يصبح تتبع المنتجات الزراعية ذا أهمية متزايدة. يتم استخدام البيانات الضخمة على نطاق واسع في مستودعات المنتجات الطازجة وروابط نقل سلسلة التبريد. يستخدم المنتجون والناقلون أجهزة الاستشعار والماسحات الضوئية وبرامج التحليل لمراقبة وتحليل البيانات في سلسلة الإمداد الغذائي. تراقب أجهزة استشعار درجة الحرارة والرطوبة مع وظائف تحديد المواقع GPS المعلمات البيئية لروابط التخزين والنقل، وتوفر إنذارًا مبكرًا للظروف غير الطبيعية في الوقت المناسب.

التأثير على سلسلة التوريد

تواجه أكبر شركات الكيماويات الزراعية تحديات ناجمة عن تقنيات جديدة مثل البيانات الضخمة. تساعد هذه التقنيات الجديدة المزارعين على حل مشاكل ما يجب زراعته وكيفية زراعته وكيفية زراعته، وتساعد المزارعين على الحصول على أقصى قدر من الفوائد بأقل قدر من المدخلات. في الماضي، كان الابتكار التكنولوجي يتركز في الشركات الكبيرة ذات القوة في البحث والتطوير. الآن، بدأت الشركات الصغيرة أيضًا في الصعود إلى مرحلة الابتكار التكنولوجي، خاصة في التكنولوجيا الوراثية والتربية الوراثية.

قد لا تتمكن شركات الكيماويات الزراعية الكبيرة التقليدية من تزويد المزارعين بأفضل وسائل الإنتاج والخدمات الزراعية. يساعد الابتكار الشركات الجديدة على خلق المزيد من الاحتمالات. أولاً، لأن المزارعين يريدون حماية خصوصية بياناتهم بشكل جيد، فهم لا يحبون الشركات الكبيرة التي تزودهم بوسائل الإنتاج للتحكم في هذه البيانات. بيانات جينات المحاصيل هي نفسها. حتى لو كانت شركات البذور المستقلة مستعدة للمساهمة ببياناتها الخاصة في قواعد البيانات العامة، فهذا لا يعني أنها تريد أن يستخدم العمالقة هذه البيانات. السبب الثاني هو أن الجميع يريدون رؤية وجهات نظر موضوعية وعادلة وتدفق ثنائي الاتجاه للمعلومات. حتى لو تمكنت الشركات الكبيرة من تطوير أفضل منصات البيانات، فمن الصعب تقديم معلومات موضوعية وعادلة.

هناك العديد من الأمثلة التي تظهر أن الشركات الكبيرة لا تستطيع التكيف بشكل جيد مع التغييرات التي تحدثها التقنيات الجديدة. يتطلب تطبيق التقنيات الجديدة ثقافات وأساليب عمل وأنماط سلوك مختلفة تمامًا. في السابق، كان بإمكان الشركات الزراعية الكبيرة استخدام تقنيات مرهقة ومحركات بحث وتطوير كبيرة لدراسة السمات الوراثية. الآن، باستخدام التكنولوجيا الوراثية والتكنولوجيا الحيوية السحابية، يمكن للشركات الصغيرة أيضًا القيام بالأعمال ذات الصلة باستخدام عدد قليل من المعدات. مثال آخر هو أن سلسلة التوريد التقليدية ستخضع أيضًا لتغييرات. في عملية التداول الحالية، تسبب المصنعون والموزعون وتجار التجزئة في ارتباك في الأسعار وقنوات غير شفافة. تمامًا كما غيرت Google العديد من الصناعات وغيرت Uber و Lyft الطريقة التي يسافر بها البشر، ستغير البيانات الضخمة أيضًا تداول وسائل الإنتاج الزراعي.

بدأت الشركات الكبيرة جولة جديدة من التكامل. على سبيل المثال، تعتزم Sinochem Group الاستحواذ على Syngenta مقابل 43 مليار دولار أمريكي. اندمجت Dow و DuPont مقابل 130 مليار دولار أمريكي، وقد يكون هناك أيضًا اندماج بين Bayer و Monsanto.

ملخص

يظهر تقرير تحليل الاستثمار الصادر عن AgFunder أنه في عام 2015، كان هناك أكثر من 500 حدث استثمار وتمويل في مجالي الزراعة والغذاء، بمبلغ 4.6 مليار دولار أمريكي. تقوم الشركات الناشئة بالعديد من التطورات المبتكرة في مجالات الغذاء والطاقة والبيئة. لا تزال ريادة الأعمال في مجال البيانات الضخمة الزراعية في مراحلها الأولى، والعديد من المجالات لم يشارك فيها أحد بعد. ومع ذلك، دخلت ريادة الأعمال في مجال البيانات الضخمة المسار السريع، وقد يحصل رواد الأعمال المكرسون لاستخدام الابتكار لتغيير النماذج التقليدية على عوائد جيدة. آمل أن يكون أكبر المستفيدين من هذه الثورة هم المبتكرون والبيئة البيئية والمزارعون والمستهلكون. هذا هو أفضل وقت لريادة الأعمال الزراعية.

تاريخ النشر: 9 يوليو 2024 · تاريخ التعديل: 14 يناير 2026