کشاورزی دقیق

در بحث مهارت‌های دیجیتال، تاکنون به مفاهیم «سواد دیجیتال»۱، «شکاف دیجیتال»۲ و «تحول دیجیتال»۳ اشاره کردم. تصمیم داشتم که در این شماره به مبحث اقتصاد دیجیتال و جنبه‌های بسیار متنوع آن اشاره کنم اما به نظرم رسید که پیش از آن، مباحثی هستند که اگر به آن‌ها اشاره کنم، به درک مفهوم اقتصاد دیجیتال کمک بیشتری می‌شود. «کشاورزی دقیق» یکی از این مباحث است. 

واقعیت این است که دیگر جدا کردن بخش‌های مهم اقتصادی از هم و از فناوری اطلاعات به‌راحتی  امکان‌پذیر نیست. کشاورزی از دیرباز یکی از سه رکن اصلی اقتصاد بوده است. اکنون روش‌ها و ابزارهای دیجیتالی، تنها ابزاری برای کشاورزی بهتر یا به‌صرفه‌تر نیستند. صنعت آی‌تی دارد به بخش مهم و بسیار تاثیرگذار کشاورزی تبدیل می‌شود. در این‌جا منظور من از کشاورزی تنها کشت و داشت و برداشت نیست. تمامی روندهای کشاورزی از تامین منابع و نهاده‌ها گرفته، تا نیروی انسانی ماهر، از عملیات زراعت و بلوک‌بندی واحدهای زراعی تا توزیع و مبادله محصولات و خرید و فروش از طریق اینترنت و با رمزارز می‌تواند به‌صورت دیجیتالی انجام شود. فناوری اطلاعات در هر مرحله آن حضور دارد و نبود آن باعث اختلال در کارکرد کل سیستم می‌شود. از این دریچه است که به بحث کشاورزی دقیق وارد می‌شویم؛ کشاورزی‌ای که دیر یا زود در همه نقاط دنیا به آن روی خواهند آورد.

مطلب پیشنهادی

قسمت اول

مقدمه‌ای بر مهارت‌های دیجیتال

آن‌چه از پدرش آموخته بود، ساده بود. بذر را در دستگاه بریز، تلاش کن به‌طور یکنواخت در تمام زمین، حتا کنار و گوشه‌ها را پوشش بدهد. یکنواخت بودن در صحبت‌های پدرش در مورد کشاورزی جایگاه ویژه‌ای داشت. بذر باید یکنواخت توزیع می‌شد؛ کود باید یکنواخت پاشیده می‌شد؛ زمین باید یکنواخت شخم می‌خورد؛ آب باید یکنواخت داده می‌شد. یکنواختی راز استفاده حداکثری از زمین بود. پدرش، اگرچه از اولین کسانی بود که به کشاورزی مکانیزه روی آورده بود، اما آموزه‌های کشاورزی سنتی همچنان راهنمایش بود و ظاهرا جوابگوی نیازهایش هم بود.

کشاورز جوان ما اما، رفته‌رفته با مفاهیمی آشنا می‌شد که آموزه‌های دیگری را توصیه می‌کرد. او هم به نوبه خود از اولین نسل کشاورزانی بود که از ابزارها و روش‌های تازه‌تری برای کار استفاده می‌کردند. از کودکی از طریق بازی‌ها با کامپیوتر آشنا شده بود و کمی بعد هم صاحب یکی از آن گوشی‌های هوشمند شده بود که علاوه بر بازی، می‌توانست کاربردهای متعدد دیگری هم داشته باشد. او به‌تدریج در دانشکاه با مفاهیم دیگری آشنا شد که زندگی‌اش را تماما تحت تاثیر قرار داده بود. 

«کشاورزی دقیق» (Precision Agriculture) مفهومی بود که او در دانشگاه با آن آشنا شده بود؛ البته نه در دروس دانشگاهی بلکه از طریق یکی از استادان که پروژه‌هایی را در این زمینه در استان‌های اراک و خراسان اجرا کرده بود.4 در این نوع از کشاورزی، چیزی که در مورد آن صحبتی نمی‌شد یکنواختی بود؛ بلکه برعکس، این نوع از کشاورزی معتقد بود که هر بخش از زمین ممکن است ویژگی‌های خاص خود را داشته باشد. یک مزرعه چند ده یا چند صد هکتاری، لزوما خاکی یکدست و یکنواخت ندارد و به کود و بذری یکنواخت هم نیاز ندارد. در سیستم کشاورزی سنتی، تمام مزرعه را با سم آفت‌کش می‌پوشاندند و کودی یکسان را به تمام زمین می‌دادند. در حالی که این کار باعث آلودگی بیش‌ازحد منابع خاک و آب می‌شد و بازدهی چندانی نیز نداشت. اما در سیستم جدید با آنالیز خاک و تعیین میزان مواد مغزی و میزان حاصل‌خیزی آن، مزرعه را به چندین بخش تقسیم می‌کنند که هر بخش ویژگی‌ها و نیازهای خاص خود را دارد. در هر بخش، در مورد میزان و نوع بذر، چگونگی کود‌دهی و سم‌پاشی، عمق کشت و ... جداگانه تصمیم می‌گیرند. 

مطلب پیشنهادی

مهارت‌های نرم در سه سال بسیار سخت

آشنایی با ده‌ مهارت مهم نرم

حالا دانشجو و کشاورز جوان ما دریچه تازه‌ای به رویش گشوده شده است. این، نوع جدیدی از مدیریت کشاورزی است که مبتنی بر دانش و ابزارهای بسیار جدیدی است. روش‌ها و ابزارهایی تازه که خود آمیخته‌ای است از چند تکنولوژی. سیستم مدیریت کشاورزی دقیق، از ابزارهایی مانند هواپیماهای بدون سرنشین یا پهبادها (drones)، سیستم موقعیت‌یاب جهانی (GPS)، سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS)، سیستم سنجش و کنترل بازده، تکنولوژی کاربرد نرخ متغیر (VRA)  و سنجش از راه دور (Remote sensing)، هوش مصنوعی، فناوری نانو  و اینترنت اشیاء استفاده می‌کند. در این شیوه مدیریت کشاورزی، پس از مشخص شدن ویژگی‌های هر بلوک از مزرعه از طریق فناوری‌های ماهواره‌ای و ترسیم نقشه‌های الکترونیکی، نیازهای هر بلوک به میزان و نوع بذر، کود و غیره، به حافظه ماشین‌های عملیاتی سپرده می‌شود تا هنگام کار این تفاوت مقدارها را در هر بخش اعمال کنند.

کشاورزی دقیق، از حوزه‌های متنوع فناوری اطلاعات استفاده می‌کند تا اطمینان حاصل کند که محصولات و خاک دقیقاً آنچه را که برای سلامت و بهره وری مطلوب نیاز دارند دریافت می‌کنند. این روش، همچنین به سودآوری، پایداری و حفاظت از محیط زیست کمک فراوانی می‌کند.

نخستین ایده‌ها

مفهوم کشاورزی دقیق را اولین بار دکتر پی‌یر رابرت (Pierre Robert)، پدر کشاورزی مدرن در دهه ۸۰ میلادی به کار برد و سال‌ها در مورد این مفهوم و توسعه آن مطالعه و تحقیق کرد. دکتر رابرت تصمیم گرفت از فناوری برای بررسی بی‌نظمی‌های خاک، جوانه‌زنی، زه‌کشی و سایر جنبه‌های کلیدی محصولات موفق استفاده کند. دکتر رابرت همچنین استدلال کرد که با تمرکز منابع بر روی محصولات ضعیف به‌جای استفاده از یک رویکرد کلی و یکنواخت، کشاورزان می‌توانند پول و زمان بیشتری را برای محصولاتی که نیاز به توجه بیشتری دارند صرف کنند. آن‌ها به‌جای توجه یکسان به تمام زمین و تمام محصولات، می‌توانند وقت و منابع را صرف گونه‌های گیاهی متناسب با خاک کنند. اما پیاده‌سازی این مفهوم با امکانات و فناوری‌های کشاورزی آن زمان ممکن نبود و تا پیاده‌سازی این ایده، چند دهه زمان برد.

نخستین ابداعات

کاربرد نرخ متغیر (Variable Rate Applications) VRA، یکی از نخستین ابداعات برای کشاورزی دقیق بود. بررسی نقطه‌ای یا بخش به بخش زمین و رسیدگی به هر بخش متناسب با نیاز محصول یکی از اصول اولیه کشاورزی دقیق است. اما مدیریت موزائیکی بخش‌های مختلف یک مزرعه بزرگ چند صد هکتاری، کاری ساده نبود. استفاده از تجهیزاتی که بر اساس VRA کار می‌کردند به کشاورزان کمک کرد که از نهاده‌های کشاورزی مانند بذر و کود و... فقط در صورت نیاز استفاده کنند.

برخی از مزایای VRA 

صرفه‌جویی در منابع: VRA استفاده بیش‌ازحد از نهاده‌ها را کاهش می‌دهد، که این خود به کشاورزان کمک می کند در هزینه و زمان صرفه‌جویی کنند. 

بازده بالاتر: VRA بازده محصولات ضعیف را به میزان قابل قبولی افزایش می‌دهد. در واقع حالا در مقدار یکسانی از زمین، محصولات بیشتری برداشت می‌شود.

بهبود شرایط محیط زیست: با استفاده از VRA ، از مواد شیمیایی مضر کمتری استفاده می‌شود. مواد شیمیایی کمتر به‌ معنی خاک و محیط زیست سالم‌تر است. به‌ویژه در مزارع بسیار بزرگ، تاثیر این مزیت VRA بسیار بیشتر به چشم می‌آید و به‌طور تصاعدی افزایش می‌یابد.

تأثیرات عمده کشاورزی دقیق 

کشاورزی دقیق از استراتژی‌های مدرن و فناوری‌های دیجیتال پیشرفته بهره می‌برد و نقش مهمی در سومین انقلاب کشاورزی مدرن ایفا می‌کند. 

کشاورزی دقیق:

•  بهره‌وری و سودآوری را به حداکثر می‌رساند. احتمالا این مهم‌ترین دلیل برای گرایش به‌سمت کشاورزی دقیق است.
•  به‌طور موثری میزان نهاده‌های کشاورزی را به حداقل می‌رساند، چرا که از اتلاف منابع در مناطقی که لازم نیست جلوگیری می‌کند.
•  به نیروی کاری که متکی به توانایی‌های بدنی باشد کمتر نیاز دارد و عمدتا بر پایه تکنولوژی‌های دیجیتالی کار می‌کند.
•  زمان را به‌طور قابل‌توجهی به حداقل می‌رساند؛ آمارها در دسترس هستند؛ بسیاری از مقادیر در حافظه دستگاه‌های دیجیتالی ذخیره شده‌اند؛ کار اضافه یا تکراری کمتر انجام می‌شود. 
•  اثرات مخرب زیست محیطی را کاهش می‌دهد.
•  به توسعه پایدار و همه‌جانبه کمک می‌کند. 

اگر کشاورز و دانشجوی جوان ما هنوز به استفاده از کشاورزی دقیق راغب نشده باشد باید تا انتشار قسمت بعدی این یادداشت در شماره آینده صبر کند که به عناصر مهم کشاورزی دقیق اشاره خواهم کرد.

پی‌نویس:

1.  https://www.shabakeh-mag.com/node/20349
2.  https://www.shabakeh-mag.com/node/20396
3.  https://www.shabakeh-mag.com/node/20436
4. https://b2n.ir/x80346