מו"פ עונת התפוזים: הטכנולוגיה העילית הבשילה ויוצאת לעבוד בשדה

1. מצב החסה ביפן

בעוד כמה חודשים תתחיל לפעול בפרברי קיוטו, יפן, חוות חסות שתופעל רק על ידי רובוטים, למעט הפעולה הראשונית של זריעת החסה. ברגע שהזרעים ינבטו, רובוטים ישתלו אותם בערוגות ורטיקליות, המשתרעות על שלוש קומות של מדפי מתכת ברחבי החווה. כל המתחם הזה, שאנו מסקרים במוסף " כלכליסט", נראה כמו רצפת הייצור של מפעל הייטק: נקי, בוהק, מואר בתאורת LED שפיתחה במיוחד בעלת החווה, חברת Spread היפנית, כדי לתת לחסה תאורה אופטימלית לצמיחה משגשגת.

הרובוטים לא נראים כמו רובוקופ במגפיים וחולצת עבודה, גם לא כמו רובוטריק. מדובר פשוט בזרועות עם "מוח". הזרועות האלה יכולות לנוע על מסועים לאורך מדפי המתכת, ולשתול, להשקות, לגזום ולקטוף ברגע הנכון, בהתבסס על מידע מפורט מחיישנים חכמים. המידע הזה מאפשר למכונות גם לכוון את הטמפרטורה, הלחות, החמצן, התאורה וכמות המים לרמה המדויקת. במקרה של תקלה שהמערכת אינה מסוגלת לפתור, היא מבקשת, לראשונה, התערבות של חקלאים בני אנוש, שנראים כמו יצרני צ'יפים, בסרבלים לבנים, כפפות, כיסויי ראש ומסכות מנתחים.

כשהחסה תגיע לפרקה, 40 יום לאחר שנשתלה, הרובוטים יקטפו אותה, ויניחו באריזות שקופות. מהחווה היא תופץ לאלפי מרכולים ביפן, חסה פרימיום שגדלה בלי מזיקים, כימיקלים או חשיפה לפגעי מזג האוויר ולמי ביוב ומכילה פי עשרה בטא־קרוטן (מקור חשוב לוויטמין A) מחסה רגילה. החסה הזאת — שכבר עכשיו מלבלבת בחווה־אחות, מתקדמת פחות — כל כך נקייה, עד שאפשר לאכול אותה ישר מהשקית, בלי לשטוף. והתנאים שבהם גדלה כל כך מבוקרים, עד שאפשר לגדל אותה כל השנה.

הזורע - Prospero סורק את הקרקע ומחפש מקום אופטימלי לזריעה. כשהוא מוצא כזה הוא שולף מקדח, קודח חור בעומק המתאים, משליך לתוכו את הזרע, מתיז חומרי דישון, מכסה את הבור ומסמן את המקום במערכת, כדי שהרובוטים האחרים יידעו שפה תפוס צילום: Dorhout R&D LLC

החווה החדשה, שספרד מכנה "מפעל ירקות", קמה בהשקעה של 18 מיליון דולר, ועתידה להגיע להישגים חסרי תקדים: להפחית את עלויות כוח האדם ב־50%, את עלויות האנרגיה בשליש, את ההשקעה בכל ראש חסה ב־25% ואת כמות המים הנחוצה לו ב־90%. ה"מפעל" ינפיק לא פחות מ־30 אלף ראשי חסה ביום, 10 מיליון בשנה. בתוך חמש שנים ספרד מתכננת לגדל כך חצי מיליון חסות ביום בחוות נוספות, עם חזון שאפתני: "העולם מתמודד כעת עם אתגרים רבים בתחום החקלאות, המים והמזון", כותב המנכ"ל שינג'י אינאדה באתר החברה. "המשימה שלנו היא ליצור חדשנות שיכולה להתמודד עם הזמנים המשתנים. הקמנו את ספרד כדי ליצור חברה בת־קיימא שבה ילדינו יחיו בשקט".

2. לגדל כמה שיותר בכמה שפחות

ברוכים הבאים לעולם המופלא המכונה "חקלאות מדייקת", שבו מובטח לנו מזון טרי ונקי בשפע, פרי העבודה של רובוטים ובינה מלאכותית, וללא עזרת דחלילים. עולם שבו טכנולוגיה שכבר קיימת לשימושים אחרים — ביג דאטה, שבבים, אופטיקה, צילום מתקדם, בינה מלאכותית ואלגוריתמים מורכבים ולומדים — מהגרת לשדות ולחממות, ומאפשרת לייצר יותר אוכל עם פחות ידיים עובדות, חומרי דישון וקוטלי מזיקים כימיים, וחשוב עוד יותר — עם פחות מים ופחות קרקע. עולם שבו כלי העבודה הכי חשוב של החקלאי הוא הסמארטפון, שממנו הוא מנהל את השדה, פותח וסוגר מערכות השקיה ודישון, עוקב אחרי הטרקטור האוטונומי שמעבד לבד את החלקה ומקבל התראה מרחפן על התחלת מחלה בצמח או על פיצוץ באחד הצינורות.

הקוטף - Sweeper הוא רובוט שמורכב מזרוע מפרקית וקופסת מתכת שנראית כבעלת שתי עיניים ובה המצלמה, שאומדת את ריכוז הצבע האדום בפלפל וקובעת אם הוא בשל לקטיף. הרובוט מצויד ב"אצבעות" או בעיגול מתכת לאחיזה בפרי ובסכין להפרדתו מהענף צילום: Wageningen University & Research

חקלאות מדייקת היא אחת הנישות מציתות הדמיון בעולם הרחב יותר של אגטק, שבו החקלאות והטכנולוגיה נפגשות לחיבור שיכול להציל את העולם. כל מצגת ואנליזה שקשורות בחקלאות מדייקת מתחילות בציטוט נתונים של האו"ם, שלפיהם ב־2050 אוכלוסיית העולם תישק ל־10 מיליארד בני אדם, וכדי להאכיל את כולם ייצור המזון יצטרך להיות גבוה ב־70% מהיקפו כיום. "ויש עוד בעיות מלבד הצורך במזון", אומרת ד"ר ניצה קרדיש, מנכ"לית החממה הטכנולוגית טרנדליינס אגטק, "תחום החקלאות לא רווחי; חקלאים לא רוצים שילדיהם יעסקו בזה; המשאב העיקרי, מים, בחסר; והיום מבינים שאי אפשר להשתמש בעודף דשנים, עשבים וקוטלי חרקים כי זה פוגע בסביבה. בשביל להתמודד עם הבעיות האלה צריך להתנהל ביעילות גדולה יותר, ופה מגיע עניין הדיוק".

קרדיש. "החקלאי אמר לי: 'העץ מושפע רק מדבר אחד, מהצל של החקלאי'" צילום: רני פרייס

האתגר הוא, בפשטות, לייצר יותר עם פחות, והדרך לשם עוברת בהמצאות מבריקות. Prospero, למשל, הוא רובוט בעל שש רגליים, שאמור לפעול כחלק מלהקת רובוטים זורעים. הוא הורכב מחלקים זולים ונגישים, ובראשם שבב של חברת Parallax — מין "מוח" רובוטי קטן שעולה 8 דולרים ומנהל את התוכנה, הסנסורים והבקרים של פרוספרו. התוכנה משלבת עקרונות מתורת המשחקים ואינטליגנציית הנחיל, כך שהרובוטים לא מופעלים בידי כוח מארגן מלמעלה אלא כל אחד מהם פועל באופן מקומי, לפי חוקים פשוטים, ומתקשר עם הרובוטים האחרים כדי להשיג את המטרה שלהם.

פרוספרו לא זקוק למצלמות מתוחכמות או GPS. כל מה שהוא צריך לדעת על העולם קורה מתחתיו. מערך חיישנים שמותקן בבטנו, וכולל LED ופוטורזיסטורים שמודדים את עוצמת האור, מאפשר לו לזהות אם האדמה שהוא צועד עליה נזרעה. אם הוא מזהה זרע הוא יחפש מקום סמוך, במרחק האופטימלי שהוגדר לו, כדי לזרוע שם. ברגע שיאתר מקום כזה מקדחה שתישלף מבטנו תקדח חור לעומק הרצוי, על פי הגדרות מדויקות, ואז הרובוט יטיל לתוכו את הזרע, יתיז חומרי דישון ויכסה את הבור. משם הוא ימשיך בהליכת העכביש שלו לחפש מקום אידאלי נוסף לזרע הבא, כשהוא נמנע ממכשולים בעזרת סנסורים על־קוליים. אם פרוספרו הגיע לקרקע כמעט בתולית, עם שפע מרחב לזריעה, התוכנה תזמין רובוטים נוספים לזרוע בסביבה בעזרת אותות אינפרא־אדום. ובאופן דומה, אם האזור זרוע בכבדות, אותות אחרים יסמנו שלא כדאי להגיע למקום. התוצאה היא שכל השדה נזרע, בעומק האופטימלי לזרע ובמרחק המושלם מזרעים אחרים. אמנם לא בשורות ישרות, אך בלי לבזבז סנטימטר אחד מהשטח, זרעים, חומרי דישון או מאמץ אנושי.

פתרון מדויק אחר, הפעם לדישון, מציע GreenSeeker. המערכת משתמשת בסנסור אופטי מתוחכם שמותקן על המרסס הסטנדרטי, שהוא מין שתי כנפיים ארוכות שיוצאות מהטרקטור במקביל לקרקע. הסנסורים פולטים פרצים קצרים של אור אדום ואינפרא־אדום־קרוב (Near Infra Red, או NIR בקיצור). כיוון שצמחים בריאים סופגים יותר אור אדום ומשקפים כמות גדולה יותר של NIR, המערכת אומדת את עוצמות ההחזר של האורות בעזרת פוטודיודות, גלאי אור שמפעילים מעגל חשמלי, ומציבה אותן בנוסחה שמחשבת מדד לבריאות הצמח (NDVI שמו). התוצאה מראה מה מידת בריאותו וחוזקו של הצמח, וממנה נגזרת כמות החנקן – חומר דישון מצוין – שנחוצה לו.

במלים אחרות, המערכת מצליחה לאמוד את בריאות הגידולים, להחליט מי מהם זקוק לדישון ובאיזו כמות, ולהתיז את הכמות המדויקת – וכל זאת בזמן במהירות של עד 16 קמ"ש. לפי נתוני החברה, היא חוסכת 8–10 דולרים לכל 4 דונמים של שדות חיטה, ובשדות תירס החיסכון מאמיר ל־18 דולר ל־4 דונמים. בדיקות אחרות הראו שהמערכת חוסכת 39% מעלויות הדישון. ומבחינה עקרונית, היא ממחישה עיקרון חשוב בחקלאות מדייקת: התייחסות לשונות של השדה. "עד 1997, אז התקיים הכנס הראשון על חקלאות מדייקת, השדה קיבל טיפול אחיד מבחינת השקיה או דישון. אף שהוא לא גדל באופן אחיד, הטכנולוגיות לא טיפלו בשונות הזו", מסביר ד"ר ויקטור אלחנתי, מנהל המכון להנדסה חקלאית במינהל המחקר החקלאי (מרכז וולקני) ואחד החוקרים החשובים בתחום בארץ.

הסוכן בשטח - Rosphere מתגלגל ומנווט בקלות על כל משטח, עוצר כשהוא צריך לאסוף מידע על הרכב הקרקע, הטמפרטורה, הלחות ובריאות הצמחים, ואז משדר אותו לחקלאי צילום: Universidad Politécnica de Madrid

פרקטיקות להיפטרות מעשבים מזיקים מיישמות באופן נפלא את רעיון השונות. RIPPA הוא רובוט אוסטרלי שבעזרת GPS וגלגלים עם טווח תנועה של 360 מעלות, נוסע לבדו בין התלמים. בתחתיתו מותקנות מצלמה צבעונית רגילה שמתעדת את הגידולים, מצלמה היפר־ספקטרלית שמצלמת באינפרא־אדום ואולטרה־סגול, וסנסור שאומד את גובה הגידול. המידע מוזן לאלגוריתם של הרובוט, ומוצלב עם מאגר של מידע ותצלומים של צמחים, מה שמאפשר למערכת להכריע אם העשב שצולם ראוי לחיסול. אם כן, האלגוריתם מורה לרובוט כמה קוטל עשבים לכוון ולאן, וכמות מזערית ומדויקת משמידה את העשב. האלגוריתם הלומד של RIPPA מייצר מכל קומבינציית נתונים כזאת מודל שישמש אותו במפגש הבא עם תכונות פיזיות וויזואליות דומות. בעזרת הידע הנצבר RIPPA מסוגל גם להבחין בין העשבים והגידולים לאבנים, זכוכיות ועוד. וכל התהליך מתרחש בזמן נסיעה, בעזרת חשמל מפאנלים סולאריים ומביא לחיסכון רב בקוטלי עשבים.

אופציה אחרת היא להשתמש ב־ Lettuce Bot (רובוט החסה) של חברת בלו־ריבר, המכונה "רומבה של עשבים", על שם שואב האבק הביתי. הרובוט הוא טרקטור אוטונומי שנוסע בשדה, מצלם את כל מה שגדל בו ומצליב את התצלומים עם בסיס נתונים עצום של צמחים כדי לזהות עשבים שצריך להיפטר מהם. ברגע שזוהו, הרובוט מרסס אותם במדויק: הוא מסוגל לטפל ב־5,000 צמחים בדקה וברמת דיוק של 0.6 ס"מ, ולהפחית את השימוש בכימיקלים בשדה ב־90%.

3. הענף דוהר, וישראל איתו

תחום האגטק צומח בקצב מסחרר — בתוך פחות משלוש שנים גדלו ההשקעות בו בעולם כמעט פי עשרה. ישראל היא מועמדת טבעית לככב בענף שמפגיש חקלאות עם טכנולוגיה: גם החקלאות הישראלית וגם הטכנולוגיה הישראלית הן מותגים חזקים בעולם. כשמחברים אותן, השלם גדול מסכום חלקיו. ההערכות הן שבארץ יש כ־400 מיליון שקל המיועדים להשקעה באגטק — כספי המדענים הראשיים במשרדי החקלאות והכלכלה, קרנות פרטיות כמו GreenSoil ופונטיפקס, תוכנית החממות של משרד הכלכלה, הקרן שהקימה הענקית הגרמנית באייר עם טרנדליינס המקומית ויוזמות נוספות. גם בעולם מגלים את התחום המשקיעים הגדולים והנחשקים ביותר, ובהם גוגל ונצ'רס, קרן גייטס, אריק שמידט מגוגל והאנג'ל המפורסם וינוד קושלה.

קרן גייטס, אגב, כבר השקיעה בתחום החקלאות 2 מיליארד דולר. ויפולה שוקלה, שמובילה את אסטרטגיית ההשקעות של הקרן באגטק, הסבירה: "המטרה שלנו היא לעבור ממדע וטכנולוגיה למוצרים ושירותים מצוינים שיכולים להיות שימושיים בשדות. התפתחות חקלאית היא כלי להשיג את המטרה הגדולה שלנו שהיא, כמובן, הקטנת העוני".

המשמיד - RIPPA נוסע לבדו בין התלמים. סנסורים בחלקו התחתון בוחנים את הגידולים, ומעבירים את המידע לאלגוריתם שפוסק אם זה עשב שרצוי להשמיד. אם כן, האלגוריתם מורה לרובוט איזו כמות של קוטל עשבים לכוון ולאן, וכמות מזערית ומדויקת משמידה את העשב

הנה עוד אינדיקציה לבאזז סביב אגטק: בספטמבר התקיים במכון ויצמן כנס אגריווסט הבינלאומי הרביעי, יוזמה של חממת טרנדליינס אגטק, קרן גרין־סויל ומשרד הכלכלה. בשנתו הראשונה, 2012, השתתפו בכנס 100 איש; השנה היו בו 450 משקיעים, יזמים ונציגי חברות מכל העולם. "כשהקמנו את גרין־סויל לפני חמש שנים צחקו עלינו, וכל ההשקעה בעולם בתחום היתה אז חצי מיליארד דולר. ב־2015 ההשקעות קפצו ל־4.6 מיליארד, וזה עדיין מעט יחסית לפוטנציאל", אומר גדעון סוסמן, ממייסדי גרין־סויל, שגייסה 40 מיליון דולר להשקעה באגטק ובפודטק. "בינתיים השקענו בשש חברות, משקיעים בינלאומיים כמו לי קאשינג ואריק שמידט רוצים להשקיע איתנו, ויש עוד גורמים בדרך. זה אחד התחומים שמקבלים היום הכי הרבה תשומת לב, יש בו התלהבות, צמיחה ויתרון גדול לישראל. עד היום ראינו פה יותר מ־500 חברות, ולמעט קליפורניה, אין מקום בעולם עם כל כך הרבה חברות בתחום. כל שבוע אנחנו פוגשים משהו מרתק, וזה נחמד, כי זו לא תקווה רק לעשות כסף, אלא גם לתרום משהו חיובי לעולם".

המוטיבציה הזאת, לצד הדהירה קדימה של התחום והתרחבות ההשקעות, מושכות הרבה מאוד סטארטאפיסטים ישראלים (עוד עליהם — בהמשך). "המון חבר'ה מגיעים מעולם ההייטק, תלפיוניסטים, יוצאי 8200, ואומרים שנמאס להם לפתח עוד אפליקציה והם רוצים לנצל את הכישורים שלהם כדי לעשות משהו משמעותי, וזה נפלא", אומרת ד"ר קרדיש מטרנדליינס אגטק. וכשהחקלאות נהפכת לטכנולוגית יותר, היא גם מחזירה הביתה, למשק של המשפחה או של הקיבוץ, צעירים שעזבו את אורח החיים הכפרי לטובת העיר, האוניברסיטה והעבודה בבגדים נקיים. "באים חקלאים ואומרים, הבן שלי רוצה את זה ורוצה לעשות את זה אחרת, ואני מוכן להשקיע", מספרת קרדיש. "נוצר ממשק חדש שמושך אותם".

4. לזהות מהאוויר בעיות באדמה

הרובוט Rosphere נולד באוניברסיטה הפוליטכנית של מדריד. הוא נראה כמו כדור פלסטיק שקוף בקוטר 30 ס"מ, ומתגלגל ומנווט בקלות על כל משטח — על פי עיקרון מרכז הכובד, קצת כמו אוגר שרץ על גלגל. עד כה הותקנו עליו חיישני טמפרטורה ולחות שאוספים מידע מהקרקע שעליה הוא מתגלגל בקצב של דגימה לשנייה. המידע משודר לחקלאי באמצעות Fi-Wi, ומסייע להחליט מה הזמן הטוב ביותר להשקות את הגידולים. בעזרת ה־GPS שמותקן ברובוט, החקלאי גם יכול לדעת איזה אזור בשדה חם או יבש וזקוק ליותר השקיה. גם האפליקציה PlantVillage מצטיינת באיסוף מידע. למעשה, היא מתפקדת כמעין “שאזאם” של מחלות צמחים: בעזרת עשרות אלפי תצלומים של צמחים חולים ובריאים שהוזנו לתוכה, היא יכולה לזהות צמחים חולים בדיוק של עד 99%.

אלה רק שתי דוגמאות לפיתוחים בולטים שמציפים את החקלאים במידע. הצורך להתמודד עם כל המידע הזה, הוליד שלל פיתוחים שמארגנים אותו והופכים אותו להמלצות פעולה. חברת Mavrx מקליפורניה, למשל, עובדת עם רשת של מטוסים, לוויינים ורחפנים שמתעדים שדות חקלאיים בתצלומים רגילים, באינפרא־אדום ובמצלמות באורכי גל שונים. התצלומים, שמגיעים לרזולוציה מדהימה של סנטימטר יחיד, מוצלבים עם מידע שנאגר מהקרקע באמצעות חיישנים, והשילוב מאפשר לחשב אינדיקטורים לבריאות הצמחים כמו תכולת מים, חנקן וכלורופיל. על סמך המידע הזה, המערכת מספקת לחקלאי המלצות מדויקות לגבי דישון, טיפול במזיקים והשקיה בכל אינץ' בשדה. על הדרך, המערכת מצליבה את הנתונים הנוכחיים של השדה עם ביצועי עבר ומנבאת את התנובה הצפויה בעונה הקרובה.

בתחום הלוויינים פועלות חברות רבות, והמדוברת מכולן היא Planet (שעד לאחרונה נקראה Planet Labs) מקליפורניה. היא פיתחה מיקרו־לוויינים שמכונים "יונים". אורך כל יונה הוא 30 ס"מ, משקלה 5 ק"ג ונדרש שבוע בלבד להרכיב אותה. היא מצוידת באנטנת רדיו שמאפשרת תקשורת לוויינית ומשלוח התצלומים שהיא מתעדת; פאנלים סולאריים שאוגרים חשמל בסוללות ליתיום־יון; ובחזית שלה ממוקמת המצלמה הראשית, שמתעדת כל הזמן את כדור הארץ ברזולוציה של 3–5 מטרים. פלאנט משגרת את היונים שלה בלהקות של עשרות, ועד כה שיגרה אותן 14 פעמים, מארבע מדינות שונות (ארצות הברית, רוסיה, יפן והודו). משך חייה של יונה קצר יחסית, 18 חודשים, אבל עם 145 יונים ששוגרו עד כה בהצלחה תמיד תהיה יונה פעילה באוויר. להקת היונים של פלאנט מאפשרת לה לצלם כל נקודה על כדור הארץ בתדירות גבוהה ועם ארכיונים זמינים מ־2009. בעזרתה חקלאים יכולים לנטר את הגידולים, לעקוב אחרי הפעילות בחוות, ללמוד על תכולת הכלורופיל, שינויים בין עונות וכו', ולשתף את האגרונומים והיועצים שלהם כדי לקבל החלטות.

גם בתחום הרחפנים והמל"טים ההיצע עצום, ונראה ש־6500 BirdEye של התעשייה האווירית — פרי אזרוח של יכולות צבאיות — מציע תכונות ייחודיות ובמודל עסקי שחקלאים יאהבו. המל"ט יוכל לטוס ולצלם פרק זמן ארוך של שמונה שעות, לעבד את התצלומים בתוכנה שפותחה בתעשייה האווירית ולזהות מחלות, מזיקים, בעיות השקיה וכו'. התוכנה מתממשקת למערכת מידע גיאוגרפית (GIS), שמציגה את המידע כמפה או כטבלה. כאשר התוכנה מזהה בעיה – למשל מחלה בגידולים – מערכת ה־GIS יכולה לכוון את החקלאי לנקודה המדויקת בשדה שלו, כדי לטפל בה.

חוות חסות של חברת Spread ביפן. רובוטים מטפלים בכל שלבי הגידול של החסה, ללא מעורבות אנושית צילום: איי אף פי

"במטעי בננות בברזיל, למשל, מתמודדים עם פטרייה שמתלבשת על העץ ומשמידה אותו. הם שופכים המון ריסוס ומבזבזים שעות טיסה רבות, אבל לא מצליחים להדביר את הפטרייה", אומר מאיר ורדי, מנהל פיתוח עסקי של מפעל מל"ט של התעשייה האווירית. "אנחנו נותנים הנחיות למל"ט, הוא טס בעצמו ומצלם, וכל חומר הצילום נכנס לתוכנה שמחפשת את הפטרייה ויודעת לזהות אותה בשלביה הראשונים. במקום לרסס מאות אלפי דונמים אתה מרסס נקודתית, לא מוציא הרבה כסף על חומרי ריסוס ושעות טיסה, לא מזהם את הסביבה וגם מחסל את הפטרייה בשלב מוקדם. זה Win־Win לכולם". המל"ט יכול לשמש גם בפרדסים, לזיהוי תופעה שתולעת מסוימת גורמת לעלי עץ הדר, כדי לרסס אותם באופן ממוקד ומוקדם, לנטר עשבים שמתפשטים בשדות קנה סוכר, או לזהות השקיה לא אחידה של השדות. כדי שהעניין יהיה כדאי לחקלאי, הוא לא צריך לקנות מל"ט ולתפעל אותו, אלא לפנות לתעשייה האווירית ושותפיה המקומיים עם שאלה לגבי הגידולים שלו. הם יטיסו, יצלמו, יפענחו — וייתנו לו תשובה.

מעבר לכך, באמצע 2017 התעשייה האווירית תעלה לגובה 720 ק"מ את הלוויין VENµS, שנבנה עבור סוכנויות החלל של ישראל וצרפת. הוא מצויד במצלמה מולטי־ספקטרלית עם 12 אורכי גל שונים, שמייצרים גם צילומי אינפרא־אדום, מגיע לרזולוציה של 5 מטרים, וחוזר לאותה נקודה אחת ליומיים במסלול מתואם שמש (באותה זווית גיאומטרית ואותם תנאי תאורה). "בחקלאות זה כמעט זמן אמת", אומר מוטי, מנהל הפרויקט במפעל חלל של התעשייה האווירית. בשנתיים וחצי הראשונות לפעילותו, שמשלימות שני מחזורים חקלאיים, הוא יספק מידע ל־200 פרויקטים מהעולם שעוסקים בחקלאות מדייקת, במים ובאיכות הסביבה, ויעשה זאת בחינם. "הדגש הוא לתת הרבה מידע לחוקרים כדי שיפתחו כלים יישומיים. את הפירות נראה בעוד כמה שנים", מסביר מוטי.

5. אל המים החדש הוא המחשב

תחום ההשקיה הוא אחד העשירים בפתרונות חדשניים, ויש בו נציגות מכובדת לחברות ישראליות. הסטארט־אפ הישראלי Saturas, למשל, פיתח חיישן שמושתל בגזע הצמח, בוחן את רמת המים שבו ומשדר את המידע לבקרי ההשקיה האוטומטית, שפועלים בהתאם. פיתוח מקומי אחר הוא CropX, שכבר זכה לכתבות בעיתונים מהחשובים בעולם. מוביל אותו יצחק בנטואיץ' (לשעבר מפגסוס מדיקל ורוזטה גנומיקס), שקיבל מימון מהקרן של אריק שמידט וקרנות ישראליות כמו גרין־סויל ו־OurCrowd. בעזרת שלושה־ארבעה חיישנים בלבד שמספיקים לסקירת שדה של 500 דונם, האלגוריתמים החזקים של CropX מסוגלים לקבוע אילו חלקים בשדה נוטים להיות יבשים. לאחר שניטרה את המידע, האפליקציה מייצרת מפת השקיה אופטימלית לשדה ומפעילה את מערכת ההשקיה בהתאם, הכל באופן אוטומטי ותוך חיסכון של 25% ממי ההשקיה. החקלאי יכול להתערב בתהליך או לעקוב אחריו באפליקציה. "להאכיל את העולם ולפתור את משבר המים זה האתגר הכי גדול של האנושות", הסביר בנטואיץ' בעבר. "לקחת טכניקות שעובדות במדעי החיים או בתחומים אחרים וליישם אותם על חקלאות זה מהפכת ה־IT של החקלאות, וזה מרגש מאוד".

חברת מָן השקיה מפתחת פיתרון שמבוסס על אינפורמציה ממקורות רבים ומפיק ממנה המלצה מפורטת להשקיה. זו הפעילות החדשה שבה מעורב ד"ר שי מי־טל, אגרונום ותיק ומראשוני החקלאות המדייקת בארץ. כבר בשנת 2000 הוא הקים את חברת אגם, שפיתחה או ייבאה טכנולוגיות כמו ה־GreenSeeker. מבחינתו, מָן היא הקפיצה הבאה קדימה, לניטור שמזוקק למתכון פעולה מדויק. התוכנה של מָן מסוגלת לחשב נעלם גדול — כמה מים צמח מאבד באידוי — על בסיס נתונים לווייניים ונתונים מטרולוגיים מדויקים. היא מביאה בחשבון פרמטרים כמו שטח הפנים של הצמח, לחות, קרינה, טמפרטורה ורוח, ומייצרת תחזית שלפיה נבנית תוכנית השקיה מדויקת: בכמה מים להשקות חלקות שונות בשדה ובאיזה סדר עדיפויות. המוצר ייצא לשוק בעוד כחצי שנה.

האפשרות לתת למערכת לקבל החלטות על ההשקיה מפתה, אך גם מטרידה. האם החקלאים יסכימו לוותר לחלוטין על השליטה ולהסתמך על מערכת אוטונומית? "חיבור של המחשב לברז נוגע בשאלה כמה מהר חקלאים מאמצים טכנולוגיה חדשה", אומר חובב לפידות, מנהל השיווק של מָן. "זו קידמה, וחקלאי שרוצה להשתפר מבחינה כלכלית ופיננסית יצטרך לאמץ אותה, גם אם זה לוקח זמן. החקלאי מנסה קצת בעונה אחת, ואז בשנייה, ואולי בשלישית הוא ייקח".

אלחנתי ממרכז וולקני מדגיש כי לצד העובדה שאפשר להתריע מפני בעיות בשלב מוקדם, שכנוע החקלאי מתבסס על אמינות יציבה. במכון מפתחים כעת שיטה לזהות, באמצעות צילום תרמי, שינוי טמפרטורה במלונים, שמעיד שהם נדבקו בחיידק שמסב נזקים גדולים. היופי של השיטה טמון ביכולתה להתריע על ההידבקות כמה ימים לפני שהיא נראית לעין. "זה סוג הדברים שהכי מעניינים חקלאים, הגנת הצומח ומשהו שמייצר להם ערך כלכלי", אומר אלחנתי. מבחינתו, פיתוח יהיה מוצלח ומסחרי רק אם יהיה זול, אמין ומדויק. "אם המוצר מצליח ב־85% מהמקרים, זה צריך להיות 85% תמיד. אם פעם אחת הוא יעמוד על 60%, החקלאי לא ירצה לשמוע כלום בעשר השנים הבאות".

המתריע - BirdEye 6500 של התעשייה האווירית. יכול לטוס ולצלם שמונה שעות ברציפות, לעבד את התצלומים בתוכנה מיוחדת ולזהות מחלות, מזיקים, בעיות השקיה וכו' ולהגיד לחקלאי איפה בדיוק במטע יש בעיה שצריך לפתור צילום: אלון רון

6. כל כך הרבה מקורות מידע

גישת המאקרו של מָן השקיה מאפיינת קבוצה שלמה של טכנולוגיות, שמגייסות את כל הכלים שקיימים כיום — חיישנים, לוויינים, רחפנים, ביג־דאטה, נתונים מטרולוגיים, תצלומים והתרשמויות של חקלאים — כדי לעבד אותם למידע מדויק וידידותי. Taranis הישראלית, למשל, אוספת מידע מגוון כזה כדי לזהות מוקדם את תנאי הרטיבות והמשקעים שבהם מתפתחת מחלת חרכון האש (Fire blight), שגורמת למגדלי תפוחים ואגסים בארצות הברית להפסדים של 100 מיליון דולר בשנה.

פרוספרה, ישראלית גם היא, מציבה בשדה או בחממה קופסה שבחזיתה מצלמה שמתעדת את הגידולים. התוכנה של פרוספרה מעבדת את התצלומים בשילוב עם המידע מסנסורים שמודדים טמפרטורה, לחות ואור. כשהיא מזהה משהו חריג, למשל שמחלת הכימשון מתיישבת על תפוחי האדמה, היא מתריעה על כך בפני החקלאי. המערכת מותקנת בחוות גדולות שתוצרתן מיועדת לקמעונאיות ענק כמו וולמארט וטסקו.

7. סוף עידן הגיוסים במשק?

זיהוי מחלות או מזיקים וסוגיות הנוגעות להשקיה נראים כמו משחק ילדים לעומת האתגר הגדול: הקטיף. לא מעט חוקרים ויזמים כבר שקועים במירוץ להמצאת הטכנולוגיה שתקטוף את הפרי הבשל בלי להזיק לו. מי שיצליח בכך ייהנה משוק עם ביקוש אדיר, שכיום מתבסס על עבודה ידנית, קשה ויקרה. בארצות הברית לבדה נקטפים בכל שנה כ־12 מיליון טונות פירות הדר, אחוזים מעטים באמצעות טלטול העץ. כל השאר, 50 מיליארד פירות הדר, נקטפים ביד, אחד־אחד, תוך עמידה על סולמות, בכל מזג אוויר, שנה אחרי שנה.

חברת Energid ממסצ'וסטס מציעה פתרון לקטיף תפוזים. הוא רעשני, לא אלגנטי ולא סלקטיבי (כלומר קוטף את כל הפירות, בלי לבחון מי בשל לכך), אבל עובד. מדובר בזרוע מונחית מצלמה, שמזהה את התפוז ואז מזנקת קדימה, כמו לשון צפרדע, ובעזרת צבת קוטפת את הפרי, שנוחת על מסוע. קוטף ההדרים מבוסס על שני כלי תוכנה שהחברה פיתחה ומשמשים אותה בכל הרובוטים שלה, כולל לתעשייה הגרעינית, לבדיקת ציוד אלקטרוני ולקידוחי נפט בים. כלי אחד מאפשר לרובוט "לראות" תמונה תלת־ממדית של התפוז שלפניו, לאמת שזהו תפוז ולדווח על מיקומו המדויק. הכלי השני מקבל את המידע ומכוון את הזרוע למרכז התפוז, באופן לומד וסתגלני, בתוך סבך של עשרות זרועות שתוקפות את העץ ברעש מחריד. תפוז אחד נקטף בשתיים־שלוש שניות, ועל פי החברה מכונה אחת יכולה לעשות ביום את העבודה של 140 עובדים, עם 20% פספוסי פרי בלבד.

לפיתוח המבטיח ביותר לקטיף, בשלב זה בתחום הפלפלים, אחראים ארבעה צוותי מחקר מישראל, גרמניה, הולנד ושבדיה, במסגרת פרויקט הורייזן 2020, תוכנית הדגל של האיחוד האירופי למחקר ופיתוח. בראש הצוות הישראלי עומדת פרופ' יעל אידן, מיוזמת ABC Robotics באוניברסיטת בן־גוריון, שמפתחת רובוטים חקלאיים, ביולוגיים וקוגניטיביים. הפלפל נבחר מפני שזהו ירק עם ערך כלכלי גבוה שיצדיק את ההשקעה מבחינת החקלאים, וגם משום שהוא גדל באירופה בחממות שדומות לחוות החסות היפנית, כלומר בעלות תשתית מסועים ותנאים פיזיים שיתאימו לשילוב רובוט. כך בא לעולם Sweeper: רובוט שהוא זרוע מפרקית שתנועתה מזכירה נחש רובוטי.

מחוברת אליו קופסת מתכת שנראית כבעלת שתי עיניים, גדולה וקטנה, שם נמצאת המצלמה, שאומדת את ריכוז הצבע האדום בפלפל וקובעת אם הוא בשל לקטיף. אם כן, אצבעות מתכת או טבעת מיוחדת אוחזות בפרי, וסכין חותך את החיבור שלו לעץ והפלפל מובל בעדינות למגש או לארגז. כעת הצוות ממתין למצלמה ייחודית שהוזמנה על פי דרישותיו — מצלמה דמוית קינקט שיכולה לעבוד בתנאי חוץ ולצלם צבע לעומק ולמרחקים שנחוצים בחממה. באפריל, כשתחל עונת הפלפלים הבאה בהולנד, הרובוט עם המצלמה החדשה ייכנס לעבודה. הפרויקט המחקרי יסתיים ביולי 2018, ואז החברה ההולנדית ששותפה בו עתידה למסחר אותו.

כשהסוויפר יבשיל, הוא ישנה לחלוטין את העבודה בחממות. שינוי כזה מחייב היערכות מדורגת, בתמיכת הרשויות. "צריך לתמוך בחקלאות המקומית כדי לשמר אותה, כמו באירופה, אבל לקשור בין הענקת התמיכות להתייעלות החקלאים באמצעות הטמעת טכנולוגיות ישראליות", מסבירה שירי פרוינד קורן, חוקרת במוסד נאמן בטכניון. "כך מקבלים רווח כפול: קידום טכנולוגיות ישראליות וגם הגדלת הפריון וההתייעלות בחקלאות".

כך תיראה חקלאות בתוך עשור או שניים: רצפת גידול מבריקה עם רובוטיקה ועם הטכנולוגיה הכי חכמה שבנמצא. לחקלאי יהיו ציפורניים נקיות, מסך של מכשיר חכם בהישג יד וסרבל לבן. "רוב הפעולות של החקלאים יהיו מבוססות על מידע ולא על הרגשה ו'נראה לי', ויהיו כלים שצוברים את כל הנתונים ועושים בהם שכל", אומר אלחנתי. "זה מרתק, והטכנולוגיות מתפתחות בקצב מסחרר. לפעמים אנחנו מנסים משהו במעבדה ואומרים, 'טוב, זה יהיה עוד עשר שנים', וכעבור שנה הוא נגיש בכל העולם". במאמר שפרסם לפני כמה שנים הדגיש את הפוטנציאל של חקלאות מדייקת לשפר את חיינו. "חוקרים ואנשי מקצוע רבים ברחבי העולם מזהירים מפני הרעב הצפוי לאנושות בשנת 2050", כתב אז. "אם לא יימצאו פתרונות לייצר כמות מספיקה של מזון, יהיו פה מלחמות על מים ואוכל (...) כולם נושאים עיניים אל העולם הטכנולוגי, מתוך הבנה שרק מהפכה טכנולוגית אמיתית תאפשר לחברה האנושית להתמודד עם האתגר הגדול הזה".

ואילו ניצה קרדיש מוסיפה אנקדוטה שמבהירה שגם אם תיתן לחקלאי אייפד, לא תוציא ממנו את האהבה לאדמה. "פעם פגשתי חקלאי במטע ליד ראש פינה, להראות לו טכנולוגיה, והוא אמר לי, 'נורא מעניין, נורא מתוחכם, אבל העץ מושפע רק מדבר אחד, מהצל של החקלאי'. אמרתי לו, 'יהיה סנסור, ואתה תבוא לבקר אותו'".