أفضل 5 تقنيات زراعية جديدة

تقنيات زراعية جديدة

نسلط الضوء على تقنيات زراعية جديدة تساعد المزارعين في تحقيق المزيد من الأرباح، ولماذا يحتاج المجال الزراعي للمزيد من التكنولوجيا.

لو عدت بالزمن إلى 100 عام وأكثر، فعلى الأغلب ستشاهد مزارعاً يجر حصانه داخل مزرعة ورثها من والده. إذا سارت الأمور على ما يرام، كان من الممكن زراعة أربعة إلى خمسة أفدنة في اليوم، عند العمل من شروق الشمس حتى غروبها، بينما يمكن الآن للمزارعين المحترفين زراعة 1500 فدان يومياً.

على مدار القرن الماضي، تغيرت الطريقة التي نزرع بها، حيث سمحت الهندسة الميكانيكية بالتخلص من المحاريث التي تجرها الخيول وزرع البذور يدوياً، حيث حلت بدلاً منها في الأربعينيات من القرن الماضي الجرارات والمعدات الميكانيكية.

وجد المزارعون الذين لم يتمكنوا من رعاية أكثر من عشرة أفدنة القدرة على إدارة مئات الأفدنة، والآن نحن نشق طريقنا نحو نفس التغيير بعد الوصول إلى أدوات شبيهة بفضل التكنولوجيا.


لماذا نحتاج إلى تقنيات زراعية جديدة ؟

الابتكار مهم جداً في الزراعة الحديثة، أكثر من أي وقت مضى، حيث تواجه الزراعة تحديات ضخمة مثل ارتفاع تكاليف الإمدادات، ونقص العمالة، والتغيرات في تفضيلات المستهلك بناءً على الشفافية والاستدامة.

وأمام هذه التحديات، نمت تكنولوجيا الزراعة خلال السنوات العشر الماضية حيث تم استثمار مليارات الدولارات في هذا المجال مع التركيز على قطاعات مثل الزراعة العمودية الداخلية والأتمتة والروبوتات وتكنولوجيا الثروة الحيوانية وممارسات الدفيئة الحديثة والزراعة الدقيقة والذكاء الاصطناعي وغيرها.

تكلفة الأراضي الزراعية آخذة في الارتفاع لأن كل فدان أصبح أكثر ربحية، وبفضل التكنولوجيا والزراعة الذكية أصبحت العملية أكثر كفاءة وإنتاجية. تعمل هذه التكنولوجيا المبتكرة على زيادة ربحية المحاصيل وزيادة قيمة الأراضي الزراعية، ولا شك أن الطلب على المزيد من الأراضي المنتجة للغذاء لعدد متزايد من السكان هو عامل رئيسي في دفع أسعار الأراضي الزارعية.

من التحديات التي تواجه ربحية الزراعة هي تكاليف العمالة والتي تتراوح ما بين 25% – 75% من قيمة المحصول، وعندما يتعلق الأمر بتقليل الخسائر، يجد اتخاذ قرارات صعبة في بعض الأحيان.

على سبيل المثال، غالبًا ما تُترك الفاكهة الطازجة على الشجرة عندما تكون الأسعار أقل من تكلفة حصادها. روبوتات قطف الفاكهة هي أحد الحلول الممكنة لذلك، حيث تمكنت بعض الجرارات الآلية من توفير ما يصل إلى 80٪ من العمالة في بعض العمليات.

باستخدام تقنيات زراعية حديثة يستطيع المزارعون بذل جهد بدني أقل، وضخ استثمار أقل في بعض الأحيان، مع الحصول على غلات محاصيل أكبر في نهاية الموسم، حيث أصبح كل شيء قائمة على البيانات والتحليل للحصول على أفضل النتائج.

الأهم من كل هذا، أن التكنولوجيا الرزاعية ساعدت في تطوير الأراضي التي كانت تعتبر في السابق “غير مرغوب فيها” أو يصعب زراعتها لتصبح الآن من المزراع التشغيلية القوية.


أفضل 5 تقنيات زراعية جديدة

إذا أردنا البحث بتفصيل وعمق عن أمثلة لاستخدام التكنولوجيا في الزراعة فسنجد أمامنا قائمة طويلة وجميعها تقنيات تتيح الفرصة لزيادة قيمة المرزرعة وتحقيق المزيد من الأرباح، لذا سنقوم بتسليط الضوء على 5 تقنيات زراعية جديدة تعد من الأكثر تأثيراً في المجال خلال الوقت الحالي.

1- الذكاء الاصطناعي والأتمتة

هذه التكنولوجيا موجودة منذ فترة، ولكنها تتطور باستمرار لتناسب احتياجات مستخدميها والاستفادة من أنظمة الحصاد المتنوعة.

يتم استخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي بشكل متزايد في المجال الزراعي وتحديداً للزراعة الدقيقة، فمثلاً يُمكن تحديد الأمراض والآفات التي تصيب المحاصيل أو النباتات مثل سوء التغذية، أو تحديد الأعشاب بواسطة مستشعرات خاصة ومن تم اختيار أي مبيدات الأعشاب يجب استخدامه في المنطقة المستهدفة، بدلاً من المنطقة بأكملها. هذا الأمر يحسن جودة المحاصيل وينتج عنه محصول أكثر صحة، كون المبيدات الحشرية ليست ضارة فقط بالنباتات ولكن بالبشر أيضاً.

لسنوات عانى المزارعون كثيرًا نظرًا لوجود نقص في القوى العاملة ولكن تدريجيًا من خلال تقنية الذكاء الاصطناعي، تتم معالجة هذه المشكلة ببطء ومع ذلك يتم بالتأكيد مع الأخذ في الاعتبار أن هناك عددًا أقل من الأشخاص يدخلون المجال الزراعي في السنوات الأخيرة، في حين يتطلب الأمر الكثير من القوى العاملة خاصة خلال موسم الحصاد في الحقول.

أحد هذه الإجراءات المضادة لهذه المشكلة هو استخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي التي تساعد هذه الروبوتات في العمل اليدوي بعدة طرق حيث إنها تساعد في حصاد المحاصيل بأحجام أكبر مقارنة بالعمل اليدوي وبمعدل أسرع مقارنة بالبشر.

وبخلاف حل مشكلة نقص العمالة، يمكن الاستفادة من الذكاء الاصطناعي للتنبؤ بالطقس وهو أحد أهم العوامل المؤثرة على الزراعة. لحسن الحظ يمكن الوصول لهذه المعلومات من خلال بضع نقرات على الشاشة، وذلك إلى جانب معرفة المحاصيل التي تزرع في طقس معين، ما يسمح للمزراعين بالتكيف بشكل أسرع مع الطريقة التي يحتاجونها للعناية بالمحصول.

إذا كنت من المهتمين بمعرفة تقنيات زراعية جديدة متعلقة بالتربة، فربما حان الوقت لاستكشاف تأثير الابتكارات التكنولوجية المختلفة المرتبطة بالتربة. خلال السنوات الماضية تم استخدام التكنولوجيا بالفعل لتحسين التربة بشكل كبير واختصار الوقت على المزارعين.

فبدلاً من استخدام المجسات الأرضية لجميع عينات التربة يدوياً من المواقع المفترض أنها الأفضل، انتقلنا إلى استخدام تكنولوجيا مراقبة حديثة للتربة، قائمة على الأتمتة والذكاء الاصطناعي. يتم توجيه الآلات المستخدمة في حصاد عينات التربة بواسطة نظام تحديد المواقع العالمي GPS ويمكن برمجتها لسحب العينات على فترات زمنية محددة ويمكنها لهذه الأدوات جمع البيانات أثناء الحصاد والاستفادة منها في التحليل.

باستخدام علم التربة وعلم الجينوم والتعلم الآلي، تعمل شركة Trace على قياس البكتيريا والفطريات في تربتك التي تسبب الآفات، ثم تقوم بدمج هذه القياسات مع الخصائص الكيميائية للتربة لتزويد العملاء بمعلومات حول صحة وإنتاجية تربتهم، وبالتالي يسمح هذا للمزراعين باتخاذ قرارات زراعية أفضل.

لا يزال مجال الأتمتة والذكاء الاصطناعي يحقق المزيد من النمو داخل المجال الزراعي، وهناك عدد متزايد من الشركات تعمل على ابتكار حلول قائمة على هذه التقنية مثل جرار القيادة الذاتية وروبوتات البذر وغيرها الكثير.

مثلاً، تعمل شركة Trapview على تطوير منتجات وخدمات مبتكرة تركز على تعزيز عملية اتخاذ قرارات حماية النبات في أكثر من 40 دولة. وبواسطة التكنولوجيا يمكن التنبؤ بحالة الآفات في المستقبل ومحاكاة سيناريوهات مختلفة لقياس حماية النبات، مما يجعل المحصول أقل عرضة للخطر ويسهل نموه ضمن معايير جودة أعلى.

يعمل باحثون في جامعة تشارلز ستورت في واغا واغا بأستراليا، بالشراكة مع مركز أبحاث أغيليتي التعاوني على تطوير أول مزرعة مؤتمتة بالكامل في أستراليا بتكلفة 20 مليون دولار.

2- الزراعة العمودية “الرأسية”

توجد معظم المزارع العمودية في المدن والمناطق الحضرية، كبديل للحاجة لمساحات زراعية شاسعة للزراعة التقليدية. تتمثل فوائد الزراعة العمودية في أنها تعزز غلة المحاصيل ويمكنها تقليل الأثر البيئي للزراعة.

الزراعة العمودية لا تتطلب تربة، فمعظم النباتات المستخدمة في هذه المزارع هي إما نباتات مائية أو نباتات هوائية. يستخدم المزارعون والباحثون الضوء الاصطناعي بدلاً من الاعتماد على ضوء الشمس لزراعة المحاصيل، كما أنهم يتحكمون في معظم المتغيرات اللازمة لنمو النبات والتي تشمل الرطوبة والمياه.

تزيد الزراعة العمودية من الحفاظ على الطاقة إلى أقصى حد وتتكون غالبية القوى العاملة والمزارع العمودية من الروبوتات وفريق صغير من الخدمات اللوجستية التي تحافظ على آلية العمل. تشمل بعض مزايا الزراعة الرأسية نمو المحاصيل على مدار العام وتقليل استخدام المياه والتعرض للمواد الكيميائية والآفات وغير ذلك الكثير.

بحلول عام 2050، من المتوقع أن يعيش 70% أو أكثر من سكان العالم في مناطق حضرية، وهو ما يجعل المزيد من العلماء والشركات يتطلعون باهتمام أكبر نحو الزراعة العمودية. سيؤدي تزايد عدد السكان إلى زيادة الطلب على الغذاء، لذلك فإن تطوير المزارع العمودية قد يساهم في حل هذه المشاكل أهمها عدم الحاجة لتخصيص مساحات شاسعة من الأراضي للزراعة لتلبية حاجات البشر الغذائية.

مع ذلك لا تزال هذه التقنية تواجه العديد من التحديات مثل التكلفة الباهظة، والاعتماد الكبير على التكنولوجيا كون حدوث أي خلل تقني أو انقطاع للتيار الكهربائي قد يؤدي إلى التأثير على المحاصيل بشكل سلبي.

3- تقنية بلوك تشين

عادة ما يتم استخدام تقنية بلوك تشين Blockchain في العملات الرقمية المشفرة، ولكن هذه التقنية ليست محصورة على العملات فقط، حيث يمكن استخدامها كواحدة من أفضل التقنيات الجديدة في التعليم وكذلك في المجال الزراعي.

ومن المتوقع أن يصل حجم ابتكارات تقنية بلوك تشين في السوق الزراعية إلى 430 مليون دولار بحلول عام 2023، وهو ما يمثل معدل نمو سنوي مثير للإعجاب، ويفتح الفرصة للمزيد من الشركات للعمل في إعادة تشكيل الممارسات الخاصة بالأعمال التجارية المرتبطة بالزراعة من خلال تقليل مخاطر الأنشطة الاحتيالية وزيادة سرعة المعاملات ومساعدة المزارعين على التحكم في المحاصيل وتحليلها وغير ذلك الكثير.

تسمح تقنية بلوك تشين بإجراء المعاملات من نظير إلى نظير بشفافية ودون الحاجة إلى وسيط مثل البنك أو وسيط في قطاع الزراعة. من خلال القضاء على الحاجة إلى سلطة مركزية، تغير التكنولوجيا الطريقة التي تُمنح بها الثقة.، وبالتالي فهي تساعد على استعادة الثقة بين المنتجين والمستهلكين، مما يمكن أن يقلل من تكاليف المعاملات في سوق الأغذية الزراعية.

يُمكن لهذه التقنية تتبع ملكية المزارع وغيرها من المعلومات القابلة للتتبع والمرتبطة بسلسلة التوريد الغذائي وهو ما يؤدي لتبسيط المعاملات والمساعدة في تحسين سلامة الأغذية وتوفير تخزيناً آمناً للبيانات وإداراتها. باختصار يمكن القول أن استخدام بلوك تشين في المجال الزراعي يُسهل تطوير واستخدام الابتكارات القائمة على بيانات الزراعة الذكية والتأمين الزراعي القائم على المؤشر الذكي.

على سبيل المثال، تمتلك شركة AgriDigital منصة قائمة على تقنية بلوك تشين متخصصة في إدارة الحبوب الزراعية. تساعد المنصة على معالجة المعاملات الزراعية المعقدة من خلال العقود الذكية. مهمة الشركة الأساسية هي رقمنة سلاسل توريد الحبوب وتنميتها حتى يتمكن جميع المزارعين والتجار من العمل بثقة.

لدينا أيضاً شركة AgriChain القائمة على تقنية بلوك تشين والتي تركز على تمكين المعاملات الزراعية من نظير إلى نظير ومعالجتها مع الاستغناء عن الوسطاء. تجمع المنصة بين جميع أصحاب المصلحة في سلسلة التوريد الزراعية، مما يسمح لهم باتخاذ قرارات مستنيرة بشكل أفضل، والقضاء على الأوراق والمستندات غير الضرورية، والحد من عدم كفاءة سلسلة التوريد وتقليل المخاطر، وفتح الأسواق وزيادة أرباحها النهائية.

4- أنظمة الري الذكية والزراعة المائية

أصبحت أنظمة الري الآن أكثر من مجرد أدوات أساسية لتوصيل المياه، ولم يعد الهدف فقط تحسين تغطية الأرض بالماء، بل استخدام أنظمة متقدمة قادرة على استخدام أجهزة استشعار لمراقبة مستويات الرطوبة في الأرض وتزويد كمية المياه بدقة لتحقيق النمو الأمثل.

يمكن تخصيص معدلات توصيل المياه بشكل آلي وفقًا لاحتياجات المنطقة المحددة، وبالنسبة للمزارعين الذين يواجهون مشاكل في توفير المياه الكافية لجميع الأراضي الصالحة للزراعة بسبب التكلفة، فهذه ميزة مهمة جداً.

من المتوقع أن يبلغ عدد سكان الأرض أكثر من 9 مليارات شخص عام 2050، وهذا العدد يحتاج لحلول مبتكرة من أجل تأمين إنتاج الغذاء بكفاءة أكبر بكثير مما عليه الحال الآن، واستخدام تقنية الزراعة المائية قد تكون إحدى الحلول المبتكرة.

تعتبر الزراعة المائية واحدة من أسرع قطاعات إنتاج الغذاء نمواً في العالم، حيث تقدم حلاً مفيداً لنقص الغذاء العالمي، وهي طريقة حديثة للزراعة لا تنمو فيها النباتات في التربة، ولكن مباشرة في الماء بمكونات معدنية خارج التربة. على سبيل المثال، تعمل شركة Aquabyte على بناء أنظمة غذاء عالمية قائمة على التكنولوجيا، بهدف إنتاج أغذية مستدامة وسليمة بيئياً.

5- الطائرات بدون طيار “درونز”

بمساعدة الطائرات بدون طيار، أصبح بإمكان المزراعين تحديد الكتلة الحيوية للمحاصيل ومدى ارتفاع النبات وتحديد وجود الأعشاب الضارة ومناطق تشبع المياه بدقة عالية، وبشكل عام توفر هذه التقنية بيانات أفضل وأكثر دقة من صور الأقمار الصناعية.

تعتبر الطائرات بدون طيار أيضًا وسيلة مهمة في المعركة ضد الحشرات، حيث يتم منع غزو الحشرات الضارة عن طريق استخدام المبيدات الحشرية على المناطق الخطرة، مع تقليل احتمالية التعرض المباشر الذي يؤدي إلى التسمم الكيميائي.

وعلى الرغم من أن الطائرات بدون طيار سهلة الاستخدام وقادرة على جمع كميات كبيرة من البيانات في فترة زمنية قصيرة، إلا أنه لا تزال هناك مجموعة من التحديات عند استخدامها مثل ارتفاع التكلفة، ودمجها مع برمجيات الذكاء الاصطناعي والأتمتة القادرة على تحقيق أفضل استفادة.

من التحديات التي تواجه استخدام الطائرات دون طيار هي اختفاء النحل، ولا شك أن هذا الأمر سيكون كارثياً كون النحل يلعب دوراً حيوياً مهماً كملقح، مما يساعد في الحفاظ على مستويات الإنتاج الزراعي الحالية. لذلك يتم استخدام هذه التقنية الآن مع بعض الحدود على أمل استكمال الجهود الرامية للوصول لحلول فعالة للمشاكل الجانبية.

على سبيل المثال، تعمل شركة Kray Protection UAS على تقنية الرش الرقمي للمحاصيل بواسطة الطائرات بدون طيار، حيث توفر الأسمدة والمبيدات عند الطلب لحقول المزارعين. هذه الطائرات قادرة على معالجة ما يصل إلى 1200 فدان يوميًا بشكل مستقل وتلبية متطلبات السلامة لوكالة حماية البيئة الأمريكية.


لا بديل عن استخدام تقنيات زراعية جديدة

خارج المجال الزراعي، يشهد العالم تطور التكنولوجيا حول أشياء متنوعة أهمها كيفية ترفيه أنفسنا، ولكن ترى التكنولوجيا الزراعية جانباً مختلفاً تماماً من التطور يقوم بالأساس على تقديم ربحاً مزدوجاً للمزارعين.

تعمل التكنولوجيا على تبسيط عمليات الزراعة بطريقة تحقق النجاح ليس فقط فيما يتعلق بالعمالة أو الطقس أو التربة، بل بإجراء التحليلات المستندة إلى البيانات والاستفادة منها لتحسين كافة جوانب العملية الزراعية.

إذا كنت من المزراعين أو المستثمرين في المجال الزراعي، فأصبح من الضروري لنجاح عملك استخدام التقنيات الزراعية المتاحة أمامك، هذا الأمر يمكنه في الغالب تحقيق عوائد أكبر على استثمارك، فضلاً عن ارتفاع قيمة هذه المزراع إلى أعلى مستوى.

هاني محمود
مدون تقني