کد خبر : 339 چهارشنبه 05 آذر 1393 - 01:08:00
بهره‌وری-بیشتر-کشاورزی-در-زمین-از-طریق-فضا

کاربرد فناوری فضایی در کشاورزی

بهره‌وری بیشتر کشاورزی در زمین از طریق فضا

سیناپرس: چه زمانی برای آبیاری مناسب است؟ چه میزان کود در هر هکتار لازم است؟ آیا شرایط جوی بدی در راه است که می‌تواند به محصولات ضرر بزند؟ این پرسش‌ها و هزاران پرسش مشابه همواره برای کشاورزانی که دغدغه افزایش محصول و بهبود عملکرد مزرعه خود را دارند، مطرح است و پاسخ‌دهی به آنها مستلزم انجام تحقیقات علمی و اصولی است.

سیناپرس:  متاسفانه تعداد زیادی از کشاورزان براساس تجربه، زمان و مقدار آبیاری، بذر پاشی، کوددهی، محلول‌پاشی و غیره را تعیین و طبق الگویی یکسان برای سرتاسر مزرعه خود پیاده‌سازی می‌کنند. بدون توجه به اینکه نواحی مختلف از نظر باروری متفاوت‌اند. کارشناسان معتقدند چنین رویکرد تجربه‌گرایانه‌ای در کشاورزی تنها موجب هدررفت منابع، کاهش کیفیت خاک و در نتیجه کاهش عملکرد مزرعه خواهد شد.

 

فناوری فضایی کشاورزی را متحول می‌کند

استفاده از فناوری فضایی به خصوص تصاویر ماهواره‌ای، علم سنجش از دور و سیستم‌های موقعیت‌یابی، قابلیت بهبود بخشی به تمام مراحل زراعت را دارد. داده‌ها و اطلاعات خروجی از آن می‌توانند در گستره وسیعی از فعالیت‌ها مانند شناسایی زمین‌های مستعد، تعیین میزان باروری نواحی مختلف زمین، بررسی شرایط جوی و الگوهای تغییرات آب و هوا، برآورد میزان محصولات تولیدی، مدیریت آن و فراهم‌سازی امکان برنامه‌ریزی برای صادرات و رسیدن به خودکفایی استفاده شوند.

 

داده‌های ماهواره‌ای، پایه تحلیلی

پایه تمامی این فعالیت‌ها، تحلیل داده‌های ماهواره‌ای شامل تصاویر هوایی و ماهواره‌ای، داده‌های هواشناسی و داده‌های سیستم‌های موقعیت‌یابی است. در تحقیقات روی این شیوه نوین کشاورزی از ترکیب ابزارهای سنجش از دور و سنسورهای زمینی برای دریافت و ارسال داده‌ها استفاده می‌شود.

کشاورزی اصولی

به این شیوه نوین که بر مبنای دانش و پایش دایمی زمین است، اصطلاح کشاورزی اصولی اطلاق می‌شود. به کمک این شیوه می‌توان علاوه بر افزایش بازده و مدیریت بهینه زمین‌های کشاورزی، امکان فراهم آمدن اطلاعات کافی برای تصمیم‌گیری در زمینه مدیریت محصول و منابع، صرفه‌جویی وکاهش هزینه‌ها براساس اطلاعات و داده‌های حقیقی، کاهش خسارات مزارع ناشی از تغییرات جوی به کمک پیش‌بینی، امکان تهیه و ارائه سوابق دقیقتر از مزرعه، کاهش آلودگی به علت استفاده درست و بجای منابع و در نهایت سقف سوددهی را افزایش داد. 

فناوری فضایی و مراحل قبل از کشت

نقطه شروع کار زراعت انتخاب محل مزرعه است. علم سنجش از دور برمبنای امواج الکترومغناطیس تابشی و یا بازتابشی از اجسام است و اساسا این علم، چگونگی استخراج این اطلاعات از امواج دریافتی را بیان می‌کند.

داده‌های ماهواره‌های پایش زمین، موج‌های دریافتی را اندازه‌گیری و ثبت می‌کنند. این ماهواره‌ها نسبت به امواج بین نورمریی تا امواج فروسرخ حساس هستند. از طرفی میزان بازتاب‌ها از سطح گیاهان بسیار متفاوت با زمین خالی از پوشش گیاهی است. برای مثال گیاهان نورمریی را به شدت جذب و نورهای نزدیک به محدوده فروسرخ را بازتاب می‌دهند اما این درمورد زمین خالی از پوشش گیاهی، کاملا برعکس است. به هر ترتیب با اندازه‌گیری و ثبت تغییرات و اختلاف‌های تابش و بازتاب‌های دریافتی و با کمک سیستم موقعیت‌یابی ماهواره‌ای، نقشه پوشش گیاهی منطقه ترسم می‌شود. بنابراین به کمک سنجش از دور، می‌توان بسیاری از ویژگی‌های مهم خاک را تخمین زد. همچنین با کمک فناوری فضایی می‌توان اطلاعاتی از بافت خاک، رطوبت موجود و نقشه آبراهه‌ها تهیه و محل مناسب برای زراعت را انتخاب کرد.

فناوری فضایی و داشت محصولات

هدف از اقداماتی که در مرحله داشت محصولات انجام میشود، بیشینه شدن مقدار و افزایش کیفیت محصول نهایی است. که این هدف تنها با استفاده درست از منابع آب، کود، آفت‌کش‌ها و سایر مواد مورد نیاز برای رشد گیاهان محقق می‌شود. استفاده درست به معنای استفاده به اندازه، در زمان مناسب و متناسب با مکان آنها است.

در این راستا علاوه بر تغییراتی که در شیوه دستیابی به اطلاعات و برنامه‌ریزی‌ها انجام می‌شود، وسایل کشاورزی نیز به حالت تمام یا نیمه اتوماتیک در می‌آیند و  مجهز به حسگر  و سیستم جی.پی.اس می‌شوند. 

سنجش از دور، علاوه بر استفاده برای تهیه نقشه شاخص پوشش گیاهی که در مراحل قبل از کشت ذکر شد، به شکل سنجش از دور حرارتی است. هدف استفاده از آن، بیشینه کردن توان انرژی در عین حفظ دما در کمترین سطح ممکن است.

فرض کنید بخواهیم مزرعه‌ای به مساحت چند هکتار را کود نیتروژن بپاشیم، اگر این‌کار را به طور یکنواخت و با بشکه‌های دستی فعلی انجام دهیم مسلما ضرر بزرگی متحمل شده‌ایم. در صورتی که اگر این کار را مطابق با نقشه‌های پوشش گیاهی و با ماشین‌های مجهز به گیرنده، حسگر و فرستنده انجام دهیم علاوه بر همپوشانی نداشتن کوددهی و جا نینداختن قطعه‌ای از زمین، از هدررفتن آن نیز جلوگیری کرده‌ایم.

همچنین پایش مداوم وضعیت جوی و پیش‌بینی آب و هوای آینده به کمک بررسی الگوی تغییرات آنها جهت برنامه‌ریزی برای آبیاری و سم و محلول پاشی غیرضروری است.

 

فناوری فضایی و کاهش خسارات

فناوری فضایی از تصاویر ماهواره‌ای با توجه به وابستگی امواج بازتابی و دریافتی به ویژگی‌های جسم بازتابنده، برای سنجش محتوای کربن آلی، مواد معدنی، رطوبت و عوامل دیگر موجود در سطح خاک استفاده می‌کند. به این ترتیب با رسد دایمی کیفیت خاک، خطراتی همچون تغییرات کیفیت خاک و فرسودگی یا شوری آن و بیابان زایی را می‌توان پیش‌بینی و از وقوع آن جلوگیری کرد.

با استفاده از  این فناوری نیاز دقیق هر ناحیه از هر مزرعه تشخیص داده خواهد شد بنابراین به نفع محیط زیست تمام خواهد شد و روند آلودگی آبها را نسبت به قبل کاهش خواهد داد. 

با استفاده از فناورری فضایی به سادگی مناطق آفت‌زده قابل مشاهده هستند، با داشتن تصاویر مناسب و بررسی الگوی گسترش آنها می‌توان به موقع از آفت‌زدگی محصولات خود با استفاده از سم‌ها، محلول‌ها و یا آزادسازی حشره‌های مهاجم جلوگیری کرد.

با پایش دایمی شرایط جوی به کمک ماهواره‌های آب وهوایی، بررسی الگوهای تغییرات هواشناسی امکان پیش‌بینی بسیاری از بلایای طبیعی و خسارات وارده به زیست‌بوم وجود دارد. بنابراین با پیش‌بینی تغییرات ناگهانی جوی همچون گرما و سرمای شدید، باران‌های خارج از فصل، تگرگ، خشکسالی، سیل و طوفان می‌توان با ایجاد آمادگی از خسارات ناشی از آنها کاست. 

فناوری فضایی و مدیریت منابع و محصولات

از اواسط سال 1990 کشاورزان به طور فزاینده‌ای به استفاده از ماهواره‌های ناوبری که در اصل برای ارتش طراحی شده بودند، روی آوردند. در این روش با تصویربرداری از زمین و داده‌های حسگرهای متصل به ابزار، عملکرد مزرعه، به عبارتی میزان تولید محصولات به طور مداوم اندازه‌گیری می‌شود و کشاورزان تصویر مناسبی از میزان تولید هر بخش از مزرعه را خواهند داشت. در واقع تولید محصول، لحظه به لحظه پایش و شاخص تولید اندازه‌گیری می‌شود و این داده‌ها با یافتن الگوی تولید در هر سال در کنار داده‌های سال‌های پیشین، امکان پیش‌بینی میزان محصول نهایی  را فراهم می‌کند. در حالی که اگر بخواهیم همین کار را از طریق آزمایش‌های زمینی انجام دهیم باید ده‌ها نمونه خاک از نقاط مختلف مزرعه نمونه‌برداری کنیم و مراحل طولانی را در آزمایشگاه، برای تجزیه و تحلیل آنها انجام دهیم که این مراحل نسبت به روش فضایی مقرون به صرفه نیستند. بدین ترتیب کشاورزان با کمک مجموعه حسگرها و جی.پی.اس می‌توانند ده‌ها و صدها اندازه‌گیری روی خاک مزارع هنگام آبیاری، کوددهی و برداشت محصول انجام دهند و چند روز یا چند هفته بعد به راحتی اندازه‌گیری‌ها را در همان مکان تکرار کنند و نقشه‌ای جامع از شرایط کنونی مزرعه به دست آورند. به این ترتیب اطلاعات کاملی برای استفاده بهینه کشاورزان از زمین، سرمایه و نیروی کار به دست می‌آید. البته تحقیقات در این زمینه همچنان ادامه دارد.

 

نظرات شما

[کد امنیتی جدید]