تستفيد الزراعة الدقيقة من أحدث التكنولوجيات لتأمين الغذاء للعالم، وفي نفس الوقت ضمان قابلية الحياة على كوكب الأرض للعيش.

ينتج عن الزراعة مجموعة كبيرة من التأثيرات التي تطال كوكب الأرض بدءًا من استخدام المياه وحتى المبيدات الحشرية، وتزداد هذه الآثار الضارة بالكوكب بارتفاع معدلات الزراعة لكن ساهم التقدم التكنولوجي في مجال الزراعة بتعزيز دور المزارعين في الحفاظ على محاصيلهم والاعتناء بالأرض التي تزودهم بالغذاء.

وذكر ويندل بيري، الكاتب والناشط البيئي الأميركي، في كتابه الذي يحمل عنوان “إحضاره إلى الطاولة: عن الزراعة والغذاء“: يساهم المزارعون الجادون، الذين يؤدون مهامهم بمسؤولية كمشرفين حريصين على الأرض وعلى مصلحة مالكيها، في تعزيز رفاهية المجتمع على نحو يفوق ما اعتاد المجتمع نفسه أن يُقِر به أويدركه.

يُنتج المزارعون محاصيل قيمة، إلا إنهم يحافظون أيضًا على التربة والمياه والحياة البرية والمساحات المفتوحة والمناظر الطبيعية”.

ويرى راندي برايس، أخصائي الزراعة الدقيقة بالمركز الزراعي التابع لجامعة ولاية لويزيانا الأميركية، أن الزراعة الدقيقة تجلب فوائد عديدة للمزارعين والمستهلكين والبيئة وتطرح حلولًا للتحديات المتعلقة بقدرة المزارعين على الارتقاء إلى هذا المستوى.

توفر المبيدات الحشرية الحماية للمحاصيل والإمدادات الغذائية لسكان العالم، إلا أنها تؤثر على البيئة بشكل كبير.

وطبقًا لنتائج دراسة أُجرِيَت بجامعة شيانغ ماي في تايلاند في عام 2023: “أدى انتقال المبيدات الحشرية من مناطق زراعة المحاصيل إلى تلوث واسع النطاق في التربة والمسطحات المائية والمحاصيل الزراعية وكذلك في الغلاف الجوي بطرق متنوعة”. وفي هذا الإطار، قد تكون تكنولوجيا الزراعة الدقيقة جزءًا من الحل.

الطائرات بدون طيار

ويرى راندي أن تكنولوجيا الطائرات بدون طيار يمكنها أن تساعد في هذا الشأن. وقال: “تتيح الطائرات بدون طيار للمزارعين والمتخصصين في القطاع الحصول على صور علوية لحقول المزارع والمناطق الزراعية بأسعار منخفضة إلى حد كبير عبر الأقمار الصناعية والوسائل الأخرى”.

يمكن تزويد الطائرات بدون طيار بمستشعرات وتكنولوجيا التصوير، حيث تقوم البيانات بدور أساسي في هذه الزراعة من خلال تمكين المزارعين من تحديد مناطق التلوثات الفطرية وتفشي الآفات الزراعية والمناطق ذات النمو الكثيف.

ويساهم التعرف إلى هذه المشاكل مبكرًا واستهداف مواقع محددة في الحد من الحاجة إلى رش المحاصيل بأكملها بالمبيدات الحشرية، ما يعني انخفاض كمية السموم في الهواء والتربة والإمدادات الغذائية، الأمر الذي يعزز الأرض الزراعية ويحقق رضى المستهلك وتكاليف أقل بالنسبة لأصحاب المزارع والأمان بالنسبة لعمال المزارع.

وبمجرد تحديد المشكلة، تجري برمجة طائرة من دون طيار لرش المناطق المتضررة بالمبيدات الحشرية المناسبة مع تجنب الاستخدام المفرط. ويقول راندي أن أدوات الزراعة الدقيقة الأكثر استخدامًا هي أجهزة الرقابة على المحاصيل.

وتتيح هذه التكنولوجيا للمزارعين تحديد كميات محاصيلهم في نطاق مساحة محددة من أراضيهم وإجراء تحليلات داخل مزارعهم، وهو ما يساعدهم على التخطيط واتخاذ القرارات استنادًا إلى معلومات. ويُعد فهم المساحات التي تؤدي دون أو فوق المستوى المتوقع عاملًا حاسمًا في هذا الشأن. وتساعد أجهزة الرقابة والتحليلات في تحديد حصص الري وأحجام الأسمدة وتدوير المحاصيل.

ويشمل هذا البحث أيضًا عمليات الاختبار. وقال راندي: “سيجربون معدلات تطبيق مختلفة (للأسمدة والري والمواد المُضافة وما إلى ذلك) على مساحات ضئيلة من الحقل داخل المزرعة، كقطعة أرض مكونة من 12 صفًا بامتداد الحقل مثلًا، ثم بعد ذلك سيستخدمون جهاز الرقابة على المحاصيل في نهاية العام لمشاهدة الفارق بسرعة (وسهولة) داخل قطعة الأرض”.

رسم خريطة للأرض

تعمل كافة هذه المعلومات على مساعدة المزارعين في رسم خرائط وصفية لأراضيهم، وهي مهمة يصفها راندي بأنها صعبة وتتطلب عمالة كثيفة. ويعتقد راندي أن رسم الخرائط أسهل إن كانت مساحات الأراضي أكبر من 3,000 هكتار. تُعَد قواعد البيانات غير كافية في هذه المرحلة، ولا تزال هناك حاجة إلى “أنظمة تُحَوِّل بيانات الاستشعار عن بُعد إلى تقييمات فعلية للأمراض ولحجم الأضرار الناجمة عن الحشرات”.

ويعمل راندي وفريقه من أجل إمكانية حدوث ذلك باستخدام طائرات غير مأهولة.

وقال راندي: “تطير الطائرات وتُحلق أعلى الحقل وتهبط وتُجدد الشحن تلقائيًا”، مضيفًا أن الطائرات التي تُحلق على ارتفاعات منخفضة لا تتجاوز 10 أمتار من سطح المحصول تتيح استصدار صور عالية الوضوح لأوراق النباتات بحيث يمكن تسجيلها (مع الموقع) لأغراض التحليل التلقائي باستخدام الأنظمة الذكية والتقنيات الأخرى.

وقد تعاون الفريق الذي يتبع راندي مع شركات عديدة لتطوير منصات للرحلات المؤتمتة التي تقوم بها الطائرات بدون طيار المزودة بأجهزة الاستشعار عن بُعد والأجهزة الإضافية لرصد محاصيل قصب السكر.

ويقول راندي أن الأنظمة الذكية ستكون مساهمًا هامًا في المُضي قُدُمًا لتحليل الأضرار التي تَلحَق بالمحاصيل وتقييم الآفات والأمراض التي تصيبها. وسيتيح ذلك إجراء معالجة مؤتمتة بالكامل باستخدام الطائرات غير المأهولة المزودة بأجهزة للرش. وستقوم الطائرات بعد ذلك بتجميع البيانات التالية من أجهزة الاستشعار عن بُعد لأغراض التحليل والتقييم والعلاج والتكرار.

وتتيح الأنظمة الذكية مزايا أخرى إضافًة إلى صحة المحاصيل كفرص اتخاذ قرارات مستندة إلى بيانات فيما يتعلق بأحوال التربة وأنماط الطقس.

واختتم راندي مقابلته مع مجلة جامعة خليفة للعلوم والتكنولوجيا بقوله: “يتعين أن تتيح الزراعة الدقيقة للمزارعين بمرور الوقت معالجة مساحات متنوعة من الأراضي على نحو أكثر دقة ومن دون الإفراط في معالجة المساحات الأخرى وتطوير نمط زراعي أكثر استدامة”.