Hur tekniken äntligen kan börja berätta saker för jordbrukare som de inte redan visste

I Salinas Valley, USA:s 'Salad Bowl', hittar startups som säljer maskininlärning och fjärranalys kunder.





Mark Mason

Mark Mason är chef för Steinbeck Country Produce, som använder ett fluxtorn för att mäta hur mycket vatten som avdunstar från växternas löv. Lucas Foglia

18 december 2020

Som maskinoperatör för robotikstartupen FarmWise, tillbringar Diego Alcántar varje dag med att gå bakom en enorm robot som liknar en förarlös Zamboni, och hjälper den att lära sig att utföra arbetet med en besättning på 30 personer.

En tisdagsmorgon i september träffade jag Alcántar i ett gigantiskt blomkålsfält i kullarna utanför Santa Maria, i södra änden av den stora schackbrädet av grönsaksodlingar som kantar Kaliforniens centrala kust, som löper från Oxnard norrut till Salinas och Watsonville. Kyld av kustdimma som rullar utanför Stilla havet kallas Salinas-dalen ibland för America's Salad Bowl. Tillsammans med två angränsande län i söder producerar området kring Salinas den stora majoriteten av sallad som odlas i USA under sommarmånaderna, tillsammans med det mesta av blomkål, selleri och broccoli, och en god del av bären.



Matfrågan

Den här historien var en del av vårt januarinummer 2021

  • Se resten av frågan
  • Prenumerera

Det var den typ av Guldlocksväder som den centrala kusten är känd för – varmt men inte varmt, torrt men inte uttorkat, med en mild bris som glider in från kusten. I närheten arbetade ett skördeteam i stråhattar och långa ärmar snabbt på en ofattbar mängd isbergssallad och staplade lådor 10 högt på baksidan av traktorsläp längs en grusväg.

Om ytterligare tre månader skulle samma scen utspela sig i blomkålsfältet där Alcántar nu stod, omgiven av tiotusentals två- och trebladiga plantor. Först måste det dock ogräsrensas.



Roboten gick över en planterad bädd som var tre rader bred med hjulen i intilliggande fåror. Alcántar följde några steg tillbaka och höll en iPad med pekskärmskontroller som en joystick. Under huven blinkade robotens kameror konstant. Luftskurar, som kolvarna i ett mullvad arkadspel, styrde uppsättningar av L-formade blad i exakta, korta drag mellan blomkålsplantorna, skrapade jorden för att rycka upp små ogräs och sedan delade var 12:e tum så att endast blomkålen låg kvar, oskadd.

Med jämna mellanrum stannade Alcántar maskinen och knäböjde i fåran och böjde sig för att undersöka en dödande – ställen där robotens uppsättning kameror och blad hade gått lite ur linje och ryckt upp själva plantan. Alcántar hade i snitt ungefär ett tunnland i timmen, och bara en död av varje tusen växter. Döden kom ofta i uppsättningar om tvåor och treor, och markerade ställen där ett hjul hade krupit ut ur fåran och på själva bädden, eller där bladen hade gått åt en bråkdel av en sekund för sent.

Genom att ta upp en iPhone ur fickan, drog Alcántar upp en Slack-kanal som heter #field-de-bugging och skickade en lapp till en kollega 150 mil bort omkring fem dödsfall i rad, med en hypotes om orsaken (latens mellan kamera och blad ) och en tidsstämpel så att han kunde hitta bilderna och se vad som hade gått fel.



Matfrågan

Den här historien var en del av vårt nummer för januari/februari 2021

  • Se resten av frågan

På det här fältet, och många andra liknande det, hade marken förberetts med en maskin, plantorna transplanterades med en maskin och bekämpningsmedlen och gödningsmedel applicerades av en maskin. Bevattningspersonal lade fortfarande sprinklerrör manuellt, och lantarbetare skulle skörda denna blomkålsgröda när det var dags, men det är inte lätt att tro att en dag kommer ingen människa någonsin att lägga en hand till marken runt dessa plantor.

Teknikens kapplöpning för att störa en av planetens äldsta och största yrken handlar om ansträngningen att imitera, och i slutändan överträffa, de extraordinära krafterna hos två mänskliga kroppsdelar: handen, som kan använda pincett eller hålla en bebis, fånga eller kasta en fotboll, skär sallad eller plocka en mogen jordgubbe med blomkålen intakt; och ögat, som alltmer utmanas av en kraftfull kombination av molnberäkning, digitala bilder och maskininlärning.



Termen ag tech myntades vid en konferens i Salinas för nästan 15 år sedan; boosters har utlovat en våg av prylar och mjukvara som skulle göra om jordbruksindustrin åtminstone så länge. Och även om ag tech startups har tenderat att ha lättare att hitta investerare än kunder, kan boosters äntligen komma på något.

Ag tech boosters har utlovat en våg av prylar och mjukvara som skulle göra om jordbruksindustrin i minst 15 år. De kanske äntligen är inne på något.

Silicon Valley ligger strax över kullen från Salinas. Men enligt spannmålsbältets normer är salladsskålen ett relativt bakvatten - värt cirka 10 miljarder dollar per år, mot nästan 100 dollar miljard för råvarugrödor i Mellanvästern. Ingen handlar med salladsterminer som sojabönsterminer; giganter som Cargill och Conagra håller sig för det mesta borta. Men det var därför industrin för specialgrödor tycktes mig vara det bästa stället att kartlägga utvecklingen av precisionsjordbruk: om teknikens verktyg kan fungera längs Kaliforniens centrala kust, på små tomter med korta odlingscykler, så kanske de verkligen är redo att iscensätta en bredare ta över.

Alcántar, som är 28, föddes i Mexiko och kom till USA som femåring 1997 och gick över Sonoranöknen till Arizona med sin farbror och sin yngre syster. Hans föräldrar, som är från den centrala mexikanska delstaten Michoacán, var i full gång med att skapa ingredienserna för ett nytt liv som lantarbetare i Salinas och sov i en släktings klädkammare innan de hyrde en ombyggd garagelägenhet. Alcántar tillbringade det första året hemma, tittade på tv och tog hand om sin syster medan hans föräldrar arbetade: det bodde en kvinna i huvudhuset som kollade på dem och höll dem matade under dagen, men ingen som kunde köra dem till lågstadiet. skola.

arbetare skördar broccoli


Arbetare skördar broccoli som en del av ett gemensamt projekt mellan NASA och University of California.

LUCAS LEAF

I gymnasiet arbetade Alcántar ofta som fälthand på gården där hans far hade blivit arbetsledare. Han klippte och renade sallad, staplade jordgubbslådor efter skörden, körde gaffeltruck i lagret. Men när han fyllde 22 och såg vänner som han växt upp med att få sina första jobb efter college, bestämde han sig för att han behövde en plan för att gå vidare från manuellt arbete. Han tog ett kommersiellt körkort och gick till jobbet för en robotstartup.

Under den här första uppehållet, minns Alcántar, anförde släktingar honom ibland för att han hjälpte till att påskynda ett maskinövertagande på fälten, där böjt, svettigt arbete hade röjt vägen för hans familjs uppåtgående rörlighet. Du tar bort våra jobb! skulle de säga.

Fem år senare, säger Alcántar, har samtalet skiftat totalt. Även FarmWise har kämpat för att hitta folk som är villiga att gå bakom maskinen, säger han. Folk skulle hellre jobba på en snabbmatsrestaurang. In-N-Out betalar $17,50 i timmen.


yl

Även på nära håll kan alla möjliga saker störa visionen för de datorer som driver automatiserade system som de FarmWise använder. Det är till exempel svårt för en dator att avgöra om en sammanhängande fläck av gröna salladsblad representerar en enda frisk planta eller en dubbel, där två frön grodde bredvid varandra och därför hämmar varandras tillväxt. Jordbruksfält är ljusa, varma och dammiga: knappast idealiska förhållanden för att hålla datorer igång smidigt. Ett hjul fastnar i leran och höjer temporärt algoritmens avståndskänsla: de vänstra däcken har nu snurrat ett kvarts varv mer än de högra däcken.

Andra sätt att se digitalt har sina egna utmaningar. För satelliter finns det molntäcke att kämpa med; för drönare och flygplan, vind och vibrationer från motorerna som håller dem uppe. För alla tre måste programvara för bildigenkänning ta hänsyn till det skiftande utseendet på samma fält vid olika tidpunkter på dagen när solen rör sig över himlen. Och det finns alltid en avvägning mellan upplösning och pris. Bönder måste betala för drönare, flygplan eller andra fältmaskiner. Satellitbilder, som historiskt har producerats, betalats och delats fritt av offentliga rymdorgan, har begränsats till sällsynta bilder med grov upplösning.

NASA lanserade den första satelliten för jordbruksbilder, känd som Landsat, 1972. Moln och långsamma nedladdningshastigheter konspirerade för att begränsa täckningen av större delen av världens jordbruksmark till en handfull bilder per år av en given plats, med pixlar från 30 till 120 meter per sida.

Ytterligare ett halvdussin iterationer av Landsat följde under 1980- och 90-talen, men det var först 1999, med Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer, eller MODIS, som en satellit kunde skicka bönder dagliga observationer över större delen av världens landyta, om än med en pixel på 250 meter. Eftersom kameror och datoranvändning har förbättrats sida vid sida under de senaste 20 åren, har en parad av teknikföretag blivit övertygade om att det finns pengar att tjäna på att tillhandahålla insikter från satellit- och flygplansbilder, säger Andy French, expert på vattenvård vid USDA:s Arid-Land Agricultural Research Center i Arizona. De har inte lyckats, säger han. Men eftersom både satellitbilders frekvens och upplösning fortsätter att öka, kan det nu förändras mycket snabbt, tror han: Vi har gått från att Landsat går över huvudet var 16:e dag till att ha nästan dagligen en till fyra meters upplösning. .

Vi har gått från att Landsat går över huvudet var 16:e dag till att ha nästan dagligen, en till fyra meters upplösning.

Andy French

2014 förvärvade Monsanto en startup som heter Climate Corporation, som fakturerade sig som ett digitalt jordbruksföretag, för en miljard dollar. Det var ett gäng Google-killar som var experter på satellitbilder och sa 'Kan vi göra det här användbart för bönder?' säger Thad Simons, en långvarig råvaruchef som var med och grundade ett riskkapitalföretag som heter Yield Lab. Det fick allas uppmärksamhet.

Under åren sedan har Silicon Valley sänt ut en mängd riskfinansierade startups vars analys- och prognostjänster är beroende av verktyg som kan samla in och bearbeta information autonomt eller på distans: inte bara bilder utan också saker som jordsensorer och fuktsonder . När du väl ser att konferenserna tjänar mer pengar än att folk faktiskt jobbar, säger Simons med ett skratt, 'du vet att det är ett hett område.'

En undergrupp av dessa företag, som FarmWise, arbetar med något som liknar hand-öga-koordination, och jagar det ständiga målet att automatisera de mest arbetsintensiva stadierna av frukt- och grönsaksodling – ogräsrensning och framför allt skörd – mot bakgrund av kronisk brist på arbetskraft inom jordbruket. Men många andra fokuserar uteslutande på att ge jordbrukare bättre information.

Ett sätt att förstå jordbruket är som en oändlig skydd mot de osäkerheter som påverkar slutresultatet: väder, sjukdomar, den optimala dosen och tidpunkten för gödningsmedel, bekämpningsmedel och bevattning, och enorma prisfluktuationer. Var och en av dessa faktorer driver tusentals inkrementella beslut under loppet av en säsong – beslut baserade på långa år av försök och misstag, intuition och svårvunnen expertis. Så den tekniska frågan på böndernas läppar överallt, som Andy French sa till mig, är: Vad säger du till oss som vi inte redan visste?


III

Josh Ruiz, vicepresident för ag-verksamheten för Church Brothers, som odlar grönt för livsmedelsbranschen, förvaltar mer än tusen separata kvarter jordbruksmark som täcker mer än 20 000 hektar. Vänlig, tung och lätt att prata med, Ruiz är känd över hela branschen som en tidig användare som inte är rädd för att experimentera med ny teknik. Under de senaste åren har han blivit ett regelbundet stopp på kretsen som för nyfikna teknikchefer i Teslas ner från San Francisco och Mountain View för att stå på ett salladsfält och ställa frågor om jordbruksverksamheten. Trimble, Bosch, Amazon, Microsoft, Google – you name it, de ringer mig alla, säger Ruiz. Du kan få min uppmärksamhet riktigt snabbt om du löser ett problem åt mig, men det som händer nio gånger av tio är att teknikföretagen kommer till mig och de löser ett problem som inte var ett problem.

Vad alla vill, med ett ord, är framförhållning. I mer än en generation har den federala regeringen skyddat odlare av majs, vete, sojabönor och andra råvaror från de ekonomiska konsekvenserna av skadedjur och dåligt väder genom att erbjuda subventioner för att kompensera kostnaderna för skördeförsäkring och, i tider av rikliga skördar, inställning ett konstgjort golvpris till vilket regeringen går in som köpare av sista utväg. Frukt och grönsaker åtnjuter inte samma skydd: de står för mindre än ett% av de 25 miljarder dollar som den federala regeringen spenderar på jordbrukssubventioner. Som ett resultat är grönsaksmarknaden föremål för vilda variationer baserade på väder och andra endast vagt förutsägbara faktorer.

Josh Ruiz med Big Red


Josh Ruiz, vice president för ag operations på Church Brothers, ett grönt växande företag, med Big Red, en automatiserad broccolisördare av hans design.

LUCAS LEAF

När jag besökte Salinas, i september, var salladsindustrin mitt uppe i en bannervecka prismässigt, med hela huvuden av isberg och romaine som tjänade avlastare så mycket som $30 per låda, eller ungefär $30 000 per acre. Just nu har du chansen att förlora en förmögenhet och ta dig tillbaka, sa Ruiz när vi stod vid kanten av ett fält. Svängningarna kan vara dramatiska: några veckor tidigare, förklarade han, sålde isberg för en bråkdel av det beloppet - 5 dollar per låda, ungefär hälften av vad det kostar att producera och skörda.

I nästa fält över, var rader av unga isbergssallatsplantor räfflade med strimmor av brunt brunt – märket av impatiens necrotic spot virus, eller INSV, som har orsakat förödelse på Salinas sallad sedan mitten av augusti. Detta var de tidiga tecknen. Kom tillbaka efter ett par veckor till, sa Ruiz, och hälften av plantorna kommer att vara döda: det kommer inte att löna sig att skörda alls. Som det var, skulle det resultatet representera en förlust på $5 000, baserat på kostnaderna för mark, plöjning, plantering och insatsvaror. Om de bestämmer sig för att ogräs och skörda kan den förlusten lätt fördubblas. Ruiz sa att han inte skulle ha vetat att han slösade bort 5 000 dollar om han inte hade bestämt sig för att ta mig på en biltur den dagen. Multiplicera det över mer än 20 000 hektar. Om man antar att ett företag på ett tillförlitligt sätt kan leverera den typen av förhandskunskap om INSV, hur mycket skulle det vara värt för honom?

Ett företag som försöker ta reda på det är en bild- och analysstartup som heter GeoVisual Analytics, baserad i Colorado, som arbetar med att förfina algoritmer som kan projicera trolig avkastning några veckor i förväg. Det är svårt att modellera bra. Ett salladshuvud ser vanligtvis mer än hälften av sin tillväxt under de senaste tre veckorna före skörd; om den stannar kvar på fältet bara ett par dagar längre kan den vara för tuff eller snål att sälja. Alla modeller som företaget bygger måste ta hänsyn till sådana faktorer och mer. En boll av isberg som vattnas vid fel tidpunkt sväller till en lös bukett. Stormarknadsmorötter är svälta på vatten för att göra dem längre.

När GeoVisual först kom till Salinas, 2017, kom vi in ​​och lovade framtiden, och sedan levererade vi inte, säger Charles McGregor, dess 27-årige general manager. Ruiz, mindre välgörande, kallar deras första säsong för ett episkt misslyckande. Men han ger McGregor äran för att han stannade kvar. De lyssnade och de fixade det, säger han. Han är helt enkelt inte säker på vad han är villig att betala för det.

Vi kom in och lovade framtiden, och sedan levererade vi inte.

charles mcgregor

Som det ser ut är sättet som fältmän kommer fram till avkastningsprognoser avgjort analogt. Vissa räknar ut salladshuvuden takt för takt och extrapolerar sedan genom att mäta sina stövlar. Andra använder en 30-fots sektion av sprinklerrör. Det finns inget sätt att metoder som dessa kan matcha skalan av vad en drönare eller ett flygplan kan fånga, men resultaten har fördelen av ett format som odlare enkelt kan bearbeta, och de är vanligtvis inte borta med mer än 25 till 50 lådor per acre eller cirka 3% till 5%. De är också en del av en jordbruksverksamhets baslinjekostnader: om samma anställd upptäcker en trasig bevattningsventil eller en tom gödseltank och ser till att ogräsbesättningen startar i tid, är det inte nödvändigtvis en anständig skördeprognos att be honom leverera en anständig skördeprognos. extra kostnad. Däremot tenderar prissättningen av teknikdrivna prognoser att vara ojämn. Tekniska säljare sänker kostnaden för service för att få nya kunder och måste sedan, så småningom, ta reda på hur man tjänar pengar på det de säljer.

För 10 dollar per acre kommer jag att säga åt [GeoVisual] att flyga hela grejen, men för 50 $ per acre måste jag oroa mig för det, sa Ruiz till mig. Om det kostar mig hundra tusen dollar om året i två år, och då har jag det aha! ögonblick, ska jag få tillbaka mina tvåhundratusen dollar?


IV

All digital avkänning för jordbruk är en form av mätning genom proxy: ett sätt att översätta delar av det elektromagnetiska spektrumet till förståelse av biologiska processer som påverkar växter. Termisk infraröd reflektans korrelerar med markytans temperatur, vilket korrelerar med markfuktigheten och därmed mängden vatten som är tillgänglig för växternas rötter. Att mäta reflekterade vågor av grönt, rött och nära-infrarött ljus är ett sätt att uppskatta kapelltäckning, vilket hjälper forskare att spåra evapotranspiration - det vill säga hur mycket vatten som avdunstar genom en växts löv, en process med tydliga kopplingar till växthälsa.

Att förbättra dessa extrapoleringskedjor är ett samtal och svar mellan data som genereras av nya generationer av sensorer och mjukvarumodellerna som hjälper oss att förstå dem. Före lanseringen av EU:s första Sentinel-satellit 2014, till exempel, hade forskare en viss förståelse för vad syntetisk bländarradar, som bygger högupplösta bilder genom att simulera stora antenner, kunde avslöja om växtbiomassa, men de saknade tillräckligt med verklig data för att validera sina modeller. I den amerikanska västern finns det rikligt med bilder för att spåra vattnets rörelse över bevattnade fält, men ingen grödemodell är tillräckligt avancerad för att på ett tillförlitligt sätt hjälpa bönder att bestämma när de ska beställa bevattningsvatten från Coloradofloden, vilket vanligtvis görs dagar i förväg.

Som med alla Big Data-gränser är en del av det som driver det explosion av intresset för ag tech helt enkelt tillgången på oöverträffade mängder data. För första gången kan tekniken leverera ögonblicksbilder av varje enskild broccolikrona på ett 1 000 hektar stort paket och visa vilka fält som är mest benägna att se intrång från rådjur och vildsvin som lever i kullarna ovanför Salinasdalen.

Problemet är att vända en sådan brandslang av ett s och 0 s i någon form av användbar insikt – att producera, säg, en textvarning om de fem bästa fälten med tecken på torkastress – kräver en mer sofistikerad förståelse för jordbruksverksamheten än vad många nystartade företag verkar ha. Som Paul Fleming, en mångårig jordbrukskonsult i Salinas, uttryckte det, vi vill bara veta om saker som inte gick som de skulle.

Vi vill bara veta om saker som inte gick som de skulle.

Paul Fleming

Och det är bara början. Återförsäljare får betalt för varje blomkålshuvud eller bunt grönkål de producerar; processorer, som säljer färdigskurna broccolikronor eller påsar med salladsblandning, betalas vanligtvis efter vikt. Kontraktsbönder, anlitade för att odla en gröda åt någon annan mot en avgift per hektar, kanske aldrig får veta om en given skörd var bra eller dålig, vilket representerar en vinst eller en förlust för avlastaren som anlitade dem. Det ligger ofta i en speditörs intresse att hålla enskilda bönder i mörker om var de står i förhållande till sina närliggande konkurrenter.

I Salinas handlar utmaningen med att göra stordata relevant för gårdschefer också om att konsolidera universum av information som gårdar redan samlar in – eller kanske inte gör. Aaron Magenheim, som växte upp i sin familjs bevattningsverksamhet och nu driver ett konsultföretag inriktat på lantbruksteknik, säger att detaljerna om bevattning, gödningsmedel, växelbruk eller vilket antal variabler som kan påverka skörden tenderar att gå vilse i ståhej. säsong, om de någonsin fångas alls. Alla tror att bönder vet hur de växer, men verkligheten är att de drar det ur luften. De spårar inte det ner till partinivån, berättade han för mig, med en industriterm för ett enskilt område med jordbruksmark. Så många som 40 eller 50 partier kan dela samma brunn och gödseltank, utan något exakt sätt att redogöra för detaljerna. När du applicerar gödningsmedel är verkligheten att det är en kille som öppnar en ventil på en tank och kör den i 10 minuter och säger: 'Det ser okej ut.' Blockerade Juan nummer 6 eller nummer 2 på grund av ett trasigt rör? Har de skrivit ner det? säger Magenheim. Nej! För de har för många saker att göra.

Sedan finns det kartor. Jämfört med majs- och sojabönor, där samma grödor planteras år efter år, eller vingårdar och fruktträdgårdar, där planteringarna kanske inte ändras på mer än en generation, hanterar odlare av specialgrödor ett aldrig sinande pussel där romaine följer efter selleri. broccoli, med planteringar som ändrar storlek och form efter marknaden, och cykler så kort som 30 dagar från frö till skörd.

arbetare skördar selleriLUCAS LEAF

För många företag i Salinas är mannen som står på klyftan mellan vad som händer på fältet och journalbehoven för ett modernt jordbruksföretag en 50-årig teknikkonsult vid namn Paul Mariottini. Mariottini – som planerade att bli generalentreprenör tills han fick en dator vid 18 års ålder och, som han uttrycker det, omedelbart slutade sova – driver en enmansoperation från sitt hem i Hollister, med en bläddertelefon och en svit skräddarsydda mallar och plug-ins skriver han för Microsoft Access och Excel. När jag frågade odlarna jag träffade hur de skötte den här delen av verksamheten var svaret till en person: Åh, vi använder Paul.

Mariottinis kunder inkluderar några av de största produktionsföretagen i världen, men bara en använder surfplattor så att fältövervakare kan registrera arealen och variationen av varje plantering, typ och datum för applicering av gödningsmedel och bekämpningsmedel och andra grundläggande fakta om arbetet de övervaka medan det pågår. Resten gör anteckningar på papper, eller anger informationen från minnet i slutet av dagen.

När jag frågade Mariottini om någon använde programvara för att länka papperskartor till kalkylarken som visar vad som planterats var, skrattade han och sa, jag har gjort det här i 20 år för att försöka få det att hända. Han programmerade en gång en PalmPilot; han kallar en av sina plugin-program Close-Enough GPS. Teknikindustrin skulle förmodligen skratta åt det, men det som teknikindustrin inte förstår är människorna du arbetar med, sa han.


V

Målet med automatisering inom jordbruket förstås bäst som alltomfattande. De korta skördeveckorna förbrukar en oproportionerlig del av den totala budgeten – så mycket som hälften av kostnaden för att odla vissa grödor. Men det finns också ansträngningar för att optimera och minimera arbetskraften under hela tillväxtcykeln. Jordgubbar odlas med sprayade, biologiskt nedbrytbara ogräsbarriärer som kan eliminera behovet av att sprida plastduk över varje bädd. Automatiserade traktorer kommer snart att kunna plöja grönsaksfält till en jämnare yta än en mänsklig förare kunde, vilket förbättrar grobarheten. Även när analysföretag tävlar om att leverera plattformar som kan spåra hälsan hos ett enskilt salladshuvud från frö till stormarknad och optimera ordningen i vilken åkrarna skördas, utvecklar andra startups nya avsmalnande sorter av sallad – liknande romaine – med en kompakt siluett och löv som vilar högre från marken, för att de lättare ska kunna ses och skäras av en robot.

På det hela taget handlar problemen med det amerikanska livsmedelssystemet inte så mycket om teknik som juridik och politik. Vi har länge vetat att herbiciden Roundup är knuten till ökade cancerfrekvenser, men den används fortfarande i stor utsträckning. Vi har vetat i mer än 100 år att västvärlden har ont om vatten, men vi fortsätter att odla alfalfa i öknen och använder allt mer sofistikerade borrtekniker i ett slags vattenkapprustning. Dessa är inte problem som orsakas av brist på teknik.

På min sista dag i Salinas träffade jag en odlare vid namn Mark Mason strax utanför Highway 101, som delar dalen i två delar, och följde honom till ett nio tunnland block av selleri med ett snyggt torn av meteorologisk utrustning i mitten. Utrustningen ägs av NASA, en del av ett gemensamt projekt med University of California's Agriculture and Natural Resources Cooperative Extension Office, eller UCANR.

För åtta år sedan, mitt i nyheterna om torka och skogsbränder i västvärlden, kände Mason en gnagande känsla av att han borde vara en mer noggrann förvaltare av det grundvatten han använder för att bevattna, även om ekonomin antydde något annat. Det fick honom att kontakta Michael Cahn, en forskare vid UCANR.

Historiskt sett har vattnet i Salinas alltid varit billigt och rikligt: ​​nackdelen med underbevattning, eller att använda för lite gödningsmedel, har alltid varit mycket större än de potentiella besparingarna. Odlare vill sälja produkt; effektiv användning är sekundär. De kommer inte att klippa det nära och riskera kvalitet, sa Cahn. Risken kan till och med sträcka sig till att förlora en skörd.

Men på senare tid har nitratförorening av dricksvatten, orsakad av kraftig användning av gödningsmedel och kopplat till sköldkörtelsjukdom och vissa typer av cancer, blivit en stor politisk fråga i Salinas. Den lokala vattenkvalitetsstyrelsen håller för närvarande på att utveckla en ny standard som kommer att begränsa mängden kvävegödselmedel som odlare kan applicera på sina åkrar, och den förväntas vara färdig 2021. Som Cahn förklarade, Du kan inte kontrollera kväve utan att kontrollera din bevattning vatten. Under tiden arbetar Mason och en handfull andra odlare med UCANR på en mjukvaruplattform som heter Crop Manage, designad för att få in väder- och jorddata och leverera skräddarsydda rekommendationer om bevattning och gödningsmedelsanvändning för varje gröda.

Michael Cahn


Michael Cahn, en forskare vid University of California som utvecklar programvara för att optimera användningen av vatten och gödningsmedel, vid ett vattenförsök för kronärtskockor.

LUCAS LEAF

Cahn säger att han förväntar sig att tekniska framsteg inom vattenförvaltning kommer att följa en kurs som liknar den som sätts av hotet om skärpta regler för kvävegödsel. I båda fallen ligger affärsargumentet för en fix och tekniken som krävs för att nå dit någonstans nedströms politiken. Upprördhet över bristen på tillgång till rent grundvatten ledde fram en ny regleringsmekanism, som låste upp finansieringen för att ta reda på hur man mäter den, och som i sin tur kommer att informera förvaltningsmetoderna som jordbrukare använder.

I slutändan är det alltså politiskt tryck som har skapat förutsättningarna för vetenskap och teknik att gå framåt. För närvarande fortsätter riskkapital och federala forskningsanslag att ge ett konstgjort uppsving för ag tech medan dess potentiella köpare – som salladsodlare – fortsätter att behandla det med en viss försiktighet.

Men precis som nya regler kan omforma kostnads-nyttoanalysen kring kväve- eller vattenanvändning från en dag till en annan, så kan också en produkt som ger tydlig avkastning på investeringen. Alla odlare jag pratade med tillbringar dyrbar tid med att hålla koll på startupvärlden: ta telefonsamtal, köpa och testa tekniskt drivna tjänster på en del av sina gårdar, ge förslag på hur man riktar in sig på analyser eller justerar en app som riktar sig till en gård. Varför? Att få säga något om hur framtiden utvecklas, eller åtminstone komma tillräckligt nära för att se den komma. En dag snart kommer någon att tjäna mycket pengar på att följa en dators råd om hur högt man ska prisa sallad, eller när man ska spraya mot ett nytt skadedjur, eller vilka fält man ska skörda och vilka man ska överge. När det händer vill dessa bönder vara de första att veta.