در این مقاله به مفهموم کشاورزی دقیق و نحوه استفاده از ابزار نوین کشاورزی برای بهبود عملکرد و مدیریت زراعی خواهیم پرداخت.
کشاورزی دقیق یا کشاورزی هوشمند (Precision Agriculture) نوعی مدیریت محاسبه شده کشاورزی میباشد که با استفاده از اطلاعات دقیق و محاسبه شده و به کارگیری ابزار مدرن کشاورزی میتواند بیشترین میزان محصول را با کمترین هزینه و خسارت های محیط زیستی تولید کند. کشاورزی دقیق ابتدا در دهه ۸۰ میلادی در ایالات آمریکا عنوان گردید، کشاورزی دقیق با افزایش بهره وری از منابع آب و خاک و کاهش ضایعات آن، ضریب بهینه محصولات کشاورزی را افزایش دهد. آزمایشات کشاورزی دقیق ابتدا برای مزارع بزرگ آغاز شد و اکنون از کشاورزی دقیق در سطح کوچک و گلخانه ها نیز استفاده میشود . در طول ده سال گذشته کشاورزی دقیق به همراه توسعه فناوری اطلاعات در جهان خصوصاً کشورهای توسعه یافته گسترش زیادی داشته است. از سال ۱۹۹۲ هر دو سال یک بار کنفرانس بین‌المللی “کشاورزی دقیق” برگزار میشود. امروزه این علم به صورت یک رشته دانشگاهی تدریس میشود و علاوه بر این، ماشین‌ها و تجهیزات، مکانیزاسیون کشاورزی دقیق در آمریکای شمالی و برخی کشورهای اروپایی 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 است.
امروزه اساسی ترین موضوعات قابل بررسی در کشاورزی دقیق درباره سیستم‌های مکان یابی gps ، کنترل از راه دور، سیستم آبیاری هوشمند، پهنه‌بندی عملکرد محصول و پهنه بندی جنس خاک، آزمایشات خاک، سیستم‌های پهنه‌بندی اطلاعات جغرافیایی و آب و هوایی ، برسی بذر، سنجش از راه دور (Remote sensing) و پیامدها و آثار کشاورزی دقیق است. اگرچه معمولا کشاورزی دقیق هزینه سرمایه‌گذاری اولیه بالایی دارد اما افزایش تولید محصول ، کاهش مصرف آب و نهاده های سم و کود و همچنین کاهش هزینه انسانی این فناوری را در آینده‌ای نزدیک فراگیر و پایدار می‌سازد.
کشاورزی دقیق چیست؟
کشاورزی دقیق سیستمی است که کشاورزان یا گلخانه داران می‌توانند کلیه وقایع و تغییرات داخل مزرعه از جمله آبیاری، کشت بذر ، رشد محصول ، بیماری ها و تغییرات آب و هوایی و سایر متغیرها را شناسایی کرده و سپس با مدیریت محاسبه شده و با استفاده از ابزار جدید کشاورزی اقدام لازم جهت افزایش بهره وری و تولید را انجام دهند. به بیان دیگر کشاورزی دقیق یک استراتژی مدیریتی است که جزییات و اطلاعات مربوط به هر قسمت از مزرعه را به کار گرفته و مدیریت دقیقی بر نهاده‌ها اعمال می‌کند. در کشاورزی دقیق اطلاعات ویژه مربوط به نوع خاک ، کیفیت تولید در هر قسمت کوچک از مزرعه ، میزان مواد غذایی در نقاط مختلف و اطلاعات آبیاری مزرعه جمع‌آوری شده و مقدار نهاده متناسب با آن قسمت بصورت بهینه به‌کار برده میشود.
با وجود اینکه در نگاه اول کاربرد کشاورزی دقیق مدیریت پیچیده‌ای را می‌طلبد و از طرفی توجیه اقتصادی چنین سیستمی با تردیدهایی مواجه است اما بنظر می‌رسد با توجه به چالشهای عمده‌ای که جهان امروز در زمینه آب، غذا، آلودگی محیط زیست و منابع انرژی با آن‌ها مواجه است، نسلهای آینده ناگزیر به روی آوردن به چنین شیوه‌هایی خواهند بود. هر چند که در حال حاضر نیز این نوع سیستم مدیریت مزرعه در کشورهای پیشرفته به‌ویژه آمریکا در حال تبدیل به سیستم رایج کشاورزی است. سهولت دسترسی به ابزارها و تکنولوژی پیشرقته در این کشورها و همچنین سطح وسیع اغلب مزارع از دیگر عوامل روی آوردن این کشورها به این نوع سیستم کشاورزی است. از طرف دیگر حساسیتهایی که در کشورهای توسعه یافتهه نسبت به خطرات زیست محیطی و بیولوژیکی محصولات کشاورزی حاصل از دستکاری‌های ژنتیکی ایجاد شده است کشاورزان این کشورها را به استفاده از سیستم‌های به زراعی جهت افزایش عملکرد در واحد سطح راغب‌تر می‌کند.
انواع روش های کشاورزی دقیق
کشاورزی دقیق با سه الگوی متفاوت قابل اجرا میباشد:
1- کشاورزی دقیق نوین:
کشاورزی دقیق نوین به شکل دسترسی متوسط به فناوری اطلاعات IT در آموزش و استفاده از سیستم‌های نیمه مکانیزه در کاشت و برداشت بیان میشود. در روشهای مدرن کشاورزی دقیق حتی مراحل کاشت و داشت را هم با ماشین‌آلات مکانیزه و با استفاده از رایانه انجام می‌دهند به‌طوری که حتی آبیاری را به صورت برنامه‌ریزی شده و توسط پردازش‌گر قابل کنترل، از اتاق نگهبانی مزرعه هدایت می‌کنند.
2- کشاورزی دقیق با فناوری بالا:
کشاورزی دقیق با فناوری بالا بر اساس استفاده گسترده از سیستم‌های اتوماتیک و فناوری‌های مکانیکی و کنترلی در امر کشاورزی و دسترسی گسترده و ضریب نفوذ بالای فناوری اطلاعات (در حوزه آموزش) تعریف میشود. در کشاورزی دقیق با فناوری بالا مراحل آماده‌سازی مزارع را با استفاده از فناوری‌های نو مثل استفاده از فناوری لیزری در تسطیح مزارع به انجام می‌رسانند.
3- کشاورزی دقیق مرسوم:
کشاورزی مرسوم هم براساس سطح پایین دسترسی به فناوری اطلاعات به عنوان ابزار آموزش و استفاده محدود از ماشین‌آلات مکانیزه به عنوان ابزار اجرا تعریف میشود. در کشاورزی دقیق مرسوم حتی می‌توان اطلاعات مختلف یک مزرعه نمونه با یک محصول را از لحاظ تنوع خاک یا حالت‌های آب دهی متفاوت بررسی و نتایج آن را ثبت کرد و با پردازش آن و تهیه نرم افزار مربوط به آن از منابع موجود استفاده لازم را به عمل آورد و با چرخش اطلاعات نرم افزاری این اطلاعات را به مزارع رساند و صاحبان مزارع را از نتایج این تجربیات آگاه کرد.
تجهیزات کشاورزی دقیق
در مدیریت کشاورزی هوشمند یا کشاورزی دقیق ابزار و ادوات مختلفی از جمله از سیستم های ماهواره ای ، gps ، نرم افزار GIs ، انواع سنسورهای مادون قرمز، استفاده از روشهای تصویر در متلب Matlab برای آبیاری، هوش مصنوعی برای آبیاری، سیستم های کنترل از راه دور، تراکتورهای مجهز به ادوات تسطیح اراضی ، کشت بذر، وجین و … استفاده میشود.
کشاورزی دقیق در تمام مراحل تولید محصول اجرا میشود . از مراحل اولیه کشاورزی ،قبل از کاشت وارد عمل میشود. این اطلاعات مربوط به شرایط خاک و اقلیم و نوع بذر، کودها و آفت کش‌های یک محصول خاص در یک منطقه مشخص و به صورت یک جا مورد برسی قرار می گیرد. این گردش اطلاعات از آن جایی که نیاز به حفظ اطلاعات و اشاعه گسترده آن برای دسترسی همگانی دارد جز در چرخه IT امکان پذیر نیست. سیستم های فناوری اطلاعات قادر هستند مدیریت مزرعه را در شرایط خاص و بحرانی با در دسترس قرار دادن اطلاعات قابل اعتماد یاری و در حل مشکلات به آن‌ها کمک کنند. پیمایش محصول با استفاده از سیستم‌های GIS و GPS صورت می‌پذیرد. به این 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. اینها نمونه‌ای از کاربرد گسترده فناوری در کشاورزی است.