۵ مهر ۱۴۰۰ - ۰۸:۰۰
کد خبر: . ۱۰۹٬۴۰۱
دنیا در مسیر بهینه سازی منابع آب کشاورزی؛ به کارگیری هوش مصنوعی در پردازش رفتار گیاه

با توجه به رشد جمعیت، صنعتی شدن و تغییرات آب و هوایی، انتظار می رود که رقابت بر سر منابع آب افزایش یابد و تأثیر خاصی بر کشاورزی که که حدود ۷۰ درصد از کل آب در سطح جهان را مصرف می کند، داشته باشد.

بازار؛ گروه بین الملل: با افزایش توسعه اقتصادی و رشد جمعیت، جهان تشنه حیاتی ترین منبع یعنی آب خواهد شد. در عین حال، تغییرات آب و هوایی نیز موجب ایجاد مشکلاتی برای در دسترس بودن و کیفیت آب خواهد گردید.

با توجه به رشد جمعیت، شهرنشینی و تغییرات آب و هوایی، انتظار می رود که رقابت بر سر منابع آب افزایش یابد و تأثیر خاصی بر کشاورزی داشته باشد. پیش بینی می شود جمعیت تا سال ۲۰۵۰ به بیش از ۱۰ میلیارد نفر برسد و این جمعیت چه شهری و چه روستایی، برای تامین نیازهای اولیه خود به غذا و فیبر نیاز دارد.

از طرفی، با افزایش کالری و غذاهای پیچیده تر که با رشد درآمد در کشورهای در حال توسعه همراه است، تخمین زده می شود که تولید محصولات کشاورزی تا سال ۲۰۵۰ تقریباً ۷۰ درصد افزایش یابد.

بر همین اساس، مدیریت کارآمد آب به عنوان یک منبع طبیعی تجدید ناپذیر و محدود، یک چالش بزرگ برای آینده کشاورزی است که حدود ۷۰ درصد از کل آب برداشت شده در سطح جهان را مصرف می کند، زیرا توانایی بهبود مدیریت آب در کشاورزی به طور معمول با سیاست های ناکافی، ضعف عمده سازمانی و محدودیت های مالی محدود می شود.

موسسات دولتی و خصوصی (شامل وزارتخانه های کشاورزی و آب، مقامات حوزه، سازمان های آبیاری، مصرف کنندگان آب و سازمان های کشاورزان) عموما فاقد محیط مناسب و ظرفیت های لازم برای انجام موثر وظایف خود هستند.

افزایش سودآوری و بهینه سازی منابع در مزارع با استفاده از فناوری های اطلاعاتی مانند سنسورهای اندازه گیری رطوبت، دما و هدایت الکتریکی خاک یا لایه های زیرین و با به کارگیری سیستم های آبیاری که امکان استفاده کارآمد از کودها و آب را فراهم می کند، امکان پذیر است.

طبق داده های بانک جهانی، با توجه به اینکه بیش از ۳۳۰ میلیون هکتار در جهان دارای امکانات آبیاری است، بنابراین توانایی بهبود مدیریت و عملکرد این تأسیسات و دستیابی به آبیاری و کوددهی دقیق حائز اهمیت است.

نوآوری های تکنولوژیکی نه تنها موجب رشد بهره وری کشاورزی می شود، بلکه پایداری و حفاظت از محیط زیست را نیز بهبود می بخشد. بر همین اساس و به منظور افزایش عملکرد و کارایی در مصرف آب کشاورزی، شرکت Nutricontrol (یک شرکت اسپانیایی پیشرو در تجهیزات کنترل آب و هوا و اتوماسیون آبیاری در گلخانه ها) در حال به کارگیری فناوری دقیقی است که امکان اتوماسیون و کنترل باروری را فراهم می کند.

در این شرکت، میخ های آهنی با طراحی قوی، جمع و جور و قابل حمل بر اساس نیاز خاص طراحی شده اند و حداکثر فناوری را در حداقل فضا ارائه می دهند. بنابراین، با استفاده از این تجهیزات کشاورزان میتوانند در مزارع صرفه جویی زیادی در مصرف انرژی داشته باشند.

از طرفی، استفاده بهینه از آب از طریق آبیاری همواره پیوند ناگسستنی با تکامل کشاورزی و انجام موفقیت آمیز آن داشته است در حالی که مدیریت کارآمد منابع آب در کنار تجزیه و تحلیل هزینه ها و استانداردهای مورد نظر برای فناوری یک اقدام متعادل کننده ظریف است.

با توجه به اهمیت کاهش مصرف آب و همچنین افزایش تقاضای غذا، انتظار می رود که مصرف آب ۱۵ درصد دیگر را برای برآوردن این تقاضا افزایش دهد.

کشاورزی دقیق و انقلاب هوش مصنوعی

شرکت های فناوری به همراه تولیدکنندگان با حل این مشکل پیچیده از طریق روش های دقیق کشاورزی و ابزارهای نمایان، وارد عمل شده اند. هوش مصنوعی (AI) یکی از زمینه های فناوری است که در جهت افزایش بهره وری آب در این زمینه و همچنین در گلخانه گام برداشته است.

فناوری ها، دستگاه ها و پلتفرم های در حال ظهور کشاورزان را قادر می سازد تا حجم بی سابقه ای از داده ها را از منابع متعدد جمع آوری و از آنها استفاده کنند. الگوهای زمان بارش، تصاویر هوایی، رکورد عملکرد ، سنسورهای میدان و غیره از این جمله هستند که به کشاورزان در این زمینه کمک می کنند

در عوض، داده های جمع آوری شده را می توان در کنار داده های پیش بینی (از تقاضای بازار تا آب و هوا) پردازش و ترکیب کرد تا به کشاورزان در تصمیم گیری های هوشمندانه بر اساس دقیق ترین پیش بینی هایی که تا کنون به آن دسترسی داشته اند، کمک کند.

زمان بندی و توزیع بهینه آبیاری

شناسایی مناطقی که بیش از حد آب مصرف می کنند یا کم آب میشوند، بسیار مهم است. یک کار روزانه که ارزیابی آن برای هر کشاورز دشوار است، تعیین مقدار مناسب آب برای به دست آوردن عملکرد و کیفیت مطلوب است.

بسته به نوع گیاه، آبیاری بیش از حد نیز خطرات خود را دارد. برای مثال، آبیاری بیش از حد محصولات پنبه منجر به رشد برگ های بیشتر به جای گل های پنبه ای که ارزش محصول را حفظ می کنند، می شود.

هدف کشاورزان ایجاد یک برنامه آبیاری مطلوب برای محصولات خود است که عملکرد و کیفیت را بهینه می کند، در حالی که هزینه ها را کنترل می کند. تبخیر و تعرق یک معیار کلیدی برای ایجاد یک سیستم آبیاری است که متناسب با نیازهای یک گیاه است. این امر نشان دهنده مجموع تبخیر از سطح زمین به علاوه تعرق از گیاهان نیز می باشد.

علاوه بر آن، تصاویر ماهواره ای مدرن و پیش بینی آب و هوا به کشاورزان کمک می کند تا ارزیابی تبخیر و تعرق را بهبود بخشند. با این حال، پیشرفت در فناوری حسگر اینترنت اشیاء  با اندازه گیری رفتار گیاهان به جای یا علاوه بر خاک و آب و هوا، به تصمیم گیری های جدی تر آبیاری کمک می کند.

موتورهای هوش مصنوعی قدرتمند قادر به پردازش و تجزیه و تحلیل داده های حاصل از تصاویر ماهواره ای، پهپادها یا هواپیماهای بدون سرنشین هستند.

همچنین، یادگیری ماشین و به ویژه الگوریتم های یادگیری عمیق، می تواند به شرکتهای کشاورزی در تفسیر داده های تصاویر و شناسایی الگوهایی که مسائل آبیاری را مورد توجه قرار می دهد (و همچنین مسائل دیگر مانند آفات) کمک نمایند.

 اگر تصاویر با سنسورهای خاک و گیاه ترکیب شوند، داده ها می توانند نیازهای آبیاری را در زمان واقعی بسیار دقیق بخوانند و همچنین در مورد مسائل احتمالی به کشاورزان هشدار دهند.

آینده کشاورزی مبتنی بر هوش مصنوعی
به روشی مشابه که در آن خودروهای خودران باید رانندگی خود را تغییر دهد، کشاورزی و زراعت طی یک دهه با اتخاذ ابزارهای خودران مبتنی بر هوش مصنوعی باز تعریف می شود. در حالی که امروزه عملکرد هوش مصنوعی و تجزیه و تحلیل پیش بینی بیشتر اطلاع رسانی برای فرایندهای تصمیم گیری کشاورزان است، در آینده ای نه چندان دور ماشین ها قادر خواهند بود به صورت مستقل کار کنند.

ماشینهای مستقل در کشاورزی تنها نیازهای محصول را در نظر نمی گیرند. آنها از هوش برخوردار خواهند بود تا عواملی مانند کیفیت عملکرد و ملاحظات مالی مرتبط با هزینه های انرژی و سایر پارامترها را مد نظر قرار دهند.

در حالی که آبیاری و مصرف آب به طور کلی یک امر مهم برای شروع فعالیتهای کشاورزی است، کشاورزی مبتنی بر هوش مصنوعی همچنین سنگ بنایی برای سایر فرآیندهای زراعی از جمله کوددهی و حفاظت از محصولات نیز خواهد شد.

۵ مهر ۱۴۰۰ - ۰۸:۰۰
کد خبر: ۱۰۹٬۴۰۱

اخبار مرتبط

برچسب‌ها

نظر شما

شما در حال پاسخ به نظر «» هستید.
  • نظرات حاوی توهین و هرگونه نسبت ناروا به اشخاص حقیقی و حقوقی منتشر نمی‌شود.
  • نظراتی که غیر از زبان فارسی یا غیر مرتبط با خبر باشد منتشر نمی‌شود.
  • 4 + 8 =