با رسیدن جمعیت جهانی به 7/7 میلیارد نفر تا سال 2019، کشاورزی پایدار در مرکز توجه فناوری های کشاورزی قرار گرفته است. تمرکز بیشتری توسط نهادهای دولتی و بین المللی برای دستیابی به " کشاورزی پایدار" صورت گرفته است. ایجاد شیوه های کشاورزی پایدار به طور فزاینده ای مستلزم اتخاذ فناوری های جدیدی است که به مدیریت محصول، کنترل آفات، کنترل کیفیت و مدیریت یکپارچه بیماری کمک می کند. این فناوری‌های جدید گام‌های مهمی هستند تا به نسل‌های فعلی و آینده کشاورزان اجازه دهند بدون به خطر انداختن نیازهای زمین، رشد کنند. با توجه به اینکه از هر هفت نفر یک نفر در روی زمین با گرسنگی مواجه است، فشار روزافزونی بر کشاورزان برای به حداکثر رساندن محصول با حفظ بهره وری زیست محیطی و اقتصادی وجود دارد.کشاورزان اغلب با مسابقه ای در برابر زمان با حداقل امکانات برای کاشت و برداشت، به خصوص با نوسانات آب و هوای غیرقابل پیش بینی اخیر مواجه می شوند. به همین دلیل، فناوری وارد عمل می شود. یک انقلاب تکنولوژیکی، نوآوری های کشاورزی جدیدی را به وجود آورده است که چشم انداز مدیریت مزرعه و باغ را تغییر خواهد داد. در اینجا فقط ده مورد از این ابزارهای نوظهور را بررسی می کنیم که می توانند به کشاورزان امروزی کمک کنند تا دقت و بهره وری را افزایش دهند.

مترسک های لیزری

از آغاز کشاورزی، نبرد بین کشاورزان و پرندگان یک مبارزه همیشگی بوده است. آفاتی مانند سار، پرنده سیاه و کلاغ می توانند تا 75 درصد محصولات را در عرض 48 ساعت پس از برداشت از بین ببرند که منجر به از دست دادن درآمد زیادی می شود. پرورش دهندگان همه چیز را به نام کنترل آفات امتحان کرده اند. از مترسک‌های سنتی گرفته تا توپ‌های پروپان، هیچ‌کدام که از هوش تکاملی طبیعت پیشی نگرفته باشند. اخیراً محققی از دانشگاه رود آیلند یک عامل بازدارنده جدید برای دور نگه داشتن این پرندگان اختراع کرده است. مترسک لیزری، نور لیزر سبز رنگ را که توسط انسان در نور خورشید قابل مشاهده نیست، پخش می کند. آنها به دلیل حساسیت پرندگان به رنگ سبز موثر هستند. لیزر خودکار در میان مزارع تا ارتفاع 600 فوتی پرتاب می‌کند و پرندگان را آنچنان مبهوت می‌کند که مانع از بین بردن هر گونه محصول شود. آنها همچنین در مقایسه با استفاده از توری از نظر زیست محیطی کمتر مخرب هستند و کار فشرده کمتری دارند. انواع مختلفی از فناوری لیزر وجود دارد که برخی از آنها با انرژی خورشیدی و با یک سیستم هدف گیری خودکار روی پرندگان عرضه می شوند. این فناوری همچنین توسط شرکت های کنترل آفات به کار گرفته شده است که ادعا می کنند این دستگاه می تواند تا 90 درصد از تلفات محصول جلوگیری کند. این تکنیک بسیار موثر است و تا به امروز، تطبیق پرندگان با این تاکتیک های ترساندن با شانس بسیار کمی همراه بوده است.

مدیریت توسط زنبور عسل

یک پیشرفت جدید هیجان انگیز در مدیریت کنترل بیماری، ناقل زنبور عسل است. یک شرکت در کانادا ثابت کرده است که ناقل زنبور عسل در مدیریت یکپارچه بیماری و کنترل آفات موثر است. این فناوری از یک قارچ طبیعی به نام BVT-CR7 یا Vectorite استفاده می کند که به محافظت از محصولات در برابر انواع بیماری ها کمک می کند. محلول Vectorite در داخل کندوی زنبورهای پرورش یافته تجاری قرار می گیرد و زنبورها هر زمان که از کندو خارج می شوند محلول را جمع آوری می کنند. سپس محلول توسط زنبورها به محصولات و مزارع اطراف توزیع می شود. علاوه بر افزایش مقاومت در برابر بیماری، این فناوری همچنین رشد گیاه را افزایش می دهد و به طور طبیعی ماندگاری محصولات را افزایش می دهد. تمام این مزایا بدون استفاده از آفت کش های شیمیایی حاصل می شود. این نوآوری پیشگامانه است زیرا طبیعت را با سیستم های صنعت کشاورزی ادغام می کند.

پایش کیفیت برداشت - HQV

پایش کیفیت برداشت (HQV) یک فناوری جدید است که فرآیند برداشت میوه ها و سبزیجات را با حذف نیاز به بازرسی دستی ساده می کند. HQV که امسال منتشر شد از اسکنرهای کامپیوتری برای ضبط و تعیین کیفیت و کمیت محصولات استفاده می کند. حجم عظیم سیب و سایر میوه های برداشت شده در یک زمان به این معنی است که بیشتر میوه ها قبل از ذخیره سازی درجه بندی نمی شوند. استفاده از دوربین برای درجه بندی محصولات به معنای مرتب سازی و مدیریت بهتر محصولات بدون آسیب ناشی از دست زدن به انسان یا ماشین است. این نرم افزار هر زمان که انحرافاتی مانند بیماری ها، نقص ها و کمبودهای کمی وجود داشته باشد، هشدار ایجاد می کند تا کشاورزان بتوانند در مراحل اولیه برداشت، روند اقدامات خود را اصلاح کنند. HQV به کشاورزان کمک می کند تا محصولات ثابت تری با کیفیت بالاتر تولید کنند که باعث افزایش درآمد مزرعه می شود. در حال حاضر این فناوری فقط از طریق Croptracker برای درجه بندی و مرتب سازی سیب در دسترس است، اما انتظار می رود برنامه هایی برای راه اندازی سیستم های درجه بندی برای سایر انواع محصولات نیز به زودی معرفی شوند.

تست محصول در مزرعه یا در محل عرضه

شیوه های کشاورزی برخی از محصولات مانند شاهدانه، بسیار تنظیم شده است و نیاز به آزمایش و گزارش دقیق آزمایشگاهی دارد. بسیاری از محصولات دیگر از نظارت بر رطوبت و سطوح آلاینده در طول رشد سود می برند. به این ترتیب، هزینه های اضافی با نیاز به نمونه برداری طولانی و روش های آزمایشگاهی تحمیل می شود. این امر تقاضا برای نوآوری در فناوری های آزمایش محصول در مزرعه را ایجاد می کند که می تواند هزینه، دردسر و زمان انتظار برای دریافت نتایج آزمایشگاهی را کاهش دهد. LightLab یکی از این اختراعات است. تجهیزات قابل حمل و سبک وزن می توانند به طور دقیق مشخصات کانابینوئیدی چنین محصولاتی را در خارج از آزمایشگاه آزمایش کنند. اکنون می توان نمونه برداری و آزمایش را در مزرعه یا در مراکز فرآوری انجام داد که باعث صرفه جویی در زمان تولیدکنندگان و تسهیل فرآیند تولید می شود. دستگاه دیگری که عملکرد مشابهی را در محصولات غلات انجام می دهد، MINI GAC® 2500 است. این تجهیزات می توانند خوانش های دقیق را برای ارائه مزایایی مانند زمان تجزیه و تحلیل سریع تر ثبت کنند. این امر منجر به حذف هزینه های اضافی و هزینه های بارگیری و همچنین کنترل بهتر بر روند خشک کردن محصولات می شود.

نظارت و مدیریت محصول و خاک

کشاورزی دقیق شامل جمع آوری و مدیریت داده های زیادی است که ممکن است خسته کننده و مستعد خطای انسانی باشد. FarmBeats یکی از مبتکرانی است که با استفاده از حسگرها، پهپادها، ماهواره ها و تراکتورها در این زمینه پیشرفت کرده است. این فناوری در زمان واقعی (لحظه)کار می کند، که آن را به یک مدل مبتنی بر تکنولوژی ابری تغذیه می کند تا تصویری دقیق از نحوه عملکرد مزرعه ارائه دهد. تکنولوژی ابری روشی برای ارائه خدمات فناوری اطلاعات است که اطلاعات از طریق ابزارهای مبتنی بر وب و اپلیکیشن از اینترنت به کاربر ارائه می‌شوند. کاربردهای دیگر مانند Agrocares می تواند به کشاورزان کمک کند تا باروری خاک مانند مواد مغذی، خوراک، برگ ها و محتویات حشرات را به طور موثر و مقرون به صرفه نظارت و تجزیه و تحلیل کنند. این داده‌های قابل اعتماد و سریع تولید می‌کند که می‌تواند توصیه‌های مدیریتی را برای ساده‌سازی جریان فرآیند کشاورزی ارائه دهد. درست مانند FarmBeats، این نوآوری از تکنولوژی ابری استفاده می کند که به آن اجازه می دهد در زمان واقعی اجرا شود. ابزارهایی مانند SGS همچنین می توانند به شما کمک کنند تا یک برنامه تحویل مواد مغذی را که می تواند بازده محصول، حفاظت از محیط زیست و دقت را افزایش دهد، کمک کند. این کار از طریق نمونه برداری دقیق، نقشه برداری و آزمایش با کمک GPS و GIS انجام می شود. پرورش دهندگان اکنون می توانند در درک عناصر درشت و ریز مغذی خاک، و همچنین شوری، محتوای کربن و سایر عوامل کنترل کامل داشته باشند تا شرایط بهینه هنگام کاشت به دست آید.

RFID

شناسایی فرکانس رادیویی (RFID) یک فناوری است که از امواج رادیویی برای ضبط اطلاعات برچسب‌گذاری شده به یک شی استفاده می‌کند. آنها عملکردهای مشابه بارکد دارند، اما در محیط مزرعه کارآمدتر و جامع تر کار می کنند، زیرا می توان آنها را به صورت نامرئی و از چندین فوت دورتر در خاک خواند. برخلاف بارکد، RFID می‌تواند دوباره برنامه‌ریزی شود و می‌تواند تا ۲ کیلوبایت داده از جمله اطلاعاتی مانند مکان، تاریخ و زمان را در خود نگه دارد. Croptracker از فناوری RFID برای استفاده در برداشت، ذخیره سازی و بسته بندی محصولات استفاده کرده است. خطاهای داده را از طریق اتوماسیون کاهش می دهد و امکان ردیابی پیشرفته و مدیریت فراخوان سریع را در صورت نیاز فراهم می کند. این فناوری خطر خطای انسانی پرهزینه را در طول فرآیندهای سازمان حذف می کند. با استفاده از RFID، مشتریان می توانند از منشاء محصولی که در دست دارند مطلع شوند، که منجر به وفاداری و اعتماد بیشتر مشتری می شود.

سیستم تعیین موقعیت در لحظه (در زمان واقعی)

تعیین موقعیت در لحظه (RTK) یک فناوری نوظهور است که برای افزایش دقت سیگنال های GPS موجود استفاده می شود. این تکنیک اکثر خطاهای استاندارد GPS را با دقت در سطح سانتی متر حذف می کند. RTK ردیابی GPS یا ماهواره ای را با گیرنده های ثابت در مزرعه بهبود می بخشد تا بازده و هزینه های کشاورزی را با دقت بیشتری پیش بینی کند. این فناوری بیشتر در حال حاضر برای نقشه برداری زمین با هدف همراستایی بهترین تراکم و طرح های تصفیه گیاه با زمین در حال کاشت استفاده می شود.

کشاورزی عمودی

با شهرنشینی و توسعه صنعتی کشورها، زمین های زراعی برای کشاورزی از بین می رود. یک سوم زمین های قابل کشت در 40 سال گذشته از بین رفته است و کشاورزی عمودی ممکن است راه حل نجات باشد. با تکنیک رشد محصولات در سطوح عمودی انباشته شده یا شیبدار که می توانند در سازه ها یا ساختمان های دیگر ادغام شوند، کشاورزی عمودی می تواند محصولات بیشتری را با فضای کمتر تولید کند. این تکنولوژی می تواند پاسخی به نیازهای غذایی روزافزون جمعیت در حال رشد، به ویژه در شهرها باشد. کشاورزان همچنین می توانند از تنظیمات گلخانه ای استفاده کنند که می تواند در کشاورزی عمودی ادغام شود. این به معنای تولید محصولات فصلی در تمام طول سال بدون هیچ گونه تأثیری از اقلیم است.

فناوری مینی کروموزوم

مهندسان ژنتیک از فناوری مینی کروموزوم برای تقویت صفات ژنتیکی یک گیاه استفاده کرده اند. اگرچه مینی کروموزوم حاوی مقادیر کمی از مواد ژنتیکی است، مینی کروموزوم را می توان با استفاده از مهندسی ژنتیک برای دستیابی به تقویت زیستی، افزایش یا تکمیل محتوای غذایی محصول دستکاری کرد. همچنین می تواند مقاومت محصول را با صفات جدیدی مانند تحمل به خشکی بهبود بخشد. به دلیل حداقل مقدار مواد ژنتیکی مینی کروموزوم ها، آنها ناقل های موثری برای بیان ژن های خارجی بدون تداخل با رشد و نمو طبیعی میزبان می سازند. این فناوری به طور کامل کشف نشده است و پتانسیل زیادی برای کاربردهای گسترده در کشاورزی دارد. به دلیل استفاده از کروموزوم های اصلی گیاه، در مقایسه با سایر غذاهای اصلاح شده ژنتیکی، برچسب منفی کمتری توسط مصرف کنندگان وجود دارد.

جمع بندی

ظهور فناوری همراه با نیاز به بهره وری بالاتر، اطلاعات و درک عمیقی را از طریق جمع آوری داده های دقیق فراهم کرده است. سرمایه گذاری در فناوری کشاورزی در سال گذشته شاهد رشد شتابی بیش از 40 درصد بوده است. این مبلغ تقریباً حدود 17 میلیارد دلار است. نوآوری‌ها اکنون می‌توانند به کشاورزان فرمانروایی بهتری را بر کنترل کیفیت محصول، مدیریت آفات و حتی بهینه‌سازی شیوه‌های موجود برای دستیابی به درآمد بالاتر ارائه دهند. کشاورزان اکنون می توانند با درک جدید و پیش بینی های دقیق از برداشت خود، کمتر به حدس و گمان بپردازند.

منبع: Croptracker