ऑटो दूध देने और स्वचालित ग्रीनहाउस: एक छोटा उच्च तकनीक वाला खेत कैसे काम करता है

पिट्सबर्ग के एक उपनगर में रिवेंडेल फार्म छोटे खेतों में प्रौद्योगिकी लागू करने के लिए एक प्रयोगशाला के रूप में कार्य करता है।

ऐसे प्रत्येक ऑटो-मिल्किंग मशीन की कीमत $ 200,000 है।

पिट्सबर्ग से 40 किमी दूर बुलगर में स्थित रिवेन्डेल फार्म के पहाड़ी क्षेत्र में लगभग 150 जर्सी-नस्ल की गायों को चराने वाले कॉलर पहनते हैं जो फिटबिट फिटनेस कंगन से मिलते-जुलते हैं - वे अपने आंदोलनों, पोषण पैटर्न और चबाने की प्रक्रिया को ट्रैक करते हैं। और यह उन लोगों को नहीं है जो उन्हें दूध देते हैं, लेकिन रोबोटिक पौधे।

पास का ग्रीनहाउस, लगभग 10 एकड़ के क्षेत्र पर कब्जा कर रहा है, जहां भविष्य के सलाद जैसे कि काले, रूकोला और युवा गाजर की सामग्री विकसित होती है, पूरी तरह से स्वचालित है। सेंसर और वापस लेने योग्य धातु स्क्रीन तापमान, आर्द्रता और आंतरिक में सूरज की रोशनी की मात्रा को नियंत्रित करते हैं। और जल्द ही, छोटे मोबाइल रोबोट खेत में दिखाई दे सकते हैं, जो 3 हेक्टेयर का निरीक्षण करेंगे, खुली हवा में उगने वाली सब्जियों के साथ बीजित होंगे, और उनमें रोगग्रस्त पौधों और खरपतवारों के बीच पाएंगे।

संयुक्त राज्य अमेरिका में खेती अधिक से अधिक उच्च तकनीक होती जा रही है। जीपीएस-उन्मुख संयोजन, ड्रोन, उपग्रह तस्वीरें, मिट्टी सेंसर और सुपर कंप्यूटर देश के लिए भोजन उगाने में मदद करते हैं। हालांकि, ऐसी तकनीकें मुख्य रूप से बड़े खेतों के लिए विकसित की जाती हैं, जिनमें से खेतों में आंखें जितनी दूर तक दिखाई देती हैं।

रिवेन्डेल फार्म, जिसने अभी ऑपरेशन के अपने पहले पूरे साल को पूरा किया है, प्रौद्योगिकियों के भविष्य में एक झलक पेश करता है जो छोटे खेतों के लिए सस्ती होगी।

बड़े खेतों के लिए डिज़ाइन की गई प्रौद्योगिकी का उद्देश्य उपज बढ़ाना और लागत कम करना है। छोटे खेतों पर, दक्षता भी एक प्राथमिकता है। लेकिन प्रौद्योगिकी भी कठिन और नियमित काम को समाप्त कर सकती है - और ऐसी स्थितियां युवा पीढ़ी को खेतों पर रहने के लिए मना सकती हैं, बजाय उन्हें बेचने के।

छोटे खेत आमतौर पर छोटे क्षेत्र में विशेष फसल उगाते हैं। विशेष खेती के लिए छोटे पैमाने पर दृष्टिकोण की आवश्यकता होती है, उदाहरण के लिए, पास के कार्नेगी मेलन विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों द्वारा रिवेंडेल के लिए विकसित किए जा रहे छोटे रोबोट, और "धीमी गति से चलने वाले उपकरण" आंदोलन की विस्तार रेंज से उपकरण - छोटे खेतों के लिए किसानों और इंजीनियरों के किफायती उपकरण।

रिवेन्डेल फार्म के मालिक थॉमस टूल का कहना है कि उद्यम का लक्ष्य "बुटीक, उच्च तकनीक वाला खेत बनाना है जो तकनीक के साथ काम करता है और उत्कृष्ट भोजन देता है।"

रिवाडेल उन्नत वाणिज्यिक प्रौद्योगिकी और वैज्ञानिक प्रयोग के इस संयोजन को वहन कर सकते हैं, क्योंकि टूल एक अरबपति, कई व्यवसायों का मालिक, उच्च तकनीक स्टार्टअप में एक निवेशक और एक पूर्व फिल्म निर्माता है। वह कार्नेगी मेलन के निदेशक मंडल में भी कार्य करते हैं। अब तक, उन्होंने रिवेंडेल के विकास पर कई मिलियन डॉलर खर्च किए हैं। लेकिन थुल की योजना है कि खेत 2020 तक आत्मनिर्भर हो जाएगा।


रिवेन्डेल फार्म से दूध, अंडे और अन्य उत्पाद, 70 हेक्टेयर में फैले, चयनित स्थानीय रेस्तरां और होटलों में जाते हैं।

इसलिए, रिवेन्डेल अन्य खेतों की तुलना में एक ही समय में अधिक प्रयोग कर सकते हैं। लेकिन उसका काम, विशेषज्ञों का कहना है, एक सामान्य प्रवृत्ति का हिस्सा है जब छोटे खेतों में कम जीवाश्म ईंधन, उर्वरक और प्रसंस्कृत फ़ीड का उपयोग करके स्वस्थ भोजन और पशुधन को विकसित करने के तरीके मिल रहे हैं।

स्टोन बार्न्स फूड एंड एग्रीकल्चर सेंटर, पीसी के पोकैंटिको हिल्स में एक गैर-लाभकारी फार्म के निदेशक जैक एल्जीर ने कहा, "हम छोटे खेतों पर आधुनिक तकनीक और उपकरणों के उपयोग में वृद्धि देख रहे हैं, और यह दृष्टिकोण पूरी तरह से रिवेन्डेल फार्म में स्वीकार किया जाता है।" न्यूयॉर्क, छोटे खेतों पर पर्यावरण की दृष्टि से स्थायी कृषि के अनुप्रयोग के सक्रिय समर्थकों में से एक है।

तुला ने 2015 में इस जमीन को खरीदा और अगले साल निर्माण शुरू हुआ। अब वहां विविधीकरण राज करता है - गायों को पालना और पालना, सब्जियां उगाना, चारा मक्का, मुर्गियाँ और यहाँ तक कि मधुमक्खियाँ भी।

चरागाहों के साथ, रिवांडेल 70 हेक्टेयर में व्याप्त है। सरकारी आंकड़ों के अनुसार, अमेरिका में खेत धीरे-धीरे दशकों से विलीन हो रहे हैं और 2017 में औसत खेत का आकार 179 हेक्टेयर था। और कृषि में उत्पादित उत्पाद के आधे से अधिक का उत्पादन सबसे बड़े खेतों द्वारा किया जाता है, जिनमें से काफी कम हैं, और जो औसतन 1,076 हेक्टेयर में हैं।

रिवेन्डेल फार्म से दूध, अंडे और अन्य उत्पाद, 70 हेक्टेयर में फैले, चयनित स्थानीय रेस्तरां और होटलों में जाते हैं। उत्पाद पिट्सबर्ग समुद्री डाकू और पिट्सबर्ग स्टीलर्स बेसबॉल टीमों में भी जाते हैं, जिनमें से उपकरण का हिस्सा है।


सुजैन मेयर, मुख्य फसल प्रबंधक, रिवेंडेल को "स्टार्टअप" के रूप में वर्णित करते हैं, जिसमें खेत एक महत्वाकांक्षी विचार के साथ शुरू हुआ, पृथ्वी के एक स्वच्छ कैनवास के साथ और प्रयोग की भावना में।


एक ग्रीनहाउस स्वचालन पैनल जो तापमान, आर्द्रता और प्रकाश की मात्रा को नियंत्रित करता है।

यदि आप रिवेन्डेल खलिहान में जाते हैं, तो आप वहां के लोगों से नहीं मिलेंगे - केवल गाय, एक स्वचालित फीड सिस्टम और तीन रोबोट मिल्क मशीन।

औसतन दिन में दो बार पारंपरिक पुस्तिका की तुलना में रिवांडेल गायों को दिन में चार बार दूध पिलाया जाता है। और यहां, जर्सी गायों, इस नस्ल के लिए औसत से 15% अधिक दूध का उत्पादन करती हैं, जिसमें अधिक प्रोटीन और दूध वसा होता है, क्रिस्टीन ग्रैडी, खेत प्रबंधक कहते हैं।

ग्रैडी ने कहा, "जब वे चाहते हैं, तब खाते हैं, जब वे चाहते हैं, तब झूठ बोलते हैं और जब चाहें तब खिलाते हैं।" "और खुश गाय अधिक दूध और बेहतर गुणवत्ता देती हैं।"

रोडनी रैंकिन, दूध देने वाले संचालन प्रबंधक कहते हैं, गायों को रोबोट ऑटो-मिलर्स और अंतर्निहित प्रोत्साहनों के लिए उपयोग करने के लिए एक या दो सप्ताह लगते हैं। दूध देने वाले स्टेशनों पर वेनिला स्वाद के साथ एक फ़ीड है, लेकिन गायों को लगातार मिठाई नहीं खिला सकते हैं। सेंसर और तराजू - और गाय का वजन प्रतिदिन 34 किलोग्राम तक भिन्न हो सकता है - गायों को एक खाली ऊद के साथ प्रवेश करने से रोकें।


रोडनी रैनकिन, मिल्किंग ऑपरेशंस मैनेजर। प्रौद्योगिकी के उपयोग के बिना, रिवेन्डेल को पांच श्रमिकों की आवश्यकता होती थी, और अब आमतौर पर एक पर्याप्त है।


ऑटो दूध देने वाली मशीनें बहुत समय पहले दिखाई दीं, लेकिन उनकी तकनीक में लगातार सुधार हो रहा है।

जब गाय स्टाल में प्रवेश करती है, तो उसका udder घूमते हुए ब्रश से धोया जाता है। पराबैंगनीकिरण चार निपल्स में से प्रत्येक को सीधे स्तन पंप करता है। औसतन, दूध देना छह मिनट तक रहता है। उसके बाद, गाय के उबटन को आयोडीन और भाप से साफ किया जाता है।

रोबोट मिल्किंग मशीन बहुत समय पहले दिखाई दी थी, लेकिन उनकी तकनीक में लगातार सुधार हो रहा है, और कुछ साल पहले की तुलना में कम मानवीय कार्रवाई की आवश्यकता है।

इस तरह के प्रत्येक उपकरण की कीमत $ 200,000 है। उनके बिना, एक स्वचालित खिला प्रणाली को खलिहान में काम करने के लिए पांच श्रमिकों की आवश्यकता होगी, और अब आमतौर पर केवल एक ही पर्याप्त है, ग्रैडी ने कहा।

रिवेन्डेल में प्रयुक्त ऑटो दूध देने वाली मशीनों का निर्माण डच कंपनी लेली द्वारा किया जाता है, जो एक उद्योग के नेता हैं। पेन्सिलवेनिया स्टेट यूनिवर्सिटी एग्रीकल्चर प्रोग्राम के एक तकनीकी विशेषज्ञ, मैथ्यू हैन के अनुसार, कुछ यूरोपीय देशों में, 30% तक गायों का दूध दुहना पड़ता है, जबकि संयुक्त राज्य में यह अनुपात केवल 2% है।

इस अंतर को, हान ने कहा, मोटे तौर पर यूरोप में उदार सरकारी समर्थन के कारण है, जो अमेरिका की तुलना में बेहतर दूध की कीमतों और श्रमिकों के लिए उच्च मजदूरी बनाए रखता है। ये कारक यूरोपीय किसानों को स्वचालन में निवेश करने के लिए प्रोत्साहित करते हैं।

संयुक्त राज्य अमेरिका में, यहां तक ​​कि कैलिफोर्निया में बड़ी संख्या में गायों के साथ बड़े उत्पादक, जहां काम पहले मुश्किल था, पहले से ही रोबोट सैन्य मशीनों का प्रयास करना शुरू कर रहे हैं। यह, विशेष रूप से, आव्रजन नीतियों में बदलाव के कारण है, जो खेतों पर श्रम की कमी पैदा कर सकता है। लेकिन अब के लिए, इन प्रौद्योगिकियों के मुख्य खरीदार 120 से 240 गायों के साथ छोटे व्यवसाय हैं, स्टीव फ्रेड, लेली के उत्तर अमेरिकी बिक्री प्रबंधक ने कहा।

जॉर्ज कैंटर, कार्नेगी मेलन इंस्टीट्यूट ऑफ रोबोटिक्स के मुख्य सिस्टम इंजीनियर, "स्काउट रोबोट" को विकसित करने के लिए रिवेंडेल में एक परियोजना का नेतृत्व करते हैं, जो सब्जी के खेतों में रोगग्रस्त पौधों और मातम को पहचान सकता है, और फिर स्मार्टफोन पर सूचनाएं भेज सकता है।

उनकी टीम ने शरद ऋतु को खेतों में काम करने और डेटा एकत्र करने में बिताया, और फिर सर्दियों के लिए विश्वविद्यालय की प्रयोगशाला में चले गए। कैंटर ने कहा कि स्वस्थ पौधों को रोगग्रस्त और खरपतवार से अलग करने के लिए वे कंप्यूटर विजन और मशीन लर्निंग का उपयोग करेंगे।

अगला कदम मातम से छुटकारा दिला रहा है। जब जैविक बढ़ते हैं, तो कीटनाशकों से बचने की कोशिश करें। और खरपतवार को खोदने और खींचने के लिए, तने को पकड़ने और पकड़ने के लिए एक ऑपरेशन की आवश्यकता होती है - कांटोर ने कहा कि यह कार्य बहुत अधिक कठिन है, और इस क्षेत्र में प्रगति धीमी है।

रिवेंडेल में इस्तेमाल की जाने वाली कुछ तकनीकें उच्च तकनीक की तुलना में हैक की तरह अधिक हैं। सुसैन मेयर, फसलों के प्रमुख, हारवेस्टर को वास्तव में पसंद करते हैं, जो एक ताररहित ड्रिल और एक छोटे से विद्युत कृषक द्वारा संचालित होता है। टिलर], जिसे टिली ने डब किया था - "धीमी उपकरण" को लागू करने के विकल्पों में से एक।


रिवेंडेल फार्म एक रोबोट गाय फीडर सहित नई तकनीक का उपयोग करता है।

लॉस एलामोस प्रयोगशाला में एक पूर्व वरिष्ठ साथी माइकल मैकगोवन ने दस साल पहले ओरेगन में एक खेत खरीदा था, वहां सब्जियां उगाना शुरू किया, और पाया कि छोटे खेतों के लिए कोई उपकरण उपलब्ध नहीं थे। इसलिए उन्होंने अपने खुद के विकास के बारे में सेट किया, जिसमें टिली भी शामिल है, जिसका आधार मॉडल $ 495 में बिकता है, और कॉर्वलिस में गाड़ियां और उपकरण व्यवसाय खोला।

उपकरण और आपूर्ति विभाग के उत्पाद प्रबंधक एडम लेमीक्स ने कहा कि जॉनी के चुने हुए बीज, छोटे कृषि उपकरणों के प्रमुख वितरक हैं, जिन्होंने पिछले 10 वर्षों में अपने कारोबार का पांच गुना विस्तार किया है।

अधिकांश किसान जो लंबे समय से अपना व्यवसाय कर रहे हैं, एआई का अर्थ "कृत्रिम गर्भाधान" है। कृत्रिम गर्भाधान], डिजिटल जादू [कृत्रिम बुद्धिमत्ता] की तरह नहीं। लेकिन परिवार के किसानों की नई पीढ़ी रोबोट सहायकों और स्मार्टफोन ऐप को स्वीकार करने में प्रसन्न है।

रेड बार्न कंसल्टिंग के उपाध्यक्ष जेफ आइंस्ले ने कहा, "वे अलग तरह से सोचते हैं, यह समझने की कोशिश कर रहे हैं कि उनके परिवार के खेतों के लिए भविष्य क्या है और प्रौद्योगिकी इसमें कैसे फिट होगी।"

उनमें से एक स्कॉट फ्लोरी है। वर्जिन टेक्नोलॉजी से डेयरी में डिग्री हासिल करने के बाद, फ्लोरी डबलिन के एक परिवार के खेत में लौट आई। वायोमिंग, 2009 में इसके आधुनिकीकरण के लिए विचारों का एक समूह है।

तब से, फार्म पर चार लेली रोबोट दूध देने वाले पार्लर स्थापित किए गए हैं, गायों को ट्रैकर्स से सुसज्जित किया गया है और गायों की संख्या दोगुनी कर दी गई है, जो कि खेत के कर्मचारियों को बढ़ाए बिना, 240 सिर तक लाते हैं। खेत परिवार की देखरेख में रहता है, यह व्यक्तिगत रूप से उनके, उनकी पत्नी लौरा और उनके माता-पिता, डेल और जेनेट द्वारा प्रबंधित किया जाता है।

"इन उपकरणों के बिना, मैं आज डेयरी व्यवसाय में नहीं होता," फ्लोरी ने कहा, जो अब 30 है।

रिवांडले के मालिक थुले को इसमें कोई संदेह नहीं है कि किसी दिन उन्नत तकनीक छोटे खेतों को बदल देगी। लेकिन, बीते एक साल में रिवांडले के काम को देखते हुए उन्होंने कहा: “परिणामस्वरूप, आप किसानों का बहुत सम्मान करते हैं और इस तथ्य को स्वीकार करते हैं कि उनका काम कठिन और कठिन है। यहां मुख्य बात सही अनुपात में कला और विज्ञान का मिश्रण है। ”