فن آوری اطلاعات و اثر بخشی آن در بستر گسترش کشاورزی دقیق

واژه کشاورزی دقیق Precision Agricalture برای اولین بار در دهه ۸۰ میلادی در ایالات متحده آمریکا عنوان گردید, این تعریف بر پایهٔ تقاضاهائی بنا شده تا مسائل زیست محیطی را که نتیجه فعالیت کشاورزی هم چون استفاده از آفت کش ها و کود بود را حل نماید

● مقدمه

امروزه فن‌آوری اطلاعات به‌عنوان علمی که هدف آن تولید، گسترش و حفظ امنیت می‌باشد توسعه شایانی یافته و کاربرد آن به‌میزان چشم‌گیری زندگی بشر را متأثر کرده است. یکی از حوزه‌های تأثیر فن‌آوری اطلاعات بر سایر علوم که اکنون در کشورهای پیشرفته جهان بیش از گذشته خود را نشان می‌دهد، حوزه‌ٔ تأثیر فن‌آوری اطلاعات بر کشاورزی است. امروزه فن‌آوری اطلاعات به‌عنوان بستری مطمئن و غیرقابل انکار برای گسترش کشاورزی دقیق به‌شمار می‌آید.

● کشاورزی دقیق

واژه کشاورزی دقیق (Precision Agricalture) برای اولین بار در دهه ۸۰ میلادی در ایالات متحده آمریکا عنوان گردید، این تعریف بر پایهٔ تقاضاهائی بنا شده تا مسائل زیست‌محیطی را که نتیجه فعالیت کشاورزی هم‌چون استفاده از آفت‌کش‌ها و کود بود را حل نماید و علاوه بر آن با افزایش بهره‌وری از منابع آب و خاک و کاهش ضایعات آن، ضریب بهینه محصولات کشاورزی را افزایش دهد. آزمایشات کشاورزی دقیق براساس مزارع بزرگ آغاز شد. براساس مفاهیم فن‌آوری اطلاعات مزرعه بزرگ را به واحدهای کوچک تقسیم کردند و سپس کشاورزی دقیق به‌صورت مزرعه‌داری دقیق شناخته شد. در طول ده سال گذشته کشاورزی دقیق به‌همراه توسعه فن‌آوری اطلاعات در جهان خصوصاً کشورهای توسعه‌یافته گسترش زیادی داشته است. از سال ۱۹۹۲ هر دو سال یک‌بار کنفرانس بین‌المللی ”کشاورزی دقیق“ برگزار می‌شود. امروزه این علم به‌صورت یک رشته دانشگاهی تدریس می‌شود و علاوه بر این، ماشین‌ها و تجهیزات، مکانیزاسیون کشاورزی دقیق در آمریکای شمالی و برخی کشورهای اروپائی تولید می‌شود. برای مثال حدود ۲۵۰۰۰ رایانه بر روی کمباین‌ها جاسازی شده‌اند تا میزان محصول ذرت سویا را بر طبق شاخص‌ها و استانداردهای این دانش ثبت‌ و نگهداری نمایند. با این تعریف می‌توان دریافت که یکی از راه‌های رسیدن به کشاورزی پایدار و پیشرو، حرکت در مسیر کشاورزی دقیق می‌باشد.

● الگوهای اجرای کشاورزی دقیق

کشاورزی دقیق با سه الگوی متفاوت، قابل اجراست:

۱) کشاورزی دقیق نوین

۲) کشاورزی دقیق با فن‌آوری بالا

۳) کشاورزی دقیق مرسوم

کشاورزی دقیق نوین براساس دسترسی متوسط به فن‌آوری اطلاعات در آموزش و استفاده از سیستم‌های نیمه مکانیزه در کاشت و برداشت بیان میشود و کشاورزی دقیق با فن‌آوری بالا بر اساس استفاده گسترده از سیستم‌های اتوماتیک و فن‌آوری‌های مکانیکی و کنترلی در امر کشاورزی و دسترسی گسترده و ضریب نفوذ بالای فن‌آوری اطلاعات (در حوزه آموزش) تعریف می‌شود. کشاورزی مرسوم هم براساس سطح پائین دسترسی به فن‌آوری اطلاعات به‌عنوان ابزار آموزش و استفاده محدود از ماشین‌آلات مکانیزه به‌عنوان ابزار اجرا تعریف می‌شود. با توجه به‌ تعاریف بالا نقش فن‌آوری اطلاعات در این علم بسیار مهم و حیاتی می‌باشد. کشاورزی دقیق از مراحل اولیه کشاورزی است. حتی قبل از کاشت وارد عمل می‌شود. این اطلاعات مربوط به شرایط خاک و اقلیم و نوع بذر، کودها و آفت‌کش‌های یک محصول خاص در یک منطقه مشخص و به‌صورت یک‌جا و دسته‌بندی شده به کشاورز آموزش داده می‌شود و وی کاملاً آگاهانه به اجرای نتایج تحقیقات علمی سایرین می‌پردازد، این گردش اطلاعات از آن‌جائی که نیاز به‌ حفظ اطلاعات و اشاعه گسترده آن به‌منظور دسترسی همگانی دارد جز در چرخه IT امکان‌پذیر نیست. این سیستم قادر است مدیریت مزرعه را در شرایط خاص و بحرانی با در دسترس قرار دادن اطلاعات قابل اعتماد یاری و در حل مشکلات به‌ آنها کمک کند. دیده‌بانی محصول که امروزه کاربرد گسترده‌ای یافته در روش کشاورزی با استفاده از سیستم‌های GIS و GPS صورت می‌پذیرد. به‌این صورت که با استفاده از GPS محل مورد نظر در مزرعه را که مدنظر است؛ مشخص می‌کنند و اطلاعات مربوط به آن را با مقایسه سایر داده‌ها در GIS مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌دهند. در کشاورزی دقیق مرسوم حتی می‌توان اطلاعات مختلف یک مزرعه نمونه با یک محصول را از لحاظ تنوع خاک و یا حالت‌های آب‌دهی متفاوت بررسی و نتایج آن را ثبت کرد و با پردازش آن و تهیه نرم‌افزار مربوط به آن از منابع موجود استفاده لازم را به‌عمل آورد و با چرخش اطلاعات نرم‌افزاری این اطلاعات را به مزارع رساند و صاحبان مزارع را از نتایج این تجربیات آگاه کرد. در روش‌های مدرن کشاورزی دقیق حتی مراحل کاشت و داشت را هم با ماشین‌آلات مکانیزه و با استفاده از رایانه انجام می‌دهند به‌طوری‌که حتی آبیاری را به‌صورت برنامه‌ریزی شده و توسط پردازش‌گر قابل کنترل، از اتاق نگهبانی مزرعه هدایت می‌کنند. در کشاورزی دقیق با فن‌آوری بالا مراحل آماده‌سازی مزارع را با استفاده از فن‌آوری‌های نو مثل استفاده از فن‌آوری لیزری در تسطیح مزارع به انجام می‌رسانند. این‌ها نمونه‌ای از کاربرد گسترده فن‌آوری در کشاورزی است.

● کشاورزی دقیق در ایران

در ایران به‌کارگیری سرویس‌های اینترنتی به‌منظور انجام آموزش و آشنائی با خدمات و راه‌های کشاورزی دقیق بسیار پائین است و همگان دسترسی به آن ندارند و از طرفی استفاده از روش‌های مکانیزاسیون کشاوری چندان گسترده نیست. پس چه باید کرد؟ در این مورد به بررسی وضعیت کشورهای مشابه خود می‌پردازیم.

● کشاورزی دقیق در چین

هم‌زمان با ایران در کشور چین توسعه‌ٔ اینترنت همگام با پیشرفت ICT در مناطق روستائی مورد توجه قرار گرفته و در حال اجراست و چین از مدت‌ها قبل، تسهیلات قابل توجهی به شرکت‌ها و مؤسسات فعال در زمینه IT برای راه‌اندازی مراکز روستائی و گسترش اینترنت در روستاها اختصاص داده است. این مراکز با اهداف متعددی شکل گرفتند، یکی از این اهداف و چشم‌اندازها کاربرد مراکز ICT خود برای گسترش و بهبود کشاورزی دقیق مرسوم، استفاده کرد. آنها از گسترش اینترنت در روستاها به‌منظور آموزش و هدایت کشاورزان بهره لازم را بردند و به‌صورت موازی به بررسی و ایجاد سیستم‌ەای شاخص دقیق برای محصولات مختلف کشاورزی نظیر: غلات و درختان میوه کردند. در این شاخص‌ها به پارامترهائی چون آب و خاک و کود شیمیائی و تأثیرات متفاوت عوامل بر روی آن محصول پرداخته و شاخص‌ها را به‌صورت نرم‌افزارهائی منتشر کردند. در این شاخص‌ها به بهینه ساختن استفاده از کودهای نیتروژنه در جهت کاهش صدمات زیست‌محیطی آنها و مزایای استفاده از خصوصیاتی مانند: رطوبت خاک، بافت خاک و مواد مغذی آن به‌صورت نقشه‌های تهیه‌شده توسط GIS و GPS توجه شایانی شد. انتشار این شاخص‌ها و در اختیار قرار دادن این اطلاعات به کشاورزان توسط مراکز ICT و در عین حال افزایش مدیریت اطلاعات مزارع بر پایه GIS و حمایت کشاورزان متقاضی طرح مزبور و استفاده از تکنولوژی مرسوم ماشین‌آلات کشاورزی که به‌صورت منظم و برنامه‌ریزی شده و تبدیل مزارع به سایت‌های ویژه مدیریتی مزرعه، آنها را به نتایج جالبی رساند. آنها پس از اجرای طرح در مناطق نیمه بیابانی به میزان ۳۰% بهره‌وری در مصرف آب داشته و علاوه برآن در محصولات باغی به‌میزان ۲۰% افزایش محصول را شاهد بودند و از طرفی دیگر در مصرف کود نیتروژنه ۱۱ درصد در مقایسه با روش‌های مرسوم کاهش مصرف داشتند. چینی‌ها اکنون با جدیت بسیار به‌دنبال توسعهٔ این تجربه در سطح وسیع‌تری از کشور خود هستند، علاوه براین مجریان معتقدند در نتیجه‌ بالا بردن سطح کشاورزی خود به مرز مدرن و استفاده از ماشین‌آلات مکانیزه و هرگونه اشکالات انسانی در این روش کاهش داده و باعث بهبود بهره‌وری مزارع می‌گردند.

● چگونگی استفاده از فن‌آوری کشاورزی دقیق

با توجه به تشابه و گسترده چین و ایران در زمینه تجربه ICT روستائی ـ به‌لحاظ توسعه زیربنا ـ و استفاده از سطح مرسوم مکانیزاسیون کشاورزی در دو کشور این الگو می‌تواند قابل توجه باشد. آموزش فراگیر و گسترده و از طرفی پائین آوردن تعرفه‌های استفاده از اینترنت و افزایش زیربنا، به‌منظور هدایت فن‌آوری اطلاعات به سبد اقتصادی خانوار کمک شایانی می‌تواند به این روند نماید. ابتدا آموزش و بعد ایجاد انگیزه برای استفاده از این فن‌آوری می‌تواند به‌عنوان اهرمی کارا در این زمینه عمل کند. برنامه‌ریزی و استفاده بهینه از تحقیقات کشاورزی هم باید در راستای گسترش شاخص‌ها و تولید نرم‌افزارهای متنوع و همه‌گیر کردن استفاده از آنها به‌منظور بالا بردن کیفیت کشاورزی دقیق تلاش نماید. علاوه بر این تجربه استفاده از فن‌آوری لیزری در تسطیح اراضی که به‌صورت آزمایشگاهی در شیراز انجام شد نویدبخش توسعه در بخش مکانیزاسیون است لذا با وجود مشکلات گسترده کشاورزی در ایران چون کمبود آب، پائین بودن سطح دانش بهره‌برداران، مشکلات زیست‌محیطی و ....، با توجه به توسعه فن‌آوری اطلاعات و آموزش آسان آن، استفاده از الگوی چین می‌تواند به‌منظور نیل به‌بهره‌وری و توسعه صادرات به کار روند، امری که با سرمایه‌گذاری و حمایت از بخش خصوصی عملیاتی خواهد شد.

زهید زراعی کارشناس فن‌آوری اطلاعات مرکز آموزش جهاد کشاورزی خراسان رضوی

منابع مورد استفاده

برای تهیه این مقاله از سایت‌های زیر استفاده شده است:

۱)www.percisionag.org/resources/usgs.htm

۲) www.ghss.msfc.nasa.gov/precisionag/contanxts.htm

۳) www.tmcnet.com/usubmit/۲۰۰۵/jun/۱۱۵۷۹۴۷.htm

۴) www.agri-eng.com/fa/۲۰۰۶/۰۳/post۹۰۰.php

۵) www.sharghian.com/magazine/archive۰۰۵۱۷۵.htm