کاربرد فناوری در کشاورزی نوین

خلاصه مطلب

بیش از 10 هزار سال است که کشاورزی عامل اصلی بقای ما بوده است. از بسیاری جهات ، آینده ما در این سیاره به توانایی این صنعت در تأمین امنیت غذایی برای جمعیت جهان در سال 2050 که پیش بینی می شود به 10 میلیارد نفر برسد، بستگی دارد. برای رویارویی با این چالش جهانی راهی جز ورود به کشاورزی نوین با استفاده از فناوری های جدید وجود ندارد. کشاورزی نوین در تولید مواد غذایی نوآوری هایی را به نمایش می گذارد که به همان اندازه اختراع گاو آهن در 5000 سال پیش مهم و تأثیرگذار هستند.

کشاورزی نوین چگونه می تواند کمبود غذا را به فراوانی تبدیل کند؟

تاریخ بشریت همواره آکنده از تصاویر بزم و بریز و بپاش در مهمانی و از طرفی فقر و قحطی و گرسنگی بوده است. آیا ممکن است زندگی فقط روی خودش را به ما نشان دهد و از قحطی و کمبود غذا نجات پیدا کنیم؟ پاسخ این سوال در کشاورزی نوین نهفته است.

طبق گزارش شبکه اطلاعات امنیت غذایی، بیش از 113 میلیون نفر در 53 کشور جهان که گرسنگی حاد را تجربه کرده¬اند، به غذای فوری، تغذیه و تأمین معیشت نیاز دارند. با وجود پیشرفت های چشمگیری که فناوری در اوضاع گرسنگی و سوء تغذیه ایجاد کرده است، گرسنگی و سوء تغذیه هنوز هم بخشی جدایی ناپذیر از زندگی بشر باقی مانده است و این مسئله غیرقابل قبول است. مسأله ای که می تواند با راهکارهای کشاورزی نوین برای همیشه حل شود.

در این مقاله به این موضوع می پردازیم که فناوری چگونه می تواند در صنعت کشاورزی نوین و زنجیره تأمین غذای جهانی انقلاب ایجاد کند. این انقلاب که امیدوارکننده ترین تلاش ها برای پایان دادن به گرسنگی است، از هوش مصنوعی و رباتیک بهره می برد.

افزایش بهره وری در کشاورزی نوین

فناوری های کشاورزی نوین با شتابی نمایی در حال پیشرفت هستند. اکنون بیش از هر زمان دیگری لازم است تا نوآوری و فناوری های نمایی را در این صنعت به کار ببریم تا بتوانیم:

  1. به طور پایدار جمعیت فزاینده در سراسر جهان در حال توسعه را تغذیه کنیم
  2. چالش های رو به رشد تغییرات آب و هوایی را حل و فصل کنیم
  3. ناکارامدی هایی که منجر به مشکلات فساد و توزیع می شوند را حل کنیم

راهکارهای کشاورزی نوین شامل خودکارسازی هوشمند تجهیزات و تصویربرداری ماهواره ای است. راه حل های نوظهور که توانایی افزایش بهره وری در کشاورزی را دارند عبارتند از: کشاورزی عمودی، ویرایش آزمایشگاهی ژن و کشت گوشت. با توسعه و به کارگیری این فناوری ها، قدرت فناوری ممکن است انقلاب کشاورزی بعدی را بوجود آورد و به مزارع آینده، ظاهری کاملا جدید ببخشد.

خودکارسازی در مزارع آینده

خودتان را در یک مزرعه آینده تصور کنید: صدای انبوهی از پهپادها در سرتاسر مزرعه شنیده می شود و همزمان وسایل نقلیه رباتیک در زمین کشاورزی این طرف و آن طرف می روند. ماهواره ها از منظره پایین دست خود تصاویری با رزولوشن بسیار بالا می گیرند و این درحالی است که هیچ انسانی در مزرعه دیده نمی شود.

در کشاورزی نوین، تمام مراحل کشاورزی از کاشت تا برداشت می تواند روزی به طور کامل خودکار شود و حتی دست کسی خاکی هم نشود! چنین چیزی زمانی در داستان های علمی تخیلی دیده می شد، اما اکنون در حال به وقوع پیوستن است.

امروزه ربات های مجهز به هوش مصنوعی می توانند با دقتی فوق العاده علف های هرز را وجین کنند و تراکتورهای خودکار در سراسر زمین حرکت نموده و عملیات مختلف کشاورزی را با دقت انجام دهند. ماهواره ها نیز قادرند سلامت محصولات را از فضای بیرون ارزیابی کنند و داده های بی پایانی را برداشت نمایند، اطلاعاتی که در گذشته فقط در اختیار شرکت های بسیار بزرگ قرار داشت.

پروفسور سیمون بلک مور که رییس بخش مهندسی دانشگاه هارپر آدامز و همچنین رییس مرکز ملی کشاورزی نوین در انگلستان است، در گفتگو با کنفرانس 2016 در آسیا در مورد آخرین تحولات کشاورزی روباتیک چنین می گوید:

"کشاورزی نوین در آستانه مرحله جدیدی از توسعه است که شامل ماشینهای هوشمندی است که قادرند توسط خودشان هدایت شوند و کار کنند تا کشاورزی به طور قابل توجهی کارآمد تر شود. به بیان دیگر، کشاورزی نوین در حال تبدیل شدن به کشاورزی رباتیک است."

دانشگاه بلک مور همان دانشگاهی است که اخیرا آنچه ممکن است در آینده نزدیک رخ دهد را در معرض نمایش گذاشته است. این پروژه با نام 10 هزار متر مربع با دست خالی یا Hands Free Hectare نامگذاری شده است و توسط محققانی از دانشگاه هارپر آدامز و یک صنعت خصوصی هدایت می شود. هدف از این پروژه کشت یک هکتار از محصول جو است بدون اینکه حتی یک انسان قدمی در زمین بگذارد.

این تیم تمام تجهیزات مزرعه را از تراکتورهای ژاپنی گرفته تا کمباین های با قدمت 25 ساله را مجددا ارزیابی، طراحی و مکانیزه کردند. هواپیماهای بدون سرنشین به عنوان دیده بان مزرعه برای بررسی عملکرد و روند فعالیت های کشاورزی و جمع آوری نمونه به تیم کمک کردند تا روند رشد جو را پایش نمایند. در پایان فصل، ربات های کشاورز حدود 5/4 تن جو به ارزش 262 هزار دلار برداشت کردند.

در یک نشست خبری مارتین آبل که محقق مکاترونیک در تصمیم گیری های دقیق است و با دانشگاه هارپر آدامز همکاری می کند گفت:

"هدف از انجام این پروژه آن است که اثبات کند هیچ دلیل فنی ای وجود ندارد که همین الان نتوانیم بدون به کارگیری نیروی کار انسانی یک زمین کشاورزی را کشت کنیم، زیرا ما این کار را با موفقیت انجام دادیم."

در قسمت بعدی این مقاله، در مورد ربات های کشاورز، پهپادهای دیده بان، روش های کشاورزی نوین، کشت گوشت و چندین فناوری جذاب دیگر که منجر به حل مشکل غذای جهانی خواهد شد، صحبت خواهیم کرد.

فناوری های قابل کاربرد در صنعت کشاورزی نوین:

  • 1-پهپادهایی که تولید و نظارت بر مزارع را خودکار می کنند
  • 2-تصاویر ماهواره ای که با دقت بیشتری نسبت به چشم انسان قادرند همه چیز را تشخیص می دهند
  • 3-افزایش بهره وری و گسترش پذیری با استفاده از کشاورزی خانگی بدون خاک و عمودی
  • 4-تسریع تکامل از طریق ویرایش ژن CRISPR / Cas9

آمار و ارقام

تغییرات درصد جمعیت هر منطقه از جهان که در معرض سوء تغذیه و قحطی قرار داشته اند.

قاره / سال 1991 1995 2000 2005 2010 2015
آفریقا 35% 31% 27% 24% 21% 18%
آسیای جنوبی 25% 24% 19% 23% 17% 16%
آسیای شرقی 25% 20% 18% 17% 13% 10%
خاور میانه و شمال آفریقا 5% 8% 9% 9% 8% 7%
آمریکای لاتین 15% 14% 12% 9% 8% 6%
کل جهان 19% 17% 15% 14% 12% 11%