کشاورزی هوشمند؛ بررسی مزایا و تفاوت آن با کشاورزی مدرن و سنتی

امروزه به دلیل بحران‌هایی مانند‌ افزایش جمعیت کره زمین و کمبود غذا صنعت کشاورزی اهمیت زیادی پیدا کرده است.

اهمیت بالای کشاورزی باعث شده است که اینترت اشیا (IoT) نه فقط سیستم آبیاری هوشمند و کوددهی مزارع، که دیدگاه ما نسبت به کشاورزی را تغییر دهد. در ادامه به طور مفصل راجع به کشاورزی هوشمند، مزایای آن و تغییراتی که در زندگی افراد به وجود می‌آورد صحبت خواهیم کرد.

کشاورزی هوشمند چیست؟

کشاورزی هوشمند مفهومی نوظهور است که به مدیریت زمین‌های زراعی با هوش مصنوعی، اینترنت اشیا و رباتیک اطلاق می‌شود. هدف استفاده از هوشمندسازی در کشاورزی بهبود بخشیدن به کمیت و کیفیت محصولات و کاهش نیروی انسانی مورد نیاز در طی فرایند تولید است.

کشاورزی هوشمند تکنولوژی‌های مختلفی مانند سنسورها، نرم‌افزارها، ربات‌ها، اتصالات، موقعیت‌یابی و تجزیه و تحلیل داده‌ها را برای کشاورزان فراهم می‌کند. به این ترتیب کشاورزان می‌توانند در هر کجا زمین خود را کنترل کرده و با اطلاعات مفید به دست آمده از ابزارها بهترین تصمیم را بگیرند.

اینترنت اشیا می‌تواند کشاورزی‌ را راحتتر،دقیق‌تر و با کیفیت بیشتری همراه سازد.یعنی ماشین‌ها و سنسورهای هوشمند نیازهای گیاهان را به شکل جداگانه تشخیص می‌دهند. کشاورزان می‌توانند برای هر متر مربع از زمین خود یا حتی هر حیوان و محصول تصمیمات جداگانه و بگیرند.

می‌توان به طور خلاصه گفت که هدف اینترنت اشیا در صنعت کشاورزی، داده محور کردن آن به منظور انجام علمی و در نتیجه افزایش بهره‌وری است.

مزایای استفاده از کشاورزی هوشمند

کشاورزی هوشمند عاملی موثر در حل بحران غذا

طبق گزارش منتشر شده وبسایت FAO در سال 2020، حدود 9% جمعیت جهان غذای کافی ندارند. برای کنترل این بحران تا سال 2050 باید میزان تولید محصولات کشاورزی 70 درصد افزایش پیدا کند تا بتوان پاسخگوی نیاز حدود 9 بیلیون نفر بود.

اگر صنعت کشاورزی شیوه فعلی را برای تولید محصول ادامه دهد، در آینده‌ای نه چندان دور به مشکل جدی تامین غذا بر خواهیم خورد. مسئله اصلی در روش فعلی، تنها کم بودن میزان تولید نیست. بلکه عوامل دیگری مانند کمبود آب شیرین، تغییرات الگوهای آب و هوا، کمبود زمین‌های قابل کشت و … نیز باعث ایجاد نگرانی شده‌اند.

کشاورزی هوشمند کلید حل این بحران است. این تکنولوژی بر پایه دانش و اصول کشاورزی پایدار بنا شده است و در نتیجه نسبت به تغییرات اقلیمی کاملا انعطاف پذیر است. از طرفی در عین حال که در مصرف آب و فضای کشاورزی صرفه‌جویی می‌کند، کمیت و کیفیت محصول را افزایش خواهد داد.

روش‌های مختلف در کشاورزی هوشمند

بسیاری بر این باورند که اینترنت اشیا روش‌های مختلفی برای کشاورزی هوشمند ارائه می‌دهد. در ادامه دو روش مهم آمده است:

کشاورزی هیدروپونیک

ترکیب کشاورزی هوشمند با کشاورزی هیدروپونیک یا آب کشت، روشی خلاقانه برای تولید محصولات بدون خاک و سم است. به علاوه در این روش به میزان بسیار کمی آب نیاز است. این روش به خصوص در کشورهایی مانند ایران که نیمه خشک و کم باران هستند، بسیار کاربردی است.

کشاورزی هیدروپونیک خود روش‌هایی مانند کشت در هوا، کشت در سنگ‌ریزه و … دارد. این روش جدید است و بسیاری از کشاورزان دانش کافی برای انجام آن را ندارند. هوشمندسازی کشاورزی به کمک کشاورزان آمده و کار را برای آن‌ها آسان می‌کند. به این ترتیب کشاورزان بیشتری می‌توانند از این روش استفاده کنند.

کشاورزی دقیق

کشاورزی دقیق به این معنا است که با استفاده از دقت فرا انسانی ماشین‌ها، گیاهان و حیوانات به بهترین نحو پرورش یابند. بر خلاف روش سنتی، در این روش کشاورز میتواند برای هر متر مربع زمین یا حتی یک گیاه تصمیم‌گیری کند و نه برای همه مزرعه.

اندازه‌گیری دقیق متغیرهای محیطی به وسیله سنسورها و تجزیه و تحلیل اطلاعات بهره‌وری را افزایش می‌دهد. تلفن همراه برای کنترل مزارع به روش کشاورزی دقیق، باعث شده که میزان درآمد کشاورزان سالانه 18% افزایش پیدا کند.

سنسورهای مورد استفاده در کشاورزی هوشمند

برای آن که اطلاعات مفید و کاربردی به دست آید و کشاورزان بتوانند تصمیم‌گیری مناسبی برای زمین کشاورزی خود داشته باشند، از سنسورهای مختلفی استفاده می‌شود. مهم‌ترین این سنسورها عبارت‌اند از:

سنسور آب

وظیفه این سنسور اندازه‌گیری PH آب برای آبیاری هدفمند و درست است. به علاوه آبرسانی مناسب ارتباط مستقیم با کیفیت محصولات دارد.

کاربرد پهپاد در کشاورزی هوشمند

پهپادها در نحوه کشت زمین میتوانند به کشاورز کمک کنند.با استفاده از فناوری‌هایی مانند نقشه برداری سه بعدی، می‌توانند قبل از کاشت محصول اطلاعات مهمی را به کشاورز بدهند تا کشاورز بتواند تصمیمات بهتری را بگیرد. پس از رشد محصولات پهپادها می‌توانند اطلاعات دیگر مانند میزان نیتروژن محصول و دیگر اطلاعات مربوط به آبیاری آن را بدست آورند.

پهپادها می‌توانند در زمینه‌هایی مانند سم پاشی مورد استفاده قرار گیرند تا این کار با استفاده از لیزرها و فناوری فراصوت با دقت و سرعت بسیار بیشتری انجام شود.

موانع پیش روی کشاورزی هوشمند

به طور کلی موانعی که پیش روی کشاورزی هوشمند هستند، به مرور زمان و با پیشرفت تکنولوژی برطرف خواهند شد. به عنوان مثال یکی از موانع پیش رو این است که کشاورزی هوشمند دائما نیاز به اینترنت دارد. اکثر مناطق غیر شهری زیرساخت لازم برای اینترنت پر سرعت را ندارند.

مساله بعدی دیدگاه کلی کشاورزان نسبت به این تکنولوژی است. بسیاری از کشاورزان تصور می‌کنند که تغییر روش سنتی یا مدرن به روش هوشمند زمان‌ و هزینه زیادی نیاز دارد. در حالیکه یادگیری کشاورزی هوشمند و کار با ابزارآلات کار دشواری نیست و هزینه اولیه نیز یک سرمایه‌گذاری است. در مدت زمانی کوتاه، سرمایه اولیه از راه‌های مختلف به کشاورزان باز خواهد گشت. به علاوه پیاده‌سازی کشاورزی هوشمند در آینده یک ضرورت است و دیر یا زود همه کشاورزان باید برای رقابت با سایرین از این روش استفاده کنند.

مانع بعدی، مالکیت اطلاعات به دست آمده از هر زمین است. این سوال پیش می‌آید که اطلاعات به دست آمده مختص کشاورزان است یا شرکت‌های هوشمندسازی هم می‌توانند از آن‌ها استفاده کنند؟ مساله حفظ اطلاعات شخصی و عدم سوء استفاده از داده‌ها، یک چالش بزرگ برای شرکت‌های هوشمندسازی و کشاورزان است.

کشاورزی هوشمند در بازار جهانی

ارزش بازار جهانی کشاورزی هوشمند در سال 2020 حدودا 13.7 بیلیون دلار آمریکا بود. تخمین زده می‌شود که این ارزش تا سال 2025 با نرخ رشد مرکب سالانه 9.8% به 22 بیلیون دلار برسد. علت این رشد نیاز جهان به خوراک بیشتر، تمایل کشاورزان به روش‌های هوشمند و تمرکز آن‌ها بر کیفیت و کمیت محصول است. گفته می‌شود که اگر  ویروس COVID-19 همه‌گیر نمی‌شد، رشد بازار کشاورزی هوشمند از این هم بیشتر بود.

بر اساس تحلیل ناحیه‌ای، آمریکای شمالی نقش مهمی در کشاورزی هوشمند دارد. علت آن تمرکز دولت بر فعالیت‌های تحقیقاتی در زمینه کشاورزی و کاهش نیروی انسانی است. در جایگاه دوم اروپا قرار دارد. انگیزه اصلی رشد کشاورزی هوشمند در اروپا را می‌توان افزایش نیاز به غذا و محصولات لبنی دانست. کشورهایی با جمعیت بالا مانند چین و هند هم به دلیل رشد روزافزون جمعیتشان پیشرفت چشم‌گیری در زمینه کشاورزی هوشمند داشته‌اند.