ما هي الزراعة الدقيقة؟

في التسعينيات ، تم تسويق أنظمة الملاحة العالمية لأول مرة ، وبدأت مرحلة جديدة في Aussie Agriculature. من خلال القدرة على استخدام المعلومات الرقمية إلى جانب الأدوات الجغرافية المكانية ، تمكن المزارعون والزراعيون من البدء في تطوير الزراعة الدقيقة

تأخذ الزراعة الدقيقة البيانات التي تجمعها الأقمار الصناعية ثم تحولها إلى معرفة يمكن أن تدعم قرارات الزراعة على أرض الواقع. يستخدم برنامج كوبرنيكوس التابع للاتحاد الأوروبي مجموعة من الأقمار الصناعية – تُعرف باسم الكوكبة – والتي تُسمى الحراس. تحتوي هذه الأقمار الصناعية على أدوات وتكنولوجيا تستخدم الضوء الذي يمكن للعين البشرية رؤيته (الأحمر والأخضر والأزرق) ، بالإضافة إلى ضوء الأشعة تحت الحمراء الذي لا يمكننا رؤيته.

يمكن التحقق من صحة الصور الحرجة باستخدام بيانات من طائرات بدون طيار وأجهزة استشعار على الأرض – للمعايرة والتحقق من الصحة. تمكن هذه البيانات المزارعين من المراقبة الدقيقة لخصائص التربة السطحية وظروف المحاصيل ، وتبخر المحاصيل ، ومتطلبات المياه للمحاصيل ، ومحتوى النيتروجين في التربة. يمكن تطوير صور وبيانات Sentinel كخرائط ذات إمكانات هائلة لمساعدة المزارعين في اتخاذ قرارات توفير المياه والمغذيات.

أدى التقدم في الذكاء الاصطناعي والبيانات الضخمة ، بدوره ، إلى تحويل البيانات الزراعية إلى بيانات مدفوعة. هناك أبحاث تشير إلى أن زيادة الزراعة التي تعتمد على البيانات يمكن أن تؤدي إلى زيادة قيمة الإنتاج. AgTech هو أي ابتكار يستخدم عبر سلسلة القيمة لتحسين الكفاءة والربحية و / أو الاستدامة.

AgTech متنوع ويمكن أن يشمل الأجهزة وكذلك البرامج ، ولكن أيضًا المزيد من التطبيقات النظرية لـ AgTecg تشمل نماذج الأعمال والتطبيقات الجديدة للتكنولوجيا المستخدمة بالفعل. على الرغم من أن AgTech لا يزال جديدًا نسبيًا ، إلا أن هناك اهتمامًا متزايدًا في أستراليا بهذا المجال ، حتى في القطاعات التي لم يكن لها دور تقليدي في الزراعة.

كيف تختلف عن الطرق التقليدية؟

الزراعة الدقيقة لا تنطوي على انحرافات عن طرق الزراعة التقليدية. ومع ذلك ، فهو مصمم للعمل مع الأساليب التي يستخدمها المزارعون بالفعل. يمكن للبيانات المستمدة من الأقمار الصناعية أن تقدم فهمًا زمنيًا أكبر طوال موسم النمو جنبًا إلى جنب مع القدرة على مقارنة غلات الموسم على أساس سنوي.

القلق الذي يتم التعبير عنه غالبًا فيما يتعلق باعتماد الزراعة الدقيقة هو عدد المرات التي يتم فيها جمع البيانات. تعبر أقمار Sentinel-2 الأرض كل خمسة أيام ، مما يؤدي إلى إنشاء مجموعة بيانات جديدة مع كل دورة. في مزرعة كبيرة ، قد يستغرق جمع هذه المعلومات وقتًا أطول بكثير إذا كنت تسافر على الأرض بالمركبة. تقوم الأقمار الصناعية Sentinel-2 بجمع معلومات حول مؤشر مساحة الورقة ، و NDVI ، وحالة مياه التربة ، والغطاء الكسري ، جنبًا إلى جنب مع المقاييس الهامة الأخرى. هذه المعلومات متاحة للمزارعين في اليوم التالي لمراجعة القمر الصناعي للمنطقة. تسمح هذه المراجعة المتكررة للمزارع بحساب مقاييس مثل التبخر (ET) ، ومتطلبات المحاصيل ومياه الري (CWR ، IWR) بناءً على آخر حيازة الأقمار الصناعية وتوقعات بيانات الأرصاد الجوية. لهذا السبب ، فهي متاحة كل يوم حتى الآن مع توقعات تصل إلى 5-10 أيام.

ما هي الفوائد في المزرعة والمنطقة؟

يمكن أن توفر الزراعة الدقيقة المعلومات للمزارعين بدقة كبيرة. كم يجب علي الري؟ متى يجب الري؟ هناك خيارات أساسية يومية يتخذها المزارعون عند السعي إلى إنشاء موسم نمو ناجح – على سبيل المثال ، مقدار الري الذي ينبغي تطبيقه ، ومتى يجب ري المحاصيل.

يمكن أن يساعد الري الدقيق في تحسين كفاءة استخدام المياه ، وتقليل البصمة المائية في الزراعة المروية. على سبيل المثال ، يساعد الاستشعار عن بعد في La Mancha Oriental ، إسبانيا في التحكم في استخدام المياه في حوالي 18400 قطعة أرض من المحاصيل الخشبية جنبًا إلى جنب مع دعم مراقبة 3700 عداد مياه ، ضمن 9968 كيلومتر مربع. تتيح معلومات الاستشعار عن بعد تحديد موقع قطع الأراضي والآبار التي يجب فحصها بمعيار اختيار موضوعي ، مما يوفر العمالة والموارد المادية.

فائدة أخرى لاستخدام الزراعة الدقيقة هي أنه يمكن استخدام سلسلة صور الأقمار الصناعية لإنتاج خرائط بسرعة تُظهر تاريخ قطعة أرض متنامية. تسمى هذه الخرائط خرائط منطقة الإدارة. تجعل السلسلة الزمنية من الممكن فهم الحبكة من موسم إلى آخر. تتيح هذه الأداة إمكانية فحص ما إذا كانت الإدارة قد أثرت على الاختلافات في السنة أو ما إذا كانت الأنماط تتكرر ، والتي يمكن أن تكون ناجمة عن قيود التربة. تعد هذه الخرائط ضرورية لمهام الإدارة المختلفة ، مثل أخذ العينات في مناطق مميزة من قطعة الأرض أو للتخصيب بمعدل متغير ، والحصاد (الإنتاج والجودة) أو البذر.

مثال آخر لخرائط مناطق الإدارة المستمدة من صور Sentinel-2 لمنطقة زراعية في إسبانيا بواسطة Agrisat Iberia. تُستخدم الخرائط لتحديد متطلبات المغذيات للمحاصيل (مثل النيتروجين). يمكنهم توجيه تطبيق الجرعات المتغيرة (معالجات متغيرة المعدل) من الأسمدة داخل المراعي. تساعد هذه الخرائط المزارعين على تقييم الاحتياجات الغذائية للتربة ، وحالة التربة ومياه المظلة ، والتنبؤ بالمحاصيل ، ورصد التغيرات الموسمية في الغطاء النباتي. يمكنهم استخدام هذه البيانات لاتخاذ قرارات مستنيرة في تنفيذ وتتبع الاستراتيجيات والتدخلات من أجل الإدارة المستدامة للمياه. على المستوى الإقليمي أو مستوى الولاية أو المستوى الوطني ، تسمح خرائط منطقة الإدارة بإجراء تقديرات مستقلة وموضوعية لمدى الزراعة ، على سبيل المثال ، دعم الجهود المبذولة لضمان الأمن الغذائي في المناطق المعرضة للخطر.

لبيانات الحارس استخدامات أخرى تتجاوز الري وتطبيقات المغذيات. يمكن أن تكون هذه البيانات حيوية أيضًا في المراقبة البيئية ، مثل الإنتاج الزراعي الناجم عن الجفاف والتغيرات في إنتاجية المراعي. انخفاض إنتاجية الأراضي وتدهور التربة بسبب الإفراط في الزراعة أو الرعي الجائر أو الري غير السليم.

ما هي العوائق التي يجب اعتمادها؟

في حين أن الزراعة الدقيقة لها فوائد عديدة للمزارعين ، إلا أن هناك حواجز تحول دون استيعاب هذه التكنولوجيا. تحديات مثل محو الأمية الرقمية ، ومحدودية الإنترنت ، والنقص الملحوظ في الأهمية أو القيمة مقابل المال. أبلغ المزارعون عن شعورهم بالإرهاق نظرًا لوجود الكثير من البيانات والكثير من المنتجات المنافسة.

كيف تتلاءم COALA؟

يعمل مشروع COALA على تحسين الطريقة التي يمكن بها للأقمار الصناعية كوبرنيكوس أن تدعم المهنيين الزراعيين الأستراليين في استخدام المنتجات والخدمات القائمة على كوبرنيكوس والتي تم التحقق من صحتها مسبقًا في أوروبا. تم تصميم تقنيات وخدمات COALA لمساعدة المزارعين على استخدام كميات أكثر استدامة من المياه والمغذيات (أي تطبيق النيتروجين) في أنظمة الزراعة البعلية والمروية الأسترالية. يتم التحقق من صحة بياناتنا في أستراليا للتأكد من أن النقل من أوروبا ينطبق على السياق الأسترالي. نحن نثبت باستمرار أن بيانات مراقبة الأرض هذه موثوقة لأننا نريد المساعدة في دعم مستقبل مستدام في الزراعة الأسترالية.

يعمل شركاء COALA على إنشاء منتجات وخدمات تساعد في بناء الثقة في منتجات مراقبة الأرض التي تم تطويرها في التحقق والتشاور مع Aussie Farmers. يقوم شركاؤنا في جامعة ملبورن بحملات محمولة جواً وميدانية للتحقق من صحة بياناتنا. تم تجهيز حملتهم المحمولة جواً بكاميرات متعددة الأطياف وكاميرات حرارية. في المقابل ، يتم استخدام هذه البيانات لتحسين خوارزميات COALA الأساسية. تتيح لنا عملية المعايرة والتحقق من الصحة توفير معلومات شاملة عن نمو المحاصيل في حقل الرعي الفرعي ، وظروف الإجهاد المائي والمغذيات واستهلاك مياه المحاصيل المفصل مكانيًا والحوسبة السحابية.

شركاؤنا

ونحن نضم صوتنا إلى دول منظمة "ن. ج. أو"، والجامعات، وغيرها من المنظمات على مستوى العالم من أجل الوفاء بمهمتنا المشتركة في مجال الاستدامة ورفاه الإنسان.