Farmer's Pride International Investiments
تعزيز الزراعة الإيكولوجية الزراعة ل العادل أنظمة غذائية
An Agriculture Division of the Hunter's Global Network PTY LTD
.png){kind=small}
.jpg){kind=small}
ذكي الزراعة
كما تسعى لجذب الشباب إلى سلسلة القيمة الزراعية، وقد انضم المزارعون الكبرياء الدولية على حد سواء الذكية المناخ والجيل الزراعة الذكية.
"الزراعة الذكية" مفهوم ناشئ يشير إلى إدارة المزارع باستخدام تقنيات مثل إنترنت الأشياء ( IoT ) والروبوتات والطائرات بدون طيار والذكاء الاصطناعي ( AI ) لزيادة كمية المنتجات وجودتها مع تحسين العمالة البشرية التي يتطلبها الإنتاج.
هذا مفهوم إداري يركز على تزويد الصناعة الزراعية بالبنية التحتية للاستفادة من التكنولوجيا المتقدمة - بما في ذلك البيانات الضخمة والسحابة وإنترنت الأشياء ( IoT ) - لتتبع العمليات ومراقبتها وأتمتتها وتحليلها.
الزراعة الذكية مناخيا تتضمن ممارسات زراعية تعمل على تحسين إنتاجية المزرعة وربحيتها ، وتساعد المزارعين على التكيف مع الآثار السلبية لتغير المناخ وتخفيف آثار تغير المناخ ، على سبيل المثال عن طريق عزل الكربون في التربة أو تقليل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري.
مستقبل الزراعة
تقنيات الزراعة الذكية
ما هي المزرعة الذكية؟
الزراعة الذكية هي مفهوم ناشئ يشير إلى إدارة المزارع باستخدام تقنيات المعلومات والاتصالات الحديثة لزيادة كمية ونوعية المنتجات مع تحسين العمالة البشرية المطلوبة.
من بين التقنيات المتاحة للمزارعين في الوقت الحاضر:
أجهزة الاستشعار: التربة والمياه والضوء والرطوبة وإدارة درجة الحرارة
البرمجيات: حلول برمجية متخصصة تستهدف أنواعًا معينة من المزارع أو تستخدم حياديًا في الحالة منصات إنترنت الأشياء
الموقع: GPS ، الأقمار الصناعية ، إلخ.
الروبوتات: الجرارات المستقلة ، ومنشآت المعالجة ، إلخ.
تحليلات البيانات: حلول التحليلات المستقلة ، خطوط أنابيب البيانات لحلول المصب ، إلخ.
كيف تغير هذه التقنيات الزراعة بالفعل ، وما هي التغييرات الجديدة التي ستحدثها في المستقبل؟
العمل المستقل والروبوت
استبدال الأتمتة للعمالة البشرية هو اتجاه متزايد عبر العديد من الصناعات ، والزراعة ليست استثناء. معظم جوانب الزراعة كثيفة العمالة بشكل استثنائي ، ويتكون الكثير من هذا العمل من مهام متكررة وموحدة - مكان مثالي للروبوتات والأتمتة.
نحن نرى بالفعل الروبوتات الزراعية - أو AgBots - وهي تبدأ في الظهور في المزارع وتؤدي مهامًا تتراوح من الزراعة والري إلى الحصاد والفرز. في نهاية المطاف ، ستجعل هذه الموجة الجديدة من المعدات الذكية من الممكن إنتاج المزيد من الأطعمة عالية الجودة بقوى عاملة أقل.
جرارات بدون سائق
الجرار هو قلب المزرعة ، ويستخدم في العديد من المهام المختلفة اعتمادًا على نوع المزرعة وتكوين المعدات الملحقة بها. كما تتقدم تقنيات القيادة الذاتية ، ومن المتوقع أن تصبح الجرارات من أوائل الآلات التي سيتم تحويلها.
في المراحل المبكرة ، سيظل الجهد البشري مطلوبًا لإعداد خرائط ميدانية وحدودية ، وبرمجة أفضل المسارات الميدانية باستخدام برنامج تخطيط المسار ، وتحديد ظروف التشغيل الأخرى. سيظل البشر أيضًا مطلوبين للإصلاح والصيانة المنتظمين.
تقليل العمالة وزيادة العائد والكفاءة
يظل المفهوم الأساسي لدمج الروبوتات المستقلة في الزراعة هو الهدف المتمثل في تقليل الاعتماد على العمل اليدوي ، مع زيادة الكفاءة وإنتاجية المنتج وجودته.
على عكس أسلافهم ، الذين استغرقت الأعمال الشاقة وقتهم في الغالب ، سيقضي مزارعو المستقبل وقتهم في أداء مهام مثل إصلاح الآلات وتصحيح أخطاء تشفير الروبوتات وتحليل البيانات وتخطيط عمليات المزرعة.
كما لوحظ مع كل هذه agbots ، فإن وجود عمود فقري قوي من أجهزة الاستشعار وإنترنت الأشياء المدمج في البنية التحتية للمزرعة أمر ضروري. يعتمد مفتاح المزرعة "الذكية" حقًا على قدرة جميع الآلات وأجهزة الاستشعار على التواصل مع بعضها البعض ومع المزارع ، حتى عندما تعمل بشكل مستقل.
من هو المزارع الذي لا يرغب في الحصول على نظرة شاملة لحقوله؟ عندما كان هذا يتطلب في السابق استئجار طائرة هليكوبتر أو طيار طائرة صغيرة للتحليق فوق عقار لالتقاط صور جوية ، يمكن للطائرات بدون طيار المجهزة بكاميرات الآن إنتاج نفس الصور بجزء بسيط من التكلفة.
بالإضافة إلى ذلك ، فإن التطورات في تقنيات التصوير تعني أنك لم تعد مقيدًا بالضوء المرئي والتصوير الثابت. تتوفر أنظمة الكاميرا التي تغطي كل شيء بدءًا من التصوير الفوتوغرافي القياسي وحتى التصوير بالأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية وحتى التصوير الفائق الطيف. يمكن للعديد من هذه الكاميرات أيضًا تسجيل الفيديو. كما زادت دقة الصورة عبر جميع أساليب التصوير هذه ، وتستمر قيمة "عالية" في "دقة عالية" في الارتفاع.
تمكّن كل أنواع التصوير المختلفة هذه المزارعين من جمع بيانات أكثر تفصيلاً من أي وقت مضى ، مما يعزز قدراتهم على مراقبة صحة المحاصيل ، وتقييم جودة التربة ، وتخطيط مواقع الزراعة لتحسين الموارد واستخدام الأراضي. تؤدي القدرة على إجراء هذه المسوحات الميدانية بانتظام إلى تحسين التخطيط لأنماط زراعة البذور والري ورسم خرائط المواقع في كل من ثنائية وثلاثية الأبعاد. مع كل هذه البيانات ، يمكن للمزارعين تحسين كل جانب من جوانب إدارة أراضيهم ومحاصيلهم.
ولكن ليس فقط الكاميرات وقدرات التصوير هي التي تحدث تأثيرًا بمساعدة الطائرات بدون طيار في المجال الزراعي - فالطائرات بدون طيار تستخدم أيضًا في الزراعة والرش.
المزرعة المتصلة: أجهزة الاستشعار وإنترنت الأشياء
تعد برامج agbots والطائرات بدون طيار المبتكرة والمستقلة مفيدة ، ولكن ما سيجعل حقًا مزرعة المستقبل "مزرعة ذكية" هو ما يجمع كل هذه التكنولوجيا معًا: إنترنت الأشياء.
دورة الزراعة الذكية القائمة على إنترنت الأشياء
جوهر إنترنت الأشياء هو البيانات التي يمكنك استخلاصها من الأشياء ("T") ونقلها عبر الإنترنت ("I").
لتحسين عملية الزراعة ، يجب أن تقوم أجهزة إنترنت الأشياء المثبتة في مزرعة بجمع البيانات ومعالجتها في دورة متكررة تمكن المزارعين من الاستجابة بسرعة للقضايا الناشئة والتغيرات في الظروف المحيطة. تتبع الزراعة الذكية دورة مثل هذه:
1. الملاحظة
تسجل أجهزة الاستشعار بيانات الرصد من المحاصيل أو الثروة الحيوانية أو التربة أو الغلاف الجوي.
2. التشخيص
يتم تغذية قيم المستشعر إلى منصة إنترنت الأشياء المستضافة على السحابة بقواعد ونماذج قرار محددة مسبقًا - وتسمى أيضًا "منطق العمل" - والتي تتحقق من حالة الكائن الذي تم فحصه وتحدد أي أوجه قصور أو احتياجات.
3. القرارات
بعد الكشف عن المشكلات ، يحدد المستخدم و / أو المكونات القائمة على التعلم الآلي لمنصة إنترنت الأشياء ما إذا كانت المعالجة الخاصة بالموقع ضرورية ، وإذا كان الأمر كذلك ، فما هي.
4. العمل
بعد التقييم والعمل من قبل المستخدم النهائي ، تتكرر الدورة من البداية.
حلول إنترنت الأشياء لمشاكل الزراعة
يعتقد الكثيرون أن إنترنت الأشياء يمكن أن تضيف قيمة إلى جميع مجالات الزراعة ، من زراعة المحاصيل إلى الغابات. في هذه المقالة ، سنتحدث عن مجالين رئيسيين للزراعة يمكن لإنترنت الأشياء إحداث ثورة فيه:
الزراعة الدقيقة
أتمتة الزراعة / الروبوتات
1. الزراعة الدقيقة
تعتبر الزراعة الدقيقة ، أو الزراعة الدقيقة ، مفهومًا شاملاً للنُهج القائمة على إنترنت الأشياء والتي تجعل الزراعة أكثر تحكمًا ودقة. بكلمات بسيطة ، تحصل النباتات والماشية على العلاج الذي تحتاجه بالضبط ، والذي تحدده الآلات بدقة خارقة. يتمثل الاختلاف الأكبر عن النهج الكلاسيكي في أن الزراعة الدقيقة تسمح باتخاذ القرارات لكل متر مربع أو حتى لكل نبات / حيوان بدلاً من حقل.
من خلال قياس الاختلافات داخل الحقل بدقة ، يمكن للمزارعين زيادة فعالية مبيدات الآفات والأسمدة ، أو استخدامها بشكل انتقائي.
2. الدقة في تربية الماشية
كما في حالة الزراعة الدقيقة ، تمكّن تقنيات الزراعة الذكية المزارعين من مراقبة احتياجات الحيوانات الفردية بشكل أفضل وتعديل تغذيتهم وفقًا لذلك ، وبالتالي منع الأمراض وتعزيز صحة القطيع.
يمكن لأصحاب المزارع الكبيرة استخدام تطبيقات إنترنت الأشياء اللاسلكية لمراقبة موقع ماشيتهم ورفاهيتها وصحتها. باستخدام هذه المعلومات ، يمكنهم التعرف على الحيوانات المريضة ، بحيث يمكن فصلها عن القطيع لمنع انتشار المرض.
الأتمتة في البيوت البلاستيكية الذكية
تتحكم الصوبات الزراعية التقليدية في المعلمات البيئية من خلال التدخل اليدوي أو آلية التحكم النسبي ، والتي غالبًا ما تؤدي إلى فقدان الإنتاج ، وفقدان الطاقة ، وزيادة تكلفة العمالة.
يمكن للبيوت الزجاجية الذكية القائمة على إنترنت الأشياء مراقبة المناخ والتحكم فيه بذكاء ، مما يلغي الحاجة إلى التدخل اليدوي. يتم نشر أجهزة استشعار مختلفة لقياس المعلمات البيئية وفقًا للمتطلبات المحددة للمحصول. يتم تخزين هذه البيانات في نظام أساسي قائم على السحابة لمزيد من المعالجة والتحكم بأقل قدر من التدخل اليدوي.
الطائرات الزراعية بدون طيار
الزراعة هي أحد المجالات الرئيسية لدمج الطائرات بدون طيار الأرضية والجوية على حد سواء لتقييم صحة المحاصيل والري ورصد المحاصيل ورش المحاصيل والغرس وتحليل التربة والحقل ومجالات أخرى.
نظرًا لأن الطائرات بدون طيار تجمع صورًا متعددة الأطياف وحرارية ومرئية أثناء الطيران ، فإن البيانات التي تجمعها توفر للمزارعين رؤى حول مجموعة كاملة من المقاييس: مؤشرات صحة النبات ، وتعداد النباتات وتنبؤ المحصول ، وقياس ارتفاع النبات ، ورسم خرائط الغطاء المظلي ، ورسم خرائط بركة المياه الميدانية ، تقارير الكشافة وقياس المخزون وقياس الكلوروفيل ومحتوى النيتروجين في القمح ورسم خرائط الصرف ورسم خرائط ضغط الحشائش وما إلى ذلك.
الأهم من ذلك ، أن الزراعة الذكية القائمة على إنترنت الأشياء لا تستهدف فقط العمليات الزراعية واسعة النطاق ؛ يمكن أن تضيف قيمة للاتجاهات الناشئة في الزراعة مثل الزراعة العضوية ، والزراعة الأسرية ، بما في ذلك تربية ماشية معينة و / أو زراعة ثقافات معينة ، والحفاظ على أصناف معينة أو عالية الجودة وما إلى ذلك ، وتعزيز الزراعة الشفافة للغاية للمستهلكين والمجتمع والوعي بالسوق .
إنترنت الغذاء ، أو المزرعة 2020
إذا كان لدينا إنترنت الأشياء (IoT) و إنترنت الأشياء الطبية ( IoMT ) ، لماذا لا يكون لديك واحد للطعام؟ مشروع المفوضية الأوروبية Internet of Food and المزرعة 2020 (IoF2020) ، وهو جزء من تستكشف Horizon 2020 Industrial Leadership ، من خلال الأبحاث والمؤتمرات المنتظمة ، إمكانات تقنيات إنترنت الأشياء في صناعة الأغذية والزراعة الأوروبية.
عززت إنترنت الأشياء الاعتقاد بأن شبكة ذكية من أجهزة الاستشعار والمحركات والكاميرات والروبوتات والطائرات بدون طيار وغيرها من الأجهزة المتصلة ستوفر مستوى غير مسبوق من التحكم واتخاذ القرار الآلي للزراعة ، مما يجعل من الممكن نظامًا بيئيًا دائمًا للابتكار في هذا أقدم من الصناعات.
الثورة الخضراء الثالثة
تمهد الزراعة الذكية والزراعة التي تعتمد على إنترنت الأشياء الطريق لما يمكن تسميته بالثورة الخضراء الثالثة.
الزراعة الذكية مناخيا
على مدى السنوات العشرين المقبلة ، ستكون زيادة الإنتاجية والدخل من المحاصيل الصغيرة والثروة الحيوانية ومصايد الأسماك ونظم إنتاج الغابات عاملاً رئيسًا لتحقيق الأمن الغذائي العالمي.
يعتمد معظم فقراء العالم بشكل مباشر أو غير مباشر على الزراعة ، وقد أظهرت التجربة أن النمو في الزراعة غالبًا ما يكون أكثر الاستراتيجيات فعالية وإنصافًا للحد من الفقر وزيادة الأمن الغذائي. يضاعف تغير المناخ تحديات تحقيق النمو المطلوب والتحسينات في النظم الزراعية ، وقد بدأت آثاره محسوسة بالفعل. الزراعة الذكية مناخيا (CSA) هي نهج للتعامل مع هذه التحديات المترابطة بطريقة شاملة وفعالة. يهدف هذا الملخص إلى تقديم لمحة عامة عن النهج وميزاته الرئيسية ، بالإضافة إلى إجابات للأسئلة المتداولة حوله.
الزراعة الذكية مناخيا هي نهج للمساعدة في توجيه الإجراءات لتحويل وإعادة توجيه النظم الزراعية لدعم التنمية والأمن الغذائي بشكل فعال ومستدام في ظل مناخ متغير. تُغطي "الزراعة" إنتاج المحاصيل والثروة الحيوانية ومصايد الأسماك وإدارة الغابات. الزراعة الذكية مناخيا ليست نظام إنتاج جديد - إنها وسيلة لتحديد أنظمة الإنتاج والمؤسسات التمكينية الأنسب للاستجابة لتحديات تغير المناخ لمواقع محددة ، للحفاظ على قدرة الزراعة وتعزيزها لدعم الأمن الغذائي في بيئة مستدامة. طريق.
أطلقت منظمة الأغذية والزراعة هذا المفهوم لأول مرة في عام 2010 في ورقة معلومات أساسية أُعدت لمؤتمر لاهاي بشأن الزراعة والأمن الغذائي وتغير المناخ (منظمة الأغذية والزراعة ، سياسات وممارسات الزراعة الذكية مناخيًا وتمويل الأمن الغذائي والتكيف والتخفيف. 2010) ، في سياق الأمن الغذائي الوطني وأهداف التنمية ، لمعالجة ثلاثة أهداف رئيسية (منظمة الأغذية والزراعة ، دليل الزراعة الذكية مناخياً. 2013): • زيادة الأمن الغذائي بشكل مستدام عن طريق زيادة الإنتاجية الزراعية والدخول ؛ • بناء القدرة على الصمود والتكيف مع تغير المناخ • تطوير الفرص للحد من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري مقارنة بالاتجاهات المتوقعة
زيادة الإنتاجية الزراعية والمداخيل بشكل مستدام
يعيش حوالي 75٪ من فقراء العالم في المناطق الريفية وتعتبر الزراعة أهم مصدر دخل لهم. أظهرت التجربة أن النمو في القطاع الزراعي فعال للغاية في الحد من الفقر وزيادة الأمن الغذائي في البلدان التي بها نسبة عالية من السكان يعتمدون على الزراعة (البنك الدولي ، تقرير التنمية العالمية ، 2008). إن زيادة الإنتاجية وكذلك خفض التكاليف من خلال زيادة كفاءة استخدام الموارد هي وسائل مهمة لتحقيق النمو الزراعي. "فجوات الغلة" التي تشير إلى الفرق بين الغلات التي يحصل عليها المزارعون في المزارع والحد الأقصى من الغلة الممكنة تقنيًا ، تعتبر كبيرة جدًا بالنسبة لصغار المزارعين في البلدان النامية (منظمة الأغذية والزراعة ،
حالة الأغذية والزراعة. 2014). وبالمثل ، غالبًا ما تكون إنتاجية الثروة الحيوانية أقل بكثير مما يمكن أن تكون. إن تقليص هذه الفجوات من خلال تعزيز إنتاجية النظم الإيكولوجية الزراعية وزيادة كفاءة التربة والمياه والأسمدة وعلف الماشية والمدخلات الزراعية الأخرى يوفر عوائد أعلى للمنتجين الزراعيين ، ويحد من الفقر ويزيد من توافر الغذاء والوصول إليه. يمكن أن تؤدي هذه الإجراءات نفسها في كثير من الأحيان إلى انخفاض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري مقارنة بالاتجاهات السابقة.
بناء القدرة على الصمود في وجه تغير المناخ
من الممكن الحد من هذه الآثار السلبية لتغير المناخ وحتى تجنبها - لكن ذلك يتطلب صياغة وتنفيذ استراتيجيات تكيف فعالة. نظرًا للآثار الخاصة بالموقع لتغير المناخ ، جنبًا إلى جنب مع التباين الواسع في النظم الإيكولوجية الزراعية والزراعة والثروة الحيوانية ومصايد الأسماك ، فإن أكثر استراتيجيات التكيف فعالية ستختلف حتى داخل البلدان. تم بالفعل تحديد مجموعة من تدابير التكيف المحتملة والتي يمكن أن توفر نقطة انطلاق جيدة لتطوير استراتيجيات التكيف الفعالة لأي موقع معين. وتشمل هذه تعزيز مرونة النظم الإيكولوجية الزراعية من خلال زيادة خدمات النظام الإيكولوجي من خلال استخدام مبادئ الإيكولوجيا الزراعية ونهج المناظر الطبيعية. الحد من التعرض للمخاطر من خلال تنويع الإنتاج أو الدخل ، وبناء أنظمة الإمداد بالمدخلات والخدمات الإرشادية التي تدعم الاستخدام الفعال وفي الوقت المناسب للمدخلات ، بما في ذلك أصناف المحاصيل التي تتحمل الإجهاد ، وسلالات الماشية والأسماك وأنواع الغابات هي أيضًا أمثلة على تدابير التكيف التي يمكن أن تزيد المرونة .
تطوير فرص الحد من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري مقارنة بالاتجاهات المتوقعة
الزراعة ، بما في ذلك تغيير استخدام الأراضي ، هي مصدر رئيسي لانبعاثات غازات الاحتباس الحراري ، وهي مسؤولة عن حوالي ربع إجمالي انبعاثات غازات الدفيئة البشرية المنشأ. تساهم الزراعة في الانبعاثات بشكل رئيسي من خلال إدارة المحاصيل والثروة الحيوانية ، وكذلك من خلال دورها كمحرك رئيسي لإزالة الغابات وتدهور أراضي الخث. من المتوقع أن تزداد الانبعاثات غير ثاني أكسيد الكربون من الزراعة بسبب النمو الزراعي المتوقع في ظل إستراتيجيات نمو العمل كالمعتاد.
هناك أكثر من طريقة يمكن من خلالها تقليل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري في الزراعة. يعد تقليل كثافة الانبعاثات (مثل مكافئ ثاني أكسيد الكربون / منتج الوحدة) من خلال التكثيف المستدام إحدى الاستراتيجيات الرئيسية للتخفيف من آثار الزراعة (سميث ، ب. وآخرون. في تغير المناخ 2014: التخفيف من تغير المناخ الفصل 11. IPCC ، مطبعة جامعة كامبريدج ، 2014). تتضمن العملية تنفيذ ممارسات جديدة تعزز كفاءة استخدام المدخلات بحيث تكون الزيادة في الإنتاج الزراعي أكبر من الزيادة في الانبعاثات (Smith، P. et al. in Climate Change 2014: Mitigation of Climate Change، Ch.11. IPCC ، مطبعة جامعة كامبريدج ، 2014).
هناك مسار مهم آخر للحد من الانبعاثات يتمثل في زيادة قدرة الزراعة على عزل الكربون. تمتلك النباتات والتربة القدرة على إزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي وتخزينه في كتلتها الحيوية - هذه هي عملية عزل الكربون. زيادة الغطاء الشجري في نظم المحاصيل والثروة الحيوانية (على سبيل المثال من خلال الحراجة الزراعية) والحد من اضطراب التربة (على سبيل المثال من خلال تقليل الحرث) هما وسيلتان لعزل الكربون في النظم الزراعية. ومع ذلك ، قد لا يكون هذا الشكل من تقليل الانبعاثات دائمًا - إذا تم قطع الأشجار أو حرث التربة ، يتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون المخزن. على الرغم من هذه التحديات ، فإن زيادة حبس الكربون يمثل مصدرًا محتملاً ضخمًا للتخفيف ، خاصة وأن الممارسات الزراعية التي تولد الحبس مهمة أيضًا للتكيف والأمن الغذائي.
