کشاورزی دقیق چیست و چقدر هوشمند است؟
کشاورزی دقیق اوج مرحله امروز انقلاب کشاورزی است ، که از اوایل قرن 20 با افزایش مکانیزه آغاز شد. این کار در سال 1990 با معرفی روشهای جدید اصلاح ژنتیکی آغاز شد.
برای درک مزایا ، ابتدا بیایید تعریف کنیم که کشاورزی دقیق چیست و چرا برای کشاورزان مفید است. این اصطلاح اغلب به اختصار (Precision Agricalture ) PA شناخته می شود ، کشاورزی دقیق (PA) همچنین به عنوان کشت و کار دقیق شناخته میشود. همچنین به عنوان کشاورزی ماهواره ای شناخته می شود. این مفهومی است که به معنی مشاهده ، اندازه گیری و پاسخ به تنوع درون و مزرعه ای در محصولات با استفاده از فناوری اطلاعات (IT) است.
هدف کشاورزی دقیق، جمع آوری و پردازش داده های مرتبط با تنوع ویژگی های خاک و شرایط متغیر تولید محصول، جهت افزایش بهره وری از نهاده های مصرفی در واحدهای کوچکی از زمین زراعی است. جهت دستیابی به حداکثر راندمان، اختلافات موجود در زمین زراعی بایستی مورد توجه قرار گیرند.
این رویکرد محصولات و نیازهای خاک را برای بهره وری مطلوب از یک سو و برای حفظ منابع ، اطمینان از پایداری و حفاظت از محیط زیست از سوی دیگر تعریف می کند. این فرآیند برای کشاورزی منظم به حل مهمترین مشکلات در کشاورزی کمک می کند: هدر رفتن منابع ، هزینه های زیاد و اثرات مخرب محیط زیست.
امروزه ، جدیدترین اکتشافات علمی و فناوری ، زندگی کشاورزان را به وضوح آسان می کند، و آنها را قادر می سازد تا سریعتر از پس وظایف خود برآیند.
با بسیاری از روش های موجود ، کشاورزان به طور طبیعی می خواهند بهترین و کارآمدترین محصول را برای پول خود داشته باشند. بنابراین ، بهترین روش برای شروع چیست؟ با برآورد جوانب مثبت و منفی هر فناوری خاص ، نظارت بر ماهواره را می توان به عنوان مقرون به صرفه ترین و در دسترس ترین گزینه در نظر گرفت.
تصاویر و ابزارهای مکانی برای تفسیر آنها کشاورزان را قادر می سازد تا مناطق مشکل را به طور دقیق تشخیص دهند ، تصمیم بگیرند که از چه روشی در منطقه هدف استفاده کنند و بهترین زمان را برای آن محاسبه کنند.
کشاورزی دقیق ممکن است به صورت زیر تعریف شود:
“یک سیستم کشاورزی مبتنی بر اطلاعات و مبتنی بر تولید یکپارچه به منظور به حداقل رساندن تأثیرات ناخواسته بر حیات وحش و محیط زیست، و افزایش بهرهوری در دراز مدت ایجاد شده است.”
نکته اصلی این تعریف این است که، کشاورزی دقیق را به عنوان یک استراتژی مدیریت “کل مزرعه” (نه فقط تک مزرعه) که از فناوری اطلاعات استفاده میکند، معرفی میکند و هدف آن مدیریت بهبود تولید و به حداقل رساندن تأثیرات زیست محیطی است
کشاورزی دقیق
فن آوری های اساسی مورد استفاده در کشاورزی دقیق:
- فناوری متغیر نرخ (VRT) – هر فناوری یا روشی که به کشاورزان اجازه می دهد تا میزان ورودی های قابل استفاده در مناطق کشاورزی تعریف شده را کنترل کنند. این فناوری از نرم افزارهای تخصصی ، کنترل کننده ها و سیستم موقعیت یابی جهانی افتراقی (DGPS) استفاده می کند. اساساً سه روش برای VRT وجود دارد – دستی ، براساس نقشه ها یا داده های حسگرها.
- نمونه برداری از خاک GPS – این روش بر اساس نمونه برداری از خاک برای بررسی مواد مغذی ، سطح pH و سایر داده ها برای تصمیم گیری سودآور در کشاورزی است. داده های کلان جمع آوری شده با نمونه گیری برای محاسبه میزان متغیر بذر و باروری بهینه استفاده می شود.
- برنامه های مبتنی بر رایانه – این به برنامه هایی گفته می شود که برای ایجاد برنامه های دقیق مزرعه ، نقشه های زمینه ، جستجوی محصولات ، نقشه های عملکرد و تعیین مقدار دقیق ورودی های مورد استفاده در زمینه ها استفاده می شود. از جمله مزایای این روش امکان ایجاد یک برنامه کشاورزی سازگار با محیط زیست است که به نوبه خود به کاهش هزینه و افزایش عملکرد کمک می کند. از طرف دیگر ، این برنامه ها به دلیل عدم توانایی در ادغام داده های بدست آمده در سایر سیستم های پشتیبانی ، داده های کمی باریکی را ارائه می دهند که نمی توانند برای راه حل های دقیق کشاورزی استفاده شوند.
- فناوری سنجش از دور – این روش عواملی را تعیین می کند که می توانند برای تخمین میزان رطوبت در خاک در یک زمان خاص محصول را تحت فشار قرار دهند . مجموعه داده از هواپیماهای بدون سرنشین و ماهواره بدست می آید. در مقایسه با داده های هواپیماهای بدون سرنشین ، تصاویر ماهواره ای در دسترس تر و چند منظوره است.
کشاورزی دقیق
کشاورزی دقیق چگونه عمل میکند ؟
کشاورزی دقیق سیستمی است که تولیدکنندگان کشاورزی میتوانند بوسیله آن تغییرات و غیریکنواختیهای داخل مزرعه را شناسایی کرده و سپس با مدیریت این تغییرات در جهت افزایش محصولات زراعی و افزایش بهره وری گام بردارند. به بیان دیگر کشاورزی دقیق یک استراتژی مدیریتی است که جزییات و اطلاعات مربوط به هر قسمت از مزرعه را به کار گرفته و مدیریت دقیقی بر نهادهها اعمال میکند. در این نوع سیستم اطلاعات ویژه نوع خاک و کیفیت تولید هر قسمت کوچک از مزرعه جمعآوری شده و مقدار نهاده متناسب با آن قسمت بصورت بهینه بهکار برده میشود.
با وجود اینکه در نگاه اول کاربرد کشاورزی دقیق مدیریت پیچیدهای را میطلبد و از طرفی توجیه اقتصادی چنین سیستمی با تردیدهایی مواجه است اما بنظر میرسد با توجه به چالشهای عمدهای که جهان امروز در زمینه آب، غذا، آلودگی محیط زیست و منابع انرژی با آنها مواجه است، نسلهای آینده ناگزیر به روی آوردن به چنین شیوههایی خواهند بود. هر چند که در حال حاضر نیز این نوع سیستم مدیریت مزرعه در کشورهای پیشرفته بهویژه آمریکا در حال تبدیل به سیستم رایج کشاورزی است. سهولت دسترسی به ابزارها و تکنولوژی پیشرقته در این کشورها و همچنین سطح وسیع اغلب مزارع از دیگر عوامل روی آوردن این کشورها به این نوع سیستم کشاورزی است. از طرف دیگر حساسیتهایی که در کشورهای توسعه یافتهه نسبت به خطرات زیست محیطی و بیولوژیکی محصولات کشاورزی حاصل از دستکاریهای ژنتیکی ایجاد شده است کشاورزان این کشورها را به استفاده از سیستمهای به زراعی جهت افزایش عملکرد در واحد سطح راغبتر میکند.
البته بدیهی است چنین سیستم مدیریتی با توجه به تکنولوژی و ابزار پیشرفتهای که میطلبد بیشتر در مزارع وسیع قابل اجرا و دارای توجیه اقتصادی خواهد بود. و بنظر میرسد برخلاف کشورهای پیشرفته که توجه ویژهای به این نوع سیستم کشاورزی نشان دادهاند، کشورهای در حال توسعه و توسعه نیافته همچنان استفاده از ارقام اصلاح شده و در برخی موارد محصولات بیوتکنولوژی را بر استفاده از چنین شیوههایی ترجیح دهند. هر چند عصر آینده ملزومات دیگری را میطلبد.
برنامه های مفهومی چیست؟
کشاورزی دقیق امکان کنترل و مدیریت میدانی را فراهم می کند تا بتواند از سنسورها در زمینه های مناسب و همچنین هواپیماهای بدون سرنشین و ماهواره ها برای نظارت از آسمان استفاده کند . همه آنها برای اهداف خاص خود خوب هستند ، بنابراین انتخاب آسان نیست.
به نظر می رسد تصاویر ماهواره ای پردرآمدترین گزینه سنجش از دور باشد. در اینجا برخی از دلایل اساسی وجود دارد. درست مانند ترکیب کلمات ، نرم افزار آنلاین (و به ویژه Crop Monitoring) امکان دستیابی ، پردازش و تجزیه و تحلیل داده ها را به صورت آنلاین فراهم می کند.
با استفاده از چنین محصولات فناوری اطلاعات ، می توانید اطلاعات کامل را در یک مکان ذخیره کنید ، داده های تاریخی و تجزیه و تحلیل مقایسه ای آنها را دریافت کنید ، گزارش دهید و اطلاعات لازم را با همه شرکت کنندگان درگیر در فرآیند مدیریت زمینه ، به اشتراک بگذارید.
از چالش های کشاورزی دقیق میتوان به مطالب زیر اشاره نمود
1) هزینه های بالا. قیمت همه دستگاه ها (هواپیماهای بدون سرنشین ، سنسورها ، ایستگاه های هواشناسی) بسیار زیاد است در حالی که استفاده از آنها غیر منطقی است. آنها فقط در یک زمان مشخص در یک مکان خاص مورد نیاز هستند. نظارت ماهواره ای برای تشخیص منطقه مشکل کافی است ، سپس نوبت به هواپیماهای بدون سرنشین یا برنامه های پیشاهنگی می رسد تا برای دیدن جزئیات موضوع وارد صحنه شوند. پس از آن ، شما تصمیم می گیرید که چگونه مسئله را به صورت دستی حل کنید.
2)منابع انسانی متمرکز. هزینه های گران قیمت چنین ابزارهایی تنها ورودی در این لیست نیست. شما باید متخصصانی را استخدام کنید یا برای کارگران دستگاه مرسوم ، مد روز آموزش دهید. مجوزها نیز لازم است.
3) عملیات محدود. هواپیماهای بدون سرنشین در نزدیکی سایت های استراتژیک محدود مانند پایگاه های نظامی یا فرودگاه ها و بسیار حساس به بادهای شدید ممنوع است – که استفاده از آنها را محدود می کند.
کشاورزی دقیق
تصاویر فضایی استخراج شده چند بعدی چیست؟
جمع آوری یک مجموعه داده همه چیز نیست – شما هنوز هم باید آنها را تفسیر کنید. نکته خوب در مورد سرویس های آنلاین این است که آنها از ابزارهایی برای پردازش داده ها نیز استفاده می کنند.
ابزارهای اصلی تحلیلی نرم افزار عبارتند از:
- شاخص های پوشش گیاهی:
الف) NDVI – شاخص پوشش گیاهی تفاوت طبیعی ) سلامت گیاه را با نور NIR منعکس شده تخمین می زند
ب) ReCl – شاخص کلروفیل لبه قرمز – کلروفیل) و در نتیجه قابلیت فتوسنتز را تشخیص می دهد
ج – (c) NDRE (شاخص RedEdge با اختلاف نرمال ) کلروفیل را نیز هدف قرار می دهد اما برای نظارت بر محصولات در فصول میانی و اواخر در نظر گرفته شده است.
د) MSAVI – شاخص اصلاح شده گیاه با اصلاح خاک ) مراحل اولیه رشد گیاه را کنترل می کند تا شرایط محصول را کنترل کند
کشاورزی دقیق
- مراحل رشد
اطلاعات مربوط به چرخه رشد گیاه ، زراعت شناسان را قادر می سازد تا مناسب ترین زمان را برای فعالیت های مزرعه انتخاب کنند. این شامل کاربردهای کود ، حشره کش ، قارچ کش است. توزیع سیستم های آبیاری یا زهکشی. بنابراین ، می توانید به موقع به حل مشکل مزرعه خود بپردازید.
کشاورزی دقیق
- منطقه بندی میدانی بر اساس سطح بهره وری
از آنجا که مزارع مزرعه شما از نظر ترکیب خاک ، مواد مغذی مورد نیاز ، توانایی نگهداری آب و بسیاری از خصوصیات دیگر متفاوت است ، بهترین راه استفاده از روش پهنه بندی مزرعه است. این یک روش متفاوت برای تعیین هدف از زمین و روش اداره آن است.
این کار از طریق تصاویر ماهواره ای تقریباً واقعی و تجزیه و تحلیل تطبیقی داده های تاریخی در یک نگاه گذشته انجام می شود. وقتی شباهت خاصی را مشاهده کردید – به احتمال زیاد قاعده ای است که می توانید برای شما کار ساز باشد.
کشاورزی دقیق
- اینترنت اشیا
اینترنت اشیا و رباتیک در بسیاری از زمینه های زندگی جایگزین انسان می شوند و کشاورزی نیز از این قاعده مستثنی نیست. از هم اکنون ، چندین برنامه می توانند میزان مواد کاشت یا مواد مغذی مورد نیاز در هکتار را با دقت بیشتری نسبت به مردان محاسبه کنند! از طریق تلفن خود شرایط محصول و پیش بینی آب و هوا را دریافت می کنید.
ماشین آلات خلبان اتوماتیک به اندازه کافی هوشمند است که علفهای هرز را از گیاهان و میوه های رسیده را از میوه های نارس تشخیص می دهد.
کشاورزی دقیق
- سیستم های اطلاعات جغرافیایی
شما باید مکان ماشین آلات را مشخص کنید نه فقط بدانید که در کجاست. GIS عملیات کشاورزی و بهره وری کلی را بهبود می بخشد. بذرپاش ها و بارانی های مجهز به رایانه دو خط یکسان را رد نمی کنند به این معنی که از هم پوشانی و از دست رفتن مناطق جلوگیری می کنند.
این نوآوری باعث کاهش مصرف مواد و محافظت از طبیعت در موارد استفاده شیمیایی می شود ، نیازی به گفتن نیست که کوددهی و آبیاری بیش از حد محصولات را از بین می برد.
کشاورزی دقیق
نظارت بر محصول – اولین قدم شما برای کشاورزی دقیق
با ساده تر کردن یک تعریف دقیق کشاورزی ، می توانیم آن را به عنوان دستیابی و بهره برداری از اطلاعات دقیق تقریباً در زمان واقعی برای محصولات زراعی با جدیدترین تکنیک های رایانه ای در نظر بگیریم.
هدف نهایی کشاورزی دقیق ، ارائه کارآمدترین راه حل ها است.
کشاورزی دقیق
با Crop Monitoring می توانید کل مجموعه داده را در یک مکان ذخیره کرده و تجزیه و تحلیل دقیق و جامعی از شرایط آب و هوایی ، مراحل رشد گیاه ، بهترین مقدار و زمان برای استفاده از بذر یا کود ، منطقه بندی زمینه GIS و موارد دیگر را بدست آورید.
این نرم افزار هوشمند پیش بینی های آب و هوا ، شرایط محصول و ناهنجاری در توسعه آنها را به اندازه کافی برای جلوگیری از خسارت به شما اطلاع می دهد.
شما مجهز به اطلاعات مربوطه و توصیه های شایسته خواهید بود که می توانید از مزرعه خود بهترین استفاده را بکنید تا میزان ورودی بذر و کود را کاهش داده و به حفاظت از طبیعت کمک کنید.
7 نظرات