تاثیر تکنولوزی های روز در کشاورزی مدرن
به گزارش DA1news: در دنیای امروز و با پیشرفت علم، بیماری‌ها بیشتر کنترل می‌شود و با افزایش جمعیت، انسان‌ها به غذای بیشتری احتیاج پیدا می‌کنند. برای دستیابی به تولید مواد غذایی بیشتر، از روش‌های جدید و تکنولوژی روز دنیا در کشاورزی استفاده می‌شود. به همین دلیل هر روز بازده تولیدات کشاورزی بالاتر می‌رود و مدرن‌تر می‌شود. کشاورزی مدرن برای اولین بار در نیمه دوم قرن بیستم و برای تأمین تقاضای مواد غذایی که روز به روز هم افزایش می‌یافت، توسعه پیدا کرد. این موضوع در کشورهای پیشرفته بیشتر مورد توجه قرار گرفته است و اکثر محصولات خوراکی گیاهی به این روش تولید می‌شود. اما متاسفانه هنوز در کشورهای در حال توسعه جدی گرفته نشده است.
توجه به این موضوع در آینده کشاورزی و تولید غلات، حبوبات و سبزیجات، کمک زیادی به استقلال کشورها از لحاظ تولیدات زراعی دارد. اما آیا می‌دانید کشاورزی مدرن چیست و چگونه انجام می‌شود؟ چه مزایایی دارد و معایب آن چیست؟ در مقاله اموزش کشاورزی مدرن این موضوع به طور کامل بررسی می‌شود. با من در عظیم مدیا همراه باشید تا باغداری مدرن و ادوات کشاورزی مدرن جهان را بشناسید.
کشاورزی مدرن چیست و چرا به وجود آمده است؟
می‌دانید که منابع کره زمین محدود است و این سیاره روز به روز فشار بیشتری را از سمت انسان‌ها تحمل می‌کند. آب شیرین در حال کم شدن است و شاید تا چندین سال آینده اولین سفرهای فضایی به مریخ آغاز شود. اما این‌ها نمی‌تواند مانع تکامل انسان و تلاش او برای پیشرفت و ایجاد زندگی بهتر روی این کره خاکی شود. این اتفاق به لطف علم امکان‌پذیر است.
کشاورزی مدرن یک منجی است که می‌تواند جمعیت روزافزون انسان‌ها را با استفاده از منابع محدود و بدون آسیب رساندن به طبیعت تغذیه کند. کشاورزی نوین به اعداد، مدیریت منابع و بازخوردها متکی است. علاوه بر این تمام سعی خود را بر کسب اطمینان از عدم وجود مشکل می‌گذارد. کشاورزی آنلاین روش کارآمدی است که با استفاده از منابع محدود آب، انرژی و فضا، تقاضای فزاینده انسان‌ها برای مواد غذایی را تامین می‌کند.
تجهیزات کشاورزی مدرن و زراعت نوین برای اولین بار در قرن هجدهم و همراه با تصویب “انقلاب کشاورزی انگلیس” برای تولید محصول بیشتر در تکه‌های کوچک زمین آغاز شد. بعدها و در دوران جنگ، دانشمندان کشاورزی مجبور به انجام کارهای پیچیده‌تری شدند که به باغبانی مدرن نیز کمک بیشتری کرد. این اتفاق در نهایت به تولید بالای محصولاتی مانند برنج و گندم منجر شد و تعداد گرسنگان کاهش یافت. اما امروزه به دلیل کمبود آب، وجود این روش‌های نوین بیشتر احساس می‌شود. از طرفی منابع انرژی هم کاهش پیدا می‌کند؛ اما خوشبختانه در اطراف ما تکنولوژی‌های متنوع و مفیدی برای حمایت از این ایده پیشرفته وجود دارد.
اهمیت کشاورزی نوین در دنیای امروز | مزایای کشاورزی مدرن
سلامتی انسان و تامین انرژی موردنیاز همواره مورد اهمیت بوده است. علاوه بر این انسان‌ها در طول زمان در تلاش بوده‌اند تا با صرف هزینه‌های کمتر، تولید بیشتری داشته باشند. کشاورزی مدرن به این هدف جامه عمل پوشاند و انسان از این طریق به مزایای بسیار زیادی دست پیدا کرد. مزایایی از قبیل اینکه:
بیشتر مردم در سراسر جهان بیشتر و بهتر غذا می‌خورند؛
افزایش تولید باعث بهبود مداوم رژیم‌های غذایی، افزایش غذاهای در دسترس، تنوع غذایی و دسترسی به محصولات غذایی با پروتئین بالا شده است؛
مواد غذایی اضافی تولیدی توسط سیستم‌های مدرن، باعث درک بهتر زندگی و پتانسیل‌های موجود شده است؛
باعث افزایش بهره‌وری نیروی کار می‌شود و از توسعه و رشد انسان پشتیبانی می‌کند؛
با کاهش هزینه‌های غذا، کیفیت و سطح زندگی بهبود یافته است. در نتیجه قدرت خرید بیشتری برای کالاهای مصرفی دیگر مانند آموزش، بهداشت و درمان و تفریحات به وجود آورده است؛
درآمد مصرف‌کننده را افزایش داده است. این روند عامل اصلی رشد اقتصادی در کشورهای پیشرفته و در برخی از کشورهای در حال توسعه بوده است؛ زیرا امروزه مصرف‌کنندگان در ایالات متحده کمتر از 10% از درآمد خود را صرف خرید غذا می‌کنند؛ در حالی که این مقدار برای بسیاری از کشورهای در حال توسعه، نیم یا بیش از نیمی از درآمد است. این امر باعث افزایش کیفیت زندگی می‌شود.
کشاورزی مدرن باعث توسعه یک سیستم تجاری قوی و مبتنی بر قوانین برای بهبود توزیع غذا و افزایش دسترسی در مناطق با مشکل کمبود غذا بوده است.
فشارهای فیزیکی وارد بر محیط زیست کاهش یافته است.
متاسفانه گرسنگی و سوء تغذیه کنونی به حدود یک میلیارد نفر در جهان رسیده است. سیاست‌های ضعیف، بهره‌وری پایین و درآمد پایین باعث این موضوع شده است. عدم استفاده از فناوری‌های جدید برای پیشرفت بهره‌وری در مزرعه و سیستم غذایی، این مشکلات را بدتر می‌کند. مخصوصا مشکلات افراد و خانواده‌هایی که در فقر زندگی می‌کنند. باغداری مدرن با فوایدی که دارد، باعث افزایش تولید و کمتر شدن این مشکلات شده است.
کشاورزی مرسوم چه معایبی دارد و چرا باید از کشاورزی نوین استفاده کنیم؟
کشاورزی در مقیاس صنعتی با استفاده از کودهای شیمیایی، علف‌کش‌ها، سموم دفع آفات، آبیاری زیاد و سایر روش‌های غیر قابل کنترل، به عنوان کشاورزی متداول در نظر گرفته می‌شود. مهم‌ترین عیب کشاورزی متعارف شامل موارد زیر است:
از آفت کش‌ها، علف‌کش‌ها و کودهای مصنوعی برای محافظت و تغذیه محصولات استفاده می‌شود؛
این روش هم برای کاربر و هم برای محیط زیست خطرناک است؛ زیرا تقاضا به حدی است که مقیاس صنعتی فقط به فکر تأمین تقاضا است و به سلامت مصرف‌کنندگان یا حفظ طبیعت اهمیتی نمی‌دهد؛
این روش برای کشاورزان در مقیاس کوچک انتخاب بدی است؛ زیرا کسب‌وکارهای بزرگ در حوزه کشاورزی قدرت خرید و تامین بیشتری دارند و همواره کشاورزان کوچک را به چالش می‌کشند؛
کشاورزی معمول به آبیاری شدیدی نیاز دارد که باعث هدر رفتن زیاد آب می‌شود و روش مناسبی برای حفاظت از محیط زیست نیست.
چرا استفاده از ماشین آلات کشاورزی مدرن ضروری است؟
صدای کشاورزی نوین به گوش بسیاری از کشاورزان سراسر جهان رسیده است. اما این افراد به چه تجهیزاتی نیاز دارند؟ آخرین فناوری‌های استفاده شده در باغداری مدرن سنسورها، GPS (برای اتوماسیون ماشین‌آلات) و بهینه‌سازی آبیاری با استفاده از تجزیه و تحلیل نرم‌افزار است. بسیاری از شرکت‌ها در کشورهای پیشرفته از اینترنت اشیا (IoT) استفاده می‌کنند.
جالب است بدانید که بانک‌ها، سرمایه‌گذاران خطرپذیر و سرمایه‌گذاران جمعیت به خوبی در این مورد اطلاعات کسب کرده‌اند و آماده سرمایه‌گذاری‌های عظیم در این زمینه هستند. به هر صورت تمامی اتفاقات و تجهیزات نشان از بهتر بودن شرایط و بازده کار در این نوع زراعت دارد. پس بهتر است که کم کم تمامی کشاوران به این سمت و سو تمایل پیدا کنند.
در صحبت از ارگانیسم‌های زنده، “هموستاز” یا تعادل فیزیولوژیکی برای رشد بسیار مهم است. هر چیزی که بیش از حد وجود داشته باشد یا کم باشد روی رشد گیاه تأثیر می‌گذارد و باعث کاهش عملکرد می‌شود. تمامی این اطلاعات در کشاورزی مدرن جمع‌آوری شده‌اند و به تنظیم مواد مغذی، آبیاری، کنترل رطوبت، نور و … کمک می‌کند. محصولاتی مانند Trutina به کشاورزان اجازه می‌دهد تا اطلاعات حیاتی مربوط به فیزیولوژی گیاه – به منظور بهینه‌سازی و تنظیم محتویاتی که به رشد کامل گیاه کمک می‌کنند – را جمع‌آوری کنند. همچنین تمامی داده‌ها توسط رایانه‌ها ثبت، ذخیره و تجزیه و تحلیل می شوند تا مداخلات انسانی و خطاهای ناشی از آن را کاهش دهند.
ماشین های کشاورزی مدرن چیست؟
ظهور الکترونیک در کشاورزی نوین تاثیر فوق‌العاده‌ای داشته است و مزارع و گلخانه‌ها را به سنسورها، دستگاه‌ها و تجزیه و تحلیل های مختلف مجهز کرده است. ابزارها و ماشین‌آلاتی که از این بخش پشتیبانی می‌کنند بسیار زیاد است؛ اما به منظور درک این موضوع را می توان آن‌ها را در دسته‌های مختلف طبقه‌بندی کرد:
تجهیزاتی الکترونیکی:
ترکیبات مختلف حسگری مانند پیرانومتر (اندازه‌گیری نور خورشید) یا تست‌کننده خاک وجود دارد که به کشاورز کمک می‌کند عنصر کمبود یا اضافی را درک کند؛ و تجهیزات رباتیک برای کمک رساندن به کارهای دستی.
ماشین‌آلات: ماشین‌آلات مدرن با قابلیت‌های متعدد می‌توانند جایگزین کارهای پرمشغله شوند و آن‌ها را آسان‌تر، ارزان‌تر و ایمن‌تر کنند.
علم نرم‌افزار و داده: فیزیولوژی گیاهی مختلف، تجزیه و تحلیل سلامت خاک و حتی نرم‌افزار مدیریتی مانند Insight Manager در این زمینه استفاده می‌شود که می‌تواند به کشاورز در به روز بودن و برنامه‌ریزی استراتژی کشاورزی همراه با علم داده‌های مدرن کمک کند. این موضوع در نهایت به رشد کشاورزی کمک می‌کند.
بیوتکنولوژی گیاهی: این بخش در مورد جوان‌سازی محصول و اطمینان از داشتن یک پایه ساختمانی قوی برای گیاه است.
کشاورزی مدرن در ایران چگونه به رشد تجارت کشاورزی کمک می‌کند؟
هنگامی که شغل کشاورزی شما سرعت بیشتری پیدا می‌کند، به سرمایه‌گذاری، نیروی کار و منابع بیشتری احتیاج پیدا می‌کنید. مدیریت این عوامل محدودکننده با روش‌های نوین کشاورزی برای اطمینان از دریافت سود انجام می‌شود. هزینه‌ها باید صرف منابعی مانند کودها، سموم دفع آفات، تجهیزات آبیاری، ماشین‌آلات و … شود؛ اما هزینه‌های مورد نیاز با استفاده از روش‌های مدرن به حداقل می‌رسند. به عنوان مثال در اواسط رشد، نیترات کلسیم در خاک زمین‌های کشاورزی کاهش می‌یابد و عملکرد را هم کمتر می‌کند؛ اما درون خاک شما حسگرهایی قرار دارد که این کاهش را هشدار می‌دهد. اگر چنین تجهیزاتی وجود نداشته باشد، عملکرد تولید کاهش پیدا می‌کند و در نتیجه بازده فروش و نهایتا درآمد ناشی از کشاورزی کاهش پیدا می‌کند.
جالب است بدانید که تاثیر کشاورزی مدرن روی کشاورزان متوسط و کوچک بیشتر است. زیرا کنترل بیشتر روی فضای زراعت می‌تواند بهره‌وری آن‌ها را نسبت به کشاورزان در مقیاس صنعتی – که قبلاً فناوری مدرن را اجرا کرده‌اند – بالاتر ببرد. با کاهش وابستگی به عوامل شیمیایی، مواد غذایی تولیدی تازه‌تر و سالم‌تر می‌شوند. سلامت بالای این محصولات و دسترسی آسان باعث افزایش تقاضا می‌شود. علاوه بر این نیاز به نیروی کار و آبیاری به شدت کاهش می‌یابد و عملکرد زمین‌های کشاورزی به طور شگفت‌انگیزی بالا می‌رود.
آیا فناوری‌های جدید در کشاورزی کمبود متخصص را جبران می‌کند؟
یکی از مشكلات مهم در صنعت كشاورزی، كاهش متخصصان تحصیل‌كرده وکاربلد است. اکثر جوان‌ها به سمت موضوعات مهندسی و فناوری اطلاعات می‌روند و افراد علاقه‌مند به کشاورزی کمتر است. اما خوشبختانه هوش مصنوعی و قدرت محاسباتی کافی برای جبران این کمبود وجود دارد. مثلا:
تراکتورهای GPS میدان را مانند یک تکه کیک شخم می‌زنند و کمترین نیاز را به مداخله دستی دارند؛
مزارع خورشیدی که همزمان تولید نیرو می‌کنند، به رشد گیاهانی که به سایه نیاز دارند کمک می‌کنند؛
آب‌پاش‌های اتوماتیک همزمان با کاهش رطوبت و خشک شدن خاک، آب موردنیاز را تأمین می‌کنند؛
بنابراین مدیریت یک مزرعه کوچک به تنهایی با نوآوری های نوین کشاورزی از هر زمان دیگری در طول تاریخ آسان‌تر شده است.
چگونه می توان از عناصر فوق برای بهینه‌سازی تولید استفاده کرد؟
کاملاً واضح است که کشاورزی مدرن در افزایش تولید و در نتیجه افزایش سود تاثیر زیادی دارد. اما جدای از این‌ها، مزیت عمده برای همه “پایداری” است. در این روش هیچ کدام از روش ها مخرب یا فرساینده نیستند. بنابراین از خاک حاصلخیز محافظت می‌شود، در مصرف آب صرفه‌جویی می‌شود، از منابع طبیعی به طور کارآمد استفاده می‌شود و در نهایت محصولات سالم و تازه به دست می‌آید. در کشاورزی نوین تمامی موارد موردنیاز گیاهان فراهم می‌شود و منابع هدر نمی‌روند. با رشد اینترنت اشیا، مداخله دستی به حداقل می‌رسد و در نهایت به سود بالا خواهد رسید.
انواع تکنولوژی‌ها و امکانات در کشاورزی مدرن
کشاورزی عمودی در محیط داخلی
کشاورزی عمودی در محیط داخلی باعث کاهش مسافت طی شده در زنجیره تأمین می‌شود و محصول را افزایش می‌دهد. کشاورزی عمودی در محیط داخلی به عنوان یک روش برای پرورش محصولات در یک محیط بسته، کنترل شده و روی هم چیده شده تعریف می‌شود. می‌توان از قفسه‌های در حال رشد که به صورت عمودی نصب شده‌اند، زمین مورد نیاز را به طور قابل توجهی کاهش داد. این نوع پرورش گیاه معمولا در فضای محدود شهری انجام می‌شود. این مزارع از یک نظر دیگر نیز منحصربهفرد هستند و آن عدم نیاز به خاک است. بنابراین برای گیاهانی که برای رشد گیاهان به خاک نیاز ندارند مفید هستند.
سبزیجات معمولا در یک کاسه آب غنی از مواد مغذی رشد پیدا می‌کنند یا ممکن است ریشه‌های گیاه به طور سیستماتیک با آب و مواد مغذی اسپری شود. همچنین به جای نور طبیعی خورشید از چراغ‌های رشد مصنوعی استفاده می‌شود.
مزایای کشاورزی عمودی شامل موارد زیر است:
رشد پایدار شهری؛
حداکثر عملکرد محصول؛
کاهش هزینه‌های نیروی کار؛
اندازه‌گیری و کنترل دقیق متغیرهایی مانند نور، رطوبت و آب در تمام طول سال کنترل؛
افزایش برداشت قابل اعتماد مواد غذایی؛
کاهش مصرف آب و انرژی؛
کاهش آب مصرفی تا 70% نسبت به مزارع سنت؛
استفاده از روبات برای برداشت، کاشت و تدارکات.
اتوماسیون مزرعه
اتوماسیون مزرعه هوشمند نوعی فناوری است که مزارع را کارآمدتر می‌کند و چرخه تولید محصول یا دام را به طور خودکار انجام می‌دهد. هر روز تعداد بیشتری از شرکت‌ها در حال کار روی فناوری رباتیک برای تولید هواپیماهای بدون سرنشین، تراکتورهای خودکار، ماشین‌های رباتیک، آبیاری خودکار و روبات‌های بذرپاش هستند. اگرچه این فناوری‌ها نسبتاً جدید هستند، اما این صنعت شاهد ورود تعداد زیادی از شركت‌های سنتی به اتوماسیون مزرعه بوده است.
پیشرفت‌های جدید در فناوری‌های مختلف از رباتیک و هواپیماهای بدون سرنشین گرفته تا نرم‌افزار دید رایانه‌ای، باعث تحول کشاورزی مدرن شده است. هدف اصلی فناوری اتوماسیون مزرعه پوشش دادن کارهای ساده و پیش پا افتاده است. فناوری اتوماسیون مزرعه به موضوعات عمده‌ای از جمله افزایش جمعیت جهانی، کمبود نیروی کار در مزرعه و تغییر تنظیمات مصرف‌کننده می‌پردازد.
برخی از فناوری‌های اصلی که معمولاً توسط مزارع مورد استفاده قرار می‌گیرند عبارتند از:
اتوماسیون برداشت؛
تراکتورهای خودمختار؛
بذرپاشی و از بین بردن علف‌های هرز؛
و هواپیماهای بدون سرنشین.
گلخانه‌های نوین، یک ابزار کشاورزی مدرن
صنعت گلخانه در دهه‌های اخیر در حال تبدیل به مقیاس‌های کوچک است تا عمدتا برای اهداف تحقیقاتی و زیبایی‌شناسی (مثلا باغ‌های گیاه‌شناسی) استفاده شود. از طرف دیگر تولیدکنندگان به دنبال فضاهای بسیار بزرگتر برای تولید مواد غذایی که معمولا در زمین‌های کشاورزی مرسوم تولید می‌شوند، هستند. جالب است بدانید که صنعت گلخانه در کل جهان سالانه تقریباً 350 میلیارد دلار است و سهم گلخانه و کشاورزی مدرن در امریکا کمتر از 1% است. احتمالا سهم کشاورزی مدرن هلند بسیار بیشتر است.
گلخانه‌ها در سال‌های اخیر با رشد چشمگیر بازار پیشرفت‌های خوبی داشته‌اند. گلخانه‌های مدرن با استفاده از چراغ‌های LED و سیستم‌های کنترل خودکار، محیط رشد را بهتر کرده‌اند. معمولا شرکت‌های گلخانه‌ای رو به رشد، امکانات خود را در نزدیکی مراکز شهری قرار می‌دهند تا از موقعیت افراد محلی و تقاضای روزافزون آن‌ها برای فروش بیشتر استفاده کنند.
کشاورزی دقیق
شرکت‌های جدید کشاورزی در حال توسعه از فناوری‌هایی استفاده می‌کنند که به کشاورزان اجازه می‌دهد با کنترل هر کدام از متغیرهای محصولات زراعی مانند سطح رطوبت، آفت، شرایط خاک و اقلیم‌های کوچک، بازده محصول را به حداکثر برسانند. کشاورزان با تهیه تکنیک‌های دقیق‌تر برای کاشت و پرورش محصولات، می‌توانند کارایی را افزایش دهند و هزینه‌ها را بهتر مدیریت کنند.
شرکت‌های کشاورزی دقیق یک فرصت بزرگ برای رشد پیدا کرده اند. گزارش اخیر شرکت Grand View Research پیش‌بینی می‌کند که بازار کشاورزی دقیق تا سال 2025 به 43.4 میلیارد دلار برسد. اگر بتوان این نوع فناوری را در ایران پیاده‌سازی کرد، احتمالا واردات مواد غذایی گیاهی کاهش زیادی پیدا می‌کند.
بلاکچین در کشاورزی مدرن
از قابلیت بلاکچین برای ردیابی سوابق مالکیت، مقاومت در برابر دستکاری و حل موارد فوری مانند کلاهبرداری مواد غذایی، یادآوری‌های ایمنی، ناکارآمدی زنجیره تامین و ردیابی مواد غذایی در سیستم غذایی فعلی استفاده می‌شود. ساختار غیر متمرکز منحصربهفرد بلاکچین، تولید محصولات و روش‌های تأیید شده برای ایجاد محصولات برتر را تضمین می‌کند. ردیابی‌ها برای زنجیره تأمین مواد غذایی حیاتی است. از طرفی چارچوب ارتباطی موجود در اکوسیستم غذایی، قابلیت ردیابی را به یک کار وقت‌گیر تبدیل کرده است. زیرا برخی از طرف‌های درگیر هنوز مانند قدیم اطلاعات را روی کاغذ ردیابی می‌کنند. اما ساختار بلاکچین تضمین می‌کند که هر مهره در طول زنجیره ارزش غذایی برای ایجاد یک سیستم پاسخگو و قابل پیگیری، نقاط داده را ایجاد و به طور ایمن به اشتراک می‌گذارد.
هوش مصنوعی در کشاورزی مدرن
ظهور کشاورزی دیجیتال و فناوری‌های مربوط به آن فرصت‌های جدیدی برای داده‌ها ایجاد کرده است. سنسورهای از راه دور، ماهواره‌ها و پهپادها می‌توانند به صورت 24 ساعته اطلاعات را در کل زمین جمع‌آوری کنند. این موارد سلامت گیاه، وضعیت خاک، دما، رطوبت و … را کنترل می‌کند. مقدار داده‌هایی که این سنسورها تولید می‌کنند بسیار زیاد است و اهمیت اعداد در انبوهی از داده‌ها پنهان است. این ایده به کشاورزان اجازه می‌دهد تا از طریق فناوری پیشرفته (مثلا ارزیابی از دور) درک بهتری از وضعیت زمین داشته باشند و اطلاعات بیشتری در مورد وضعیت زمین و گیاهان به دست بیاورند. اطلاعاتی که اصلا با چشم غیر مسلح نمی‌توان دید، ولی از این طریق به سرعت در دسترس خواهد بود.
حسگرهای از راه دور باعث می‌شوند تا الگوریتم‌ها محیط یک زمینه را به عنوان داده‌های آماری قابل درک و مفید برای کشاورزان – به منظور تصمیم‌گیری بهتر – تفسیر کنند. الگوریتم‌ها داده‌ها را پردازش می‌کنند، بر مبنای داده‌های دریافتی سازگار می‌شوند و حتی یاد می‌گیرند. هرچه ورودی و اطلاعات آماری بیشتری باشد، الگوریتم در پیش‌بینی طیف وسیعی از نتایج بهتر عمل می‌کند. هدف این است که کشاورزان بتوانند با استفاده از هوش مصنوعی و از طریق تصمیم گیری بهتر، به هدف خود یعنی برداشت بهتر دست پیدا کنند.
