با ما همراه باشید

پژوهش

آب، انرژی، غذا، درآمد: پتانسیل آگروولتائیک

منتشر شده

در

پایگاه خبری DA1news: آگروولتائیک (Agrivoltaics) مفهومی است که ترکیبی از تولید برق فتوولتائیک و تولید کشاورزی است و فرصتی را برای استفاده کارآمدتر از زمین فراهم می کند و به طور کلی به یکپارچگی سیستم های غذا، انرژی و آب کمک می کند.

به گزارش اخبار کشاورزی DA1news، آگروولتائیک می تواند به ویژه برای کشورهای جنوب جهانی جالب باشد، جایی که نرخ برق رسانی روستایی اغلب پایین است و امنیت غذایی نیاز به بهبود دارد. یک پروژه تحقیقاتی در مالی و گامبیا برای کشف پتانسیل این سیستم، با تمرکز بر ادغام جامعه و بودجه یکپارچه است.
Agrivoltaics مفهومی مبتنی بر کاربری دوگانه زمین است که در آن از یک منطقه واحد هم برای تولید کشاورزی و هم برای تولید برق فتوولتائیک (PV) استفاده می‌شود. اگرچه برای اولین بار در سال 1982 ذکر شد، توسعه تنها در سال های اخیر شتاب گرفته است. از سال 2021، 14 گیگاوات پیک (GWp) ظرفیت نصب شده در سراسر جهان وجود دارد. در سیستم‌های agrivoltaic، پانل‌های PV بر روی یک زیرساخت در زمین کشاورزی نصب می‌شوند و برق پایدار تولید می‌کنند، در حالی که تولید کشاورزی در زیر یا بین ردیف‌های ماژول PV انجام می‌شود. هنگامی که در بالا نصب می شود، افزایش ارتفاع نصب فضای کافی برای فعالیت های کشاورزی در زیر آن فراهم می کند. این مزایای بالقوه زیادی دارد، از جمله راندمان استفاده از زمین و همچنین سایه و پوشش فیزیکی ایجاد شده توسط پانل‌ها که اقلیمی را تغییر می‌دهند و از محصولات و خاک محافظت می‌کنند، که احتمالاً منجر به عملکرد و کیفیت محصول بالاتر می‌شود. یک آزمایش میدانی انجام شده توسط موسسه Fraunhofer برای سیستم‌های انرژی خورشیدی در آلمان نشان داده است که استفاده همزمان از زمین می‌تواند کارایی کاربری زمین را تا 84 درصد افزایش دهد (بسته به نوع محصول) و بنابراین می‌تواند به عنوان یک منبع در نظر گرفته شود. روش کارآمد برای بهبود بهره وری زمین و افزایش امنیت غذایی.

پروژه APV-MaGa – ترکیبی از تحقیقات سنتی و غیر سنتی
اکثر سیستم‌های agrivoltaic فعلی در شمال جهانی واقع شده‌اند و اولین نیروگاه آزمایشی در آلمان در سال 2016 نصب شده است. کادر زیر را ببینید). در این زمینه، پروژه APV-MaGa (به کادر در انتهای مقاله مراجعه کنید) در سال 2020 راه اندازی شد. در چارچوب آن، پنج سیستم agrivoltaic در مالی و گامبیا، دو کشوری که شرکای پروژه در حال حاضر با آنها همکاری می کنند، نصب خواهند شد. در زمینه پیوند آب-انرژی-غذا. هر دوی آنها در منطقه ساحل واقع شده اند که یکی از آسیب پذیرترین مناطق در برابر تغییرات آب و هوایی و در معرض خطر خشکسالی است. سطوح بالای تشعشعات خورشیدی و وابستگی جمعیت به کشاورزی، فشار بیشتری را بر نیاز به مدیریت پایدار آب، به‌ویژه با کمیاب شدن روزافزون زمین‌های زراعی حاصلخیز وارد می‌کند. به دلیل تأثیر فزاینده تغییرات آب و هوایی بر کشاورزی و تقاضای رو به رشد انرژی، هر دو کشور به راه‌حل‌های انرژی نوآورانه و پایدار و بهبود امنیت غذایی نیاز دارند. سیستم‌های agrivoltaic باید غذا، آب و برق را برای جوامع محلی فراهم کنند و به طور همزمان انعطاف‌پذیری بخش کشاورزی را در برابر اثرات تغییرات آب و هوایی افزایش دهند.
برنامه هایی برای ساخت یک سیستم 200 کیلوواتی پیک (kWp) در مالی تا پایان سال 2023 و چهار سیستم کوچکتر تا 62.5 کیلووات بر ثانیه در گامبیا تا پایان سه ماهه اول سال 2024 وجود دارد. مالی این سیستم در محوطه موسسه آموزشی و تحقیقات کاربردی پلی تکنیک روستایی در Katibougou نصب خواهد شد، سیستم‌های موجود در گامبیا قرار است در دانشگاه گامبیا، یک مزرعه خصوصی کوچک و دو سایت مزرعه اجتماعی راه‌اندازی شوند. ترکیب انواع مختلف مزرعه هم به تحقیقات علمی سنتی که در آن شرایط به شدت کنترل می‌شود و هم به تحقیقات غیرسنتی اجازه می‌دهد که در آن مشارکت جامعه به انعطاف‌پذیری در رویکرد علمی نیاز دارد (مثلاً شیوه‌های کشاورزی محلی اجرا خواهد شد، تعامل اجتماعی با سیستم در نظر گرفته خواهد شد و غیره). ماژول های فتوولتائیک (PV) باید در ارتفاع 2.5 متری نصب شوند تا امکان استفاده از ماشین آلات کشاورزی در زیر سیستم را فراهم کنند و انرژی بیشتری را از ماژول های PV دو وجهی استفاده شده به دست آورند، که همچنین از سمت عقب خود برق تولید می کنند. برخی از تظاهرکنندگان شامل یک سیستم جمع آوری آب باران هستند که آب باران در یک ناودان بین ماژول ها جمع آوری شده و در مخازن در ارتفاع حدود پنج متری ذخیره می شود. از پمپ های خورشیدی برای توزیع به مناطق هدف استفاده خواهد شد.
برق تولید شده توسط این سیستم ها برای تامین انرژی تجهیزات تکمیلی مانند سردخانه ها، تجهیزات پردازش پس از برداشت و سیستم های آبیاری برنامه ریزی شده است که به عنوان بخشی از پروژه ساخته می شود. محصولات زیر سیستم های agrivoltaic باید شامل محصولاتی باشد که قبلاً توسط کشاورزان محلی کشت می شد، مانند پیاز، گوجه فرنگی، سیب زمینی، بامیه و لوبیا سبز، و همچنین محصولات با ارزش اقتصادی بالا که ممکن است قبلاً به دلیل سخت تر بودن امکان کشت وجود نداشته باشد. شرایط آب و هوایی، مانند توت فرنگی و کلم بروکلی. داده‌های تحقیقاتی توسط شرکای محلی پس از عمر پروژه جمع‌آوری و عرضه می‌شود و داده‌های بلندمدتی را ارائه می‌کند که برای ارزیابی دقیق تأثیر سیستم‌های agrivoltaic در شرایط اقلیمی و اجتماعی-اقتصادی محلی ضروری است.

چه اثراتی انتظار می رود؟
از نظر اقتصادی، اثرات کوتاه مدت و بلندمدت متعددی قابل انتظار است. به عنوان مثال، درآمد کشاورزان ممکن است به طور کلی از طریق فروش محصولات با عملکرد بالاتر و محصولات با کیفیت بالاتر، و همچنین زمان بندی بهتر بازار که به محصولات نگهداری شده از طریق سردخانه اجازه می دهد با قیمت های بالاتر در زمان های تقاضای بالا/در دسترس بودن کم فروخته شوند، افزایش یابد. . همچنین، آبیاری کارآمدتر و افزایش در دسترس بودن برق خود تولید، هزینه های مورد نیاز برای اداره مزرعه را کاهش می دهد. در درازمدت، درآمد اضافی ممکن است منجر به سرمایه گذاری شود و امکان گسترش به بازارهای غیر محلی را فراهم کند. تجهیزات اضافی متصل به سیستم agrivoltaic همچنین به کشاورزان و جوامع کشاورز اجازه می دهد تا جریان های درآمدی را متنوع کرده و درآمد را از طریق فروش خدمات به جوامع اطراف افزایش دهند.
یکی از جنبه های مهم این پروژه، تحقق یک رویکرد مبتنی بر جامعه، به ویژه در گامبیا است. این پیامدهای متعددی دارد که با ارتباط فعال با شرکای محلی و اعضای جامعه شروع می شود. برای ارزیابی این تبادل از طرح‌های مشارکتی و مطالعات پذیرش استفاده می‌شود. ثانیاً، تیم پروژه بحث‌های گروهی را با کشاورزان محلی و سایر مالکان کوچک بالقوه برنامه‌ریزی می‌کند تا بتوانند نیازها و ایده‌های فردی را درک کرده و در نظر بگیرند. بدین ترتیب دانش فنی و مشارکت کشاورزان نیز می تواند در پروژه ادغام شود. یک کارگاه طراحی مشترک با سهامداران مهم سازماندهی خواهد شد تا اطمینان حاصل شود که سیستم با عوامل منطقه ای سازگار است. تمرکز بر توسعه یک مدل کسب‌وکار پایدار برای موفقیت بلندمدت سیستم‌های agrivoltaic است. علاوه بر این، یک سازمان محلی در هر دو کشور ایجاد خواهد شد تا ذینفعان مالی و اعضای جامعه را در فرآیند تصمیم‌گیری شامل شود. این سازمان ها از نگهداری طولانی مدت سیستم ها مراقبت خواهند کرد.

چالش تامین مالی پایدار
در حالی که پروژه هنوز در مرحله برنامه ریزی خود است، ثابت شده است که تامین مالی یک چالش مهم است. یکی از اهداف شامل مشارکت های مالی خود شرکای محلی است. ایده این است که هم بودجه دولتی و هم خصوصی را شامل شود و از مدل سنتی وجوه تمویل کننده با کمک اندک شرکای محلی دور شویم، زیرا این اغلب منجر به مشکلات طولانی مدت یا شکست پروژه ها می شود. مشارکت غیرنقدی (کار، تجهیزات، استفاده از زیرساخت‌های موجود و غیره) توسط شریک محلی نیز نوعی تأمین مالی در نظر گرفته می‌شود. اما از آنجایی که APV-MaGa یک پروژه تحقیق و توسعه است، تضمین سرمایه گذاری شرکت های خصوصی دشوار است. این منافع متضاد بین سرمایه گذاران خصوصی و دولتی نیاز به ارتباطات زیادی دارد. هدف این پروژه پل زدن شکاف بین این دو گروه ذینفع برای رویکرد تامین مالی جدید، یکپارچه تر و پایدارتر مطابق با هدف کلی پروژه است. شرکای محلی بر اساس تجربیات خود با پروژه های شکست خورده قبلی موافق هستند که این رویکرد می تواند راهی برای کاهش مشکلات باشد و بنابراین مشتاق هستند تا راه هایی را برای تضمین مشارکت خود، چه به صورت نقدی و چه غیر نقدی بررسی کنند.
در حالی که پتانسیل agrivoltaics برای جنوب جهانی بالا است، داده های تحقیقاتی زیادی هنوز مورد نیاز است. در بخش کشاورزی، این امر در مورد تأثیر سایه بر روی آب و هوای میکرو زیر ماژول های PV، تأثیر بعدی بر محصولات و مناسب ترین محصولاتی که می توانند تحت این شرایط تغییریافته رشد کنند، صدق می کند. از آنجایی که هزینه‌های اولیه سیستم‌ها ممکن است مانعی برای اجرای گسترده آنها در جنوب جهانی باشد، تحقیقات بیشتر در مورد راه‌حل‌هایی نیز مورد نیاز است که می‌توانند هزینه‌ها را کاهش دهند و/یا بازگشت سرمایه‌گذاری مثبتی را ارائه دهند. مدل‌های مالی و کسب‌وکار مناسب باید مورد بررسی قرار گیرند، که برخی از آنها احتمالاً از سایر تنظیمات قابل انتقال هستند. برای زمینه آفریقا، مدل‌های توصیف شده به عنوان مثال. توسط Horvath (“مالک میزبان” یا “مالک جامعه”، اما همچنین “پرداخت به عنوان شما”، به نام برخی) می تواند مناسب باشد. استفاده از مصالح ساختمانی جایگزین (مانند بامبو و چوب) و کارایی استفاده از مواد از طریق نوآوری‌هایی از جمله ادغام برداشت آب باران در زیرساخت نمونه‌های دیگری از تمرکز تحقیقات فعلی و آینده است. هزینه های اولیه بالاتر و عدم اطمینان در مورد اثر سایه بر روی محصولات به عنوان نکات اصلی در برابر سیستم های agrivoltaic در مناطق هدف عمل می کند. با توجه به نرخ دسترسی بسیار پایین به برق، توجیه هزینه های سیستم بالاتر دشوار است، در حالی که همه محصولات به سایه و تغییرات در آب و هوا پاسخ مثبت نمی دهند، از این رو می توان عملکرد محصول را به جای افزایش کاهش داد. و در آخر، یکی از عوامل کلیدی برای موفقیت این سیستم، کسب بینش بیشتر در مورد پذیرش آن در میان جمعیت محلی است.


بیش از 759 میلیون نفر که بیشتر آنها در مناطق روستایی جنوب صحرای آفریقا زندگی می کنند، به برق دائمی و مقرون به صرفه دسترسی ندارند. در این مناطق روستایی و خارج از شبکه، agrivoltaics می توانند دسترسی به برق را فراهم کنند و در نتیجه امنیت انرژی را بهبود بخشند. برق خورشیدی را می توان به طور مستقیم برای مصرف خود در مزارع استفاده کرد، هزینه های مرتبط با استفاده از اشکال جایگزین انرژی (مانند ژنراتورهای دیزل) را کاهش داد یا برای ارائه خدمات انرژی و در نتیجه افزایش تنوع درآمد استفاده کرد.
علاوه بر این، در سراسر جهان، حدود 2.3 میلیارد نفر در کشورهایی با تنش آبی زندگی می کنند و اکثر کشورهای جنوب جهانی در مسیر تحقق اهداف مدیریت آب پایدار سازمان ملل نیستند. همچنین، 72 درصد از کل برداشت آب از بخش کشاورزی انجام می شود که نشان دهنده نیاز به افزایش بهره وری مصرف آب است. Agrivoltaics گزینه ای برای یکپارچه سازی سیستمی برای جمع آوری آب باران از صفحات خورشیدی ارائه می دهد. علاوه بر این، از طریق سایه‌اندازی ناشی از پانل‌های PV، تلفات آب از طریق تبخیر و تعرق توسط گیاهان را می‌توان کاهش داد. به این ترتیب، می توان مصرف آب را کاهش داد و از آب باران جمع آوری شده می توان برای آبیاری کارآمدتر، مانند آبیاری قطره ای یا سایر اهداف مربوط به مزرعه استفاده کرد. بنابراین، این جایگزینی تامین آب و کاهش مصرف آب می تواند برداشت بیش از حد از منابع آب زیرزمینی را کاهش دهد. صرفه جویی در هزینه های آبیاری، افزایش عملکرد محصول از طریق حفاظت از خشکسالی، فروش برق به جوامع مجاور و درآمد بیشتر از طریق بهبود کیفیت محصول از جمله دارایی های مالی ارائه شده توسط agrivoltaics است.


ترجمه: رضا یغمایی

منبع: https://www.rural21.com

ادامه مطلب
تبلیغات
برای افزودن دیدگاه کلیک کنید

یک پاسخ بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

اسلایدر

آینده هوش مصنوعی در کشاورزی: تحول یا نمایش؟

منتشر شده

در

پایگاه خبری داوان نیوز: پتانسیل تحول‌آفرینی هوش مصنوعی در کشاورزی انکارناپذیر است. اما این پتانسیل تنها زمانی به واقعیت می‌پیوندد که از مرحله نمایش و اثبات مفهومی فراتر رفته و به سمت اجرای عملیاتی و تأثیرگذاری واقعی حرکت کند.

به گزارش جواد احمدی خبرنگار داوان نیوز، در سال‌های اخیر، شاهد تبلیغات گسترده‌ای با این محور بوده‌ایم که «هوش مصنوعی کشاورزی را متحول خواهد کرد». از سامانه‌های ملی نظارت بر آفات گرفته تا داشبوردهای هوشمند حکمرانی، هوش مصنوعی به‌عنوان یک بازی‌ساز کلانی معرفی می‌شود که می‌تواند از سطح سیاستگذاری ملی تا مزرعهٔ کشاورز خرد، اثرگذار باشد. اگرچه این دیدگاه، جذاب و آینده‌نگرانه به نظر می‌رسد، اما در عمل با خطر ساده‌انگاری مواجه است. اکنون زمان آن فرا رسیده که پرسشی دشوارتر را مطرح کنیم: آیا ما برای ایجاد تأثیر می‌سازیم، یا صرفاً برای ایجاد هیاهو و دیده شدن؟

این مقاله به بررسی چالش‌ها و الزامات این گذار می‌پردازد.

وضعیت موجود: شتاب واقعی، اما پراکندگی عملی
طی سال گذشته، شاهد پیشرفت‌های قابل توجهی در این حوزه بوده‌ایم. شرکت‌هایی مانند Farmitopia و Plantix قابلیت‌های بینایی رایانه‌ای را برای تشخیص و مدیریت آفات و بیماری‌ها به نمایش گذاشته‌اند. از سوی دیگر، شرکت‌هایی مانند Sarvam.ai پتانسیل مدل‌های زبانی بزرگ (LLM) و سیستم‌های استدلال (Reasoning Systems) را در ارائه مشاوره‌های کشاورزی و پشتیبانی از سیاست‌گذاری داده‌بنیان نشان داده‌اند. حتی نهادهای دولتی مانند وزارت کشاورزی و رفاه کشاورزان (MoA&FW) نیز در پذیرش این فناوری پیشگام بوده‌اند؛ از توسعه چت‌بات‌های پاسخگو به شکایات (مانند e-Mitra) تا تأسیس مراکز excellence در مؤسسات بزرگی مانند IIT Ropar.

با این حال، در کنار این شتاب واقعی، یک پراکندگی نگران‌کننده نیز به چشم می‌خورد: حجم انبوهی از پروژه‌های پایلوت غیرمرتبط، طرح‌های مفهومی با همپوشانی فراوان و تعداد بسیار محدودی از ابتکارات که فراتر از یک منطقه یا بازه زمانی آزمایشی محدود گسترش یافته‌اند. به نظر می‌رسد زمان زیادی صرف اثبات این می‌شود که «هوش مصنوعی می‌تواند کاری را انجام دهد»، در حالی که باید بر این سوال تمرکز کرد که «هوش مصنوعی چه کاری *باید* انجام دهد و چگونه می‌تواند در سطح مزرعه به کار گرفته شود».

چالش اصلی: جهت‌گیری، نه فناوری
مسئله بنیادین، کارایی یا عدم کارایی هوش مصنوعی نیست. مشکل اصلی این است که آیا ما از این فناوری برای حل مسائل واقعی و صحیح استفاده می‌کنیم، یا صرفاً آن را به زور بر مسائلی که *ما* به‌عنوان مشکل درک می‌کنیم، تحمیل می‌کنیم.

برای نمونه، یک چت‌بات چندزبانه که به کشاورز می‌گوید چه زمانی بذر خود را بکارد، در نگاه اول تاثیرگذار است. اما این برداشت تا زمانی پایدار است که متوجه شویم این سامانه، رطوبت خاک محلی یا پویایی‌های اقلیم-کشاورزی (Agro-climatic) منطقه را در نظر نمی‌گیرد. نمونه دیگر، داشبوردهای مدیریتی هستند که در کنفرانس‌ها بسیار شیک به نظر می‌رسند، اما غالباً فاقد همان جزئیات ریز و حیاتی هستند که یک افسر منطقه‌ای برای تصمیم‌گیری در سطح مزرعه به آن نیازمند است.

ما هنوز با هوش مصنوعی به عنوان یک «ارتقاء» (Upgrade) برخورد می‌کنیم، نه یک «بازطراحی» (Redesign). حال آنکه کشاورزی – بیش از几乎 هر صنعت دیگری – به سامانه‌هایی نیاز دارد که به‌صورت عمیقاً محلی، به شکلی با دقت و با وسواس و برای رویارویی با تغییرپذیریِ پرریسک محیطی ساخته شده باشند. اکثر مدل‌های زبانی بزرگ (LLM) و موتورهای استدلال موجود، برای این وظیفه خاص آموزش ندیده‌اند.

نقشه راه: فقدان استراتژی در پس ادغام‌های فناورانه
اگرچه مذاکراتی برای هم‌پیوندی تلاش‌های IndiaAI، Sarvam.ai، مؤسسات آیتی‌آی (IITs) و تأمین‌کنندگان مالی مختلف در جریان است – که حرکتی مثبت است – اما یک نقشه راه نباید صرفاً به فهرستی از ادغام‌های فنی تقلیل یابد. یک استراتژی جامع باید به پرسش‌های دنیای واقعی پاسخ دهد:
* مالکیت داده‌ها در اختیار کیست؟
* چه نهادی مسئول حسابرسی و مدل‌ها است؟
* هنگامی که یک توصیه هوش مصنوعی به خطا می‌رود، مسئولیت و مکانیزم جبران خسارت چیست؟

ما شاهد ظهور ماژول‌های استدلال برای سیاست‌گذاری، دستیاران هوش مصنوعی برای ارائه طرح، و حتی ربات‌های واتس‌اپی با حمایت مالی متا بوده‌ایم. اما آنچه هنوز دیده نمی‌شود، یک لایه زیرساختی یکپارچه و unit است که این اجزای پراکنده را به هم پیوند زده و از همکاری آن‌ها اطمینان حاصل کند.

آینده مطلوب – مشاوره‌های بلادرنگ، حکمرانی تطبیقی و حلقه‌های بازخورد میدانی – تنها در صورتی محقق خواهد شد که ابزارها نه صرفاً برای «قابلیت»، بلکه برای «بافت» (Context) طراحی شده باشند. این امر مستلزم همکاری مستقیم و تنگاتنگ با سازمان‌های کشاورزی، ادارات منطقه‌ای و مروجان محلی است، نه صرفاً استقرار یک مدل آموزش‌دیده در محیط آزمایشگاهی.

هشدار: خطر راه‌حل‌گرایی صرف فناورانه (Tech-Solutionism)
بیایید اشتباهات امواج قبلی فناوری را تکرار نکنیم؛ جایی که ابزارهای دیجیتال بدون توجه به حقایق و واقعیت‌های میدانی عرضه شدند. در حوزه فناوری کشاورزی، دقت نادرست می‌تواند بسیار خطرناک باشد. یک تاریخ کشت اشتباه یا یک توصیه نادرست برای سموم دفع آفات، تنها یک «باگ UX» نیست؛ بلکه می‌تواند به معنای نابودی کامل محصول و بروز یک بحران مالی برای کشاورز باشد.

و باید صادق بود: بسیاری از این ابتکارات هوش مصنوعی هنوز در مراحل اولیه خود قرار دارند. برخی از موتورهای استدلال (سیستم‌هایی که برای تحلیل، استنتاج و تصمیم‌گیری آگاهانه طراحی شده‌اند) هنوز در حال توسعه هستند و آزمون میدانی گسترده‌ای را پشت سر نگذاشته‌اند. مجموعه داده‌ها اغلب ناقص هستند. یکپارچه‌سازی با سامانه‌های دولتی مانند Agristack هنوز در حد طرح‌های کاغذی باقی مانده است. بدون تعهد جدی و بلندمدت به توسعه مبتنی بر بازخورد، ما در معرض خطر ایجاد سیستم‌های درخشانی هستیم که ماندگار نمی‌شوند.

راهکار پیشنهادی: آنچه باید تغییر کند
برای حرکت رو به جلو، تمرکز بر موارد زیر ضروری است:

1. طراحی مأموریت‌محور (Mission-Driven Design): توسعه ابزارها باید بر اساس «نقاط درد واقعی» کشاورزی باشد، نه صرفاً بر اساس قابلیت‌های موجود یک مدل خاص.
2. هماهنگی بین‌وزارت‌خانه‌ای: در مواردی که یک ماژول استدلال واحد می‌تواند به بخش‌های مختلفی مانند کشاورزی، بهداشت و آموزش خدمت کند، باید به سمت ساخت زیرساخت‌های مشترک حرکت کرد، البته با تعریف واضح لایه‌های خاص هر domain.
3. حلقه‌های پاسخگویی (Accountability Loops): تأمین‌کنندگان مالی و وزارتخانه‌های مربوطه باید بر معیارهای longitudinal (پایش impact در بلندمدت) تأکید کنند، نه صرفاً گزارش موفقیت یک پروژه آزمایشی.
4. مشارکت میدانی (Ground-Up Participation): بهترین راه‌حل‌های هوش مصنوعی، صرفاً از دفاتر بنگلور یا دهلی نو بیرون نمی‌آیند، بلکه از طریق طراحی مشترک (Co-design) با ذی‌نفعان واقعی در ماندلا، باراماتی و نالگوندا شکل می‌گیرند.

به گزارش خبرنگار اخبار روزانه کشاورزی، هند در یک نقطه عطف تاریخی قرار دارد. این کشور پتانسیل آن را دارد که در ایجاد سامانه‌های هوش مصنوعی کشاورزی که هم فراگیر هستند و هم به بافت محلی آگاهند، پیشگام شود. اما برای تحقق این امر، باید فراتر از شعارهای پرطمطراق و پروژه‌های کوتاه‌مدت حرکت کنیم. مسئله صرفاً «متحول کردن کشاورزی با هوش مصنوعی» نیست، بلکه «درک کشاورزی به اندازه‌ای عمیق است که هوش مصنوعی بتواند واقعاً به آن کمک کند» است.

پتانسیل بسیار زیاد است. اما اگر با اجرای دقیق، مسئولانه و مبتنی بر نیاز واقعی همراه نشود، این پتانسیل تنها روی کاغذ باقی خواهد ماند.

ادامه مطلب

اسلایدر

کشاورزی آینده: احیا به جای استخراج

منتشر شده

در

پایگاه خبری داوان نیوز: کشاورزی احیاکننده؛ پشتوانه علمی محکمی برای منافع زیست محیطی کسب می‌کند.

به گزارش اخبار روزانه کشاورزی«داوان نیوز»، بر اساس یک بررسی جامع علمی جدید که در مجله معتبر کشاورزی و علوم زیستی CABI منتشر شد، کشاورزی احیاکننده (Regenerative Agriculture) به عنوان یک راهبرد کلیدی برای مقابله با تخریب خاک، اختلالات آب‌وهوایی و زوال اکولوژیکی، از پشتوانه علمی فزاینده‌ای برخوردار است.

این بررسی که توسط دکتر نیکلاس باردزلی از دانشگاه ریدینگ انجام شده است، با تکیه بر آخرین تحقیقات بوم‌شناسی خاک و مطالعات موردی، به واکاوی ظهور، تعاریف و مبانی علمی این جنبش نوپا پرداخته و آن را نه به عنوان مجموعه‌ای از دستورالعمل‌های ثابت، بلکه به عنوان یک تغییر پارادایم در تولید غذا معرفی می‌کند که بر بازسازی چرخه‌های اکولوژیکی و دستیابی به نتایج قابل اندازه‌گیری در سلامت خاک تأکید دارد.

بازتعریف یک مفهوم: از حفظ تا احیا
به گزارش این پژوهش، اگرچه کشاورزی احیاکننده توجه جهانی را به خود جلب کرده، اما تعریف واحد و مورد اجماعی برای آن وجود ندارد. دکتر باردزلی در این بررسی پیشنهاد می‌دهد که کشاورزی احیاکننده باید به عنوان کشاورزی تعریف شود که با چرخه‌های طبیعی مواد مغذی، کربن و آب همکاری و آنها را تقویت می‌کند. تمرکز اصلی این تعریف بر خروجی‌هایی مانند بهبود عملکرد خاک، افزایش فعالیت بیولوژیکی و تقویت تاب‌آوری سیستم است که انعطاف‌پذیری لازم برای تطبیق با شرایط مختلف اقلیمی و زراعی را فراهم می‌آورد.

علم پشت احیا: خاک به عنوان یک ابر ارگانسم زنده
یافته‌های کلیدی این بررسی، فرضیات سنتی در مورد تشکیل و حاصلخیزی خاک را به چالش می‌کشد. برخلاف باور رایج مبنی بر غیرقابل برگشت بودن تخریب خاک، شواهد علمی نشان می‌دهند که فرآیندهای بیولوژیک—به ویژه تعاملات بین گیاهان و میکروب‌ها—می‌توانند مواد آلی و ساختار خاک را با سرعتی بسیار بیشتر از آنچه پیش‌تر تصور می‌شد، بازسازی کنند. روش‌هایی مانند کشت پوششی، کاهش یا حذف شخم، ادغام دام در سیستم زراعی و استفاده از نهاده‌های بیولوژیک، با تقویت “شبکه غذایی خاک”، این فرآیندهای ترمیمی را فعال می‌کنند.

مزایای چندگانه: از آب‌وهوا تا سلامت جامعه
این بررسی به مزایای چندجانبه کشاورزی احیاکننده اشاره می‌کند که فراتر از مرزهای مزرعه است. این مزایا شامل افزایش ذخیره کربن در خاک (کمک به کاهش تغییرات آب‌وهوایی)، کاهش وابستگی به نهاده‌های مصنوعی، احیای تنوع زیستی، افزایش تاب‌آوری در برابر خشکسالی و بیماری‌ها، و حتی ارتقای سلامت عمومی از طریق بهبود کیفیت مواد غذایی و غنای میکروبیوم خاک است.

چالش‌های پیشِ رو و الزامات سیاستی
با وجود این پتانسیل بالا، گزارش حاضر به موانع مهمی در مسیر پذیرش گسترده این روش‌ها اشاره می‌کند. کمبود بودجه بلندمدت برای پژوهش‌های سیستمی، تعاریف محدود از شیوه‌های مبتنی بر شواهد، و ناکافی بودن چارچوب‌های سیاستی—مانند برنامه‌های حمایتی—که از این تغییر سیستمیک پشتیبانی کنند، از جمله این موانع هستند. همچنین هشدار داده شده که رویکردهای مبتنی بر گواهینامه و بازار، در صورت عدم نظارت دقیق، خطر “سبزشویی” (Greenwashing) و تضعیف یکپارچگی زیستمحیطی این جنبش را در پی دارند.

این بررسی در پایان از سرمایه‌گذاران، محققان و نهادهای سیاست‌گذار می‌خواهد تا در پژوهش‌های سیستمی سرمایه‌گذاری کنند، دانش بومی کشاورزان را به رسمیت بشناسند و از سیاست‌های حمایتی مبتنی بر مکان و نظارت دقیق بر نتایج زیستمحیطی بهره بگیرند.

درباره مجله CABI Agriculture and Bioscience:
این مجله یک ژورنال دسترسی آزاد است که پژوهش‌های بین‌رشته‌ای با کیفیت بالا در زمینه‌های کشاورزی، امنیت غذایی و علوم زیستی را منتشر می‌کند.

ادامه مطلب

آب و انرژی

ضرورت تحول دیجیتال؛ بحران آب و سهم دانش‌بنیان ها

منتشر شده

در

پایگاه خبری داوان نیوز: ایران با قرارگیری در کمربند خشک جهان، با میانگین بارش سالانه ۲۵۰ میلی‌متر و کاهش ۲۰ درصدی منابع آب تجدیدپذیر طی دو دهه اخیر، در وضعیت بحران آب ساختاری قرار دارد.

به گزارش اخبار روزانه کشاورزی، بخش کشاورزی با سهم ۸۰-۹۰% از مصرف آب کشور ، کانون اصلی اصلاحات است. در این میان، سیستم‌های آبیاری هوشمند به عنوان راهکاری تحول‌ساز و شرکت‌های دانش‌بنیان به عنوان بازیگران کلیدی در توسعه و بومی‌سازی این فناوری‌ها ظاهر شده‌اند. این گزارش به تحلیل فناوری‌های آبیاری هوشمند، نقش شرکت‌های دانش‌بنیان، چالش‌ها و راهبردهای سیاستی می‌پردازد.

۱. فناوری‌های محوری در آبیاری هوشمند
۱.۱. اجزای سیستم‌های هوشمند
– حسگرهای نظارتی:
– رطوبت خاک: اندازه‌گیری دقیق محتوای آب در اعماق مختلف ریشه (دقت ±۲%) .
– سنسورهای هواشناسی: پایش دمای هوا، رطوبت نسبی، تابش خورشید و سرعت باد برای محاسبه تبخیر-تعرق .
– کنترلرهای هوشمند: پردازش داده‌ها با الگوریتم‌های هوش مصنوعی (مانند شبکه‌های عصبی) و تصمیم‌گیری بر اساس نیاز آبی واقعی گیاه .
– عملگرهای اتوماتیک: شیرهای برقی با قابلیت تنظیم دبی جریان (۰.۵ تا ۱۰ لیتر بر ثانیه) و پمپ‌های متغیر .
– پلتفرم‌های نرم‌افزاری: ارائه گزارش‌های تحلیلی مصرف آب و پیش‌بینی شرایط جوی از طریق اپلیکیشن‌های موبایل .

۱.۲. روش‌های نوین آبیاری
– قطره‌ای هوشمند: صرفه‌جویی ۴۰-۵۰% آب نسبت به روش‌های سطحی با دقت ۹۵% در تحویل آب به ریشه .
– زیرسطحی: کاهش تلفات تبخیر با نصب لوله‌ها در عمق ۲۰-۵۰ سانتی‌متری .
– مه‌پاش‌های تنظیم‌پذیر: بهینه‌سازی رطوبت در گلخانه‌ها بر اساس داده‌های حسگرها .

۱.۳. نقش اینترنت اشیاء (IoT)
– اتصال بی‌سیم: استفاده از پروتکل‌های کم‌مصرف (LoRaWAN, NB-IoT) برای انتقال داده در مزارع بزرگ .
– پلتفرم‌های ابری: ذخیره‌سازی و تحلیل کلان‌داده‌ها با سیستم‌هایی مانند AWS IoT GreenGrass .
– ادغام با تصاویر ماهواره‌ای: ترکیب داده‌های زمینی و سنجش از دور برای پوشش مناطق وسیع .

۲. شرکت‌های دانش‌بنیان: موتور محرک نوآوری
۲.۱. تجارب موفق داخلی
– پایلوت دانشگاه سراوان: کاهش ۳۰% مصرف آب در کشت محصولات استراتژیک (ذرت، پسته) با سیستم مبتنی بر حسگرهای بی‌سیم و نرم‌افزار C++ .
– شرکت‌های فناور در حوزه IoT: توسعه کنترلرهای بومی با قابلیت اتصال به شبکه‌های ملی (مثال: سامانه‌های مبتنی بر رزبری پای) .

۲.۲. الگوهای بین‌المللی
– Netafim (اسرائیل): افزایش بهره‌وری آب تا ۷۰% در پروژه‌های نخل‌داری ایران.
– CropX (آمریکا): ادغام داده‌های خاک، هوا و گیاه در پلتفرم یکپارچه.

۲.۳. نقش در زنجیره ارزش
– تولید حسگرهای ارزان‌قیمت: کاهش هزینه‌ها از ۲۰۰ به ۵۰ دلار بر حسگر .
– پشتیبانی نرم‌افزاری: توسعه اپلیکیشن‌های مدیریت آبیاری متناسب با اقلیم‌های محلی.
– خدمات پس از فروش: استقرار تیم‌های فنی برای نگهداری سیستم‌ها در مناطق روستایی.

۳. چالش‌های راهبردی و محدودیت‌ها
۳.۱. چالش‌های فنی
– وابستگی به قطعات وارداتی: ۷۰% بردهای الکترونیکی و سنسورها از خارج تأمین می‌شود .
– مشکلات اتصال اینترنت: پوشش کمتر از ۴۰% شبکه‌های LPWAN در مناطق روستایی .

۳.۲. موانع اقتصادی
– هزینه بالای استقرار: سرمایه‌گذاری اولیه ۲۰-۵۰ میلیون تومان بر هکتار .
– ضعف مدل‌های مالی: نبود صندوق‌های خطرپذیر تخصصی در بخش کشاورزی .

۳.۳. محدودیت‌های سیاستی
– فقدان استانداردهای ملی: نبود چارچوب ارزیابی کیفیت حسگرها و کنترلرها .
– پیچیدگی فرآیندهای دانش‌بنیان شدن: طولانی‌بودن پروسه اخذ مجوز (۶-۱۲ ماه) .

جدول ۱: تحلیل SWOT آبیاری هوشمند در ایران
| نقاط قوت (Strengths)                                          | نقاط ضعف (Weaknesses) |
| صرفه‌جویی ۵۰% آب                                              | هزینه بالای راه‌اندازی |
| افزایش ۲۰% عملکرد محصول                                   | وابستگی به فناوری وارداتی |
| فرصت‌ها (Opportunities)                                     | تهدیدها (Threats) |
| رشد بازار IoT کشاورزی (سالانه ۱۵%)                         | تشدید خشکسالی‌ها |
| حمایت‌های دولتی از شرکت‌های دانش‌بنیان               | ضعف زیرساخت‌های دیجیتال روستایی |

۴. راهبردهای توسعه و سیاست‌گذاری
۴.۱. راهکارهای فناورانه
– توسعه سخت‌افزارهای بومی: سرمایه‌گذاری در تولید حسگرهای مقاوم به گرد و خاک و شوری خاک.
– استفاده از انرژی خورشیدی: تأمین برق پایدار برای سیستم‌ها در مناطق دورافتاده.

۴.۲. سازوکارهای حمایتی
– معافیت‌های مالیاتی: معافیت ۵ ساله برای شرکت‌های فعال در آبیاری هوشمند .
– تسهیلات کم‌بهره: وام‌های با نرخ ۴% برای کشاورزان پیشرو .
– پیلوت‌های منطقه‌ای: اجرای پروژه‌های نمایشی در استان‌های بحرانی (کرمان، سیستان و بلوچستان) .

۴.۳. اصلاحات نهادی
– ایجاد کلینیک‌های فناوری: ارائه خدمات مشاوره فنی و اقتصادی به کشاورزان.
– تدوین سند استاندارد ملی: تعیین شاخص‌های کیفیت برای سخت‌افزارها و نرم‌افزارها .

افق آینده
سیستم‌های آبیاری هوشمند با قابلیت کاهش ۵۰% مصرف آب و افزایش ۲۰% عملکرد محصول، راهبردی کلیدی برای عبور از بحران آب هستند. شرکت‌های دانش‌بنیان با نقش توسعه‌دهنده فناوری، تسهیلگر اجرا و ارائه‌دهنده خدمات، محور اصلی این تحولند. موفقیت در گرو:
– تدوین سیاست‌های منسجم حمایت مالی و فنی؛
– توسعه زیرساخت‌های دیجیتال در مناطق روستایی؛
– تقویت همکاری سه‌جانبه دولت، دانشگاه و صنعت.
پیش‌بینی می‌شود تا ۱۴۰۹، سهم بازار آبیاری هوشمند در ایران به ۳۰۰ میلیون دلار برسد و سالانه از هدررفت ۵ میلیارد مترمکعب آب جلوگیری کند.

ادامه مطلب
تبلیغات

پرطرفدار

کلیه حقوق این پایگاه خبری متعلق به داوان‌نیوز است.