کتاب کشاورزی هوشمند 1

کتاب کشاورزی هوشمند 1

کتاب کشاورزی هوشمند 1

(به نام خدا)

برای مطالعه بخش دوم و سوم مقاله کتاب کشاورزی هوشمند، می توانید با کلیک کردن روی این لینک اقدام نمایید :

/کتاب-کشاورزی-هوشمند-2/ کتاب-کشاورزی-هوشمند-3

کشاورزی هوشمند، آینده کشاورزی ایران

هوش مصنوعی، اینترنت اشیاء و یادگیری ماشینی

1: مقدمه­ ای بر کشاورزی

1-1 تاریخ کشاورزی دقیق و پذیرش جهانی آن

کشاورزی دقیق به وسیله کشاورزان ایالات متحده در دهه 1980 میلادی، با رشدی کند و طی 10 تا 15 سال پذیرفته شد. دلیل این رشد کند، عدم اطمینان و تشکیک سودآوری این فناوری در آن زمان بود، چراکه هیچ مدرک قانونی دال بر اثر بخشی آن وجود نداشت و پذیرش این نوآوری، غیر اقتصادی به نظرمی رسید. برخی دلایل عدم پذیرش کشاورزی دقیق به طور کلی فقدان اطلاعات قابل اتکا در آن زمان، نگرش سنتی کشاورزان، محدودیت­ های اقتصادی در دستیابی به فناوری و بلوغ فناوری در آن زمان بود. بعدا مشخص شد که عمده­ ترین این دلایل عبارت بودند از:

اول) عدم تمایل کشاورز به تغییر:

تمایل داشتن به طور مستقیم با در دسترس بودن اطلاعات در مورد کشاورزی دقیق، دقت در اطلاعات و احتمال مثبت بودن نتایج، ارتباط دارد.

دوم) تطبیق پذیری:

در اوایل سال 2000، مشخص شد که انطباق با کشاورزی دقیق به عوامل زیر مرتبط بود:

. زاویه بین مشکلات موجود و راهکارهای فناورانه

. سهولت استفاده از فناوری

. از همه مهم­تر، سود مربوط به پذیرش تکنولوژی

در ابتدا ، افزایش بهره ­وری تنها عامل محرک اجرای کشاورزی دقیق بود ولی این شاخص به تنهایی کافی نبود. Batte و Arnholt دریافتند که سود حاصل از کشاورزی دقیق بزرگترین عامل کمک کننده است. در طول ده سال اول قرن بیست و یکم، نرخ نمایی رشد پذیرش کشاورزی دقیق در بین تولیدکنندگان و تجار مشاهده شد.

رشد سریع در پذیرش کشاورزی دقیق در طی 15 سال گذشته، به دلیل وجود عوامل خاصی بود، از جمله :

. رشد دانش مدیریت غذا ضمن حفظ کارایی، بهره ­وری و سودآوری، تولید سازگار با محیط زیست را میسر کرد.

. کاهش قیمت تجهیزات دیجیتالی منجر به سود خالص بالا و سرمایه گذاری بیشتر در فناوری­ های پیشرفته شد.

. سامانه­ های هدایت خودکار نه تنها کارایی کشاورزی را بهبود بخشید، بلکه فعالیت ­های فیزیکی و یدی کشاورزان را نیز کاهش داد.

. تعداد افراد ماهر که دارای اطلاعاتی درباره زمینه­ های کشاورزی و فناوری بودند، افزایش یافت.

عوامل ذکر شده در بالا تنها تعدادی از دلایل پذیرش کشاورزی دقیق در 15 سال گذشته هستند. با این حال، شکافی بین بخش ­های مختلف توسعه ­دهنده فناوری وجود داشت که باید مرتفع می­ شد.در نهایت پذیرش کشاورزی دقیق به دلیل تلاش ­های مشترک و هماهنگ صنایع، محققان، موسسات پژوهشی و رسانه ­ها سرعت گرفت. تحقیقات گسترده جهانی، سودمند واقع شد و به طور قابل توجهی حوزه کشاورزی را تغییر داد.

1-2کشاورزی دقیق

معرفی:

1-2-1  کشاوزی در ایران

هدف این کتاب، خلق دیدگاهی عمیق و جامع درمورد کشاورزی دقیق است.تا با بررسی تمامی فناوری­ ها و ابزارهایی که امروزه در سراسر جهان استفاده می­ شود مرجع کاملی را به زبانی ساده در زمینه کشاورزی مدرن در دسترس خواننده قرار دهد .

در ایران کشاورزی بخش مهمی از تولید ناخالص داخلی و اقتصاد کشاورزی بخش چشم­گیری از اقتصاد  را می‌سازد. ایران از نخستین سرزمین‌هایی است که کشاورزی در آن پدیدار شد تا جایی که منجر به مهاجرت‌های باستانی برای یافتن زمین‌های بهتر کشاورزی گردید. بر پایه آمار رسمی در سال ۱۳۹۶، ۱۷٫۶ درصد از نیروی کار ایرانی در بخش کشاورزی مشغول بودند. تقسیمات اقلیمی ایران به چهار دسته ­ی اقلیم معتدل و مرطوب (سواحل جنوبی دریای خزر)، اقلیم سرد (کوهستان های غربی)، اقلیم گرم و خشک (فلات مرکزی) و اقلیم گرم و مرطوب (سواحل جنوبی) دسته بندی می­ شود.

اقلیم معتدل و مرطوب: سواحل دریای خزر دارای آب و هوای معتدل و بارندگی فراوان، رطوبت زیاد هوا و اعتدال درجه حرارت می ­باشد. دمای هوا در روزهای تابستان معمولاً بین 25 تا 30 درجه ی سانتی­گراد و شب­ها بین 20 تا 23 درجه سانتی­گراد و در زمستان معمولاً بالای صفر است. بارش در تابستان نیز اغلب به صورت رگبار می ­باشد. شهرهای رشت، بندر انزلی، بابلسر و گرگان در این منطقه قرار دارند.

کشاورزی اقلیم معتدل و مرطوب

اقلیم سرد: کوهستان­ های غربی که دامنه­ های غربی رشته کوه­ های مرکزی ایران را شامل می ­شوند. میانگین دمای هوا در گرم­ترین ماه سال در آن­ها بیش از 10 و میانگین حداقل دمای هوا در سردترین ماه کمتر از 3-  درجه سانتی­گراد است. در این اقلیم زمستان­ ها طولانی، سرد و سخت بوده و چندین ماه از سال زمین پوشیده از یخ است. میزان بارندگی در تابستان کم و در زمستان زیاد است. فصل بهار کوتاه می ­باشد و زمستان و تابستان را از هم جدا می­ کند. شهرهای تبریز، ارومیه، سنندج و همدان در این اقلیم قرار دارند.

اقلیم گرم و خشک: در این اقلیم که بیشتر مناطق نیمه استوایی را شامل می ­شود به دلیل وزش باد هوا بسیار خشک است. تابش مستقیم آفتاب در این مناطق شدید است. آسمان این مناطق در بیشتر مواقع سال بدون ابر است ولی معمولاً بعد از ظهرها در اثر گرم شدن و حرکت لایه ­های هوای نزدیک به زمین مه و طوفان گرد و غبار پدید می ­آید.
رطوبت کم و نبودن ابر در آسمان باعث می­ شود دامنه­ ی تغییرات دمای هوا در این مناطق بسیار زیاد شود. در تابستان تابش آفتاب در طول روز، سطح زمین را تا 70 درجه­ی سانتی­گراد گرم می­ کند. در حالی که در هنگام شب، دما به 15 درجه­ی سانتی­گراد یا پایین­تر می ­رسد. زمستان­ ها سخت و سرد و تابستان­ ها گرم و خشک است. این اقلیم شامل منطقه­ ی بیابانی و نیمه بیابانی می­ شود.

منطقه نیمه بیابانی:

تهران، مشهد، اصفهان و شیراز از جمله مناطق نیمه بیابانی می­ باشند که اختلاف دمای شب و روز و زمستان و تابستان، از ویژگی ­های این مناطق است. دامنه­ ها و کوهپایه ­های ارتفاعات شمالی، غربی و جنوبی از رطوبت بادهای مرطوبی که از فراز آن­ها می­ گذرد تا حدودی استفاده می­ کنند. البته هر چه از غرب به شرق نزدیک می­ شویم، اثر بادهای مرطوب کاهش و خشکی هوا افزایش می یابد.

منطقه بیابانی:

چاله ­های پست مرکزی، شرقی و جنوب شرقی ایران دارای آب و هوای خشک بیابانی است. در این مناطق اختلاف شدید درجه حرارت هوای تابستان و زمستان، همچنین اختلاف زیاد درجه حرارت هوای شب و روز وجود دارد. منطقه ­ی دشت لوت ، کمترین میزان رطوبت نسبی در ایران را دارد که به احتمال قریب به یقین، گرم ­ترین منطقه کشور نیز محسوب می­ شود. تهران، مشهد، اصفهان و شیراز از جمله مناطق نیمه بیابانی و شهرهایی چون زاهدان و یزد از جمله مناطق بیابانی محسوب می­ شوند.

اقلیم گرم و مرطوب: سواحل جنوبی ایران که به وسیله­ ی رشته کوه­ های زاگرس از فلات مرکزی جدا شده ­اند تابستان­ های بسیار گرم و مرطوب و زمستان­ های معتدل دارند. در این مناطق حداکثر دمای هوا در تابستان به 35 تا 40 درجه­ی سانتی­گراد و حداکثر رطوبت نسبی آن به 70 درصد می ­رسد. در این اقلیم، رطوبت هوا در تمام فصل­ های سال بالاست و به همین دلیل اختلاف درجه­ی حرارت هوا در شب و روز و در فصل­ های مختلف کم است. در این مناطق تابش آفتاب زیاد است. شهرهای بندرعباس، جاسک، آبادان و اهواز، از جمله شهرهای دارای آب و هوای گرم و مرطوب هستند. به طور کلی میزان بارندگی در سواحل خلیج فارس منظم­ تر از سواحل دریای عمان است. سواحل دریای عمان تحت تأثیر بادهای موسمی اقیانوس هند قرار دارند و دارای باران­ه ای نامنظم و خشکسالی ­های فراوان هستند.


برای اطلاع بیشتر از محصولات ما در حوزه کشاورزی دقیق و کشاورزی هوشمند می توانید از طریق لینک های زیر وارد صفحات کشاورزی هوشمند ما شوید :

آبزی پروری هوشمند | هواشناسی هوشمند | دامداری هوشمند | باغداری هوشمند | سنجش از دور

 


طبق اعلام سازمان فائو، ایران در تولید ۲۲ محصول مهم کشاورزی در میان ۷ کشور برتر قرار دارد. در حقیقت ایران تا سال 2020 در تولید پسته رتبه سوم، در تولید خرما رتبه سوم و در تولید سیب در جهان هفتم است.


10 کشور برتر تولید کننده پسته
10 کشور برتر تولید کننده پسته در سال 2022 معرفی شده توسط fao

10 کشور برتر تولید کنده خرما
10 کشور برتر تولید کننده پسته در سال 2022 معرفی شده توسط fao

10 کشور برتر تولید کننده سیب
10 کشور برتر تولید کننده سیب در سال 2022 معرفی شده توسط fao

10 کالای برتر تولیدی در ایران
10 کالای برتر تولیدی در ایران در سال 2022

از سوی دیگر به نقل از فائو، مهم­ترین محصولات ایران گندم، نیشکر، چغندرقند، جو و سایر غلات، صیفی جات، میوه ­ها، آجیل، پنبه و تنباکو است. ایران همچنین جزء برترین تولیدکنندگان محصولات و فراورده ­های لبنی، پشم و چوب است. نکته جالب توجه این است که در کشور، برخی مناطق آبیاری از سامانه ­های ذخیره آب مدرن یا از سامانه باستانی قنات تغذیه می ­شوند.

با این وجود، ما هنوز از نظر بهره وری، تمرکز و مدیریت در شاخص رقابت پذیری بخش کشاورزی با کمبود مواجه هستیم. موارد لازم برای حذف این محدودیت­ ها بسیار ساده است: ما نیاز به پذیرش و ترویج استفاده از فناوری و علوم جدید داریم که با تحقیقات دقیق در زمینه کشاورزی به دست خواهد آمد. کمبود آگاهی ، استفاده ناکافی از فناوری و تکیه بر مکانیسم‌های سنتی  بر روند تولید در سراسر کشور تأثیر منفی گذاشته است.

همه متخصصین بر این موضوع متفق القول هستند که کشاورزی ایران از بحران­ های جدی رنج می­برد که مهمترین آن خشکسالی، سوء مدیریت، تغییرات اقلیمی و تحریم ­های اقتصادی است.

1-2-2 تعریف کشاورزی دقیق

معرفی جدیدترین و نوآورانه‌ترین تکنیک ‌ها، مفاهیم، ​​روش‌شناسی­ ها و فناوری­ ها برای جایگزینی روش‌های کشاورزی مرسوم و در نتیجه پایدار سازی آن­ها، کشاورزی دقیق (Precision Agriculture) نامیده می‌شود. تمرکز کشاورزی دقیق به حداکثر رساندن تولید با کمترین منابع، در عین حال ایجاد حداقل تاثیر منفی بر محیط زیست با محاسبه دقیق میزان آفت­کش، کود و آبیاری مورد نیاز در مزرعه است.

کشاورزی دقیق به طور اساسی به عواملی مانند داده، فناوری و مدیریت بستگی دارد که از حیث اهمیت، هم وزن بوده و مزایای زیادی برای محصولات کشاورزی-زراعی به ارمغان می ­آورند. امروزه به طور فزاینده­ای با اصطلاح کشاورزی دقیق آشنا شده­ ایم و روند رو به رشدی در این زمینه وجود دارد. زمانی که فعالیت‌های کشاورزی به طور نسبتاً کارآمد اجرا می‌شوند (مانند زمانی که مقدار مناسبی از نهاده­ ها (مانند کود، آفت‌کش‌ها، مواد مغذی، آب و غیره) در مکان و زمان مناسب برای تقویت تولید و افزایش سود، عرضه می‌شوند)، به طور مستقیم سلامت خاک ارتقاء یافته و به طور غیرمستقیم کیفیت آب و سلامت کشاورز افزایش می­ یابد و در عین حال، فعالیت­ های کشاورزی کار آمد باعث کاهش ضایعات زیست محیطی می ­شوند. این نوع از فعالیت ­ها را، کشاورزی دقیق می­ نامند. در ایران، کشاورزی دقیق هنوز در مراحل اولیه خود است و در حال حاضر فعالیت­ های قابل توجهی در این زمینه در حال انجام است.


مقالات و اخبار اخیر پرتوتاپ رایان


1-2-3 دیدگاه جهانی

اولین تعریف از کشاورزی دقیق به وسیله مجلس نمایندگان ایالات متحده ارائه شد (مجلس نمایندگان ایالات متحده، 1997).

کشاورزی دقیق یک سامانه کشاوری یکپارچه دانش بنیان است که برای افزایش کارایی، بهره­وری و سودآوری طولانی مدت کل مزرعه، که ویژه آن محل/ اقلیم/ مزرعه/پهنه می ­باشد، طراحی شده و در عین حال اثرات ناخواسته را بر حیات وحش و محیط زیست به حداقل می ­رساند.

براساس Gandono:

کشاورزی دقیق را می­ توان به عنوان مجموعه ای از فناوری­ ها تعریف کرد که به سوق دادن کشاورزی به دنیای رایانه ­ای دانش بنیان کمک کرده، و برای کمک به کشاورزان برای کنترل بیشتر بر مدیریت عملیات

دومین کنفرانس بین المللی سامانه­ های اختصاصی مدیریت مزرعه در مینیاپولیس، مینه سوتا، در مارس 1994 برگزار شد. در این کنفرانس، گزارش شده است که:

سامانه کشاورزی دقیق در یک مزرعه، همچنین به عنوان سامانه اختصاصی مدیریت محصولات زراعی نیز (SSCM)  نامیده می شود.

شورای تحقیقات ملی، ایتالیا 1997 بیان کرد .

SSCM به یک سامانه مدیریت کشاورزی قابل توسعه اشاره دارد که شیوه ­های مدیریت تغییرات را در مزرعه با توجه به شرایط مزرعه یا خاک پشنهاد می­ کند 

اصلاحات ژنتیکی، شیوه‌های کشاورزی شیمیایی، آبیاری و ماشین‌آلات کشاورزی در بهبود بهره‌وری موفق بوده‌اند، اما این موفقیت برای پاسخگویی به تقاضای رو به رشد مردم به دلیل افزایش جمعیت، کافی نیست. افزایش تقاضا از یک سو تهدیدی برای محیط زیست و از سوی دیگر تهدیدی برای امنیت غذایی در سراسر جهان است. برای تولید محصول پایدار، تلاش­ های مبتکرانه زیادی انجام شده‌ است. تولید سامانه ­های کشاورزی دقیق (PFS) یکی از تلاش‌هایی بود که در اوایل دهه 1990 صورت پذیرفت. این سامانه­ ها بسته به دانش و فناوری موجود در زمان خود به اشکال مختلف ظاهر شدند.

PFS ترکیبی از آخرین فناوری و مکانیزاسیون کشاورزی بود. PFS با معرفی فناوری اطلاعات جدیدی که جمع­آوری، پردازش و تجزیه و تحلیل داده­ ها از منابع مختلف را برای تصمیم ­سازی ساده می­ کند، تغییرات عمده­ای ایجاد کرد. PFS به دلیل کاهش نرخ محصولات کشاورزی و نیاز به افزایش تولید، این جایگاه را به دست آورد. حتی سازمان ملی هوا و فضا (ناسا) به کشاورزی دقیق علاقه نشان داد و این امر، اهمیت اجرای آن را ثابت کرد. علاوه بر این، فناوری کشاورزی دقیق  (PFT) به عنوان یک پایگاه قابل اعتماد برای تصمیم­گیری مدیریت ویژه هر مزرعه  (SSM) نیز عمل می ­کند.

تقاضای زیاد برای کسب بیشتر اطلاعات از مزرعه، زمینه ­ساز ظهور و به کارگیری گسترده فناوری ­های جدیدی در کشاورزی گردید از جمله این فعالیت­ ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

. سامانه­ های نظارت بر تولید محصولات کشاورزی

.  سامانه ­های موقعیت یابی جهانی (GPS)

. بهبود در قدرت محاسباتی و مدیریت داده

ورود گسترده فناوری اطلاعات به کشاورزی بر استفاده از تجهیزات پیشرفته و تکنولوژی تأکید دارد، همچنین تحقیق و توسعه را در زمینه کشاورزی، علوم زراعی و علوم خاک میسر می­ کند که این امر در زمینه­ ی ارائه اطلاعات حیاتی و تصمیم­گیری در حوزه های کاربردی فناوری اطلاعات کشاورزی، در سطوح محلی و در شرایط مختلف به کار می­ رود.

کشاورزی دقیق

1-2-4 دیدگاه متخصصان ایران

در زیر، تعریف فائو از کشاورزی دقیق ارائه شده که در ایران نیز پذیرفته شده است:

کشاورزی دقیق (کشاورزی برمبنای اطلاعات ماهواره‌ای یا سامانه مدیریت مزرعه)، در واقع نوعی از کشاورزی مبتنی بر مشاهده، اندازه‌گیری و پاسخ مناسب به تغییرات درون هر مزرعه و محصولات آن  است.

تعبیر دیگر:

کشاورزی دقیق یک سامانه مدیریت مزرعه دانش بنیان و مبتنی بر فناوری است که برای شناسایی، تجزیه و تحلیل و مدیریت تغییرات در شاخص­های گوناگون بوده، و هدف آن افزایش سودآوری، تولید پایدار و حفاظت بهینه از محیط زیست می ­باشد.

عبارت بعدی نیز کشاورزی دقیق را تعریف می­ کند:

کشاورزی دقیق، کاربرد دقیق فناوری ­ها مبتنی بر داده بر اساس داده ­های خاک، وضعیت آب و هوای محصول تولیدی و تقاضای بازار، با هدف به حداکثر رساندن بهره­وری و سودآوری پایدار است .

و در آخر، یک تعریف قابل قبول دیگر به شرح زیر است:

کشاورزی دقیق در حالت کلی، به کارگیری بهترین سامانه­ های مدیریت اطلاعات و فناوری برای شناسایی، تحلیل و مدیریت تغییرات در مزرعه است که منجر به افزایش منفعت کشاورز، پایداری در مزرعه و تولید، با حفظ منابع طبیعی می­گردد. 

کشاورزی دقیق با روش­ های سنتی در ایران تفاوت دارد زیرا در این فناوری، نهاده­ ها به طور بهینه مصرف شده و بازده بهتری را حاصل می­ کنند. اجزای اصلی کشاورزی دقیق عبارتند از: اطلاعات، فناوری و مدیریت از یک سامانه جامع که باعث بهبود راندمان تولید، کیفیت محصول، کارایی بهتر مزرعه، کاهش مصرف انرژی و آب و نهایتا حفاظت از محیط زیست می­ گردد. کشاورزی دقیق به طور طبیعی برای کشاورزان خرد در کشورهای در حال توسعه، به دلیل عملکرد بیشتر و مصرف کمتر نهاده، سودمند واقع شده است.

علاوه بر این، عموم کشاورزان باید همراه با پذیرش کشاورزی دقیق به محیط زیست نیز توجه نمایند. از این رو، نیاز به دستور العملی برای تغییر مدیریت کشاورزی سنتی در جهت حفظ پایدار منابع طبیعی (مانند کیفیت آب، هوا و خاک) وجود دارد.


برای مطالعه بخش دوم و سوم مقاله کتاب کشاورزی هوشمند، می توانید با کلیک کردن روی این لینک اقدام نمایید :

/کتاب-کشاورزی-هوشمند-2/ کتاب کشاورزی هوشمند 3


بازنشر داده شده از کتاب کشاورزی هوشمند، تالیف آقای دکتر حمید بهنگار مدیر عامل شرکت دانش بنیان پرتوتاپ رایان تولید کننده سامانه ها و پلتفرم های کشاورزی هوشمند .


محصولات شرکت دانش بنیان پرتوتاپ رایان

برای دریافت اطلاعات بیشتر وارد شوید و فرم های زیر را تکمیل بفرمایید

مشاوره

ورود بیشتر بدانید

آموزش

ورود بیشتر بدانید

اشتراک گذاری / مقالات دیگر