سامانه هوش مصنوعی زیرزمینی؛ ابزاری برای مدیریت آب و کود

به گزارش مسیر اقتصاد شرکت آمریکایی آکوااسپای (AquaSpy) که بیش از دو دهه در زمینه پایش هوشمند خاک فعالیت می‌کرد، با تغییر نام به «هواشناسی زیرزمینی» (UnderGround Weather) و معرفی سامانه‌ای مبتنی بر هوش مصنوعی، گامی در جهت مدیریت دقیق نهاده‌های کشاورزی برداشته است.

سامانه جدید با عنوان «گزارشگر هواشناسی زیرزمینی» (UnderGround Weather Reporter)، با استفاده از حسگرهای هوشمند اندازه‌گیری خاک که در اعماق مختلف ناحیه ریشه نصب می‌شوند، به‌طور پیوسته و هم‌زمان شاخص‌های کلیدی از جمله نیترات، رطوبت، شوری، دما و پتانسیل اکسایش-کاهش را اندازه‌گیری می‌کند. این داده‌های خام سپس توسط هوش مصنوعی تحلیل شده و به‌صورت گزارش‌های هشداردهنده و توصیه‌های عملی در اختیار کشاورز قرار می‌گیرد تا وضعیت ناحیه ریشه، روند تغییرات و نقاط نیازمند توجه را به‌وضوح نشان دهد. این رویکرد به کشاورزان امکان می‌دهد تصمیمات دقیق‌تری برای زمان و میزان آبیاری و کوددهی اتخاذ کنند و در نتیجه، بهره‌وری را افزایش و هزینه‌ها و هدررفت منابع را کاهش دهند.

مدیرعامل این شرکت در تشریح این رویکرد گفت: «سامانه گزارشگر هوش مصنوعی زیرزمینی با اندازه‌گیری مستقیم آغاز می‌شود؛ به‌طوری‌که ابتدا ما واقعیت را اندازه‌گیری می‌کنیم، سپس هوش مصنوعی کمک می‌کند تا معنای آن را توضیح دهیم.»

به گفته وی، هدف این سامانه ارائه جایگزینی برای روش‌های سنتی نظیر نمونه‌برداری دوره‌ای خاک، مشاهدات میدانی و داده‌های هواشناسی سطحی است که اطلاعات لحظه‌ای و دقیقی از شرایط داخل خاک در اختیار کشاورز قرار نمی‌دهند. شرکت اعلام کرده است که این سیستم بر اساس میلیاردها داده اندازه‌گیری‌شده طی نزدیک به دو دهه استفاده میدانی توسعه یافته است.

اهمیت این فناوری برای مدیریت جامع نهاده‌ها

با توجه به چالش‌های جدی در حوزه تأمین نهاده‌های کشاورزی، می‌توان از این فناوری به‌عنوان یک سیستم مدیریت جامع نهاده‌ها یاد کرد. مهم‌ترین دستاوردهای آن عبارت‌اند از:

مدیریت بهینه آب و کاهش مصرف انرژی

این سامانه با ارائه داده‌های لحظه‌ای از رطوبت خاک، به کشاورز کمک می‌کند دقیقاً بداند چه زمانی و چه مقدار آب بدهد. این امر می‌تواند مصرف آب را تا ۳۰ تا ۵۰ درصد کاهش دهد که در شرایط بحران آبی کشور، دستاوردی مهم محسوب می‌شود.

همچنین، این شرکت به‌صراحت اعلام کرده است که هدف این سامانه، کاهش هزینه‌های سربار است. بخش کشاورزی ایران حدود ۱۵ درصد از کل برق کشور را مصرف می‌کند. با دانستن دقیق زمان و میزان آبیاری، تعداد دفعات و حجم پمپاژ آب کاهش می‌یابد که به معنای کاهش مستقیم مصرف برق یا سوخت و در نتیجه کاهش هزینه‌های تولید و وابستگی به حامل‌های انرژی است. به عبارت دیگر، آبیاری هوشمند علاوه بر بهینه‌سازی مصرف آب، می‌تواند هزینه‌های انرژی را نیز به‌طور قابل توجهی کاهش دهد.

افزایش بهره‌وری کود و کاهش آلودگی

در روش‌های سنتی، بین یک‌سوم تا دوسوم کود مصرفی، یعنی حدود ۳۳ تا ۶۶ درصد، به دلیل زمان‌بندی نامناسب هدر می‌رود. این آمار نشان می‌دهد که ظرفیت بالایی برای کاهش مصرف از طریق مدیریت دقیق وجود دارد.

پایش لحظه‌ای نیترات در خاک به کشاورز اجازه می‌دهد دقیقاً به اندازه نیاز گیاه کود مصرف کند. این کار علاوه بر کاهش ۲۰ تا ۴۰ درصدی مصرف کودهای شیمیایی، از شسته‌شدن کودهای اضافی و آلودگی منابع آب زیرزمینی جلوگیری می‌کند.

آمارهای منتشرشده درباره میزان مصرف کودهای شیمیایی در ایران دارای ابهام است و نمی‌توان به‌صراحت گفت که مصرف کود در کشور بی‌رویه یا کمتر از میانگین جهانی است. اما آنچه مشخص است، این است که بخش قابل توجهی از کود مصرفی به دلیل مدیریت نامناسب هدر می‌رود. بنابراین آنچه اهمیت دارد، کارایی مصرف کود است.

سامانه «هواشناسی زیرزمینی» دقیقاً به همین مسئله پاسخ می‌دهد. با پایش پیوسته نیترات در خاک، به کشاورز کمک می‌کند تا دقیقاً به اندازه نیاز گیاه کود مصرف کند و از هدررفت ۳۳ تا ۶۶ درصدی کود در روش‌های سنتی جلوگیری کند.

بهینه‌سازی نیروی کار و زمان

این سامانه با ارائه گزارش‌های خودکار، نیاز به نیروی انسانی برای نمونه‌برداری و بازدیدهای مکرر را به‌شدت کاهش می‌دهد که این امر در کاهش هزینه‌ها نقش بسزایی دارد. همچنین می‌تواند بخشی از خطاهای انسانی در فرایند تصمیم‌گیری را کاهش دهد.

امنیت غذایی و کشاورزی هوشمند

سامانه «هواشناسی زیرزمینی» با ترکیب اندازه‌گیری مستقیم و پایش مستمر با تحلیل هوش مصنوعی، به سه چالش اساسی کشاورزی ایران پاسخ می‌دهد: افزایش کارایی مصرف کود و کاهش مصرف آن، بحران آب و هدررفت انرژی. این فناوری با افزایش کارایی مصرف نهاده‌های داخلی، از جمله آب و کود، گامی مؤثر در جهت امنیت غذایی پایدار برمی‌دارد.

با این حال، بهره‌مندی از این سامانه در ایران نیازمند بومی‌سازی است. عواملی مانند نوع خاک، اقلیم، الگوی کشت، منابع آبی و دسترسی به اینترنت پایدار در ایران با کشورهای دیگر تفاوت دارد.

فراتر از ملاحظات فنی، بعد امنیتی موضوع نیز حائز اهمیت است؛ وابستگی به فناوری‌های خارجی در حوزه کشاورزی راهبردی می‌تواند به یک نقطه آسیب‌پذیری در امنیت غذایی کشور تبدیل شود. از این رو، بومی‌سازی این سامانه با استفاده از داده‌های مزارع ایرانی، توسعه زیرساخت‌های ارتباطی و انرژی در مناطق کشاورزی و ایجاد شبکه پشتیبانی محلی، علاوه بر ضرورت فنی، برای تأمین پایدار امنیت غذایی کشور نیز اهمیت دارد.

منبع: spudman.com

انتهای پیام/ کشاورزی