کشاورزی سودمند

بیست و سومین کنفرانس جهانی تغییرات آب و هوایی (COP 23) 15 تا 26 آبان 96 با هدف ادامه برنامه‌های در نظر گرفته شده در توافق پاریس در بن آلمان برگزار شد. استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر، کاهش میزان تراکم گاز دی اکسید کربن در جو زمین و پیاده‌سازی توافقات صورت گرفته در کنفرانس سال 1394/ 2015 پاریس، از جمله موضوعات این کنفرانس بود.

گرچه عوامل و پدیده‌های طبیعی نیز در تغییرات اقلیمی زمین نقش دارند، اما فعالیت‌های انسانی به مراتب سریع‌تر و بیشتر روی تغییر اقلیم اثرگذار است. به طوری که در چند سال اخیر میزان دی‌اکسیدکربن موجود در جو زمین به علت فعالیت‌های انسانی به حد بحران رسیده است. کشاورزی هوشمند در عین حال که راهی برای مقابله با بحران غذا خواهد بود، یکی از روش‌های موثر مبارزه با گرمایش جهانی است. فناوری‌های جدید با استفاده بهینه از منابع، باعث افزایش کمیت و کیفیت محصولات کشاورزی می‌شود. اما منظور از فناوری‌های هوشمند چیست و چگونه می‌توانند بهره‌وری زمین‌های کشاورزی را افزایش دهند؟

ماشین‌های کاشت هیبریدی

کشاورزی مهارتی است که شامل تصمیم‌گیری برای زمان مناسب کاشت و محل کاشت هر گیاه می‌شود. هر دانه‌ای که کاشته می‌شود نیاز به شرایط کاشت، نگهداری و برداشت بخصوصی دارد و حتی اگر در یک زمین دانه‌های یک شکل کاشته شود، باز هم یکسان رشد نخواهند کرد.

ماشین کاشت هیبریدی به کشاورز اجازه می‌دهد در زمان کاشت دانه‌ها، هر‌جا شرایط زمین متفاوت بود، نوع دانه‌ها را عوض کند.

ماشین هیبریدی جدید کاشت گیاه، جایگاه‌های جداگانه برای انواع بذرها دارد و می‌تواند با توجه به نیاز کشاورز، بذرها را به شکل خودکار تغییر دهد. با این فناوری هنگام بذرپاشی، فاصله‌های خالی بین بذرها نیز با بذرهای مناسب از نوع دیگر پر می‌شود و حداکثر استفاده از زمین می‌شود. در این فرآیند هر دانه در قسمت جدا ریخته می‌شود و هنگام کاشت با توجه به نیاز کشاورز از ردیف دانه‌های مورد نظر استفاده می‌شود.

برنامه آبیاری بذرها

از مهم‌ترین مسئولیت‌های کشاورزان مدیریت آبیاری زمین‌های کشاورزی است و این موضوع بخصوص در مناطقی که بارش باران زیاد نیست، اهمیت بیشتری دارد. الگوهای آب‌وهوایی نقش مهمی در کشاورزی ایفا می‌کنند و به شکل سنتی کشاورزی که وضعیت آب و هوا را بهتر پیش‌بینی می‌کند، بازدهی محصولات زمین و مزرعه خود را بالا می‌برد.

امروزه با پیشرفت فناوری‌های دیجیتال، کشاورزان می‌توانند از برنامه‌های گوشی‌های هوشمند خود برای تنظیم و زمان‌بندی آبیاری محصولات مختلف استفاده کنند. چنین برنامه‌هایی شرایط آب و هوا و نیاز بذرها را در زمان‌ها و مکان‌های مختلف می‌سنجند و حجم آب و بهترین زمان آبیاری را به کاربر پیشنهاد می‌دهند. از طرف دیگر با توسعه فناوری هوش مصنوعی اطلاعاتی مثل میزان آب مصرفی هر گیاه در یک روز سنجیده می‌شود و در مقایسه با نزدیک‌ترین ایستگاه سنجش آب و هوا، میزان دقیق آب مورد نیاز زمین به دست می‌آید.

این برنامه‌ها نه تنها به کشاورزان، بلکه به صاحبان مزارع خانگی در تامین حداقل آب مورد نیاز بذرهایی که پرورش می‌دهند، کمک می ‌کند.

پهپادها کشاورزی می‌کنند

امروزه عصر استفاده از پهپادهاست که با آنها می‌توان بسیاری از فعالیت‌های سخت و خطرناک برای انسان را بدون کوچک‌ترین مشکلی به آسانی انجام داد. اکنون فناوری سخت‌افزاری پهپادها توسعه پیدا کرده و مهندسان نرم‌افزار نیز برای استفاده‌های مختلف، برنامه‌های متنوعی برای پهپادها می‌نویسند. برای مثال پهپادهای مجهز به اره برقی امکان هرس درختان بسیار بلند و قسمت‌های دور از دسترس درختان را به وجود آورده‌اند. همچنین پهپادهای مجهز به شیلنگ آبیاری که متصل به منبع آب روی زمین باشند، بخوبی زمین‌ها را آبیاری می‌کنند و کمترین میزان آب ممکن در این فرآیند هدر می‌رود. محققان کشور نیز امکان برنامه‌نویسی و ساخت این نوع پهپادها را دارند و می‌توان از طرح‌های آنها که امروز در نمایشگاه‌های فناوری به نمایش گذاشته می‌شود، برای تولید محصولات مناسب زمین‌های کشاورزی کمک گرفت.

موضوع دیگر بحث پایش و نگهداری از زمین‌های کشاورزی پس از کاشت محصولات است. کشاورزان باید تا زمان برداشت محصول هر روز زمان بسیاری را به بررسی و حفاظت از مزرعه اختصاص دهند. با این حال باز هم ممکن است بخشی از محصول به علت برداشت زودهنگام یا دیرهنگام از دست برود. استفاده از پهپادهای مجهز به دوربین به کشاورزان کمک می‌کند پیوسته وضعیت همه قسمت‌های زمین را زیر نظر بگیرند و بهترین زمان را برای برداشت هر نوع محصول انتخاب کنند.

تغییرات همچنان ادامه دارد …

خودروهای بدون راننده از فناوری‌های هیجان‌انگیز دنیای خودرو در سال‌های آینده خواهد بود و انقلابی در جاده‌ها ایجاد می‌کنند. البته که فکرکردن به این که در بزرگراهی با سرعت بالا در حرکت باشیم و خودرو راننده‌ای نداشته باشد،‌ کمی ترسناک است. با این حال قطعا این خودروها می‌توانند انقلابی در صنعت حمل‌ونقل در هر شغلی ایجاد کنند.

شاید کشاورزان هم ابتدا به یک تراکتور بدون راننده که در زمین آنها حرکت می‌کند اعتماد نداشته باشند، اما تراکتورهای بدون راننده یا حتی بدون سرنشین می‌توانند فرآیند کاشت محصولات را سریع‌تر ممکن سازند. با این فناوری،‌ کشاورزان در مزارع بزرگ می‌توانند برنامه یکسانی به چند تراکتور بدهند و این تراکتورها به شکل کاملا یکسان و همزمان بذرها را در مسیرهای مشخص بکارند. در نهایت کشاورز مزرعه وسیعی خواهد داشت که گیاهان آن یکسان رشد کرده‌اند و مشکلی در آبیاری و برداشت محصول به وجود نخواهد آمد.

استفاده از سامانه موقعیت‌یاب جهانی یا جی‌پی‌اس (GPS) نیز چه در تراکتورهای بدون سرنشین و چه در تراکتورهای امروزی می‌تواند به کشاورزان کمک کند تا مسیر مستقیم برای کاشت بذرها را پیدا کنند و به این شکل از بیشترین فضای ممکن زمین استفاده کنند. همچنین به کشاورز این اطمینان را می‌دهد که یک ناحیه دوبار کوددهی یا آبیاری نشود و به حفظ زمان، انرژی، آب و کود کمک می‌کند.

حسگر سنجش نیتروژن

نیتروژن یکی از عناصر کلیدی کود محصولات است. گیاه از مواد شیمیایی کود تغذیه می‌کند و بعد از تجزیه، نیتروژن را به همراه عناصر دیگر به هوا باز می‌گرداند. در این فرآیند مواد شیمیایی کود باعث افزایش محصول گیاه می‌شود، اما حجم زیادی از نیتروژن وارد آب‌های زیرزمینی می‌شود. افزایش میزان نیتروژن موجود در آب‌های زیرزمینی نه تنها باعث تغییرات آب‌و‌هوایی در درازمدت می‌شود، بلکه به حیات ماهی‌ها و سایر موجودات آبزی آسیب می‌رساند. میزان زائد نیتروژن در خاک به خود محصولات زراعی نیز آسیب وارد می‌کند.

حسگر نیتروژن یک وسیله کوچک دستی است که با آن می‌توان سلامت محصولات زراعی را اندازه‌گیری کرد. این حسگر نور در طول موج فروسرخ را به محصولات زراعی می‌تاباند و میزان نور بازتابی را اندازه‌گیری می‌کند.

هرچه گیاه، نور در این طول موج را بهتر بازتاب کند، سالم‌تر است و نیاز کمتری به دریافت کود دارد. به‌این ترتیب از کود کمتری استفاده می‌شود. در واقع کود به‌طور مشخص برای گیاهانی که در معرض خطر هستند یا نیاز به تقویت دارند، استفاده می‌شود. یکی از ویژگی‌های جالب توجه این حسگر این است که به دلیل استفاده از نور فروسرخ، در هر شرایط آب و هوایی و میان مه یا در هوای ابری کیفیت عملکرد خود را حفظ می‌کند.

در مجموع نمونه‌برداری دقیق از خاک زمین، به کشاورز کمک می‌کند تعادل مطلوب بین سطح برگ و بار میوه را حفظ کند. به این‌ترتیب با مصرف آب و مواد مغذی کمتر، محصولی با کیفیت‌تر تولید می‌شود. معمولا با نمونه‌برداری از خاک حدود 15 سانتی متر زیر سطح زمین، اطلاعات مفیدی راجع به مواد مغذی مورد نیاز خاک هر ناحیه به دست آمده و می‌توان بازدهی خاک را چند برابر کرد.