t Chuck and Brian Shelby’s farm outside Lafayette, auto-steer combines equipped with the latest in GPS technology are used to harvest 9,200 acres of corn and soybeans.
hunger1jconline12302013.jpeg
(Photo: Michael Heinz / Journal & Courier )
At Chuck and Brian Shelby's farm outside Lafayette, auto-steer combines equipped with the latest in GPS technology are used to harvest 9,200 acres of corn and soybeans.
The father-son duo invested in hands-free technology to increase their farm's efficiency and improve profitability. Self-steering takes the guesswork out of guiding huge machines, reducing row overlaps and cutting the time it takes to farm large tracts of land.
"You go through the field and it drives perfectly," Brian Shelby said as he sat in his combine on a recent fall day, keeping an eye on the controls. He estimates that auto-steer has saved thousands of dollars in fuel and labor costs.
Meanwhile, half a world away in Africa, pests and invasive weeds make growing crops in the arid soil an iffy proposition. Poorly equipped sorghum farmers in Ethiopia struggle to control a parasitic weed called Striga, while producers in Ghana, Burkina Faso and Niger battle weevils that attack their cowpea cash crops.
"The same people that are expected to feed society are hungry themselves," said Gebisa Ejeta, a distinguished Purdue University professor who is from Ethiopia.
The Shelby farm is a world apart from Ethiopia or Burkina Faso — in distance and technology. But Purdue researchers are trying to change that by employing the latest in crop research and technology in the developing world.
Ejeta, along with colleagues engaged in disciplines across Purdue, are hoping to accelerate developments in agriculture technology, envisioning a time when high-tech practices, such as the ones the Shelbys employ, will one day help struggling producers in developing countries combat chronic hunger.
"The contrast around the world is such that we've got huge equipment that we operate here that is sophisticated ... and then the world where I come from, where people still farm with their hands and a hoe and there isn't any mechanical advantage," said Ejeta, who won a World Food Prize for his work controlling Striga.
"Someday the aspiration we all have is these things would be scalable from the smallest level to the highest level. The reality is we're too far apart at the moment."
Feeding the world is a challenge Purdue is tackling head-on. In September the West Lafayette research institution announced a $20 million investment into plant sciences research with hopes of advancing work in areas such as molecular agriculture and automated field phenotyping.
"The challenge is huge," Ejeta said. "There really isn't any alternative way of overcoming this problem we have other than advancing science and technology and innovation in the practice of agriculture and farming."
Opportunities and challenges
America's farmers are entering a new era in precision agriculture.
Yield predictions are more accurate. GPS technology is better than ever at performing soil analysis and field planning. Researchers are experimenting with drones and robots to capture high-resolution images and other data about farms — even to perform tasks autonomously.
Technological advances being tested in Purdue laboratories and in Indiana research fields are paving the way for better techniques that can be used on farms near and far.
But for Purdue researchers, the focus on new technology isn't about getting the latest and greatest gadgets into fields. It's about staying ahead of a global food crisis.
"This is a global problem," said Karen Plaut, associate dean and director of agricultural research in Purdue's College of Agriculture. "We have to continue to progress in how we grow plants in order to feed the world. Agriculture needs to be looking at some of these big problems."
More than 840 million people worldwide — more than twice the U.S. population — were chronically undernourished in 2011-13, according to the United Nations Food and Agriculture Organization. Most live in developing countries in Asia, the Pacific and Africa, where women and children bear the brunt of the hardship.
World hunger is expected to grow as population does. Estimates vary on how much food production will be required to feed the 9 billion people expected to inhabit the world by 2050, but many scientists estimate it will require an increase of at least 50 percent.
That's a worrisome, looming deadline for agricultural producers and researchers, such as Purdue's Katy Rainey, who sees the central role that agriculture practices play in the global food crisis — and who knows that it can take years, even decades, to refine breakthroughs.
"The easy things to do … have already been done," said Rainey, a soybean geneticist and assistant professor of agronomy. "Now we have to collect more data or use more sophisticated approaches to continue to make progress. We want yields to always be going up, up, up, because of the projections on population and food security."
Drone assist
So agricultural researchers such as Rainey, who is involved in the comprehensive assessment of plant traits known as field phenotyping, are tackling hard questions.
How do you greatly increase yields? How do you create drought-resistant crops, disease-resistant crops, crops that can flourish both in fertile Indiana soil and Africa's fragile terrain?
The same technology that someday may allow unmanned aerial vehicles — UAVs, aka drones — to deliver packages to your door also is being deployed in agricultural research.
Purdue's Agronomy Center for Research and Education, or ACRE, outside West Lafayette is in the process of being approved by the Federal Aviation Administration as a legal place to fly drones.
Drones get a lot of media hype, Rainey said, but they're not particularly useful unless they can contribute knowledge that can increase yields and improve drought or pest resistance.
"I don't care about a plane that flies itself," Rainey said. "I care about getting certain kinds of sensors up into the air so I can take a picture of 1,000 plots at once that tells me the temperature of the canopy or how much chlorophyll is there.
"Everything we could do with a UAV, you could do on the ground with a hand-held sensor. It's just that the UAV speeds it up, makes it easier and lets you do it at once."
Rainey said she "hoped to be further along" in delivering meaningful conclusions from all the data she has collected by flying a drone over her test field.
Drawing meaning from data is one of the challenges involved with using advanced systems, such as drones and robots.
"There are many instances where the answers to our problems are in the data, but nobody has put them together to make sense of them," said Sunil Prabhakar, a professor of computer science at Purdue.
Prabhakar's department is working with the College of Agriculture on a collaboration that will allow for more meaningful extraction and analysis from agricultural data.
"They're going to be writing the apps we need for running all of this," Plaut said. "The data we get, you can pass that all around the world."
The cost of solving hunger
Worthwhile investments in agricultural technology aren't cheap.
Progress has slowed in fighting food insecurity. Federal, state and for-profit entities have become more cash-strapped in recent years, pulling back on grants and funding for scientific research.
The United Nations' FAO estimates that most of the progress in reducing hunger was reached before 2008.
Plaut said when President Mitch Daniels asked the Purdue community to pitch him about where the university should focus research dollars in coming years, the College of Agriculture put together a proposal.
Jay Akridge, Purdue's Glenn W. Sample dean of the College of Agriculture, said Purdue decided to invest in plant sciences research because it already is an area of excellence. Plaut said Purdue has at least 70 scientists working in the area.
"Over time there's been a lot of different kinds of investments to make sure that we try to keep the plant sciences on the edge and productive," Akridge said. "We're looking forward to how this investment is going to help us move the college's agenda forward. ... Hunger is a much more visible issue than it was two decades ago."
Ejeta said it will be up to educational and for-profit entities to continue funding agricultural research.
"Investments in the poor nations are also badly needed," Ejeta said. "When people can begin to be producing their own food, all kinds of opportunities arise."
That's what Purdue researcher Larry Murdock found when he developed simple technology that has revolutionized the way farmers are storing a legume, cowpea, in West Africa. The Bill and Melinda Gates Foundation has granted more than $12 million to the project.
The important indigenous crop is a frequent target of a deadly weevil. Murdock's innovation involves putting plastic bags over the cowpea as it's stored, which eventually starves the weevils and saves the crops.
Murdock's team didn't stop there. He decided to facilitate a local business network, empowering African manufacturers to produce the plastic bags and distribute them to farmers. This year alone, more than 1 million bags were distributed to farmers, according toDieudonné Baributsa, a research assistant professor in the College of Agriculture.
"At the same time we are doing training, we also needed to develop a supply chain by working with local African manufacturers of plastic," said Baributsa, who is manager of the Purdue Improved Crop Storage team. "Farmers will be asking, 'Where can we find this?' It's a new product in the manufacturing (sector) there."
Baributsa, who was born in the Democratic Republic of Congo, said he joined the team because he wanted the opportunity to give back to the African people.
"My parents were both in farming and in b
ไม่เชยและฟาร์มไบรอัน Shelby นอกลาฟาแยตต์ รวมคัดท้ายรถยนต์ที่เพียบพร้อมไป ด้วยเทคโนโลยี GPS ล่าสุดใช้ในการเก็บเกี่ยว 9,200 ไร่ข้าวโพดและถั่วเหลืองhunger1jconline12302013.jpeg(ภาพ: Michael Heinz / สมุดรายวันและพัสดุ)เชยและไบรอัน Shelby ฟาร์มนอกลาฟาแยตต์ รวมคัดท้ายรถยนต์ที่เพียบพร้อมไป ด้วยเทคโนโลยี GPS ล่าสุดจะใช้ในการเก็บเกี่ยว 9,200 ไร่ข้าวโพดและถั่วเหลืองDuo บิดาบุตรลงทุนในเทคโนโลยีแบบแฮนด์ฟรีเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของฟาร์ม และเพิ่มผลกำไร พวงมาลัยจะขจัดนำเครื่องจักรขนาดใหญ่ ลดแถวทับซ้อนด้วยตนเอง และเวลาตัดมันจะฟาร์มรามิดขนาดใหญ่ของแผ่นดิน"ไปฟิลด์ และจะขับออก ไบรอัน Shelby กล่าวว่า ขณะที่เขานั่งอยู่ในรวมของเขาในวันล่าสุดฤดูใบไม้ร่วง เก็บตาบนตัวควบคุม เขาประเมินที่คัดท้ายอัตโนมัติได้บันทึกหลายพันดอลลาร์ในต้นทุนน้ำมันเชื้อเพลิงและแรงงานในขณะเดียวกัน ครึ่งโลกไปในแอฟริกา ศัตรูพืช และวัชพืชรุกรานทำให้พืชเจริญเติบโตในดินที่แห้งแล้งข้อเสนอ iffy ไม่ดีพร้อมเกษตรกรข้าวฟ่างในเอธิโอเปียต่อสู้เพื่อควบคุมวัชพืชเสียงฟู่เหมือนกาฝากที่เรียก Striga ในขณะที่ผู้ผลิตในเทพยุทธกานา บูร์กินาฟาโซ และไนเจอร์ที่โจมตีตน cowpea สดพืช"คนเดียวกับที่คาดว่าจะเลี้ยงสังคมหิวตัวเอง, " กล่าวว่า Gebisa Ejeta อาจารย์มหาวิทยาลัยเพอร์ดูแตกต่างที่มาจากประเทศเอธิโอเปียฟาร์ม Shelby เป็นโลกแห่งเอธิโอเปียหรือบูร์กินาฟาโซ — ระยะทางและเทคโนโลยี แต่เพอร์ดูนักวิจัยกำลังพยายามเปลี่ยน โดยใช้พืชผลวิจัยล่าสุดและเทคโนโลยีในประเทศกำลังพัฒนาEjeta กับเพื่อนร่วมงานร่วมในสาขาทั้งเพอร์ดู มีหวังเร่งพัฒนาเทคโนโลยีการเกษตร envisioning เวลาเมื่อปฏิบัติสูง เช่น Shelbys การจ้าง จะช่วยหนึ่งดิ้นรนผู้ผลิตในประเทศกำลังพัฒนาในการต่อสู้หิวเรื้อรัง"ความคมชัดทั่วโลกคือเรามีขนาดใหญ่อุปกรณ์ที่เรามีที่นี่ที่ซับซ้อน... แล้วที่ฉันมาจาก ที่คนยังฟาร์ม ด้วยจอบและมือของพวกเขา และไม่มีการได้เปรียบเชิงกล โลก" กล่าวว่า Ejeta ผู้ชนะรางวัลอาหารโลกสำหรับการทำงานของเขาควบคุม Striga"สักวันหนึ่งความใฝ่ฝันที่เราได้สิ่งเหล่านี้จะสามารถปรับจากระดับต่ำสุดระดับสูงสุด จริงอยู่เราเกินไปห่าง ๆ ในขณะนี้"อาหารโลกเป็นความท้าทายที่เพอร์ดูแก้ปัญหาพูด ในเดือนกันยายน สถาบันวิจัยฮิลส์ประกาศลงทุน $20 ล้านในวิจัยวิทยาศาสตร์พืชกับความหวังของความก้าวหน้าการทำงานในพื้นที่เช่นเกษตรโมเลกุล และ phenotyping ฟิลด์โดยอัตโนมัติEjeta กล่าวว่า "ความท้าทายเป็นอย่างมาก "จริง ๆ ไม่มีทางเลือกของปัญหานี้เราได้ก้าวหน้าวิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยี และนวัตกรรมในการปฏิบัติของการเกษตร และการเกษตรอื่น ๆ มากเพียงใด"โอกาสและความท้าทายเกษตรกรของอเมริกากำลังป้อนยุคใหม่ในเกษตรความแม่นยำคาดคะเนผลผลิตถูกมาก เทคโนโลยี GPS จะดีกว่าเคยที่ทำการวิเคราะห์ดินและวางแผนในฟิลด์ นักวิจัยได้ทดลองกับ drones และหุ่นยนต์เพื่อจับภาพความละเอียดสูงและข้อมูลอื่น ๆ เกี่ยวกับฟาร์ม — แม้ทำงาน autonomouslyความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีมีการทดสอบ ในห้องปฏิบัติการเพอร์ดู และ Indiana เขตวิจัยจะปูทางสำหรับเทคนิคดีที่สามารถใช้ในฟาร์มใกล้ และไกลแต่สำหรับนักวิจัยเพอร์ดู เน้นเทคโนโลยีใหม่ที่ไม่ใช่เกี่ยวกับการล่าสุด และดีที่สุดโปรแกรมเบ็ดเตล็ดลงในเขตข้อมูล ก็เกี่ยวอยู่ก่อนวิกฤตอาหารโลก"นี้เป็นปัญหาทั่วโลก กล่าวว่า กะเหรี่ยง Plaut ภาคีคณบดีและผู้อำนวยการฝ่ายวิจัยเกษตรวิทยาลัยเกษตรกรรมของเพอร์ดู "เราได้ดำเนินต่อเพื่อดำเนินการในวิธีปลูกพืชเพื่ออาหารโลก เกษตรต้องมองที่ปัญหาใหญ่เหล่านี้"มากกว่า 840 ล้านคนทั่วโลกซึ่งมากกว่าสองประชากรสหรัฐอเมริกา — undernourished ถูกโรคเรื้อรังใน 2011-13 ตามอาหารแห่งสหประชาชาติและองค์กรเกษตร ส่วนใหญ่อาศัยอยู่ในประเทศกำลังพัฒนาในเอเชีย แปซิฟิค และ แอฟริกา ที่หมี brunt การตายของผู้หญิงและเด็กความหิวของโลกคาดว่าจะเติบโตเป็นประชากรที่ไม่ การประเมินแตกต่างกันเท่าใดผลิตอาหารจะต้องดึง 9 พันล้านคนที่คาดว่าจะอาศัยอยู่ในโลกภายในปี 2050 แต่นักวิทยาศาสตร์ในการประเมินนั้นจะต้องมีการเพิ่มขึ้นอย่างน้อยร้อยละ 50นั่นคือการสิ้นสุดของทางการค้า ปรากฏการผลิตเกษตรและนักวิจัย เช่นของเพอร์ดูเสื้อผ้า Rainey ที่เห็นบทบาทส่วนกลางที่ปฏิบัติเกษตรเล่นในวิกฤตอาหารโลก — และใครรู้ว่า มันสามารถใช้ปี แม้กระทั่งทศวรรษ คัดสรรนวัตกรรมใหม่"ง่ายมาก...แล้วได้, " กล่าว Rainey, geneticist ถั่วเหลืองและผู้ช่วยศาสตราจารย์ของเกษตรศาสตร์ "ตอนนี้เราได้รวบรวมข้อมูลเพิ่มเติม หรือใช้วิธีที่ซับซ้อนมากขึ้นเมื่อต้องการความก้าวหน้า เราต้องการอัตราผลตอบแทนให้เสมอจะเกิดขึ้น ขึ้น ขึ้น เนื่องจากการประมาณในประชากรและอาหารปลอดภัย "เสียงพึมพำช่วยนักวิจัยเพื่อเกษตรเช่น Rainey ที่เกี่ยวข้องในการประเมินครอบคลุมลักษณะพืชที่เรียกว่า phenotyping ฟิลด์ จะแก้ปัญหาคำถามยากวิธีทำคุณช่วยเพิ่มผลผลิตหรือไม่ วิธีทำคุณสร้างพืชทนแล้ง ต้านทานโรคพืช พืชที่สามารถงอกงามทั้ง ในอินดีแอนาดินอุดมสมบูรณ์และสภาพภูมิประเทศที่เปราะบางของแอฟริกาเทคโนโลยีเดียวกับที่สักวันหนึ่งอาจทำให้ไม่ยานพาหนะทางอากาศ – UAVs, aka drones — ส่งแพคเกจไปประตูยังถูกจัดวางในการวิจัยทางการเกษตรศูนย์วิจัย และศึกษา หรือ ดาว นอกฮิลส์เกษตรศาสตร์ของเพอร์ดูกำลังจะอนุมัติโดยสหพันธ์การบินตามกฎหมายการบิน dronesDrones รับจำนวนมากสื่อ hype, Rainey กล่าว แต่พวกเขาไม่มีประโยชน์โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าพวกเขาสามารถนำความรู้ที่สามารถเพิ่มผลผลิต และปรับปรุงความต้านทานภัยแล้งหรือพืช"I don't care about a plane that flies itself," Rainey said. "I care about getting certain kinds of sensors up into the air so I can take a picture of 1,000 plots at once that tells me the temperature of the canopy or how much chlorophyll is there."Everything we could do with a UAV, you could do on the ground with a hand-held sensor. It's just that the UAV speeds it up, makes it easier and lets you do it at once."Rainey said she "hoped to be further along" in delivering meaningful conclusions from all the data she has collected by flying a drone over her test field.Drawing meaning from data is one of the challenges involved with using advanced systems, such as drones and robots."There are many instances where the answers to our problems are in the data, but nobody has put them together to make sense of them," said Sunil Prabhakar, a professor of computer science at Purdue.Prabhakar's department is working with the College of Agriculture on a collaboration that will allow for more meaningful extraction and analysis from agricultural data."They're going to be writing the apps we need for running all of this," Plaut said. "The data we get, you can pass that all around the world."The cost of solving hungerWorthwhile investments in agricultural technology aren't cheap.Progress has slowed in fighting food insecurity. Federal, state and for-profit entities have become more cash-strapped in recent years, pulling back on grants and funding for scientific research.
The United Nations' FAO estimates that most of the progress in reducing hunger was reached before 2008.
Plaut said when President Mitch Daniels asked the Purdue community to pitch him about where the university should focus research dollars in coming years, the College of Agriculture put together a proposal.
Jay Akridge, Purdue's Glenn W. Sample dean of the College of Agriculture, said Purdue decided to invest in plant sciences research because it already is an area of excellence. Plaut said Purdue has at least 70 scientists working in the area.
"Over time there's been a lot of different kinds of investments to make sure that we try to keep the plant sciences on the edge and productive," Akridge said. "We're looking forward to how this investment is going to help us move the college's agenda forward. ... Hunger is a much more visible issue than it was two decades ago."
Ejeta said it will be up to educational and for-profit entities to continue funding agricultural research.
"Investments in the poor nations are also badly needed," Ejeta said. "When people can begin to be producing their own food, all kinds of opportunities arise."
That's what Purdue researcher Larry Murdock found when he developed simple technology that has revolutionized the way farmers are storing a legume, cowpea, in West Africa. The Bill and Melinda Gates Foundation has granted more than $12 million to the project.
The important indigenous crop is a frequent target of a deadly weevil. Murdock's innovation involves putting plastic bags over the cowpea as it's stored, which eventually starves the weevils and saves the crops.
Murdock's team didn't stop there. He decided to facilitate a local business network, empowering African manufacturers to produce the plastic bags and distribute them to farmers. This year alone, more than 1 million bags were distributed to farmers, according toDieudonné Baributsa, a research assistant professor in the College of Agriculture.
"At the same time we are doing training, we also needed to develop a supply chain by working with local African manufacturers of plastic," said Baributsa, who is manager of the Purdue Improved Crop Storage team. "Farmers will be asking, 'Where can we find this?' It's a new product in the manufacturing (sector) there."
Baributsa, who was born in the Democratic Republic of Congo, said he joined the team because he wanted the opportunity to give back to the African people.
"My parents were both in farming and in b
การแปล กรุณารอสักครู่..
