ما المقصود بالزراعة الذكية؟

بينما كانت التقنيات والأدوات الجديدة جزءًا لا يتجزأ من إدارة المزارع وإنتاج الغذاء لفترة طويلة، فإن المخاوف الملحة تدفع تطوير وتبني تقنيات الزراعة الذكية اليوم. ومن أبرزها الأمن الغذائي: يجب أن يزيد إنتاج الغذاء بنسبة 70% بحلول عام 2050 لمواكبة النمو السكاني العالمي، وفقًا لصندوق النقد الدولي.¹

تغير المناخ يُصعّب تأمين الغذاء الكافي. فهو يقلل من غلة المحاصيل ويعرض للخطر توافر الموارد الطبيعية مثل المياه للري. بالإضافة إلى قضايا المناخ، يواجه القطاع الزراعي أيضًا تحديات في الربحية وسط ارتفاع تكاليف المدخلات مثل الأسمدة، وتقلب أسعار السلع الأساسية، وزيادة المتطلبات التنظيمية.

"من خلال الزراعة الذكية، يمكننا التكيف بشكل أفضل مع أوجه عدم اليقين الناجمة عن تغير المناخ، والتخفيف من الآثار البيئية وتعزيز المرونة في الإنتاج الزراعي."

— المنظمة الدولية للتوحيد القياسي²

ركزت الممارسات الزراعية المبكرة على استخدام العمل البشري والحيوانات والأدوات البسيطة. ومن بين التطورات الملحوظة في التكنولوجيا الزراعية اختراع بذارة البذور للزراعة الأكثر كفاءة في عام 1701، ومحركات الجر البخارية التي شغلت دراس الحبوب في القرن التاسع عشر، والجرارات التي تعمل بالغاز في أوائل القرن العشرين.

أدى إدخال الآلات الزراعية إلى تقليل الحاجة إلى العمل البدني في الزراعة بشكل كبير، بينما سمح جمع البيانات وتحليلها للمزارعين بتحسين إنتاج محاصيلهم وماشيتهم. بدأت هذه الطريقة، التي تسمى الزراعة الدقيقة أو الزراعة الذكية، في أوائل الثمانينيات على يد الدكتور Pierre Robert، المعروف أيضًا باسم "أبو الزراعة الدقيقة". درس كيف تحتاج مناطق مختلفة من الحقل إلى كميات متفاوتة من العناصر الغذائية لتحقيق أفضل نمو للمحاصيل. أدى عمله إلى إنشاء أنظمة زراعية تطبق كميات مختلفة من الموارد في جميع أنحاء الحقل.³

في التسعينيات، تقدمت تقنية الأعمال الزراعية بشكل أكبر مع اختراع جهاز مراقبة غلة المحاصيل الرقمي والاستخدام المتزايد لأنظمة تحديد المواقع العالمية (GPS) القائمة على الأقمار الصناعية. من خلال الجمع بين بيانات الغلة ونظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، تمكن المزارعون من رسم خرائط غلاتهم، مما منحهم معلومات مهمة حول خصائص وجودة المحاصيل في الوقت الفعلي أثناء الحصاد. وفي وقت لاحق، أدت تقنية نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) إلى إنجاز كبير آخر: الأتمتة. ظهر الجرار ذاتي القيادة من شراكة بين شركة John Deere لمعدات المزارع ووكالة NASA في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين.

إن التقنيات المتقدمة التي تعمل على إحداث ثورة في الإنتاج الزراعي في مختلف الأعمال الزراعية هي التي تدعم الزراعة الحديثة اليوم.

يمكن لقطاع الزراعة ومقدمي التكنولوجيا المساعدة في خلق مستقبل أفضل للزراعة من خلال تقنيات الزراعة الذكية والابتكارات. فيما يلي بعض الأمثلة لتحسين إنتاجية المزارع حول العالم، بفضل الزراعة الذكية:

في ولاية تكساس، تقوم أجهزة استشعار مرتبطة بتطبيق على الهواتف الذكية بجمع معلومات في الوقت الفعلي عن ظروف التربة، بما في ذلك رطوبة التربة. يجمع التطبيق هذه المعلومات مع بيانات أخرى، بما في ذلك توقعات الطقس، لتحليل مدعوم بالذكاء الاصطناعي ينتج عنه توصيات بشأن الري. يرسل التطبيق هذه التوصيات إلى الأجهزة المحمولة للمزارعين لمساعدتهم على نشر موارد المياه بكفاءة لتحسين نمو المحاصيل في المناطق المتأثرة بالجفاف وتغير المناخ.

في كاليفورنيا، حيث يعد الاستخدام الكفء للمياه مصدر قلق كبير أيضًا، قامت مزرعة نبيذ بتطبيق أداة سحابية تستوعب معلومات من توقعات الطقس وصور الأقمار الصناعية وأجهزة الاستشعار لقياس إجهاد الكرمة. ينتج عن تحليل البيانات توصيات ري مصممة خصيصًا لتلبية احتياجات كل كرمة. منذ تطبيق هذه الأداة، زادت الغلة بنسبة 26% مع تقليل استخدام المياه بنسبة 16%.

في منطقة ألماتي في كازاخستان، تم تجهيز منشأة دفيئة ذكية بمساحة خمسة هكتارات بتقنيات إنترنت الأشياء والذكاء الاصطناعي. تراقب هذه التقنيات الظروف داخل الدفيئات وتعدل تلقائيًا درجات الحرارة والضوء والرطوبة ومستويات الري حسب الضرورة لتهيئة البيئة المثالية لنمو المحاصيل.⁴

في المملكة المتحدة، قام باحثون بتثبيت أجهزة استشعار على ماشية في مزارع الألبان لتتبع نشاطها، بما في ذلك الخطوات التي تم اتخاذها والوقت الذي يقضونه في الأكل والاستلقاء. نظرًا لأن الماشية الأكثر نشاطًا تُظهر عمومًا سلوكًا أكثر إيجابية، يمكن أن تساعد هذه المعلومات المزارعين على تحديد ما إذا كانت التدخلات ضرورية —أي تغيير بيئة الحيوانات لرفع مستويات رضاها، والتي تميل إلى تحسين إنتاج الحليب.⁵