کشاورزی دقیق، از سنسور تا ماهواره

معرفی

کشاورزی دقیق علم بهبود عملکرد محصول و کمک به تصمیم‌گیری‌های مدیریتی با استفاده از حسگرها و ابزارهای تجزیه و تحلیل با تکنولوژی بالا و یک مفهوم جدید است که در سراسر جهان برای افزایش تولید، کاهش زمان کار و اطمینان از مدیریت مؤثر مصرف مواد شیمیایی و فرآیندهای آبیاری اتخاذ شده است. در واقع کشاورزی دقیق یک استراتژی‌ مدیریت کشاورزی محسوب می‌شود که به‌وسیله جمع‌آوری، پردازش و ارزیابی داده‌ها در صدد افزایش بهره‌وری و بهینه‌سازی تولید است. از آنجایی که دستیابی به سود حداکثری هدف اصلی تولید برای کشاورز است، استفاده از داده‌ها و تحلیل‌های دقیق می‌تواند با کاهش مصرف نهاده‌ها و افزایش راندمان، در ازای هزینه‌ کمتر در هکتار، عملکرد بیشتر و متعاقبأ سود بیشتری را فراهم کند. این نوآوری از داده‌های بزرگ برای تصمیم‌گیری مدیریتی استفاده می‌کند.

 

داده‌های بزرگ

داده‌های بزرگ امکان تحلیل عوامل مختلف و متعدد در حجم بالا را به‌صورت توأمان فراهم می‌کند، داده‌هایی که تحلیل آن برای انسان ممکن نیست. لذا این تحلیل همه‌جانبه کمک می‌کند تا مزرعه از ابعاد مختلف بررسی و بهینه‌ترین تصمیمات از بین گزینه‌های موجود اتخاذ شود. در مقوله کشاورزی دقیق داده‌هایی از جنس میزان رطوبت زمین و هوا، شرایط خاک و اقلیم، آب‌ و هوا، نوع کشت، مرحله رشد و نمو، مواد مغذی مورد نیاز، آفات و بیماری‌ها و … به‌وسیله ابزارهای مختلف جمع‌آوری، پردازش و ارزیابی می‌شوند. از ابزارهای مورد استفاده برای جمع‌آوری داده در کشاورزی دقیق می‌توان به سنجش از راه دور با ماهواره، استفاده از هواپیماهای بدون سرنشین و پهبادها، حسگرها، رباتیک و اتوماسیون اشاره کرد. کاربرد سنجش از راه دور و پهبادها در کشاورزی دقیق معمولأ اندازه‌گیری‌های چند طیفی برای تخمین دقیق داده‌های مربوط به ویژگی‌های خاک، سلامت گیاه (آفات و بیماری‌ها) و عملکرد محصول است. همچنین با تهیه طیف اطلاعات خاک می‌توان به انواع خواص خاک از جمله رطوبت خاک و محتوای مواد آلی خاک دسترسی پیدا کرد. استفاده از ربات‌ها نیز برای جمع‌آوری داده‌ها در سطح مزرعه با استفاده از فناوری پردازش تصویر مکملی برای داده‌های به‌دست آمده از طریق سنجش از راه دور خواهد بود. همچنین سنسورهای مختلف مانند سنسورهای خاک، سنسورهای رطوبت، سنسورهای آبیاری و … با فراهم کردن داده‌های دقیق به پایش بهتر داده‌ها کمک خواهند کرد. این سنسورها اطلاعات مربوط به خاک، رطوبت، نیاز آبی گیاهان و سایر پارامترهای مهم را اندازه‌گیری و ثبت می‌کنند.

 

چرا کشاورزی دقیق مهم است؟

می‌توان گفت امروزه کشاورزی مدرن به پایش وضعیت محصول با مشاهده و اندازه‌گیری متغیرهایی مانند وضعیت خاک، سلامت گیاه، اثر کود و آفت‌کش‌ها، آبیاری و پیش‌بینی عملکرد محصول متکی است. با توجه به فراهم آمدن امکان استفاده بهینه از منابع و نهاده‌ها توسط کشاورزی دقیق، مسأله پایداری تولید نیز مطرح می‌شود. پایداری در کشاورزی به معنای بهره‌گیری از منابع به‌گونه‌ای است که امکان استفاده از همان منابع برای نسل‌های آینده نیز فراهم باشد و توسعه بیش‌از حد باعث از بین رفتن منابع نشود. به‌بیان دیگر توسعه پایدار نگاهی جامع به سه ضلع رشد، مسائل اجتماعی و مسائل محیط‌زیستی دارد. با توجه به اینکه منابعی مانند زمین و آب از اصلی‌ترین منابع مورد استفاده کشاورزی در فضای باز هستند، توجه به این موضوع نیز از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است که با به کاربردن استراتژی مدیریتی کشاورزی دقیق تا حد قابل قبولی می‌توان به سوی پایداری حرکت کرد، چرا که با بهره‌گیری از کشاورزی دقیق متناظر با افزایش عملکرد در کنار کاهش مصرف نهاده‌هایی از قبیل بذر، آب، مواد شیمیایی مانند کود و سم (استفاده موضعی) و متعاقبأ کاهش مصرف انرژی است. با این حال واضح است که نگرش عمومی در استفاده از روش‌های پیشرفته کشاورزی بسیار متفاوت است. بخشی از جامعه، روش‌های پیشرفته و با فناوری‌های سطح بالا را پذیرا هستند و بخش دیگری به دلایل مختلف رغبتی به استفاده از این ظرفیت‌ها ندارند. از عوامل اصلی عدم پذیرش فناوری‌های جدید در حوزه کشاورزی می‌توان به قیمت بالای برخی از تجهیزات و خدمات، وجود نداشتن آگاهی کافی از مزایای این فناوری‌ها، وجود نداشتن دانش کافی برای به‌کارگیری تجهیزات نوین و متوسط سطح تحصیلات پائین در بین کشاورزان اشاره کرد. راهکارهایی از قبیل برگزاری دوره‌های آموزشی برای کشاورزان، معرفی ظرفیت‌های کشاورزی دقیق، درنظر گرفتن وام‌های کم‌بهره برای استفاده‌کنندگان از کشاورزی دقیق، تخصیص تسهیلات و مشوق برای شرکت‌های خدماتی و دانش‌بنیان داخلی در این حوزه، انجام تحقیقات بومی در زمینه کشاورزی دقیق و کاربردها و نتایج آن در سطح کشور و تعریف چند نقطه پایلوت با همکاری کشاورزان پیشرو در مناطق مختلف برای نمایش ظرفیت‌های این حوزه به سایر کشاورزان می‌تواند به پیشبرد این استراتژی در سطح کشور کمک کند.

 

جمع‌بندی

با توجه به نوظهور بودن و کشش بالای این حوزه، بسیاری از استارتاپ‌های فعال در زمینه کشاورزی در حوزه‌های مرتبط با کشاورزی دقیق فعالیت می‌کنند. استارتاپ‌ها مجموعه‌های نوپایی هستند که حول محور یک ایده و در راستای حل یک چالش یا مشکل به وجود می‌آیند. چالش‌هایی از قبیل آسیب‌پذیری بالای محصولات کشاورزی در اثر تغییرات آب‌وهوایی، کاهش عملکرد محصول بر اثر استفاده نادرست از منابع و نهاده‌ها، تعدد متغیرها و پیچیدگی مدیریت همه‌جانبه پرورش محصولات و افزایش حساسیت مصرف‌کنندگان نسبت به کیفیت محصولات می‌توانند توسط نوآوری‌های شکل گرفته در حوزه کشاورزی دقیق مرتفع شود. این استارتاپ‌ها را می‌توان به چند دسته پلتفرم‌های تسهیل و بهبود فرآیندهای مدیریت مزرعه، پلتفرم‌های ارائه‌دهنده اطلاعات و خدمات پشتیبان تصمیم، ارائه‌دهندگان خدمات تصویربرداری هوایی، سیستم‌های آبیاری و کوددهی و اتوماسیون، رباتیک و تراکتورهای خودران تقسیم‌بندی کرد. اساس کار این استارتاپ‌ها جمع‌آوری داده‌ها، پردازش آن‌ها و ارائه راهکارهای مرتبط و بهینه به مدیر مزرعه برای تصمیم‌گیری است، هم اصولی که کشاورزی دقیق بر پایه آن استوار است.