کشاورزی مدرن و هوشمند در دنیای تکنولوژی

شما تا چند سال آینده شاهد یک انقلاب بزرگ در صنعت کشاورزی خواهید بود. ربات‌ها، سنسورها، سیستم‌های آبیاری و کوددهی در سراسر جهان در حال گذراندن دوره آزمایشی هستند. با ورود حرفه‌ای این ابزار تکنولوژیک به دنیای مدرن، آینده صنعت کشاورزی دست‌خوش تغییری عظیم خواهد شد. ما چگونه در آینده درخت می کاریم و از همه مهم‌تر چه محصول غذایی در بشقاب انسان جای می‌گیرد؟ برای پاسخ به این پرسش‌ها با ما همراه باشید. جهت ثبت سفارش خرید گاو اهن، خرید تریلی تراکتور و خرید بیل تراکتور به همراه دریافت لیست قیمت روز می توانید با کارشناسان ما تماس بگیرید.

کاربرد تکنولوژی در کشاورزی

اولین استفاده از تکنولوژی در کشاورزی (AG TECH) یک ربات کوچک بود که دانه‌ها را روی خاک قرار می‌داد. این ربات با پیشرفت علم و تکنولوژی در کشاورزی بسیار توسعه یافت و توانایی‌‌های زیادی مانند کاشت و برداشت را پیدا کرد. همانطور که می‌دانید در همه سیستم‌ها یک واحد پردازش مرکزی وجود دارد که دستورات را به دیگر عوامل می‌دهد. تکنولوژی در کشاورزی نیز از سیستم مشابهی استفاده می‌کند. با پیشرفت اینترنت اشیا بسیاری از امور کشاورزی تنها با یک گوشی تلفن همراه کنترل می‌شود. در حقیقت شما با استفاده از به آسانی می‌توانید با تلفن همراه خود به سیستم مرکزی وصل شده و ربات، سنسور، دوربین، سیستم آبیاری،  کوددهی و یا هر چیز دیگری که در اختیار دارید را کنترل کنید.

به گفته شرکت سیسکو تاکنون نزدیک به 15 تریلیون دلار برای تکنولوژی‌های مرتبط با اینترنت اشیا در کشاورزی سرمایه‌گذاری شده و این رقم همچنان در حال افزایش است. اینترنت اشیا در صنعت کشاورزی کاربردهای بسیار زیادی دارد. از جمله می‌توان به  کنترل به وسیله پهباد، کنترل سیستم‌های آبیاری و کوددهی، کنترل ربات‌ها و موارد مشابه اشاره کرد.

کاربرد سیستم موقعیت یابی جهانی (GPS) در کشاورزی

استفاده از موقعیت‌یاب یا همان جی‌پی‌اس در کشاورزی باعث شده تا موقعیت‌یابی و نقشه‌کشی زمین‌ها بسیار آسان شود. همانطور که می‌دانید امروزه گیرنده‌های (GPS) در همه‌ی تلفن‌های هوشمند وجود دارد.  همین امر باعث شده تا قیمت این گیرنده‌ها به شدت کاهش یابد و استفاده از آن زیاد شود. با استفاده از این گیرنده‌ها به سادگی می‌توانید با سیستم مرکزی زمین کشاورزی خود ارتباط برقرار کنید و کارهایی مثل آبیاری و کوددهی را انجام دهید.

جالب است بدانید که در کشور کنیا بعد از این که یک فیل وارد زمین‌های کشاورزی شد و محصولات را خراب کرد، یک گیرنده به او وصل کردند. چند ماه بعد زمانی که آن فیل دوباره قصد وارد شدن به زمین‌ها را داشت، اهالی به کمک گیرنده موجه شدند و از آمدن فیل به زمین کشاورزی جلوگیری کردند!

سیستم اطلاعات جغرافیایی

سیستم اطلاعات جغرافیایی چیست و چه استفاده‌ای در کشاورزی دارد؟ پاسخ این پرسش بسیار ساده است. این سیستم هوشمند در مناطق کشاورزی استفاده می‌شود و از زمین‌های کشاورزی به صورت دیجیتالی نقشه برداری می‌کند. در این نقشه‌برداری اطلاعاتی مانند توپوگرافی زمین و بررسی خاک وجود دارد که کار را برای آنالیز کردن خاک راحت‌تر می کند. علاوه بر این باعث ساده‌تر شدن تشخیص منابع خاک می‌شود. این کار به کشاورزان کمک می‌کند تا محصول مناسب برای کاشت در زمین کشاورزی خود را پیدا کرده و اقلام مناسب را برای کاشت فراهم کنند.

سیستم آبیاری و کوددهی هوشمند

دانه‌ها پس از کاشت تا زمان برداشت محصولات، نیاز به مراقبت، آبیاری و کوددهی منظم دارند. همچنین دانه برای اینکه رشد کند نیاز به آب و هوای معتدل و نور آفتاب دارد. سیستم آبیاری و کوددهی هوشمند با سنسورهای مجهزی که دارد به سادگی می‌تواند همه این نکات را در نظر گرفته و با توجه به آب، هوا، نور و شرایط جوی، مقدار مناسبی از آب و کود را برای رشد گیاه وارد خاک می‌کند.

استفاده از این سیستم باعث می‌شود که در فصل سرما و گرما، خراب شدن میوه‌ها به حداقل رسیده و باعث افزایش غذا در سطح خاک شود. این سنسورها به یک سیستم مرکزی متصل می‌شوند. شما نیز می‌توانید با تلفن همراه خود به این سیستم وصل شوید و تنظیمات را تغییر داده و یا شروع به آبیاری و کوددهی کنید. سیستم آبیاری هوشمند در برخی از کشورها اجرا شده و بازدهی خوبی داشته است. در حال حاضر نیز این سیستم در برخی روستاهای هوشمند مورد استفاده قرار می‌گیرد. با استفاده از این سیستم می‌توانید حتی در صورت سفر به یک کشور دیگر، زمین کشاورزی خود را مدیریت کنید.

کشاورزی رباتیک

ورود ربات‌های باغبان به زمین‌های را می توان انقلابی در این صنعت دانست. ورود ربات‌ها به صنعت کشاورزی می‌تواند سرعت کاشت و برداشت محصولات را افزایش داده و باعث رشد بهتر آن‌ها شود. در حال حاضر روبات‌هایی به شکل خودرو ساخته شده‌اند که دانه‌ها را کاشته و به صورت روزانه از آن‌ها تا زمانی که وقت برداشت برسد، مراقبت می‌کنند. این ربات‌ها همه جوانب خاک را بررسی کرده و بهترین نقطه را برای کاشت دانه انتخاب می‌کنند.

یکی دیگر از ربات‌هایی که در این زمینه ساخته شده است، به صورت یک پهباد بوده و برای سم پاشی استفاده می‌شود. این ربات هوشمند سم را به صورت دقیق و به شکل بسیار کوچک به روی گیاهان و گل‌ها پخش می‌کنند. اخیرا از پهبادی رونمایی شد که می‌تواند سم را به اندازه مواد نانو ریز کند و به صورت هوشمند به روی گیاهان بپاشد.

کاربرد سنسورهای هوشمند در کشاورزی

جالب است بدانید در کشاورزی مدرن سنسورهایی در اطراف زمین‌ قرار گرفته که در آن‌ها از تکنولوژی‌های تشخیص تصویر استفاده شده است. این سنسورها این امکان را به کشاورزان می‌دهد که از وضعیت محصولات خود در هر نقطه‌ای از دنیا باخبر باشند. این حسگرها اطلاعاتی به‌روز را به صورت آنی برای کشاورزان ارسال می‌کنند تا کشاورز بر اساس آن‌ها، تغییرات لازم را در محصولات خود اعمال کند.

تصور کنید اپلیکیشنی در اختیار دارید که به شما می‌گوید چه زمانی گیاهان کاشته شده در حیاط منزل، به آب و دیگر مواد مغذی نیاز دارند. در این صورت خیلی از مشکلاتی که برای پرورش گیاهان پیش رو دارید از بین می‌روند. سنسورهای اینترنت اشیا که درون مزارع کار گذاشته می‌شوند همین کار را برای کشاورزان انجام می‌دهند. البته اینترنت اشیا این کار را در مقیاسی بزرگ‎تر انجام می دهد که باعث تولید حجم بیشتر غذا و مصرف آب کمتر می‌ شود.

نکات کلیدی

تجهیزات تکنولوژیکی مفید در کشاورزی:

• موقعیت‌یاب یا GPS تاثیر مهم و کلیدی در تکنولوژی در کشاورزی دارد.

• سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS)؛ وظیفه نقشه‌برداری و آنالیز زمین کشاورزی را بر عهده دارد.

• سیستم آبیاری و کوددهی هوشمند؛ زمان برداشت محصولات، مراقبت، آبیاری و کوددهی را مشخص می‌کند و انجام می‌دهد.

• ربات‌های هوشمند؛ سرعت کاشت، داشت، برداشت و تمامی مراحل کشاورزی هوشمند را افزایش داده‌اند.

• سنسورهای هوشمند؛ کشاورزان را از وضعیت محصولات در هر فاصله و مسافتی باخبر می‌کنند.

کشاورزی مدرن امروزه یکی از ارکان‌های اصلی در توسعه اقتصادی هر کشور به شمار می‌آید.

 از طرفی کشورهای در حال توسعه به بخش کشاورزی، تولیدات مواد غذایی و حفظ منابع آن توجه ویژه‌ای دارند و ضمن تلاش برای گسترش تولیدات کشاورزی، در تلاش می‌باشند تا این حوزه را با فناوری‌­ها و تکنولوژی‌های پیشرفته و کاربردی آمیخته سازند؛ بنابراین این قضیه تولید محصولات کشاورزی بهینه، مدیریت زمین‌های کشاورزی و داشتن داده‌های قابل اطمینان را ایجاب می‌کند.

 این نیاز مهم منجر به بروز کشاورزی دقیق یا به عبارتی کشاورزی مدرن می­شود.

 یک دانشمند کشاورزی آمریکایی به نام در سال 2009 لقب “پدر کشاورزی مدرن” و “” را  به خود اختصاص داد و هم‌چنین با توجه به فعالیت‌هایش در این زمینه، برنده جایزه صلح  نوبل سال 1970 شد.

کشاورزی مدرن رویکردی نوین و در حال تحول  توسعه در شیوه‌های کشاورزی می‌باشد که به کشاورزان کمک می‌کند تا  را افزایش دهند و منابع طبیعی از قبیل آب، زمین منابع غذایی و غیره حفظ نماید.

کشاورزی نوین می‌تواند شامل لایه‌های سخت‌افزاری و نرم‌افزاری متصل به هم باشد که با هدف بهینه‌سازی فرآیندهای حوزه کشاورزی و بهره‌برداری مؤثر از فضای سبز، زمین‌های کشاورزی و هم‌چنین افزایش بهره‌وری از آب پدید آمده است.

 کشاورزی مدرن می‌تواند نقش مهمی در تأمین مواد غذایی و حفظ منابع آن داشته باشد.

به طور کلی با استفاده از فناوری هوش مصنوعی و به وسیله الگوریتم‌های موجود، می‌توان اطلاعاتی کاربردی و با ارزشمندی را از زمین‌های کشاورزی استخراج نمود و با استفاده از و به کارگیری دانش روز در عرصه کشاورزی، شیوه‌ای نوین را در آن پیاده‌سازی نمود.

 کشاورزی مدرن رویکردی در حال توسعه و تحول می‌باشد که با افزایش بهره‌وری تولید و حفظ منابع تجدیدپذیر و تجدیدناپذیر مانند آب، خاک، انرژی و غیره می‌شود.

هم‌چنین به شیوه‌ای نوین از کشت، نگه‌داری و برداشت محصولات در صنعت کشاورزی، کشاورزی هوشمند گفته می‌شود که مبتنی بر تکنولوژی و هوشمندسازی فرآیندهای آن می‌باشد.

اگر خودکار بودن این فرآیند در تصمیم‌گیری‌ها اتفاق بیافتد، به آن کشاورزی هوشمند گفته می‌شود و اگر در مورد سیستم‌های سنجش از راه دور پیاده‌سازی شود، نامیده می‌شود.

سنجش از دور چیست؟

در تکنولوژی سنجش از دور، یک سنجنده بدون تماس مستقیم با سطح زمین و محصولات، داده‌های مربوط به زمین‌های کشاورزی را به دست می‌آورد و اطلاعات حاصل  با استفاده از سیستم‌های پردازش و نرم‌افزارها، تحلیل و کارشناسی می‌شود.  درنهایت به نقشه‌های کاربردی و کم هزینه برای استفاده کشاورزان تبدیل می‌شود.  با به کارگیری فناوری سنجش از دور و با استفاده از تصویربرداری ماهواره‌ای می‌توان اطلاعات مفیدی را از زمین‌های کشاورزی استخراج نمود. در سال 1972برای اولین بار در ایالات متحده آمریکا، با پرتاب ماهواره لندست، فناوری سنجش از دور آغاز گشت.

ماهواره‌ها چگونه به هوشمندسازی کشاورزی کمک می‌کنند؟

با توجه به رشد چشم‌گیر جمعیت، بهرهگیری از روش‌های مختلف علمی به منظور حفظ منابع غذایی و  افزایش آن، حائز اهمیت گشته است. امروزه در حوزه کشاورزی استفاده از روش‌ها و تکنیک‌هایی از قبیل سنجش از دور، تصاویر ماهواره‌ای و GIS در مراحل کاشت، داشت و برداشت، تأثیر به سزایی در کاهش هزینه‌های تولید، حفظ منابع غذایی و افزایش آن داشته است. هم‌چنین با به کارگیری کشاورزی دقیق می‌توان کیفیت محصولات کاشته شده را ارتقاء بخشید.

با به کارگیری این تصاویر در پایش زمین‌های کشاورزی، دیگر نیازی به حضور میدانی کشاورزان بر سر زمین‌هایشان نیست؛ زیرا هیچ قسمتی از زمین، از دید تصاویر ماهواره‌ای دور نمی‌ماند و می‌توان با کمک آن زمین‌های کشاورزی را پایش و اطلاعات حاصل از آن را در بازه‌های زمانی متفاوت ذخیره نمود؛ به طور کلی کشاورزان می‌توانند با استفاده از این دانش، زمین‌های خود را از راه دور به صورت دقیق‌تر و با صرف هزینه‌های کم‌تر مدیریت نمایند.

به طور کلی به مهارت و دانش جمع‌آوری اطلاعات از اشیاء روی سطح زمین، به صورت غیر مستقیم و به وسیله سنجنده، سنجش از راه دور گفته می‌شود.  خروجی در مرحله اولیه توسط هر سنجنده، تنها یک تصویر است و  هر ماهواره معمولاً دارای چندین سنجنده می‌باشد که توسط آن‌ها کار تصویربرداری انجام می‌شود.  پایش وضعیت زمین‌های کشاورزی با به کارگیری تصاویر ماهواره‌ای شامل اندازه‌گیری و ثبت انرژی بازتابی از جنس امواج الکترومغناطیسی، از سطح زمین و جو پیرامون آن و از مکانی (نقطه‌ای) بالاتر از سطح زمین است.

در واقع در این فناوری با استفاده از تصاویر اخذ شده از فراز سطح زمین و دریاها با استفاده از بخش‌های مختلف پرتوهای بازتابی الکترومغناطیسی، می‌توان به تحلیل و پردازش داده‌های حاصل از آن در صنعت کشاورزی پرداخت. سنجش از دور از انرژی الکترومغناطیسی بهره می‌گیرد که قوی‌ترین منبع تولیدکننده آن  خورشید می‌باشد و این انرژی را در تمام طول موج‌ها تابش می‌کند.

به طور کلی زمانی که انرژی مغناطیسی به زمین برخورد می‌کند، بخشی از آن منعکس و بخشی دیگر جذب می‌شود.  در حالت معمول انرژی جذب شده به مرور زمان به صورت انرژی حرارتی تابش می‌گردد. در نهایت مقدار انرژی الکترومغناطیس منعکس و یا تابش شده، اندازه‌گیری می‌شود و با منحنی‌های بازتاب طیفی مواد مقایسه می‌گردد. بنابراین با به کارگیری این تکنولوژی می‌توان اطلاعات مناسبی را از سطح خشکی‌ها و سطح دریاها به صورت قابل نمایش و قابل پردازش در قالب نمودار به دست آورد و ذخیره نمود.

کاربرد سنجش از راه دور در کشاورزی مدرن چیست؟

با به کارگیری این تکنولوژی در حال توسعه و ساخت دست بشر، می‌توان پارامترهایی از قبیل تغییرات دما، جنس، پوشش گیاهی، نوع کاربری و بسیاری از اطلاعات ارزنده­ دیگر را از سطح زمین به وسیله داده‌های دریافتی از ماهوراه‌ها استخراج نمود.

 فناوری سنجش از دور یکی از ارکان مهم و اصلی کشاورزی مدرن به شمار می‌آید و همواره در حال تکامل و توسعه توسط محققان می‌باشد. از کاربردهای سنجش از دور در صنعت کشاورزی، می‌توان به پیش‌بینی تولید و میزان عملکرد محصول مورد انتظار در یک منطقه مشخص شده، اشاره نمود. هم‌چنین می‌توان میزان برداشت آن محصول را نیز تعیین نمود. در واقع تصاویر دریافت شده از ماهواره‌ها، مقدار تولیدی یک محصول مشخص را در بازه زمانی تعیین شده، برای زمین کشاورزی مورد نظر پیش‌بینی می‌کنند.

 سنجش از دور نقش مهمی در شناسایی محصولاتی که دارای آفت یا هر نوع بیماری هستند و به اصطلاح ویژگی‌های مبهمی را از خود نشان می‌دهند، ایفا می‌کند. زیرا با تشخیص زود هنگام این آشفتگی‌ها و با تحلیل داده‌های حاصل از تصاویر می‌توان در زمان درست، از وارد شدن آسیب‌های جدی و جبران‌ناپذیر جلوگیری نمود. در واقع به کارگیری این تکنولوژی در زمینه ارزیابی وضعیت و تشخیص تنش گیاهان نیز کاربرد دارد.  هم‌چنین  کشاورزان می‌توانند از آن برای مشاهده­ عوامل مختلف از جمله الگوهای آب و هوا برای پیش­ بینی فصل کاشت و برداشت هر محصول استفاده کنند و این گونه سبک کشاورزی خود را به حالت مدرن تغییر ماهیت دهند.