با ما همراه باشید

پژوهش

چگونگی تأثیر خشکسالی بر عملکرد ذرت؛ تحقیقات کمک می کند

منتشر شده

در

پایگاه خبری DA1news: ذرت یک محصول کلاسیک آمریکایی است. هزاران سال پیش برای اولین بار در آمریکای شمالی کشت شد و اکنون زمین های کشاورزی آمریکا را از ساحل به ساحل می پوشاند. ایالات متحده بیش از هر کشور دیگری ذرت کشت می کند. و دانه برای همه چیز از چیپس تورتیلا گرفته تا خوراک گاو و سوخت زیستی استفاده می شود.

به گزارش اخبار روزانه کشاورزی، مانند بیشتر محصولات زراعی، ذرت نیز با خطر جدیدی مواجه است – تغییرات آب و هوایی. تغییرات اقلیمی فقط جهان را گرمتر نمی کند. همچنین زمان و میزان بارندگی در حال تغییر است. این امر باعث می شود تا کشاورزان ذرت بیشتری در بخشی از فصل رشد با خشکسالی مواجه شوند.

بلال ذرتی که زود کوبیده شد تا ابریشم ها را در اوایل گلدهی نشان دهد. گل های ذرت منحصر به فرد هستند و هر دانه یک ابریشم بلند تولید می کند که باید گرده افشانی شود.

متأسفانه همه خشکسالی ها یکسان ایجاد نمی شوند. اگر در زمان نامناسبی برخورد کند، ممکن است یک میدان کامل از بین برود.

خشکسالی شدید در مرحله تولید مثل ذرت می تواند باعث شکست کامل محصول شود. بنابراین، درک واکنش ذرت به خشکسالی و مدیریت بر این اساس برای تولید موفق ذرت ضروری است.»
ونام چگونگی واکنش ذرت به خشکی را مطالعه می کند. ونام و گروه آزمایشگاهی‌اش در جدیدترین تحقیقات خود به بررسی حساسیت گل‌های ذرت به خشکی و تأثیرات آن بر کشاورزان پرداختند.

گلدهی ذرت نسبتاً پیچیده است. هر تخمک منفرد ابریشم بسیار بلندی را می فرستد که باید گرده های منگوله های بالای گیاه را جمع آوری کند تا یک هسته تولید کند. این نیاز به هماهنگی دقیق دارد. دکتر Raju Bheemanahalli (سرپرست Vennam) می گوید: “تولید موفق در ذرت به زمان بندی بستگی دارد.” کمتر از دو هفته طول می کشد تا ذرت گرده افشانی شود که به عوامل استرس زا از جمله خشکسالی بسیار حساس است.

اندازه بلال ذرت با افزایش تنش خشکی کاهش یافت که نشانه تنش شدید و عملکرد کمتر بود.

برای تعیین تأثیر خشکسالی بر این فرآیند، تیم ونام گیاهان ذرت را در طول گلدهی در معرض سطوح مختلف خشکی قرار دادند. آنها محاکمه خود را در مرکز تحقیقات علمی گیاه فویل R. R. در دانشگاه ایالتی می سی سی پی انجام دادند. در طول دوره گلدهی دو هفته ای، محققان میزان آبی که هر گیاه دریافت می کرد را کاهش دادند. در شدیدترین آزمایش، گیاهان فقط 20 درصد از مقدار آب مورد نیاز خود را دریافت کردند.

برای ردیابی چگونگی تأثیر خشکسالی بر گیاهان، محققان میزان رشد ابریشم ها را در هر روز اندازه گرفتند. آنها همچنین عملکرد نهایی و ویژگی‌های کیفیت کلیدی دانه‌ها، مانند مقدار نشاسته و پروتئین آنها را اندازه‌گیری کردند. مطالعه ونام همچنین جنبه های کلیدی رشد گیاه، مانند محتوای کلروفیل برگ را ردیابی کرد.

وقتی خوشه ذرت در معرض خشکسالی شدید قرار می گیرد، نسبت به خوشه های ذرت سالم، زیست توده ابریشم بسیار کمتری تولید می کند. ابریشم ها باید در زمان مناسب از خوشه ذرت بیرون بیایند. خشکسالی بر این زمان بحرانی تأثیر می گذارد، که می تواند تأثیر منفی بر عملکرد داشته باشد.

زمانی که خوشه های ذرت در معرض خشکسالی شدید قرار گرفتند، زیست توده ابریشم بسیار کمتری نسبت به خوشه های سالم تولید کردند. تعداد ابریشم ها نیز حدود یک سوم کمتر بود. بدون ابریشم های سالم کافی، بلال های ذرت نمی توانند دانه های زیادی رشد کنند. ونام مشاهده کرد که عملکرد در تیمار خشکسالی شدید 90 درصد کاهش یافت. این کاهش عملکرد ناشی از کاهش شدید تعداد دانه ها و وزن هر دانه بود.
به عنوان مقایسه، همچنین محققان تنش خشکی یک ماهه را پس از پایان گلدهی آزمایش کردند. با وجود اینکه این خشکسالی در این مرحله بیش از دو برابر طول کشید، عملکرد چندان تحت تأثیر قرار نگرفت. Bheemanahalli می گوید: «این نشان دهنده حساسیت مرحله تولیدمثلی به تنش خشکی و زمان آن و چگونگی تأثیر استرس بر تولید ذرت است.

به عنوان بخشی از مطالعه در طول دوره گلدهی دو هفته ای، محققان میزان آبی که هر گیاه دریافت می کرد را کاهش دادند. در شدیدترین آزمایش، گیاهان فقط 20 درصد از مقدار آب مورد نیاز خود را دریافت کردند. تحت تنش شدید خشکی (در سمت راست)، کیفیت بلال ذرت ضعیف است. هم تعداد و هم وزن هسته ها به شدت کاهش می یابد.

با اطلاعات به دست آمده از این مطالعه، محققان اکنون در تلاش هستند تا ذرت را در برابر تنش خشکی مقاوم‌تر کنند. قدم بعدی، یافتن ژنتیک ذرت است که به طور طبیعی قادر به مقابله با خشکی در طول گلدهی است. اگر آنها بتوانند در یافتن این گیاهان سخت‌تر موفق شوند، پرورش‌دهندگان می‌توانند تلاش کنند تا این ویژگی‌ها را به انواع ذرت‌هایی که کشاورزان می‌خواهند رشد دهند، تلاقی کنند. نتیجه می تواند گونه ها/ هیبریدهای بهتری باشد که می توانند با آب و هوای متغیر ما سازگار شوند.

این تحقیق تا حدی توسط ایستگاه آزمایشی کشاورزی و جنگلداری می سی سی پی، ابتکار تحقیقات ویژه (MAFES-SRI)، دانشگاه ایالتی می سی سی پی پشتیبانی شد.

6 مارس 2023 – اریک همیلتون

ترجمه: ناهید حسینی

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.