مزرعه‌داری هوشمند، با دنیای کشاورزی دیجیتالی آشنا شوید

به گزارش پیوست، در اختیار داشتن ابزارهای دیجیتالی در فرآیند کشاورزی دستیابی به محصولات بیشتر و با کیفیت‌تر را تسهیل می‌کند. البته که آسیب به محیط زیست ناشی از استفاده مکرر فناوری و درز اطلاعات از مهم‌ترین چالش‌های کشاورزی دیجیتالی است.

ساز و کار کشاورزی دیجیتالی از چه قرار است؟

کشاورزی دیجیتالی، رویکرد جدیدی است که از فناوری‌های مختلف برای ایجاد تغییرات در سبک سنتی کشاورزی استفاده می‌شود. هدف کشاورزی دیجیتالی، ادغام ابزارهای پیشرفته مانند حسگرها، تصاویر ماهواره‌ای و تجزیه و تحلیل داده‌ها برای بهینه‌سازی فرآیند کشاورزی است. این رویکرد مبتنی بر داده به کشاورزان این امکان را می‌دهد تا آمار دقیق و در لحظه از شرایط خاک، الگوهای آب و هوا، سلامت محصول و بهره‌مندی از منابع داشته باشند.

در اختیار داشتن این اطلاعات سبب می‌شود تا تصمیمات آگاهانه‌تر اتخاذ شود و شیوه کاری با حداکثر دقت انتخاب و تنظیم شود.چنین رویکردی مزایای فراوانی دارد. هدر رفت منابع در این روش به حداقل می‌رسد و کشت و برداشت محصولات با کیفیت ارتقا می‌یابد. البته که ورود ابزار دیجیتالی به این محیط طبیعی چالش‌ها و پیامدهای مخربی را به دنبال دارد. امنیت جهانی غذا، کمبود منابع و پایداری زیست محیطی از عمده‌ترین مشکلاتی است که در کشاورزی دیجیتالی موجود است. 

به دنبال رشد جمعیت در جهان، نیاز به غذا نیز افزایش می‌یابد.  استفاده از ابزارها و فناوری در تامین تقاضای فزاینده غذا و در عین حال به حداقل رساندن ردپای اکولوژیکی فعالیت‌های کشاورزی اهمیت زیادی دارد. کشاورزی دیجیتالی با افزایش کارایی، کاهش ضایعات و افزایش پایداری، راه را برای آینده کشاورزی انعطاف‌پذیرتر و پربارتر هموار می‌کند.

فناوری و ابزارهای دیجیتالی مورد استفاده در کشاورزی دیجیتالی

کشاورزی دیجیتال به طیف متنوعی از فناوری‌ها و ابزارهای دیجیتالی برای بهینه‌سازی شیوه‌های کشاورزی و بهبود کارایی کلی متکی است. این ابزارها، داده‌ها را از منابع مختلف جمع‌آوری، تجزیه و تحلیل می‌کنند تا بینش عملی را برای کشاورزان فراهم کنند. در اینجا معرفی و توضیح چند فناوری کلیدی مورد استفاده در کشاورزی دیجیتالی آورده شده است:

حسگرها و اینترنت اشیا(IoT): حسگرها نقش مهمی در جمع‌آوری داده‌ها در کمترین زمان ممکن را دارند. حسگرهای رطوبت خاک، دما و مواد مغذی اطلاعاتی را در مورد شرایط خاک ارائه می‌کنند و این امکان را برای کشاورزان فراهم می‌آورند تا شیوه‌های آبیاری و کوددهی را به طور دقیقی تنظیم و مدیریت کنند. این حسگرها اغلب بخشی از شبکه اینترنت اشیا هستند که ارتباط یکپارچه میان دستگاه‌ها و مرکز داده مرکزی را مهیا می‌کند.

تصاویر ماهواره‌ای و سنجش از راه دور: تصاویر ماهواره‌ای و فناوری‌های سنجش از راه دور، نمای جامعی از مزارع و محصولات کشاورزی ارائه می‌دهد. ماهواره‌های مجهز به دوربین‌های تخصصی می‌توانند تصاویر چندطیفی و فراطیفی را ثبت کنند و در دستیابی به راهکارهای سازنده در مورد سلامت محصول، وجود بیماری و سطوح مواد مغذی کمک کننده باشد. کشاورزان می‌توانند از این داده‌ها برای شناسایی مناطق مشکل‌ساز و انجام اقدامات هدفمند استفاده کنند.

پهپادها: هواپیماهای بدون سرنشین یا همان پهپادهای مجهز به دوربین و حسگر می‌توانند تصاویر و داده‌های با وضوح بالا را از زوایای مختلف ثبت کنند. . پهپادها کاربردهای متعددی دارد و به ویژه برای نظارت سریع و کارآمد مزارع بزرگ مفید هستند. این فناوری باعث می‌شود کشاورزان مسائلی مانند آلودگی آفات یا کمبود مواد مغذی را آسان‌تر تشخیص دهند.

تجزیه و تحلیل داده‌ها و یادگیری ماشین: تجزیه و تحلیل داده‌ها و الگوریتم‌های یادگیری ماشینی، حجم وسیعی از داده‌های جمع آوری شده از طریق حسگرها و منابع دیگر را پردازش می‌کنند. این فناوری‌ها می‌توانند الگوها، همبستگی‌ها و ناهنجاری‌ها را در داده‌ها شناسایی کنند و به کشاورزان در تصمیم‌گیری آگاهانه در مورد کاشت، آبیاری، کوددهی و مدیریت آفات کمک کند.

سیستم‌های اطلاعات جغرافیایی(GIS): فناوری GIS داده‌های مکانی را با انواع دیگر داده‌ها ترکیب می‌کند تا نقشه‌ها و نمونه‌های اولیه‌ای ایجاد کند که بینش‌هایی را در مورد شرایط مزرعه، توپوگرافی و کاربری زمین ارائه می‌کند. کشاورزان می توانند از GIS برای برنامه‌ریزی طرح‌های مزرعه، مدیریت منابع و بهینه‌سازی الگوهای کاشت استفاده کنند.

پیش‌بینی آب و هوا بر اساس داده‌ها: دسترسی به پیش‌‌بینی‌های دقیق آب و هوا و داده‌های تاریخی آب و هوا برای تصمیم‌گیری آگاهانه در کشاورزی ضروری است. پیش‌بینی آب و هوا به کشاورزان کمک می‌کند تا فعالیت‌هایی مانند کاشت، برداشت و کنترل آفات را بر اساس شرایط آب و هوایی آینده برنامه‌ریزی کنند.

نرم‌افزارهای مدیریت مزرعه: پلتفرم‌ها و نرم‌افزارهای مختلفی که برای کشاورزی طراحی شده‌اند، امکانات مختلفی را برای مدیریت زمین و مزارع در اختیار آنها قرار می‌دهد. این ابزارها اغلب داده‌ها را از منابع مختلف دریافت کرده و پس از یکپارچه‌سازی اطلاعات و چشم‌انداز تقریبا دقیقی در مورد رشد محصول، شیوع آفات، برنامه‌های آبیاری و موارد دیگر نمایش می‌دهد.

تجهیزات کشاورزی دقیق: تجهیزات کشاورزی مدرن مانند تراکتورها و کمباین‌ها را می‌توان به GPS مجهز کرد تا امکان کاشت، سمپاشی و برداشت دقیق مهیا شود. تجهیز شدن ابزار به این فناوری موجب می‌شود منابع فقط در صورت لزوم و نیاز استفاده شده و بازدهی افزایش و تولید ضایعات کاهش یابد. 

فناوی بلاک‌چین: بلاک‌چین قابلیت افزایش شفافیت و ردیابی در زنجیره تامین مواد غذایی را دارد. کشاورزان می‌توانند از بلاک‌چین برای ثبت و به اشتراک گذاری اطلاعات در مورد منشاء، کیفیت و نحوه کار محصولات خود استفاده کنند و از این طریق با مصرف‌کنندگان ارتباط برقرار کرده و با ایجاد اعتماد همکاری کنند.

سیستم‌های آبیاری هوشمند: این سیستم‌ها از داده‌های در لحظه برای خودکارسازی و بهینه‌سازی شیوه‌‌های آبیاری استفاده می‌کنند. ساز و کار این سیستم‌ها به این شکل است که برنامه‌های آبیاری را بر اساس سطح رطوبت خاک، پیش‌بینی‌های آب و هوا و نیازهای محصول تنظیم کرده و باقی آب در اختیار را حفظ می‌کند. این سیستم، عامل مهمی در ترویج استفاده کارآمد از منابع است. 

فناوری‌های نام برده در مجموع محور اصلی کشاورزی دیجیتالی را تشکیل می‌دهد و رویکرد موثری را برای کشاورزان و مهندسان کشاورزی ارائه می‌دهد.

مزایای دیجیتالی شدن کشاورزی

همانطور که پیش‌تر اشاره شد، کشاورزی دیجیتالی مزایای متعددی دارد و به‌طور کلی رویکرد موثر در جهت استفاده بهینه از منابع شناخته می‌شود. 

مزایای استفاده از فناوری و ابزارهای دیجیتالی به شرح زیر است:

افزایش کیفیت: با بهینه‌سازی آبیاری، کوددهی و کاشت، کشاورزان می‌توانند به محصولات با کیفیتی دست بیابند. 

کارایی منابع: استفاده دقیق و درست از آب، کود، آفت‌کش و سایر منابع باعث کاهش ضایعات و اثرات خطرناک زیست‌ محیطی می‌شود.

مدیریت خطر: اطلاع یافتن از وقوع خطر و تشخیص زودهنگام بیماری یا شیوع آفات در اقدام به موقع و جلوگیری از بحران‌ مفید است.

صرفه‌جویی در هزینه‌ها: تخصیص درست منابع، ارتقای کیفیت محصولات و بهبود کارایی باعث کاهش هزینه می‌شود. صرفه‌جویی در هزینه‌ها سبب می‌شود تا منابع مالی در زمینه‌های بیشتری صرف شده و در نهایت میزان سرمایه افزایش یابد.

پایداری: کشاورزی دیجیتالی با به حداقل رساندن پیامدهای ناشی از شیوه‌های نادرست و مخرب کشاورزی و کاهش مضرات آن، شیوه‌های پایدار را ترویج می‌کند.

ورود و به‌کارگیری ابزارآلات دیجیتالی به محیط طبیعی و استفاده مستقیم از آنها در کنار تمام مزایا، چالش‌ها و معایبی را هم دارد.

معایب کشاورزی دیجیتالی

سرمایه‌گذاری اولیه: استفاده از فناوری در ابتدا نیازمند صرف هزینه‌های قابل توجهی است. تجهیز ابزارآلات کشاورزی به فناوری‌های مختلف، استخدام مهندسان این حوزه و هزینه‌های مرتبط با این موضوع تقریبا زیاد است.

حریم خصوصی و امنیت داده‌ها: حفاظت از اطلاعات مهم مزارع و زمین‌های کشاورزی از اهمیت زیادی برخوردار است. درز اطلاعات و هک شدن سیستم حفاظت از داده از دغدغه‌های اصلی این سبک از کشاورزی است.

زباله‌های الکترونیکی و دفع آنها: استفاده از ابزارهای دیجیتالی می‌تواند منجر به تولید زباله‌های الکترونیکی (e-waste) در زمانی شود که دستگاه‌ها منسوخ یا خراب می‌شوند. دور انداختن و بازیافت صحیح این وسایل برای جلوگیری از آلودگی محیطی ناشی از مواد خطرناک، بسیار مهم است.

مصرف انرژی: بسیاری از فناوری‌های به کار گرفته شده در این سبک از کشاورزی برای عملیات و پردازش داده‌ها به انرژی نیاز دارند. افزایش مصرف انرژی، به ویژه اگر از منابع تجدید ناپذیر تامین شود، می‌تواند به انتشار کربن و تخریب محیط زیست کمک کند.

اتکای بیش از حد به ورودی‌ها: در حالی که فناوری‌های دقیق مانند سنسورها و سیستم‌های کاربرد نرخ متغیر می‌توانند مصرف ورودی را کاهش دهد اما خطر اتکای بیش از حد به کودها و آفت‌کش‌ها در صورت نبود مدیریت دقیق ممکن است منجر به آلودگی خاک و آب شود.

از دست دادن شیوه‌های سنتی: پذیرش سریع فناوری‌ها ممکن است منجر به نادیده گرفتن دانش و شیوه‌های کشاورزی سنتی شود که با محیط‌  سازگار است. این از دست دادن تنوع می‌تواند بر انعطاف‌پذیری اکوسیستم و تنوع زیستی تأثیر بگذارد.

آموزش: کشاورزان و تمامی کسانی که در چارچوب کشاورزی دیجیتالی فعالیت می‎‌کنند باید مهارت‌ها لازم را فرا بگیرند. ورود بدون دانش به این حوزه کار را سخت و پیچیده می‌کند.

اتصال: دسترسی به اینترنت که اولین و مهم‌ترین اصل برای کشاورزی دیجیتالی است در برخی از مناطق امکان‌پذیر نیست و پوشش اینترنت در مناطق روستایی ضعیف است. بنابراین فرآیند کاری که اساسا مبتنی بر اینترنت است با اختلال مواجه می‌شود.

موارد گفته شده از برجسته‌ترین چالش‌های پیش رو کشاورزی دیجیتالی است که پیامدهای مختلفی را برای ساز و کار این روند به وجود می‌آورد.

کشاورزی دیجیتالی با وجود تمام مزایا و معایب، در حال تبدیل شدن به سبک غالب کشاورزی در همه جای دنیا است. این رویکرد با پیشرفت فناوری توسعه و تکامل می‌یابد و پیوسته شاهد ایجاد تغییرات در این ابزار خواهیم بود.