Sedan andra världskriget, Europas jordbrukssektor har varit mycket mottaglig för ny teknik, och resultatet har varit svindlande produktivitetsvinster – i fyra generationer, bönder har producerat mer än vad deras föräldrar gjorde. På samma gång, dock, jordbrukspriserna har fallit runt om i världen och prissubventionerna har sänkts. Detta har lett till en grym paradox:medan bönder aldrig har producerat så mycket, många kan inte längre försörja sig på jordbruk.

Digital teknik är ett stort tält

Digitala tillvägagångssätt inom jordbruket kallas "precisionsjordbruk", som syftar till att mäta grödors eller boskaps behov så exakt som möjligt för att kunna applicera "rätt mängd vid rätt tidpunkt". Detta har visat sig vara ett värdefullt tillvägagångssätt, särskilt för grödor, och har drivits av utvecklingen av inbäddade datorer, GPS -vägledning och maskinkontrollgränssnitt.

Precisionsjordbruksmetoden kan också bidra till att minska ineffektivitet och avfall. Till exempel, Precisionsmetoder för applicering av bekämpningsmedel kan avsevärt minska spray som faller utanför områden som ska behandlas och därmed mängden bekämpningsmedel som kommer in i miljön. På det här sättet, sprutor kan bibehålla behandlingseffektiviteten samtidigt som appliceringarna minskar med 20% till 40%.

Dock, Precisionsjordbruket ifrågasätter inte användningen av bekämpningsmedel. Det fungerar genom att förfina nuvarande praxis och uppmuntrar inte att utforska alternativ. Detta är vad forskare kallar "teknologisk inlåsning", med precisionsmetoder som förstärker användningen av bekämpningsmedel snarare än att eliminera den. Detta förbereder oss inte på något sätt för ett jordbruk som är mindre beroende av bekämpningsmedel – bönder blir inlåsta.

Liksom digitala metoder som utvecklats inom andra industrisektorer, de för jordbruk tenderar att påtvinga standardisering och optimering under välkontrollerade förhållanden. Risken, därför, är att digital teknik kan öka produktiviteten men också minska sysselsättningen i sektorn, öka gårdens storlek, och fördjupa det tekniska beroendet, med relativt liten positiv inverkan på hållbarheten.

Löftet om en annan typ av digitalt jordbruk

Å andra sidan, digital teknik kan också användas för att ge dem som arbetar tillsammans för att förbättra jordbruksmetoderna, ändra regler och påverka marknader, allt byggt på de enskilda jordbrukarnas och samhällets verkliga behov. Genom att underlätta ett sådant samarbete på nationell och multinationell nivå, digital teknik skulle göra det möjligt för bönder och den bredare allmänheten att "komma att säga till om" i nationella jordbruksfrågor. Genom att föra utbud och efterfrågan närmare varandra, kollaborativt digitalt jordbruk skulle ge ett ramverk för att kämpa för både producenters och konsumenters intressen, rättvist.

I ett sammanhang av ökande konkurrens, detta skulle skydda sysselsättningen på landsbygden, samtidigt som man säkerställer att jordbruket värderas mer allmänt, med bönder som ses som professionella. Befintliga samarbetsstrategier, sådana lokala "boxscheman", bidra till detta, men digital teknik skulle påskynda och utöka denna process.

Potentialen för ny digital teknik inom jordbruket är häpnadsväckande. Att länka bönder digitalt skulle göra det möjligt för dem att organisera och dela utrustning, underlätta delning eller utbyte av fält och stödja alternativa leverans- och produktionskanaler, samt främja solidaritet. Kortfattat, samverkande digital teknik skulle kunna främja aspekter av social och miljömässig hållbarhet som den nuvarande formen på marknaden varken erkänner eller finansierar.

Vad digital ska användas till

Det nuvarande systemet kommer inte att förändras om vi inte ändrar de kriterier vi använder för att utvärdera dess prestanda och hur det hanteras. Vi måste vara tydliga som samhälle med vad jordbruket ska göra. Hittills, jordbruket har fått mål som inte nödvändigtvis varit dess egna. Vissa har inget direkt marknadsvärde, till exempel för underhåll av gemensamma resurser, inklusive luft och vatten. Andra verkar ha litet omedelbart samhällsvärde, såsom lagring av kol för att mildra klimatförändringar, eller inte belöna jordbrukare för deras ansträngningar. Som ett exempel, värdet av lavendelfält för turism och för honungsindustrin överstiger den direkta inkomsten från att sälja lavendeln för kosmetisk användning, och ändå får lavendelbonden ofta ingen extra inkomst för att stödja dessa andra industrier.

Det kan hävdas att det europeiska jordbrukets konkurrenskraft inte kommer att uppnås genom en kapplöpning om produktivitet, utan snarare genom att göra de sakerna gör vi bra och värderar det lite bättre. Vi måste inse att jordbruket har blivit mycket mer än ett sätt att producera mat, fiber och bränsle. Det är, lika viktigt, ett sammanhang där frågor om djurens välfärd och skötseln av landsbygdens landskap och resurser behöver behandlas.

Miljonfrågan

De processer som äger rum i jordbruksmiljön är mycket dynamiska, växlar över årstider och mellan landskap, bestäms av kvaliteten på ett djurs eller växts interaktion med sin omgivning, och detta i sig utvecklas över tiden.

För att övervaka eller ändra hur jordbrukssystem fungerar, digital teknik bör användas för att utvärdera material- och energiflöden. Precis som ett industriellt system eller försörjningskedja måste upprätthålla och reglera sin korrekta funktion, jordbruket måste kunna kvantifiera vad som är lämpligt fungerande. För närvarande, vi kan inte utföra de mätningar som behövs för att stödja, bibehålla eller till och med förbättra agro-ekosystemets funktion. Den framtida utvecklingen av nya sensorer kommer att revolutionera djur- och växthälsohantering.

Det är möjligt att reducera denna vision av digital teknik till en förenklad nivå; att en sensor används för att mäta en enda variabel, som ett djurs vikt. Vår vision är att digital teknik har kraften att vara transformativ. Flera sensorer som mäter flera variabler samtidigt kan revolutionera användningen av bekämpningsmedel, till exempel, genom att kvantifiera tillståndet på varje fält och risken för människors hälsa som bekämpningsmedel utgör. Detta kan vara genom att analysera sensordata med artificiell intelligens för att utvärdera markaktiviteten hos både bekämpningsmedels- och bekämpningsmedelsavgiftande bakterier; uppskatta om naturligt förekommande biologiska bekämpningsmedel har kapacitet att skydda systemet mot skadedjur; och förutsäga när grödans resistens mot svamppatogener är "påslagen". I själva verket, detta skulle utvärdera om systemet är motståndskraftigt, att kunna både absorbera stötar och återhämta sig till ett hälsosamt tillstånd.

Högpresterande jordbruk, inte bara hög produktion

Principen om bekämpningsmedelsfritt jordbruk måste stå i centrum för denna framtid, digitalt stödda jordbrukssystem. Att bara karakterisera jordbrukets prestanda som ett produktionssystem som stöds av bekämpningsmedel kommer inte att leverera hållbarhet. Mått på systemprestanda baserade på ett enda ekonomiskt kriterium återspeglar inte alla andra dimensioner av hållbarhet. Istället, digital teknik måste ge en övergång till en holistisk uppskattning av jordbruket. Det kommer att tillåta oss att uppskatta aspekter av systemet som vi vet är avgörande men, på grund av dålig mätning eller igenkänning, vi märker bara när de är borta. Pollinering av vilda insekter är ett exempel på något bönder har, hittills, fått gratis och så har undervärderats. Det är först nu som vi upptäcker att dessa insekter är på tillbakagång och det finns inte längre tillräckligt för att möta våra behov.

Istället för att låsa in bönder till ohållbart, bekämpningsmedelsbaserad hantering, den digitala jordbruksrevolutionen måste visa att det finns andra hållbara tillvägagångssätt och alternativa mått på systemprestanda. I en tid när Europeiska unionens gemensamma jordbrukspolitik och andra globala handels- och jordbruksavtal omförhandlas, vi måste säkerställa att miljömässig hållbarhet och social rättvisa – för både producenter och konsumenter – är centrala för hur prestanda mäts, och att de inte bara kan offras för ytterligare några procentenheter av produktiviteten.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.