ต่อสู้กับวิกฤต “ความมั่นคงอาหาร” ด้วยนวัตกรรมเกษตรแห่งยุค | TNN Tech

“ความมั่นคงทางอาหาร” คืออะไร ?

ความมั่นคงทางอาหาร หรือ Food Security เป็นหนึ่งในภาวะที่ทั่วโลกกำลังเผชิญ ซึ่งเกิดจากหลายสาเหตุ เช่น ความขัดแย้ง การแพร่ระบาดของโรคอุบัติใหม่  ไปจนถึงสภาพอากาศที่แปรปรวน 

ธนาคารโลก หรือ World Bank ระบุว่า มีประชากรทั่วโลกมากกว่า 258 ล้านคน ใน 58 ประเทศ ที่กำลังเผชิญความเสี่ยงนี้ และทวีความรุนแรงขึ้นไปเรื่อย ๆ 

เพื่อทุเลาปัญหาเหล่านี้ จึงมีหลายบริษัทได้คิดค้นนวัตกรรมทางการเกษตรมากมาย ที่จะเข้ามาเป็นตัวช่วยในการขับเคลื่อน ตอบโจทย์อุตสาหกรรมการผลิตอาหารได้ตั้งแต่ต้นน้ำ ส่งผลไปยังปลายน้ำอย่างพวกเรา ที่จะได้รับประทานอาหารที่มีคุณภาพในปริมาณที่เพียงพอ

หุ่นยนต์เช็กองศาใบข้าวโพด

มหาวิทยาลัยนอร์ทแคโรไลนาสเตต (North Carolina State University) และมหาวิทยาลัยไอโอวาสเตต (Iowa State University) ได้ร่วมกันสร้าง “หุ่นยนต์ตรวจสอบใบต้นข้าวโพด” ดูองศาการตั้งใบ 

เมื่อใบข้าวโพดได้รับแสงอย่างเต็มที่ กระบวนการสร้างอาหารของต้นข้าวโพดก็จะยิ่งดีตาม ต้นข้าวโพดก็จะเจริญเติบโตได้เร็วและได้ผลผลิตที่มีทั้งคุณภาพและปริมาณที่มากขึ้นตามไปด้วย

สำหรับเทคโนโลยีที่พัฒนาขึ้น เรียกว่า แองเกิลเน็ต (AngleNet) ซึ่งพัฒนาขึ้นมา เพื่อใช้กับหุ่นยนต์ทางการเกษตรชื่อว่า ฟีโนบอต 3.0 (PhenoBot 3.0) เป็นหุ่นยนต์ติดล้อที่มาพร้อมระบบ แมชชีน เลิร์นนิง (Machine Learning) หรือระบบเรียนรู้ด้วยตัวเองของหุ่นยนต์ เพื่อให้มันสามารถวิเคราะห์ข้อมูลได้

โดยหุ่นยนต์ จะเคลื่อนที่ไปตามร่องระหว่างแถวต้นข้าวโพด และจะทำการถ่ายภาพต่อเนื่องของด้านข้างใบข้าวโพดไปเรื่อย ๆ ด้วยกล้องความละเอียดสูงบนตัวหุ่นยนต์ พร้อมไฟแฟลช (Flash or Strobe Lights) คล้ายกับที่ใช้บนกล้องดิจิทัล 

จากนั้น หุ่นยนต์ก็จะส่งต่อรูปและข้อมูลที่ได้ ไปยังโปรแกรมเพื่อสร้างภาพ 3 มิติของต้นข้าวโพดที่มีใบในระดับความสูงที่แตกต่างกัน เพื่อนำข้อมูลไปคำนวณย้อนกลับจากภาพว่าใบต้นข้าวโพดนั้นทำมุมเท่าไหร่กับลำต้น

ซึ่งข้อมูลดังกล่าว มีความสัมพันธ์โดยตรง กับการเจริญเติบโตที่ดีของต้นข้าวโพด เพราะว่ายิ่งใบมีความลาดชัน หรือทำมุมแคบกับลำต้น ใบก็จะสามารถรับแสงอาทิตย์ได้ดียิ่งขึ้น 

ทำให้เกษตรกรได้รับข้อมูลเพื่อปรับการเพาะปลูกทั้งการให้อาหาร การรดน้ำ อย่างตรงจุด เพื่อให้ต้นข้าวโพดแต่ละต้นเจริญเติบโตได้ดีมากขึ้น

เกษตรแนวตั้งจาก SIEMENS 

การทำเกษตรแนวตั้ง คือ การปลูกพืชเป็นชั้น ๆ ควบคุมการให้น้ำ แสงแดด โดยใช้มนุษย์และเทคโนโลยีดูแลควบคู่กัน ตอบโจทย์พื้นที่ทำการเกษตรที่กำลังลดน้อยลงเรื่อย ๆ จากปัญหาสิ่งแวดล้อมและการขยายตัวของเมือง ช่วยให้กระบวนการผลิตมีประสิทธิภาพมากขึ้น โดยหนึ่งในผู้พัฒนาระบบการทำเกษตรแนวตั้งก็คือ ซีเมนส์ (SIEMENS) บริษัทเทคโนโลยีจากเยอรมนี 

ระบบฟาร์มแนวตั้งของซีเมนส์ ประกอบด้วย ระบบตรวจจับพืชตลอด 24 ชั่วโมง / ระบบ เอดจ์ ซิสเทม (Edge system) หรือการย้ายระบบประมวลผลไปไว้ใกล้กับข้อมูลต้นทางมากที่สุด ซึ่งช่วยลดเวลาประมวลผลและวิเคราะห์ข้อมูลพืช ช่วยให้เกษตรติดตามการเจริญเติบโตของพืชได้ตลอดเวลา

นอกจากนี้ ยังมีการเก็บข้อมูลผ่านคลาวด์ (Cloud) หรือตัวกลางเก็บข้อมูลบนอินเทอร์เน็ต ไปจนถึงมีระบบการควบคุมแสง น้ำ อุณหภูมิ และสารอาหารให้กับพืชได้อัตโนมัติแบบครบวงจร

ซาช่า แมนเนล (Sascha Maennl) ผู้อำนวยการอาวุโสของบริษัทซีเมนส์ ระบุว่า นวัตกรรมการเกษตรแนวตั้งในร่มนี้ นอกจากจะช่วยประหยัดดินและพื้นที่ปลูกผักแล้ว ยังลดการใช้น้ำได้ถึงร้อยละ 95 เมื่อเทียบกับการทำเกษตรทั่วไป 

ด้วยข้อดีนี้ ก็ทำให้เกษตรกรสามารถวางแผนการผลิตได้ดีขึ้น ทำให้สามารถผลิตอาหารเพื่อรองรับกับปริมาณที่ตลาดต้องการได้ และลดปัญหาอาหารเหลือทิ้ง ทั้งยังเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและผู้บริโภคเพราะใช้พลังงานหมุนเวียนแบบ 100% และไม่ใช้ยากำจัดศัตรูพืชตลอดกระบวนการ

เนื้อปลาหมึกจากพืชพิมพ์ 3 มิติ

ด้านวงการผลิตเนื้อสัตว์ก็มีแนวคิดในการผลิตเนื้อสัตว์ให้ได้คุณภาพตอบโจทย์สิ่งแวดล้อมโลกด้วยเช่นกัน 

อย่างนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแห่งชาติสิงคโปร์ สร้างแรงสั่นสะเทือนวงการอาหารทะเลด้วยการผลิตเนื้อปลาหมึกสังเคราะห์จากพืช พร้อมขึ้นรูปด้วยเทคโนโลยีเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ให้ออกมาเป็นเนื้อปลาหมึกที่เปี่ยมไปด้วยโปรตีนสูง และมีรสชาติราวกับเนื้อปลาหมึกของจริง

เนื้อปลาหมึกจากพืชนี้ นักวิจัยใช้พืชที่มีโปรตีนสูงถึง 2 ชนิด ได้แก่ สาหร่ายขนาดเล็ก และถั่วเขียว โดยสาหร่ายขนาดเล็กจะช่วยให้รสชาติความคาว คล้ายเนื้อของสัตว์ทะเล ส่วนถั่วเขียวเป็นของที่เหลือจากกระบวนการผลิตเส้นหมี่ เอามาใช้ทำเป็นเนื้อสัมผัสของปลาหมึก

ซึ่งทั้งสองส่วนผสมจะถูกสกัดและนำมาผสมรวมกับน้ำมันจากพืชที่มีกรดไขมันโอเมก้า 3 ทำให้ได้ส่วนผสมที่มีคุณค่าทางโภชนาการเทียบเท่ากับปลาหมึกจริง จากนั้นก็นำไปผ่านกระบวนการทางอุณหภูมิ เข้าเครื่องพิมพ์ 3 มิติ และบีบผ่านหัวฉีดออกมาให้เป็นรูปวงกลมซ้อนกันหลายชั้น เลียนแบบรูปทรงและผิวสัมผัสของปลาหมึกที่หั่นเป็นวง

อย่างไรก็ดี ความท้าทายต่อไปของนักวิจัย ก็คือการพัฒนาให้ผิวสัมผัสที่ค่อนข้างเหนียวของปลาหมึกยังคงอยู่ได้ แม้จะผ่านกระบวนการประกอบอาหารแล้ว และยังต้องศึกษาแน่ใจว่าเนื้อปลาหมึกสังเคราะห์นี้ จะไม่ไปกระตุ้นให้เกิดอาการแพ้อาหารทะเลอีกด้วย