Роль Американского общества инженеров-сельскохозяйственников и биологов в обеспечении продовольственной безопасности

Что такое продовольственная безопасность?

Продовольственная безопасность — это состояние, при котором все люди во все времена имеют физический, социальный и экономический доступ к достаточному, безопасному и питательному продовольствию, которое отвечает их диетическим потребностям и пищевым предпочтениям для активной и здоровой жизни. Это определение, установленное Продовольственной и сельскохозяйственной организацией Объединенных Наций (ФАО), подчеркивает, что продовольственная безопасность заключается не только в производстве достаточного количества калорий — она также требует постоянного доступа, надлежащего питания и стабильности в течение сезонов и лет. Четыре столпа продовольственной безопасности — наличие, доступ, использование и стабильность — требуют скоординированных усилий в сельском хозяйстве, логистике, политике и технологиях. Без внимания к каждому столпу даже страны с высоким сельскохозяйственным производством могут испытывать голод из-за неудач распределения, экономических потрясений или экологических кризисов.

По данным доклада ФАО о состоянии продовольственной безопасности и питания в мире за 2023 год, до 783 миллионов человек в 2022 году столкнулись с голодом, и почти треть мирового населения испытывала умеренную или серьезную нехватку продовольствия. Эти цифры выросли из-за конфликтов, экстремальных климатических условий и затяжных последствий пандемии COVID-19. В этом контексте инженерные и технологические технологии играют решающую роль в укреплении всех столпов продовольственной безопасности - от точного земледелия, которое повышает урожайность, до инноваций в холодных цепях, которые уменьшают потери после сбора урожая, до систем данных, которые прогнозируют доступность продовольствия.

ASABE: профессиональный дом для инженеров пищевых систем

Американское общество инженеров-сельскохозяйственников и биологов (ASABE) является ведущим профессиональным обществом инженеров и ученых, работающих на стыке сельского хозяйства, биологии и технологий. Основанное в 1907 году как Американское общество инженеров-сельскохозяйственников, ASABE в настоящее время обслуживает более 9000 членов в Соединенных Штатах и более чем 100 странах. Его миссия заключается в продвижении инженерных и технологических разработок в интересах сельского хозяйства, продовольственных систем и природных ресурсов. Работа ASABE организована вокруг технических сообществ, разработки стандартов, непрерывного образования и пропаганды государственной политики. По этим каналам общество систематически решает инженерные проблемы, лежащие в основе продовольственной безопасности.

Члены ASABE включают инженеров, проектирующих ирригационные системы, исследователей, разрабатывающих автономные комбайны, ученых-пищеводов, оптимизирующих линии обработки, и педагогов, обучающих следующее поколение инженеров продовольственных систем. Основная сила общества заключается в том, чтобы объединить фундаментальную науку с практическим применением - перевод лабораторных открытий в масштабируемые технологии, которые могут принять фермеры, агробизнес и политики. Этот перевод необходим для достижения продовольственной безопасности в масштабе.

Как ASABE способствует продовольственной безопасности

ASABE способствует обеспечению продовольственной безопасности посредством применения многогранного подхода: исследования и инновации, стандарты и передовая практика, образование и профессиональное развитие, информационно-пропагандистская деятельность и глобальные партнерские отношения.

Исследования и инновации

ASABE поддерживает обширный портфель исследований, которые затрагивают каждый этап цепочки поставок продуктов питания.

• Точное земледелие: Использование GPS, датчиков, дронов и машинного обучения для оптимизации входов, таких как вода, удобрения и пестициды. Точное сельское хозяйство может увеличить урожайность на 10-20% при одновременном снижении воздействия на окружающую среду. Члены ASABE разработали контроллеры ирригации с переменной скоростью, системы управления питательными веществами на основе датчиков и автономные роботы для удаления сорняков.
• Ирригация и управление водными ресурсами: Эффективное использование воды имеет решающее значение для производства продуктов питания. Стандарты ASABE по ирригации и исследования по капельному орошения, подземному орошения и зондированию влажности почвы помогают фермерам сохранять воду при сохранении урожайности. Например, стандарт ASABE S579 по проектированию поверхностного орошения направляет инженеров в создании систем, которые уменьшают стоки и глубокую перколяцию.
• Здоровье и сохранение почв : Инженерные практики, такие как консервация полевых работ, покрытие посевов и контурное земледелие, являются центральными для долгосрочного плодородия почв. Отдел почв и воды ASABE продвигает технологии, которые предотвращают эрозию, улучшают органическое вещество и усиливают инфильтрацию воды.
• Технология послеуборочной обработки : Снижение потерь продовольствия после сбора урожая является одним из наиболее эффективных способов повышения продовольственной безопасности. Члены ASABE работают над улучшением структур хранения, систем сушки, логистики холодильных цепей и методов обработки пищевых продуктов, которые продлевают срок хранения и сохраняют качество питания.
• Биоэнергетика и биопродукты: Разрабатывая технологии для преобразования сельскохозяйственных остатков в энергию и материалы, инженеры ASABE помогают создавать диверсифицированные потоки доходов для фермеров, снижая экономическую уязвимость и поддерживая устойчивые производственные системы.

Конкретным примером является финансируемое АСАБЕ исследование опыления и урожайности сельскохозяйственных культур. Исследования членов АСАБЕ использовали дистанционное зондирование для мониторинга здоровья пчел и создания моделей, которые предсказывают дефицит опыления, что позволяет производителям более эффективно управлять средой обитания опылителей. Такие инновации непосредственно поддерживают основу производительности продовольственной безопасности.

Стандарты и лучшие практики

ASABE разрабатывает и поддерживает сотни инженерных стандартов, которые обеспечивают безопасность, эффективность и совместимость в сельскохозяйственных и продовольственных системах. Эти стандарты охватывают все: от защиты от опрокидывания тракторов до проектирования зерновых контейнеров до управления отходами животноводства. Для продовольственной безопасности стандарты ASABE особенно важны в обработке после сбора урожая, переработке пищевых продуктов и безопасности пищевых продуктов. Например, ASABE S202.3 по измерению влажности в зернах позволяет проводить последовательную оценку качества, в то время как ASABE EPS 502 обеспечивает руководящие принципы проектирования для контролируемого сельского хозяйства (парников и вертикальных ферм). Согласуя спецификации, стандарты ASABE снижают торговые барьеры, облегчают глобальные цепочки поставок продуктов питания и помогают обеспечить, чтобы безопасные, питательные продукты достигали потребителей.

Процесс разработки стандартов включает в себя тщательный экспертный обзор и консенсус среди инженеров, представителей промышленности и государственных учреждений. ASABE также участвует в международной стандартизации через технические комитеты ISO, гарантируя, что инновации США могут масштабироваться во всем мире. В взаимосвязанном мире, где продовольствие продается на разных континентах, эти стандарты являются молчаливым, но мощным фактором продовольственной безопасности.

Образование и профессиональное развитие

ASABE предлагает широкий спектр образовательных программ, которые вооружают инженеров навыками, необходимыми для решения проблем продовольственной безопасности. Общество организует ежегодные международные встречи (The FLT:0]ASABE Annual International Meeting) с участием технических сессий, семинаров и экспертных групп по таким темам, как искусственный интеллект в сельском хозяйстве, нехватка воды и устойчивость цепочки поставок продовольствия. ASABE также предоставляет онлайн-курсы, вебинары и личную подготовку по таким предметам, как точное сельское хозяйство, сушка зерна и проектирование ирригационных систем.

Для инженеров ранней карьеры ASABE предлагает награды AE50 Awards, которые признают инновационные разработки продуктов, а также стипендии и сетевые возможности. Программы поддержки K-12 общества, такие как «Вызов инженерному дизайну», знакомят студентов с концепциями сельскохозяйственной и биологической инженерии, вызывая интерес к карьере в области продовольственных систем. Этот набор талантов имеет важное значение для поддержания инноваций, которые способствуют повышению продовольственной безопасности.

Кроме того, ASABE публикует такие ресурсы, как Руководство по уходу и использованию сельскохозяйственных животных в исследованиях и обучении и руководство по управлению водными ресурсами и ирригации с переменной ставкой . Эти публикации служат авторитетными ссылками для практиков и исследователей во всем мире.

Влияние адвокатуры и политики

ASABE взаимодействует с политиками для продвижения инженерных решений для продовольственной безопасности. Общество представляет комментарии к федеральным правилам, предоставляет экспертные показания и участвует в коалициях, таких как Коалиция за процветающую Америку . ASABE выступает за увеличение финансирования сельскохозяйственных исследований, модернизацию инфраструктуры и внедрение технологий, которые уменьшают воздействие на окружающую среду. Например, ASABE активно поддерживает положения законопроекта о фермах, которые финансируют точные исследования сельского хозяйства и услуги по распространению. Усилив голос инженеров в политических дискуссиях, ASABE помогает обеспечить, чтобы основанные на фактических данных решения рассматривались в национальных и глобальных стратегиях продовольственной безопасности.

Партнерство и глобальное воздействие

ASABE сотрудничает с широкой сетью организаций, чтобы усилить свое влияние на продовольственную безопасность.

• Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций (ФАО) : Эксперты ASABE вносят вклад в технические руководящие принципы ФАО по эффективному использованию водных ресурсов для орошения, устойчивой механизации и управлению после сбора урожая.
• Министерство сельского хозяйства США (USDA) : ASABE координирует с Службой сельскохозяйственных исследований и Службой охраны природных ресурсов Министерства сельского хозяйства США проекты, начиная от мониторинга состояния почв и заканчивая системами возобновляемой энергии. Совместные конференции и исследовательские инициативы ускоряют внедрение проверенных технологий.
• USAID: Благодаря программам «Накормите будущее» и другим программам члены ASABE внедряют инженерные решения в развивающихся странах, такие как ирригационные насосы на солнечных батареях в странах Африки к югу от Сахары и мешки для хранения герметичного зерна в Южной Азии. Эти проекты непосредственно улучшают доступность продовольствия и доходы мелких фермеров.
• Университеты и учреждения, предоставляющие землю : ASABE тесно сотрудничает с инженерными колледжами для формирования учебных программ, обеспечения развития рабочей силы и поддержки исследований выпускников. Это гарантирует, что следующее поколение инженеров готово решать развивающиеся проблемы продовольственной безопасности.
• Партнеры отрасли: От John Deere до Bayer агротехнологические компании полагаются на стандарты ASABE и таланты. Корпоративные члены общества помогают финансировать исследования и обеспечивают реальные испытания нового оборудования.

Одним из заметных примеров глобального воздействия является спонсируемая ASABE Международная конференция по сельскохозяйственной технике (FLT:0) (AgEng), которая объединяет исследователей из более чем 50 стран для обмена инновациями в точном сельском хозяйстве, биосистемной инженерии и пищевой промышленности.

ASABE также поддерживает Глобальный форум по сельскохозяйственным исследованиям и инновациям, где члены представляют инженерные перспективы по деградации земель, нехватке воды и адаптации к климату. Эти партнерства обеспечивают интеграцию инженерных решений в более широкие повестки дня в области развития, такие как Цели устойчивого развития Организации Объединенных Наций, особенно Цель 2 (Нулевой голод).

Будущие цели: ИИ, робототехника и устойчивые системы

Заглядывая вперед, ASABE сосредоточена на интеграции передовых технологий, которые обещают революционизировать производство продуктов питания, одновременно повышая устойчивость.

• Искусственный интеллект и машинное обучение: Модели на базе ИИ могут прогнозировать урожайность сельскохозяйственных культур, выявлять заболевания и оптимизировать графики сбора урожая. Технический комитет ASABE по Большим данным и ИИ разрабатывает руководящие принципы для качества данных и проверки моделей, чтобы гарантировать, что эти инструменты надежны и доступны для фермеров.
• Робототехника и автоматизация: От автономных тракторов до роботизированных сборщиков фруктов автоматизация решает проблему нехватки рабочей силы и снижает затраты. ASABE разрабатывает стандарты безопасности для сельскохозяйственных роботов и продвигает проекты, которые работают в неструктурированных наружных средах.
• Контролируемое экологическое сельское хозяйство (CEA) : Вертикальные фермы, теплицы и гидропонные системы предлагают круглогодичное производство продуктов питания с минимальными землями и водой. Стандарты ASABE для энергоэффективного освещения, климат-контроля и доставки питательных веществ помогут масштабировать CEA при сохранении рентабельности.
• Климатически оптимизированное сельское хозяйство: Инженеры разрабатывают методы секвестрации углерода, засухоустойчивые сорта сельскохозяйственных культур и интегрированные системы борьбы с вредителями, которые могут адаптироваться к изменяющимся погодным условиям.
• Цифровые двойники и прозрачность цепочки поставок: Создавая цифровые копии ферм и объектов пищевой промышленности, инженеры могут имитировать сбои и оптимизировать логистику. ASABE сотрудничает с блокчейн-компаниями для обеспечения прослеживаемости от поля до вилки, повышения безопасности пищевых продуктов и сокращения отходов.

Стратегический план ASABE подчеркивает три приоритета: создание устойчивой продовольственной системы, продвижение инженерных разработок для круговой биоэкономики и содействие разнообразной и инклюзивной рабочей силе. Эти приоритеты непосредственно касаются долгосрочных проблем продовольственной безопасности. Например, круговой подход к биоэкономике, когда сельскохозяйственные отходы преобразуются в энергию, корма или материалы, снижает зависимость от внешних факторов производства и создает экономические возможности для сельских общин.

Общество также признает, что одних только технологий недостаточно. Инженерные решения должны соответствовать местным условиям, быть доступными для мелких фермеров и сопровождаться обучением и поддержкой. Программа ASABE Global Engineering Outreach отправляет инженеров-добровольцев в развивающиеся страны для разработки и реализации проектов на базе сообществ, таких как системы сбора дождевой воды и солнечные сушилки. Эти инициативы воплощают принципы совместного создания и расширения прав и возможностей, которые необходимы для прочной продовольственной безопасности.

Вывод: Непреходящая роль ASABE в питании растущего мира

По мере того, как население планеты достигнет 10 миллиардов к 2050 году, спрос на продовольствие увеличится на 50-70%. Для удовлетворения этого спроса, оставаясь в пределах планетарных границ, необходимы беспрецедентные инновации в сельскохозяйственной и биологической инженерии. Американское общество сельскохозяйственных и биологических инженеров имеет уникальную возможность возглавить эти усилия. Благодаря своей поддержке исследований, разработке стандартов, образовательным программам, партнерствам и перспективному видению ASABE обеспечивает техническую основу для будущего, безопасного для продуктов питания.

Продовольственная безопасность заключается не только в производстве достаточного количества калорий; она заключается в создании устойчивых систем, которые могут противостоять потрясениям, обеспечивать справедливый доступ и сохранять природные ресурсы для будущих поколений. Инженеры, возглавляемые такими обществами, как ASABE, превращают это видение в реальность, одно новшество за раз. Будь то крошечный датчик, который помогает фермеру более точно орошать, роботизированный комбайн, который приносит урожай во время нехватки рабочей силы, или международный стандарт, который обеспечивает качество зерна во время торговли, работа членов ASABE касается каждой тарелки.

Для тех, кто заинтересован в получении дополнительной информации о деятельности и ресурсах ASABE, посетите официальный сайт www.asabe.org. Дополнительную информацию о показателях и данных в области продовольственной безопасности можно найти на странице темы продовольственной безопасности USDA . Путь к миру, безопасному для пищевых продуктов, проложен с инженерным превосходством.