کشاورزی هوشمند: آغاز عصر جدیدی در صنعت کشاورزی ایران

با رشد روزافزون جمعیت جهان و افزایش تقاضا برای مواد غذایی، روش‌های سنتی کشاورزی دیگر پاسخگوی این نیازها نیستند. بر اساس پیش‌بینی‌ها، تولید محصولات کشاورزی تا سال 2050 باید حداقل 70٪ افزایش یابد تا بتوان جمعیت 9.1 میلیارد نفری آینده را تأمین کرد. این چالش نیازمند استفاده از راهکارهای نوآورانه است و اینجاست که هوشمندسازی کشاورزی به‌عنوان یک تحول اساسی در صنعت کشاورزی مطرح می‌شود.

کد خبر: ۲۰۵۹۲۰۱

۳۱ ارديبهشت ۱۴۰۴

به گزارش اقتصادآنلاین، در این مقاله، به بررسی مفهوم کشاورزی هوشمند، مزایا و کاربردهای آن خواهیم پرداخت.

کشاورزی هوشمند چیست؟

کشاورزی هوشمند به به‌کارگیری فناوری‌های نوین برای بهینه‌سازی و بهبود فرآیندهای کشاورزی گفته می‌شود. این فناوری‌ها شامل حسگرهای اینترنت اشیا (IoT)، سیستم‌های موقعیت‌یابی GPS، پهپادهای پیشرفته برای سم‌پاشی و نقشه‌برداری، نرم‌افزارهای نظارتی و نظارت بر زمین‌های کشاورزی و ربات‌های خودکار برای کاشت، آبیاری و برداشت محصولات هستند. این ابزارهای هوشمند به کشاورزان کمک می‌کنند تا مدیریت مزرعه را راحت‌تر کنند، مصرف منابع را کاهش دهند و تولید را افزایش دهند.

کاربردها و فواید کشاورزی هوشمند

جمعیت جهان روز به روز در حال افزایش است و قطعا چنین جمعیتی نیازمند غذا است و در اینجاست که بحث امنیت غذایی در کشاورزی مطرح می‌شود. از آنجایی که با روش‌های سنتی نمی‌توان برای همه دنیا غذا کافی تولید کرد، یکی از راهکارهای مهم برای تولید بالا و مطلوب و استفاده بهینه از منابع زیستی، هوشمندسازی کشاورزی یا کشاورزی مدرن است.

هوشمندسازی کشاورزی کاربردهای مختلفی در کشاورزی دارد که در ادامه مطالعه می‌کنید:

زراعت دقیق

استفاده از GPS و داده‌های سنجش از دور در جهت بهبود دقت در کاشت و مدیریت محصولات به کشاورز و کارشناس کمک می‌کند تا نتیجه مطلوب را بگیرد.

پیش‌بینی وضعیت آب و هوا

استفاده از داده‌های هواشناسی و مدل‌های پیش‌بینی برای برنامه‌ریزی بهتر در کشاورزی یکی از مزایای کشاورزی هوشمند است تا به بهبود تولید کمک کند. ضمن اینکه در کشاورزی دقیق امکان ارائه خدماتی مانند اعلام پیش‌آگاهی دقیق‌تر برای وقایع پیش‌رو مانند سیل و طوفان در منطقه وجود دارد.

مدیریت منابع آب

استفاده بهینه از منابع آبی با استفاده از حسگرها برای اندازه‌گیری رطوبت خاک و نیاز آبی گیاهان، کاربرد دیگر کشاورزی هوشمند است از این نظر که مدیریت آبیاری‌ها به درستی انجام شود.

کشت هوشمند

در کشاورزی هوشمند برای بهبود تصمیم‌گیری‌ در ارتباط با کاشت، آبیاری و کنترل آفات و بیماری‌ها از الگوریتم‌ها و هوش مصنوعی استفاده شده تا کشاورز عزیز به راحتی بتواند تصمیم بگیرد.

رُباتیک در کشاورزی

در برخی کشورها بخش زیادی از عملیات کشاورزی مانند کاشت و برداشتِ محصولات، محلول‌پاشی‌ها، سمپاشی‌ها و آبیاری هوشمند با استفاده از ربات‌ها و دستگاه‌های خودکار انجام شده تا هم سرعت کار بیش‌تر باشد و هم هزینه‌های کشاورز کاهش پیدا کند.

پایش و جمع‌آوری اطلاعات برای بررسی تاریخچه مزرعه

برای پایش دقیق‌تر وضعیت مزرعه و باغ و ارائه اطلاعات به کشاورزان از حسگرها و داده‌های جمع‌آوری شده برای تصمیم‌گیری بهتر استفاده می‌شود و بالطبع از این طریق کشاورزان و کارشناسان مدیریت بهتری نیز در طی سالیان خواهند داشت.

کاهش تأثیرات منفی بر محیط زیست

از اصلی‌ترین عواملی که باعث کاهش و کنترل خسارت به محیط زیست می‌شود، استفاده از فن‌آوری‌های نوین در بخش کشاورزی است، به‌طوری‌که با این رویکرد می‌توان پیش‌بینی و مدیریت وقایع را دقیق‌تر انجام داد. بالطبع در چنین شرایطی، اثرات منفی و یا آسیب‌هایی که به محیط زیست وارد می‌شود، بسیار کمتر از زمانی است که ابزاری در دسترس نیست و با روش‌های سنتی بخواهید فرآیندهای کشت را اجرایی کنید.

به عنوان مثال اگر برای مزرعه یا باغ شما با استفاده از نرم افزارها در کشاورزی دقیق، نقشه خاک برای pH، شوری، رطوبت و میزان عناصر موجود در خاک رسم شود، قطعا مشخص می‌شود که فاکتورهای مدنظر در کدام بخش‌ها کمتر و کجا بیش‌تر هستند. در این شرایط قطعا کشاورز و کارشناس می‌دانند که چه میزان کود مصرف کنند و اگر خاک شوری بالایی داشته باشد باید تمام موارد بخوبی درنظر گرفته شود. بدین گونه از مصرف بیش از حد کودها و آسیب به خاک و محیط زیست و شور شدن خاک جلوگیری شده و یا اگر رطوبت خاک کافی باشد، نیازی به مصرف بی‌رویه آب نیست.

مزایا و معایب مزرعه هوشمند

کشاورزی هوشمند مبتنی بر اینترنت اشیا و سایر فناوری‌های پیشرفته، مزایای متعددی را برای کشاورزان، محیط زیست و منافع ملی کشورها دارد. با این وجود، این فناوری نیز معایب محدودی را دارد که بهتر است پیش از تصمیم‌گیری برای استفاده از این فناوری در نظر گرفته شوند. مزایا و معایب کشاورزی هوشمند عبارتند از:

مزایای کشاورزی هوشمند

افزایش کمیت و کیفیت محصولات: هوشمندسازی کشاورزی با جمع‌آوری داده‌های مختلف و کمک به فراهم ساختن شرایط مورد نیاز برای رشد گیاهان مانند رطوبت خاک، مواد مغذی و کنترل آفات به افزایش کیفیت و کمیت محصولات کشاورزی منجر می‌شود.

کمک به تصمیم‌گیری آگاهانه: کشاورزی سنتی معمولاً به اخذ تصمیمات تجربی متکی است که این روش کارایی چندانی نیز ندارد. کشاورزی هوشمند با جمع‌آوری داده‌ها به اخذ تصمیمات آگاهانه و دقیق کمک می‌کند. برای مثال اندازه‌گیری مواد مورد نیاز برای گیاهان به انتخاب صحیح نوع کود و همچنین تعیین زمان کوددهی منجر می‌شود.

صرفه‌جویی در مصرف منابع: در کشاورزی هوشمند، منابع مختلف مانند آب، کود و آفت‌کش به اندازه لازم و در زمان نیاز مورد استفاده قرار می‌گیرند؛ بنابراین اتلاف آب به حداقل می‌رسد و با مصرف بهینه کود و سموم کشاورزی، تاثیرات منفی کشاورزی روی محیط زیست نیز کاهش می‌یابد.

مدیریت هرچه بهتر محصولات: کشاورزی هوشمند امکان بررسی وضعیت سلامت گیاهان، رشد آن‌ها و شرایط محیطی را در هر لحظه فراهم می‌کند؛ بنابراین کشاورزان می‌توانند ارزیابی دقیق‌تری از وضعیت محصولات داشته باشند و برای فروش آن برنامه‌ریزی کنند.

کاهش وابستگی به نیروی انسانی: در کشاورزی هوشمند کارهای مختلفی مانند آبیاری، کوددهی، نظارت، سم‌پاشی و برداشت به طور مکانیزه انجام می‌شود. در نتیجه نیاز به نیروی انسانی برای انجام کارهای سخت کشاورزی کاهش می‌یابد.

مزیت

توضیح

افزایش بهره‌وری

تخصیص منابع بهینه، ورودی‌های هدفمند، کاهش ضایعات

کاهش مصرف آب

سیستم‌های آبیاری دقیق که منابع آب را حفظ می‌کنند

کیفیت محصول بهتر

تصمیم‌گیری مبتنی بر داده برای جلوگیری از خسارات محصول و بهبود کیفیت

پایداری زیست‌محیطی بهبود یافته

کاهش استفاده از مواد شیمیایی، کاهش تخریب خاک و ترویج تنوع زیستی

تصمیم‌گیری ساده‌تر

ابزارهای مبتنی بر هوش مصنوعی برای بینش بلادرنگ و تصمیم‌گیری آگاهانه

معایب هوشمندسازی کشاورزی

هزینه بالا: کشاورزی هوشمند به استفاده از ابزارهای پیشرفته‌ای متکی است و قاعدتا خرید تجهیزات کشاورزی هوشمند نیاز به منابع مالی قابل توجهی دارد. اگرچه بخشی از هزینه اولیه هوشمند سازی مزرعه به دلیل افزایش کیفیت و کمیت محصولات و صرفه جویی در هزینه‌ها به تدریج به جیب کشاورزان باز می‌گردد اما می‌تواند آن‌ها را از انجام این کار نیز منصرف کند.

پیچیدگی فنی: نصب و راه‌اندازی و همچنین استفاده از تجهیزات مورد استفاده در کشاورزی هوشمند یا حتی بررسی نتایج حاصل از آنالیز داده‌ها می‌تواند برای کشاورزان پیچیده و دشوار باشد. کشاورزان برای استفاده از این تجهیزات یا تحلیل داده‌ها به آموزش یا کمک گرفتن از کارشناسان کشاورزی نیاز دارند.

نیاز به زیر ساخت: کشاورزی هوشمند به استفاده از شبکه اینترنت برای ارسال داده‌ها متکی است. عدم دسترسی به اینترنت یا اتصالات ناپایدار می‌تواند دسترسی به داده‌های مزرعه را با چالش مواجه سازد. استفاده از سرویس‌های ماهواره‌ای نیز می‌تواند هزینه بالایی داشته باشد.

اجزاء کشاورزی هوشمند

در کشاورزی مدرن و هوشمند به طور قطع نیاز به یک سری اجزا برای اجرایی شدن اهداف است که به اصطلاح حرف اول را این تکنولوژی‌ها یا اجزاء می‌زنند و بدون آن‌ها کشاورزی هوشمند یا دقیق معنی ندارد!

حسگرها و اینترنت: فاکتورهایی مانند رطوبت خاک، دما و فشار هوا، رطوبت نسبی و مطلق هوا و دیگر پارامترها با استفاده از حسگرها برای اندازه‌گیری دقیق و در زمان واقعی اندازه‌گیری می‌شوند و از طریق اینترنت نیز انتقال داده‌ها صورت می‌گیرد.

داده‌های بزرگ یا کلان داده (Big Data): میزان عظیمی از داده‌های ساختارمند و نشده در بخش کشاورزی بدست می‌آیند که به آن‌ها داده‌های بزرگ می‌گویند. تعداد داده‌های بزرگ یا کلان به قدری زیاد است که پردازش آن‌ها به وسیله دیتابیس‌های سنتی و نرم‌افزارهای موجود بسیار سخت است. بنابراین جمع‌آوری، تجزیه و تحلیل داده‌های کلانِ حاصل از حسگرها و سایر منابع برای ارائه نتایج دقیق و جامع از شرایط محیطی و مدیریت مزرعه باید با استفاده از فن‌آوری‌های مدرن در کشاورزی هوشمند انجام شود.

هوش مصنوعی: در روزهای اخیر شاهد افزایش موج توجه‌ها به هوش مصنوعی برای پردازش داده‌ها و ارزیابی و پیش‌بینی دقیق وضعیت مزرعه بوده‌ایم. پیش‌بینی دقیق و آنالیز داده‌ها برای بهبود عملکرد مزرعه در زمینه‌های مختلفی نظیر وضعیت محصول، وضعیت خاک و روندهای بهبود کشاورزی کاملاً ضروری است.

ربات‌ها و پهپادها: این دستگاه‌ها به طور خودکار قادرند به جمع‌آوری داده‌های کشاورزی و تجزیه و تحلیل داده‌های حاصل از مزرعه پرداخته و همچنین عملکردهایی مانند کاشت، برداشت و آبیاری را به سرعت و دقت انجام دهند.

GIS: کشاورزی هوشمند به همراه سامانه‌های اطلاعات جغرافیایی در نقشه‌برداری دقیق زمین‌ها، ارزیابی وضعیت مزرعه و برنامه‌ریزی منابع، کمک می‌کند.

کشاورزی هوشمند در ایران

در ایران، کشاورزی هوشمند در حال رشد است و با وجود چالش‌هایی که در راه توسعه این فناوری وجود دارد، برخی از محصولات کشاورزی و طرح‌ها در حال پیشرفت است. با بهره‌برداری از این فناوری‌ها می‌توان به طور چشمگیری منابع آبی و خاکی را بهینه‌سازی کرده و نیازهای غذایی مردم را در آینده‌ای نزدیک تأمین کرد. افزایش روز افزون قیمت اغلام ضروریدر ایران مانند: قیمت حبوبات، غلات، برنج، میوه و سبزی، چای و قیمت صیفی‌جات، نیاز به بهره‌وری بیشتر و کاهش هزینه‌های تولید و در نهایت کاهش قیمت تمام شده محصولات کشاورزی در ایران را امری ضروری کرده است.

کشاورزی هوشمند در نهایت نه تنها می‌تواند امنیت غذایی را در ایران و جهان تأمین کند بلکه به حفظ محیط زیست و بهبود کیفیت زندگی کمک خواهد کرد.