هوش مصنوعی (AI) در کشاورزی آیا این عبارت برای شما آشنا هست یا تابحال آن را نشنیده اید؟ و آیا اینکه آن را شنیده اید اما درک و یا تجسم آن برای شما مشکل است. در این مقاله ما به طور مفصل در مورد این موضوع با شما صحبت خواهیم کرد.

آیا می توانید صنعتی را تصور کنید که دارای ریسک بیشتری نسبت به کشاورزی باشد؟ می گویند آنچه را که کاشته اید درو می کنید. اما آنچه این میان فراموش می شود، این است که «اگر خوش شانس باشید». هنگامی که آب و هوا با کشاورز سر ناسازگاری می گذارد و یا محصولات کشاورزی تحت تأثیر بیماری قرار می گیرند، کشاورزان به سختی می توانند در مورد عملکرد صحبت کنند. یا وقتی همه گیری جهانی رخ می دهد ، ناگهان مدیریت فرایندهای مختلف دشوارتر می شود زیرا اکثر آنها دیجیتالی نیستند.

در عین حال که ، جمعیت جهان در حال افزایش است و گسترش شهرنشینی همچنان ادامه دارد. درآمد محصولات یکبار مصرف مانند صنایع غذایی در حال افزایش است و عادات مصرف نیز در حال تغییر است. کشاورزان برای برآوردن تقاضای روزافزون تحت فشار زیادی می باشند و به راه هایی برای افزایش بهره وری نیاز دارند. سی سال دیگر ، افراد بیشتری برای تغذیه خواهند بود. و از آنجا که مقدار خاک حاصلخیز محدود است، نیازی اساسی برای عبور از کشاورزی سنتی وجود دارد.

بنابراین ما باید به دنبال راه هایی باشیم که به کشاورزان کمک کنیم مخاطرات شغلی خود را به حداقل برسانند یا حداقل آنها را بیشتر مدیریت کنند. پیاده سازی هوش مصنوعی در کشاورزی در مقیاس جهانی یکی از امیدوارکننده ترین فرصت ها است.

هوش مصنوعی می تواند به طور بالقوه نگاه ما به کشاورزی را تغییر دهد و کشاورزان را قادر سازد تا با تلاش کمتر به نتایج بیشتری دست یابند در حالی که مزایای دیگر زیادی نیز به همراه دارد. با این حال، این مسئله یک فناوری نیست که به طور مستقل کار کند. به عنوان گام بعدی در مسیر کشاورزی سنتی به ابتکاری ، این موضوع می تواند فناوری های پیاده سازی شده را تکمیل کند.

صنایع کشاورزی باید بدانند که هوش مصنوعی یک داروی چاره ساز نیست. با این حال ، می تواند مزایای ملموسی برای کارهای کوچک روزمره به همراه داشته باشد و زندگی کشاورزان را از جهات مختلف ساده کند. بنابراین چگونه می توانیم از آن برای کشاورزی پایدار استفاده کنیم؟ فرصت های هوش مصنوعی در کشاورزی چیست و چگونه می تواند به ما در مقابله با چالش های موجود کمک کند؟

آنچه در ادامه می خواهیم در مورد آن صحبت کنیم:

• چرا پذیرش هوش مصنوعی برای کشاورزان چالش است
• چگونه هوش مصنوعی می تواند در کشاورزی مفید باشد
• کاربردهای هوش مصنوعی در حل چالش های کشاورزی
• هنگام استفاده از هوش مصنوعی مزارع با چه مشکلاتی روبرو می شوند
• چگونه هوش مصنوعی باید با فناوری های دیگر ترکیب شود
• واقعیت در برابر انتظارات هوش مصنوعی برای کشاورزی پایدار

چرا پذیرش هوش مصنوعی برای کشاورزان چالش است

کشاورزان بیشتر تمایل دارند که هوش مصنوعی را چیزی بدانند که فقط در دنیای دیجیتال کاربرد دارد. اما چیزی که این میان دیده نشده این است که چگونه می تواند به آنها در کار فیزیکی زمین کمک کند (به عنوان نمونه می توان به آبیاری هوشمند اشاره نمود ). این تفکر شاید به این دلیل نیست که اکثر کشاورزان محافظه کار هستند یا نسبت به ناشناخته ها احتیاط می کنند. شاید بتوان گفت مقاومت آنها ناشی از عدم درک کاربرد عملی ابزارهای هوش مصنوعی است.

فناوری های جدید اغلب گیج کننده و غیر منطقی گران به نظر می رسند زیرا ارائه دهندگان تکنولوژی های کشاورزی (AgriTech) نمی توانند به روشنی توضیح دهند که چرا راه حل های آنها مفید هستند و چگونه باید دقیقاً پیاده سازی شوند. این همان چیزی است که با کشاورزی هوشمند هوش اتفاق می افتد. اگرچه ای موضوع می تواند مفید باشد، اما هنوز کارهای زیادی باید توسط ارائه دهندگان فناوری انجام شود تا به کشاورزان در اجرای صحیح آن کمک شود.

چگونه هوش مصنوعی می تواند در کشاورزی مفید باشد

کشاورزی شامل چندین فرایند و مرحله است که سهم عمده آن به صورت دستی انجام می شود. با تکمیل فناوری های به کار رفته در کشاورزی، AI هم می تواند پیچیده ترین و معمول ترین وظایف را تسهیل کند. این موضوع می تواند شامل جمع آوری وپردازش داده های بزرگ روی یک پلتفرم دیجیتالی باشد، که بهترین عملکرد را ارائه می دهد و حتی برای راه اندازی آن می توان آن را با سایر فناوری های دیگر نیز ترکیب نمود.

نقش هوش مصنوعی در چرخه مدیریت اطلاعات کشاورزی

ترکیب هوش مصنوعی و کشاورزی می تواند برایی فرآیندهای زیر مفید باشد

تجزیه و تحلیل درخواست های بازار

هوش مصنوعی می تواند در انتخاب و جداسازی محصول بازار پسند به کشاورزان کمک کند و مشخص نماید کدام محصول بیشترین سود را به کشاورز می رساند.

مدیریت ریسک

کشاورز می تواند با استفاده از آنالیزهای بیش بینانه و پیشگویانه استفاده کرده تا خطاها را در فرآیند کسب و کار کاهش دهد و ریسک از دست رفتن محصول را به حداقل برساند.

پرورش بذر

با جمع آوری دادها در مورد رشد گیاه، هوش مصنوعی می تواند به کشاورزان کمک کند تا محصولاتی مقاومتر به آفات تولید کنند و همچنین بهتر بتواند محصول خود را با آب و هوای منطقه سازگار نمایند.

نظارت مستمر بر سلامت خاک

هوش مصنوعی می تواند آنالیز مواد معدنی و مغذی خاک را کنترل و با دقت و صحت زیادی کمبود موادی مغذی در خاک را تخمین بزند.

محافظت از محصولات

هوش مصنوعی می تواند بر حالات گیاه نظارت مستمر داشته باشد و هر گونه بیماری و حتی لکه را بیش بنی نماید. و همچنین علف های هرز را مشخص نموده و آنها را حذف می کند و یا درمان های موثر برای مبارزه با آفات پیشنهاد می دهد.

تغذیه محصولات (داشت)

هوش مصنوعی برای مشخص کردن الگوهای بهینه آبیاری و زمان های مناسب کود دهی و پیش بینی ترکیب بهینه محصولات زراعی مفید است.

برداشت

با کمک هوش مصنوعی برداشت مکانیزه ممکن می گردد و همچنین امکان پیش بینی زمان مناسب برداشت نیز فراهم می شود.

فیلمی که در ادامه مشاهده خواهید کرد یکی از نمونه هایی است که هوش مصنوعی به کمک کشاورزان آمده

منبع

 تهیه آب برای کشاورزی در سالیان اخیر به یک مسئله جدی مخصوصا در کشورهای آسیای جنوب غربی تبدیل شده است. آب شیرین کن های آفتابی چند صباحی است که مورد توجه قرار گرفته است. این دستگاه ها در واقع شامل تعداد زیادی آیینه انعکاسی هستند که از نور خورشید جهت تبخیر آب شور دریا استفاده می کنند. در این دستگاه آب دریا توسط لوله های منتقل شده و در بخشی از آن قرار می گیرد. این قسمت کانون تمرکز اشعه های خورشیدی است. آب در این نقطه به حرکت در می آید و توسط خورشید داغ و تبخیر شده و و نمک و املاح آن جدا می شود. از این وسیله می توان برای کشاورزی حتی در بیابان استفاده کرد.

ساختار آب شیرین کن های آفتابی

آب شیرین کن های آفتابی از دو بخش اساسی تشکیل شده اند.

 بخش اول شامل لوله هایی برای انتقال آب از دریا و سپس انتقال به تانک ها یا حوضچه های آب است. در این بخش آب شور دریا توسط لوله یا تانکر به قسمت تبخیر آب منتقل شده و پس از تبخیر سرده گشته و فرو می نشیند. توسط تبخیر املاح و نمک آب از آن جدا شده و سپس به تانکها یا حوضچه های نگهداری آب منتقل می گردد. از این آب می توان برای آبیاری مزارع و حتی آب شرب استفاده نمود.

بخش دوم: آیینه های منحنی هستند که سطح مقطع آنها به شکل سهمی می باشد. این آیینه ها به گونه ای طراحی می شوند که کانون آنها که نقطه تمرکز پرتوهای خورشید است، محل عبور آب قرار گیرد. در این نقطه کانونی ، لوله های آب قرار دارند که آب شور از میان آنها عبور می کند. نکته دیگر اینکه  این آیینه ها که در کنار یکدیگر قرار دارند متحرک هستند. حرکت آنها به خاطر حرکت خورشید در بستر آسمان است. آیینه های سیستم آب شیرین کن در هر لحظه حرکت خورشید را نشانه روی می کنند. و متناسب با حرکت آن به دور محور کانون خود حرکت کرده و همیشه دهانه آنها به سمت خورشید است.

خاصیلت آیینه های سهموی

سهمی نوعی از اشکال هندسی است که به مقاطع مخروطی معروفند . خاصیت جالب آیین های سهموی این است که تمام پرتوهایی که از فواصل بسیار دور به سطح آن می تابند پس از بازتاب در محل کانون آن جمع می شوند. به همین خاطر وقتی پرتوهای خورشید به سطح آن می تابند به سمت کانون آن هدایت می شوند. با قرار دادن یک مجرای حاوی آب شور در این نقطه تقریبا تمام پرتوهای خورشید به سمت جریان آب متمرکز شده و آب را داغ می کنند.

روش اجرای آب شرین کن های آفتابی

برای اجرای پروژه آب شیرین کن ، ما نیاز داریم که حتما کنار دریا یا حداقل نزدیک به آن باشیم. کار  در دو فاز انجام می شود. فاز اول مربوط به لوله کشی و دیگر مربوط به نصب آیینه های سهمی شکل است. برای انتقال آب می توان هم از لوله های پلی اتیلن استفاده کرد و هم از تانکر های آبرسان. اگر از پلی اتیلن استفاده می شود دیگر نیازی به حوضچه های آب شور نیست. اما اگر انتقال آب با تانکر صورت می گیرد ما نیاز به حوضچه هایی برای جمع آوری آب داریم. پس از آن به نقطه ای برای نصب لوله های فلزی برای حرارت دادن به آب نیاز داریم. البته این لوله های می توانند از جنس غیر فلز هم باشند ولی در این صورت این لوله ها باید شفاف بوده تا نور خورشید از آنها عبور کرده و به آب برسد.

در قسمت پس از نصب لوله های فلزی به یکسری حوضچه تجمع آب شیرین نیز نیاز داریم که آب شیرین و داغ پس از آماده شدن در آنجا جمع آوری شود و از آنجا به محل مصرف در کشاورزی یا شرب منتقل گردد.

محل نصل لوله ها باید با نصب آیینه ها متناسب باشد. چون این لوله ها باید از نقطه کانون آیینه ها عبور نمایند. با استفاده از لوله هایی با طول زیاد و آیینه های متعدد می توان سرعت کافی برای جریان آب ایجاد نمود تا با استفاده از تابش خورشید، آب زیادی را در کوتاه ترین زمان تبخیر کرده و به آب شیرین تبدیل کرد. درواقع این سیستم به گونه ای عمل می کند که از یک طرف آن سرد و شور وارد و از سمت دیگر آن بخار آب شیرین خارج می گردد.

مزیت های دستگاه : از مزیت های این دستگاه می توان به سرعت انجام آن اشاره کرد. و از طرفی آب کاملا تقطیر شده و نمک آن گرفته می شود.

از معایب آن نیز می توان به این نکته اشاره که کرد که تمام املاح آب گرفته می شود و املاح مفید آن نیز حذف می گردند. همین طور این سیستم فقط در روزهای آفتابی قابل استفاده است.

موارد استفاده : از آب شیرین کن های آفتابی می توان برای شیرین کردن آب شور برای کشاورزی و همین طور مصرف شرب و دیگر نیاز ها استفاده نمود.

کلمات کلیدی : آب شیرین کن، تابش خورشید، آب شیرین کن های آفتابی ، آب شور ، کشاورزی، تهیه آب کشاورزی ، آیینه های سهموی ، کانون آیینه های سهموی .

Sundrop یک روش مبتکرانه و جدید کشاورزی است که در آن ، کشاورزان استرالیایی توانسته اند در صحرا تنها با بهره گیری از اشعه خورشید و آب دریا سالانه ۱۷۰۰۰ تن گوجه فرنگی تولید کنند. در این روش برخلاف روش سنتی کشاورزی که از آب شیرین زیرزمینی و گاز طبیعی برای تامین نیازهای آبی و انرژی مزارع استفاده می شود تنها با استفاده از آب شور دریا و اشعه خورشید برای تامین نیازها مزارع بهره می گیرند.

مختصری درباره مزارع سان دروپ

مزارع سان دروپ در فضای بسته ساخته شده و در نوع خود بی سابقه هستند. این مزارع توسط یک تیم تحقیقاتی بین المللی بوجود آمده اند که هدف از آن ها، پرورش محصولات کشاورزی بدون نیاز به آب شیرین، خاک و انرژی های غیر ضروری است. این تیم تحقیقاتی معتقد است که گلخانه های سنتی از آب های کمیاب شیرین زیرزمینی برای آبیاری و از گاز طبیعی برای گرم کردن و از برق برای خنک سازی محیط کشت استفاده می کنند. در حالی که این منابع هر روز در حال کاهش هستند.

 مزارع sundrop چگونه عمل می کنند

روش مزارع sundrop به این صورت است که تنها از آب پایان ناپذیر دریا و اقیانوس برای آبیاری و نور خورشید که یک انرژی تجدید پذیر است برای تامین نیازهای کشاورزی استفاده می کند. در این روش از گاز دی اکسید کرین که دارای یک منبع پایدار است و همچنین مواد مغذی تجدید پذیر برای افزایش میزان محصولات کشاورزی استفاده میشود.

نور خورشید

نور خورشید در این مجموعه ابزاری برای شیرین کردن آب شور دریا می باشد. برای این کار به جای پنل های خورشیدی، از تعداد زیادی آیینه برای انعکاس و تمرکز نور خورشید در یک نقطه استفاده می شود. این نقطه بسیار داغ شده و از آن برای تولید برق استفاده می گردد. حال می توان از این برق برای شیرین کردن آب و همین طور خنک کردن محیط کشت استفاده کرد.

محیط رشد سبزیجات در سان دروپ

 در مزارع سان دروپ ریشه سبزیجات را به جای اینکه درون خاک قرار دهند درون پوسته گردو می گذارند. برای خنک کردن گیاهان در تابستان، در این مناطق بیابانی که دمای آن به ۴۸ درجه می رسد از مقواهایی که در آب فرو برده شده و در کنار ریشه ها قرار دارد استفاده میشود . نکته جالب اینکه در زمستان دمای خورشید برای گرم نگه داشتن این مزارع کفایت می کند.

به خاطر استقرار این مزارع در فضا بسته، نیازی به آفت کش ها نیز وجود ندارد. چون در این محیط ها امکان نفوذ آفت ها و حشرات وجود ندارد و از طرفی بودن این مزارع در دل بیابان احتمال دست یافتن  حشرات به آنها را به حداقل رسانده است. البته کنترل دقیق این مزارع سبب شده که سبزیجات در یک محیط عاری از آفت رشد و نمو کنند.

  با وجود اینکه انرژی این مجموعه ها به خوبی تامین می شود ولی مسئولان آن ، یک شبکه انقال برق نیز در آن ایجاد کرده اند تا در مواقعی که تامین انرژی خورشیدی به هر دلیلی به اشکال بربخورد ( مانند روزهای زمستان) از این شبکه برای تامین انرژی مزارع بهره بگیرند.

استفاده چند گانه از انرژی خورشیدی

در این مجموعه انرژی خورشید استفاده چند گانه دارد. از طرفی آب دریا را به آب شیرین تبدیل می کند . از سویی برای تامین برق و انرژی مجموعه از آن استفاده می شود تا بتوان دمای آنرا کنترل کرد و از جهت دیگر ،از این انرژی برای پاکسازی و استرلیزه کردن هوا هم استفاده می گردد. به همین خاطر در این مزارع استفاده از آفت کش منتفی می گردد.

کلمات کلیدی: تکنولوژی های جدید آبیاری ، کشاورزی مدرن، آفت کش ، استفاده از آب دریا ، استفاده از انرژی خورشید در کشاورزی ، سان دروپ ، مزارع sundrop .

 سیستم های آبیاری یکی از حساسترین بخش های مربوط به کشاورزی می باشد. به دلیل کمبود آب در خشکی های زمین، همیشه بحث تامین و مدیریت منابع آبی یک مسئله بوده است. در این راستا دانشمندان چینی روش جدید برای صرفه جویی در مصرف آب ابداع کرده اند که بنا بر ادعای آنها حدود ۵۰ درصد در آب مصرفی گیاهان صرفه جویی می کند. این سیستم بر اساس اصل خاصیت مویینگی خاک استوار است. به گفته یکی از متخصصان آبیاری در دانشگاه علوم و تکنولوژی هوآژونگ چین ، زمان بهره گیری از این روش ، هنگامی آغاز می شود که گیاهان مطابق با نیاز آبی مربوط به خود آماده جذب آب باشند.

در واقع این روش جدید آبیاری یک روش کنترل شده و هدفمند است که قرار است جایگزین روش های آبیاری منفعلانه و قدیمی شود.

شاه کلید روش آبیاری مقدار سنجی

 شاه کلید روش آبیاری مقدار سنجی ، درواقع یک شیر کنترل آب است که از یک سری لوله های موئین تشکیل شده که توانایی توزیع آب در عمق خاک را داشته و همچنین نوارهای آبیاری مقدار سنجی است که قابلیت فیلترینگ دارند.

شیر کنترل آب در نقطه ای در نزدیک بخش توسعه ریشه گیاه دفن شده و این قابلیت را دارد که بالا رفتن و همچنین سقوط آب را در خاک حس کرده و آب مورد نیاز گیاه را به آن می رساند. نوارهای آبیاری مقدار سنجی در نزدیک شیر کنترل، این توانایی را دارند که از گرفتگی و مسدود شدن لوله های موئین جلوگیری به عمل آورند.

 استفاده از خاصیت مویینگی

این تکنولوژی چینی به صورت خود کار عمل کرده و از نیروی مویینگی برای تنظیم مقدار آبی که جهت مصرف گیاه در نظر گرفته شده استفاد می کند. به همین خاطر این سیستم می تواند حجم آب را در خاک ثابت نگه دارد و از تبخیر آن بکاهد. البته می توان با استفاده از آبیاری نشتی زیرزمینی، راندمان استفاده از آب را افزایش داد.

آقای ژو جون(از کارشناسان توسعه دهنده این روش) و همکارانش یک سری آزمایشات میدانی بر مبنای این روش بر روی محصولات کشاورزی ، سبزیجات خانگی و همچنین باغ های میوه و درختان جنگل در بخش های متفاوت منطقه پکن در سال ۲۰۰۷ انجام دادند.

یکی از موارد موفقیت این روش را می توان در کیفیت محصول تربچه ای دانست که با استفاده از این روش به میزان قابل توجهی بهبود یافته است. بنا به گفته یک کشاورز پکنی که سال ۲۰۰۹ شروع به استفاده از این روش کرده است، استقبال از محصول تربچه تولیدی که توسط این سیستم آبیاری شده در فروشگاه ها بسیار خوب بوده است.

 به گفته یکی از کارشناسان منابع و محیط زیست چین ، تکنولوژی آبیاری مقدار سنجی به خاطر داشتن مزایا و منافع کشاورزی از روش آبیاری قطره ای موفقتر و موثرتر است.

این تکنولوژی نوین آبیاری می‏ تواند از مناطق و زمین های کشاورزی چین حفاظت کرده و  این اراضی را توسعه دهد. به علاوه چنانکه استفاده از این روش عمومیت پیدا کند، می‏ تواند شرایط اکولوژیکی را در نواحی خشک چین بهبود دهد.

کلمات کلیدی: تکنولوژی های جدید آبیاری، آبیاری مقدار سنجی ، نیروی مویینگی خاک، خاصیلت مویینگی ، لوله های موئین، نوارهای آبیاری، شیر کنترل آب ، نیاز آبی گیاه.

 ورود به حوزه های کشاورزی آن هم توسط کمپانی های معروف ژاپنی که تا چندی پیش با گجت های پیشرفته خود شناخته شده عالم و آدم بودند بسیار شگفت بر انگیز است. شرکت توشیبا که به عنوان یک شرکت تولید ابزار الکترونیکی در جهان معروف است این روزها وارد یک حوزه غیر متعارف شده و آن تولید محصولات کشاورزی بدون خاک و کاملا کنترل شده در فضای خاص بهداشتی است. شرکت توشیبا در این فضا ها کوشیده است که در اتاق های کاملا پاکیزه، بوته های کاهو کشت نماید.

هدف از پروژه : ایده بزرگ شرکت توشیبا ، به گفته مدیران اجرایی آن، به نوعی، گسترش کسب و کار بهداشت و درمان این شرکت است که طیفی از تجهیزات پزشکی تا سیستم های کشاورزی صنعتی را در بر می گیرد.

 البته هدف اصلی این آزمایش ها، فروش  این سیستم ها به کشورهایی همچون روسیه و کشورهای خاور میانه است که کشاورزی داخلی در آن ها عملی دشوار به حساب می آید. هر چند که توشیبا غذای ژاپن را نیز تولید خواهد کرد. دور از انتظار نیست که این شرکت سالانه حدود سه میلیون بوته کاهو تولید کند و درآمدی ده ها میلیون دلاری به واسطه آن برای ژاپن و توشیبا به ارمغان بیاورد. البته این نکته نیز قابل تامل است که توشیبا تنها شرکت ژاپنی ای نیست که به این عرصه وارد شده است. در دبی، شرکت فوجیستو بوته های کاهو و شرکت شارپ توت فرنگی پرورش می دهند.

اولین چیزی که هنگام ورود به فضای کشت توشیبا می بینید:

یکی از نخستین چیزهایی که پس از ورود به محل کشت کاهو ها می بینید وجود لوگوی توشیبا در همه جاست. این شرکت بسیار از وسایلی که مورد نیاز آنها می باشد را در اتاق های بسیار پاکیزه تهیه می کند. از این وسایل می توان به روشنایی ، ضد عفونی کردن آب ، امکانات تولید انرژی و صد البته تبلت هایی که کارکنان  از آنها برای کنترل فرایند کار استفاده می کنند.

فرایند اصلی اتاق ها نیز به عهده شرکت می باشد . این شرکت حتی کار تهیه آب اسید و آلکالاین را نیز خود به انجام می رساند . از این مایع جهت شستشوی دست همه افرادی که وارد این مجموعه می شوند استفاده می شود.

 حالا این سوال پیش می آید که بوته های کاهو را چرا باید در اتاق های پاکیزه تولید نمود؟

جواب سوال آشکارا مشخص است. چون که پاکیزه است. همه عوامل موجود در این مجموعه همچون فشار هوا ، دما ، روشنایی ، باکتری ها و گرد خاک به طور کامل کنترل شده است. با در نظر گرفتن همه این تمهیدات ، نتیجه محصولی است که از هر نوع حشره عاری است و نیازی به آفت کشی و شستشو ندارد.

 برخی از عملیات و آزمایش های در حال انجام در شرکت توشیبا

در داخل اتاق های پاکیزه، شما صدای بلند سیستم های تهویه و ماشین های انتقال آب را پیوسته می شنوید. لامپهای فلئورسنت که قرار است با نور LED جایگزین شوند راهروهای باریک را روشن کرده است. یکی از آزمایشهای جالبی که توشیبا در حال انجام آن است تست نور رنگی و تاثیر آن بر روی ساختار ، تغذیه و مزه گیاهان است.

 مکان مجموعه کشت توشیبا

این مجموعه در حدود ۵۰ کیلومتری خارج توکیو قرارگرفته که در سال های ۱۹۸۰ و ۹۰ محل ساخت دیسک فلاپی های این شرکت بوده است. در این مجموعه غیر عادی ،این شرکت در اتاقهای استریل شده در حال پرورش هزاران بوته کاهو است.

 گیاهانی که توشیبا پرورش خواهد داد:

علاوه بر کاهو ، شرکت توشیبا بر روی گیاهان برگ دار زیادی، از جمله کاسنی فرنگی ، برگ چغندر سوئیسی ، منداب ، اسفناج و کاهو کار می کند و در آینده قصد دارد گیاهانی مانند ریحان و گیشنیز نیز پرورش دهد.

 اولین محصول توشیبا که به زودی عرضه خواهد شد سالادی است که به دو صورت با سس و بدون سس در کافه تریاهای این شرکت و برخی سالاد کافه های فروشگاه های ژاپنی فروخته می شود. کاهویی که توسط این شرکت تولیده شده مزه خوبی دارد ، ترد است، مزه تندی دارد و پاکیزه به نظر می رسد.

 در کلام آخر باید به این نکته خاطر نشان کرد که ورود شرکت های اینترنتی و الکترونیکی ای همچون توشیبا به عرصه هایی همچون کشاورزی و بیمه عمر خیلی هم شگفت آور نیست. چون شرکتهای معروفی همچون گوگل که باید در حوزه تبلیغات اینترنتی و سئو دنبال آن گشت، وارد حوزه خودروهای بدون راننده شده. همین طور شرکت اپل با داشتن بیشترین شهرت و قدرت برند در حوزه وسایل الکترنیکی همچون گوشی ها، تبلت ها و لپ تاپها ، وارد عرصه ساعت های هوشمند و زیبا نیز شده است.

 کلمات کلیدی: کشت کاهو ، شرکت توشیبا ، تولید کاهوی بدن خاک ، اتاق های پاکیزه کشت ، اپل ، کشاورزی مدرن ، گوگل ، کشت بدون خاک ، کشاورزی داخلی در کشورهای خاور میانه ، روسیه .

حشرات موذی و مضری که در مزرعه به سر می برند تاثیرات منفی بر روی گیاهان گذاشته و در روند رشد آنها خلل ایجاد می کنند. این حشرات و آفات  میوه ها و محصولات را مورد حمله قرار داده و آنها را معیوب می کنند. به همین خاطر یکی از دغدغه های کشاورزان دور کردن این حشرات می باشد. گروهی از محققان طی سالیان گذشته در صدد بوده اند که با استفاده از تکنولوژی های نوین حشرات موذی را در مزارع و باغها از بین ببرند.

معرفی تکنولوژی فنس (fence) : گروهی از محققان موسسه اینتلگچوال ونچرز در حال فعالیت بر روی یک دستگاه الکترونیکی هستند که می تواند با استفاده از دوربین های حساسی ، حشرات موذی را تشخیص داده سپس آنرا با لیزر هدف قرار داده و نابود می سازد . این تکنولوژی در سال ۲۰۰۹ مورد بررسی قرار گرفت و اکنون مراحل تکمیلی خود را سپری می کند.

نحوه عملکرد: دستگاه فوتونیک فنس یا دیواره فوتونی ، درواقع یک سامانه الکترونیکی است که توانایی اسکن فعالیت حشرات مختلف را دارا می باشد. این دستگاه قادر است که حشرات را بر اساس شکل هندسی بدن ، نوع بال زدن ، سرعت و سایر مشخصات آنها تجزیه و تحلیل کند. در نهایت هر گاه آن حشره موذی و آفت تشخیص داده شد در کسری از ثانیه توسط لیزر از بین می رود.

این دستگاه برای اولین بار در محیطی غیر از آزمایش و در محیط وزارت کشاورزی آمریکا نصب شد و برای از بین حشرات آنجا مورد آزمایش قرار گرفت.

حشرات موذی، حشرات مفید یا بی خطر: طبق بررسی زیست شناسان همه حشرات مزارع و باغها موذی نبوده و برخی از آنها برا حیات گیاهان مفید هستند. به همین خاطر نباید همه آنها را از بین برد. سامانه فنس به گونه ای عمل می کند که تنها حشرات آذار دهنده گیاهان را نابود سازد و بقیه آنها را زنده نگه دارد.

کاربرد فنس : از این سامانه که حشرات را تا شعاع صد متر شناسایی کرده و محیطی با ابعاد ۳۰ در ۳ متر را محافظت می کند می توان برای از بین بردن حشرات مضر مزرعه ، باغ ، ویلا ، فضاهای سبز و… استفاده نمود.

کلمات کلیدی : حشرات موذی ، حشرات بی آذار ، سامانه فنس fence ، حذف حشرات مزرعه ، حشرات باغ ، اسکن حشرات .

امروزه پدید ریزگردها یک پدیده غالب در کشورهای بیابانی و نیمه بیابانی از جمله ایران است که در کنار کاهش منابع آبی و افزایش دمای هوا ، مزیت بر علت شده و مردم برخی از شهرها را آزرده کرده است. برای رفع این پدیده می توان با استفاده از بازمانده های غلات و مزارع ، نوعی ملات ارزان بوجود آورد تا بتوان با آن بخشی از سرزمین های بیابانی را تثبیت کرد تا از بلند شدن ریزگردها جلوگیری به عمل آید.

اقدامات پیش زمینه و پایه ای:

برای انجام این مهم نیاز به چند عملیات پایه ای و زیربنایی داریم تا بتوانیم در بستر آنها فعالیتهای بعدی را انجام دهیم. برای شروع نیاز به یکسری ماشین آلات و ابزار داریم که باقی مانده غلات و کاه هایی را که کمباین ها قادر به جمع آوری آنها نیست را از روی زمین جمع آوری کنند. در کنار این کار به ماشین آلات دیگری نیز نیاز داریم که بتوانند با استفاده از این بازمانده محصولات ،کار ساخت ملات گلی یا کاه گل یا ترکیباتی از این قبیل را انجام دهد.

کاه گل کردن بیابان:

ریزگردها زمانی بلند می شوند که بافت خاک بسیار خشک و مستهلک شده و توسط باد حرکت کند. به همین خاطر اگر ما جلوی ریز شدن آن را بگیریم تا حدی می توانیم از برخواستن آنها جلوگیری کنیم. برای انجام این کار ما باید کاه های جمع آوری شده از زمین ها زراعی را به حاشیه بیابان منتقل کرده و در آنجا انبار کنیم . سپس با استفاده از ماشین آلات انبار دار که دارای دو انبار کاه و آب هستند سعی در کاه گل کردن سطح بیابان کنیم.

ماشین آلات تثبیت بیابان با ملات کاه گل:

این ماشین آلات مطمئنا در حال حاضر وجود ندارند ولی می توان با اندکی خلاقیت آنها را ابداع کرد. ساختار این ماشین ها به گونه ای در نظر گرفته می شود که بتوانند به راحتی در بیابان حرکت کرده و به ترتیب آب و کاه را روی سطح بیابان بریزند. سپس با استفاده از ابزار کوبنده یا مشت و مال دهنده سطح خارجی بافت خاک بیابان را تثبیت کنند. با استفاده از این ماشین ها می توان یک قشر ده سانتی متری از کاه گل را بر روی سطح بیابان ایجاد کرد تا از بلند شدن ریزگردها خودداری شود.

مزیت کاه گل: کاه گل یک ملات بسیار قدیمی و اولیه بوده که بشر موفق به اختراع آن شده است. این ملات با وجود ساختار ساده ، بسیار موثر و کارآمد عمل می کند. اگر به دیوار ها و خانه های قدیمی که از کاه گل ساخته شده اند توجه کنید متوجه خواهید شد که در کمال ناباوری ، این ساختمان ها در طی سالیان دراز در زیر فشار باد و باران و طوفان و تابش خورشید قرار داشته اما هنوز بافت آنها متلاشی نشده است. گاهی عمر این عمارتها به صدها سال می رسد.

ایده خشت فرش کردن بیابان با خشت های کاه گلی:

این ایده از ایده قبلی مشکل تر است اما دوام بیشتری دارد. در این ایده از ماشین آلاتی استفاده می کنیم که ابتدا خاک بیابان را درون بدنه خود فرو برده و در آنجا با آب و کاه مخلوط کرده و سپس خشت بزرگ ایجاد شده را بر روی سطح بیابان قرار می دهد. ساختار این ماشین ها به گونه ای است که تمام این عملیات را در حین حرکت انجام می دهد و قادر است با سرعت کافی کار تثبیت بیابان را به عهده بگیرد.

تامین مواد اولیه ملات کاه گل: مواد اولیه این ملات، چیزی جز کاه و آب و گل نیست که کاه آن از باقی مانده غلات که عموما بی استفاده در مزرعه ها رها می شود تامین می گردد. آب مورد آن می تواند از منابع آبی دریایی یا اقیانوسی یا فاضلاب تامین گردد. گل یا خاک این ملات نیز از بافت خود بیابان بدست می آید.

موارد استفاده : این ایده ها در کشورهایی همچون ایران، عراق ، سوریه ، چین ، عربستان، امارات ، کشورهای آفریقایی و سایر کشورهایی که به خاطر بیابان درگیر ریزگرد و غبار جوی هستند قابل استفاده می باشد.

کلمات کلیدی : پدیده ریز گرد ، آلودگی هوا،  کاه گل ، ملات گلی ، ملات طبیعی ، بیابان ، تثبیت بیابان .

پهبادها وسایل پرنده هوشمندی هستند که بر خلاف هواپیماها به راحتی می توانند در هوا ثابت مانده و با استفاده از حسگرها و دوربینهایی که بر روی آنها سوار می شود پیرامون خود را ورنداز کنند. استفاده از این تکنولوژی یا سیستم های پروازی می تواند در کشاورزی منشاء اثرات فوق العاده ای همچون: بررسی شرایط جوی، سمپاشی دقیق، تهیه یک نقشه هوایی از مزرعه، تشخیص کیفیت و میزان محصول، آگاهی از خطر آتش سوزی و مقابله با آن و… باشد.

در زیر به برخی از خدماتی که پهبادها می توانند به دنیای کشاورزی بکنند اشاره می کنیم:

سمپاشی : سمپاشی مزرعه با استفاده از ابزار پرنده، بسیار موثرتر و کم زیان تر از ابزار سنگین کشاورزی می باشد. ناگفته پیداست که ابزار کشاورزی به خاطر وزن سنگینی که دارند بخشی از بافت خاک و مزرعه را تخریب می کنند. اما پهبادهای عمود پرواز بدون وارد آوردن زیان می توانند با دقت بالایی عملیات سمپاشی را به انجام برسانند.

تهیه فیلم و عکس هوایی از درخت ها و گیاهان: کشاورزان در زمانها مختلف نیاز دارند تا از وضیعت گیاهان و محصول خود آگاهی داشته باشند. این مهم توسط پهبادها به سادگی انجام پذیر است. یک کشاورز می تواند در ساختمان مجاور مزرعه مستقر شود و با استفاده از دوربینهای سوار بر پهباد به تهیه فیلم و عکس از مزرعه خود بپردازد و وضعیت آن را در هر زمان ممکن بررسی کند.

بررسی وضعیت میوه ها و محصول مزارع: کوادها به کشاورزان امکان می دهند که اطلاعات مربوط به  وضعیت و کیفیت میوه و شرایط گیاهان و درختان را به دست آورند و با استفاده از این اطلاعات تصمیمات لازم را بگیرند.

تشخیص آفت های کشاورزی : آفت ها از جمله دردسرهایی هستند که در هر باغ و مزرعه ای وجود آنها اجتناب ناپذیر است. پهبادها با توجه به علائم ظاهری و شرایط درختان و گیاهان می توانند بروز آفت در باغ ها و مزارع  را تشخیص دهند، یا اینکه فیلم آنرا تهیه و در دسترس مهندسین کشاورزی جهت چاره جویی قرار دهند.

آگاهی از وضیعت حمله حشرات موزی و ملخ ها و فراری دادن آنها: حشرات موزی و ملخ ها پدیده های بسیار ناپسندی در مزارع هستند که اگر به موقع از وجود آنها مطلع شویم می توانیم صدمات ناشی از آنها را به حداقل برسانیم. کواد ها می توانند به سرعت وجود آنها را تشخیص داده و به کشاورز اطلاع دهند. از طرفی می توان با استفاده از نصب یک دستگاه تولید فرکانس آذاردهند برای این حشرات بر روی پهباد، آنها را از مزرعه فراری داد.

تهیه یک نقشه هوایی از مزرعه و باغ : پهبادها می توانند نقشه های موثر و آنی از وضیعت و موقعیت مزرعه در اختیار کشاورز قرار دهند و او را از محل محصول و کیفیت آن با خبر سازند.

تشخیص آتش سوزی در مزرعه : در مزارع گسترده همچون مزارع غلات امکان بروز پدیده آتش سوزی بسیار شایع است و تا کشاورزان به خود بجنبند ، بخشی زیادی از محصول از دست می رود. اما پهبادها می توانند با سرعت زیاد نقطه آغاز آتش سوزی را تشخیص داده و برای مقابله با آن ، کمک رسان باشند.

 کلید واژه ها: تکنولوژی های جدید کشاورزی، آتش سوزی مزارع، مقابله با آفتها ، کواد ، پهباد در کشاورزی، مقابله با هجوم ملخ.

فناوری هایی که در حیطه مهندسی کشاورزی بوجود آمده اند به این علم کمک نموده که تا کارآیی بیشتری در دنیای واقعی داشته باشد تا بتواند محصولاتی با کیفیت بالاتر و هزینه کمتری را به دست بدهد. از طرفی این فناوری ها محدودیت های این مهندسی را کاهش داده و به عنوان مثال به آن اجاده داده اند که فعالیت های کشاورزی را از تنگناهای مربوط به جا و زمان خارج نماید.

در زیر با برخی از این فناوری ها آشنا می شویم:

 سیستم اکولوژیکی بسته: این سیستم یک ساختار اکوسیستمی می باشد که از تامین ماده از فضای بیرون از خود بی نیاز است. در این سیستم ها حداقل از لحاظ تئوری ، مواد زائد کشاورزی تبدیل به مواد مصرفی گیاهان همچون اکسیژن ، مواد غذایی و آب می شود تا نیاز موجودات زنده که در این ساختار وجود دارند را بر طرف نماید. جای امیدواری است که این سیستم ها قبلا در مقیاس های کوچک به اجرا درآمده و موفق عمل نموده اند. اما فناوری های جدید موجب شده که امکان ایجاد این اکوسیستم ها در مقیاس های بزرگتر نیز فراهم گردد.

 زیست شناسی مصنوعی: این زیست شناسی، ترکیبی از علوم و مهندسی می باشد که درواقع برای علم زیست شناسی برنامه ای تعیین می نماید که در بخش های استاندارد شده مورد استفاده قرار گیرد. درست همانند زمانی که یک کامپیوتر می تواند از کتابخانه های متفاوتی در نقاط مختلف یک شهر بهره گیرد. این نوع از زیست شناسی غیر طبیعی ، تعریف مجددی از این علم به عمل می آورد و قصد توسعه آن را دارد.

هدف از این زیست شناسی ، طراحی ، اصلاح و تولید ساختار زیستی-مهندسی است که برای پردازش اطلاعات ، دستکاری در مواد شیمایی ، تولید انرژی ، تولید مواد غذایی و صد البته حفظ سلامت انسان برنامه ریزی شده است.

البته محافظت از محیط اطراف انسان را نباید از حوزه اهداف این علم خارج کرد. چون در نهایت همه چیز به انسان ختم می شود.

مزارع عمودی : این روش نوعی سمت و سوی دادن به توسعه کشاورزی در محیط شهری است که به صورت عمودی انجام می گیرد. در این روش جدید ، گونه های گیاهی و جانوری در آسمان خراش های بزرگ که به همین خاطر ساخته شده اند یا آسمان خراشهای چند منظوره ، پرورش داده می شوند. فناوری های مشابه به فناوری مورد استفاده در خانه های شیشه ای در این روش به کار گرفته می شوند. به عنوان مثال برای رشد و پروش بیشتر گیاهان، در کنار نور طبیعی از سیستم های روشنایی با مصارف کم نیز برای تقویت آنها استفاده می گردد.

از مزایای این روش می توان به حذف محدودیت ها زمانی و مکانی چون برداشت محصول در همه فصول سال اشاره کرد. محافظت از محصولات در شرایط بد جوی ، خود کفا شدن شهرها در تولید محصولات مورد نیاز خود و همچین کاهش هزینه های حمل و نقل از مزایای دیگر آن به شمار می آید.

کلمات کلید: فناوری های جدید کشاورزی، مهندسی کشاورزی ، اکوسیستم بسته ، مزارع عمودی ، زیست شناسی مصنوعی .

 اتوماسیون سازی در کشاورزی به این صورت است که با استفاده از رباتهای بسیار بزرگ و یا بسیار کوچک عملیات بررسی و نگه داری از محصولات کشاورزی انجام می شود. با استفاده از این رباتها کار کاشت ، داشت و برداشت بدون دخالت مستقیم انسان انجام می شود یا این مسئله به حداقل می رسد. می توان با استفاده از ربات های هوشمند کارهای مشکلی چون شخم زدن، میوه چینی ، نگه داری از خاک و … را به حداکثر سهولت رساند.

در زیر به برخی از فن آوری های جدید مربوط به اتوماسیون سازی  در کشاورزی اشاره خواهیم کرد:

 سیستم کنترل نواری (swath control) با نسبت متغیر :

این سیستم از فن آوری GPS استفاده کرده و به تجهیزاتی که در کشت محصولات کشاورزی دخیل هستند کمک می نماید تا در مصرف بذر و مواد معدنی یا سایر موادی که در کشت به کار می روند صرفه جویی به عمل آید. درواقع این سیستم به گونه ای عمل می کند تا از روی هم قرار گرفتن بذرها، مواد معدنی و همچنین موادی که برای از بین بردن علف های هرز مورد استفاده قرار می گیرند جلوگیری شود. کاربردها دیگر این سیستم را می توان در محاسبه حاصلخیز بودن بخشها مختلف زمین ، میزان کارایی تراکتورها و رباتهای کشاورزی، در نظر گرفت که تعیین می کنند که مواد مختلف باید به چه میزان در بخشهای مختلف یک زمین به کار روند.

 تکرار سریع روند پرورش انتخابی یا زادگیری گزینشی : در این ساختار ، اقدام به پرورش گیاهان یا حیواناتی می کنند که از لحاظ ژنتیکی اصلاح شده می باشند. نسل بعدی گیاهان یا حیواناتی که با به کارگیری این روش رشد پیدا می کنند از نظر کمیتی مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرند. از طرفی روشهایی که برای رشد آنها استفاده می شود نیز می توانند به عنوان یک الگوریتم یا دستورالعمل به کار روند.

 ربات های مخصوص کشاورزی: این رباتها می توانند برای اتوماسیون سازی فرایندهای متفاوت و مشکل کشاورزی و همین طور آسان سازی و افزایش سرعت فعالیت ها در این حوزه مورد استفاده قرار گیرند. فعالیت هایی همچون ، برداشت محصول ، شخم زنی ، نگه داری از خاک مزرعه، حذف علف های هرز ، کاشت محصول، آبیاری و… با استفاده از این ربات ها انجام خواهد شد.

   فناوری Robotic farm swarms :  اساس ایده این فناوری مربوط به ترکیب چندین ربات کشاورزی با هزاران میکروحسگر می باشد. این رباتهای مجهز به سنسور می توانند بر شرایط زمین نظارت کرده یا شرایط کشت را پیش بینی نمایند. همچنین این رباتها می توانند در عملیات کشت و برداشت محصول بدون دخالت انسان وارد شوند. اجرای این فناوری کاربردی ، در مقیاس کوچک در آینده نزدیک میسر خواهد شد.

کلمات کلیدی: فناوری های جدید کشاورزی ، اتوماسیون ساز در کشاورزی ، رباتهای کشاورزی ، حسگرهای کشاورزی ، میکروحسگرها، اصلاح گیاهان .