نجات بحران کمبود مواد غذایی به کمک تکنولوژی

پیشرفت روزافزون تکنولوژی در طی سال‌های اخیر، این باور را در ذهن بسیاری از دانشمندان شکل داده است که تا 20 سال آینده، نحوه کاشت، داشت و برداشت محصولات کشاورزی به طور کل از حالت سنتی خود خارج و تمامی این مراحل توسط نرم افزارهای کامپیوتری و مبتنی بر هوش مصنوعی انجام خواهند شد.در واقع، کشاورزی و کشاورزان در حال گذر از وضعیت سنتی به صنعتی هستند. تغییری که اگر ایجاد نشود می تواند آینده حیات بشری را تهدید کند چرا که به اعتقاد محققان، اگر کشاورزی و تولید غذا به همین منوال ادامه داشته باشد، تا سال 2050 حدود 2 میلیارد انسان گرسنه بر روی کره زمین خواهیم داشت. چالشی که می‌بایست راهکارهای مناسبی را برای حل آن پیدا کرد تا بتوان از آن طریق، به اندازه‌ای مواد غذایی تولید کرد که بتواند پاسخگوی نیازهای چندین میلیارد انسان ساکن بر روی زمین در دهه‌های آتی باشد. همانطور که می‌دانید، جمعیت انسان‌ها روز به‌روز در حال افزایش است و همزمان با این روند صعودی، منابع آبی و زمین های کشاورزی موجود در زمین نیز کاهش می‌یابد و تغییرات آب و هوایی نیز ممکن است برکاهش بهره وری ما انسان‌ها از منابع موجود تاثیرگذار باشد.اما در طی چند سال اخیر، برخی کمپانی‌های فعال در این حوزه، موفق به تولید وسایل و تجهیزات کشاورزی پیشرفته‌ای شده‌اند که می‌توانند میزان بهره‌وری را افزایش دهند. به عنوان مثال، کمپانی John Deer که سالهاست بر بازار دستگاه های مرتبط با حوزه کشاورزی فرمانروایی می‌کند، اخیراً 200 هزار تراکتور خودران را وارد مزارع کشورهای مختلف جهان کرده است.از طرفی دیگر، هواپیماهای بدون سرنشین و ماهواره ها نیز می توانند با کمک سنسورهایی که در زمین های کشاورزی تعبیه شده‌اند، وضعیت محصولات و فرآیند رشد آن‌ها را لحظه به لحظه زیر نظر بگیرند و اطلاعاتی را از شرایط خاک و آب و هوایی منطقه مورد نظر گردآوری کنند. این سیستم ها به گونه ای طراحی شده‌اند که می توانند هشدارهای لازم رادر خصوص حضور حشرات مضر و یا سایر مشکلاتی که ممکن است سلامت محصولات را تهدید کنند، ارائه دهند. کشاورزان می توانند در سریع ترین زمان ممکن نسبت به برطرف کردن این تهدیدات اقدام و از بروز ضررهای احتمالی جلوگیری کنند. برای نمونه، سنسورهای نیتروژنی که در مزارع نصب می شوند، می توانند کشاورز را از کاهش این ماده در برخی قسمت‌های مزرعه باخبر کنند تا وی با استفاده از سیستم‌های مخصوص و با کمک پهپادها، این کمبود را جبران و شرایطی مساوی را برای رشد گیاهان در قسمت‌های مختلف مزرعه فراهم کند. همچنین، از این طریق می توان از مصرف بیش از حد مواد مورد نیاز گیاهان نیز جلوگیری و در هزینه‌ها صرفه جویی کرد. این مصرف بی‌رویه نیتروژن می‌تواند منجر به نفوذ و آلوده کردن آب‌های زیرزمینی شود و به تبع، سلامت ماهیانی که به نوعی از این آب‌ها استفاده می‌کنند، تهدید کند.

بنابراین، مزیت‌های استفاده از تکنولوژی‌هایی این چنینی بسیار زیاد است و نه تنها در هزینه‌ها صرفه‌جویی‌خواهد شد، بلکه غذاها و محیط زیستی سالم را برای ما انسان ها به ارمغان خواهند آورد. این ابزارها قادرند با کمک تجهیزات مانیتورینگ ‌و ‌جمع‌آوری‌ داده‌ها، ‌آینده ‌کشاورزی ‌جهان‌ را ‌متحول ‌کنند. در ‌حال ‌حاضر، کشاورزان ‌برای ‌شروع ‌کار ‌با ‌سوالات‌ متعددی ‌در ذهن‌ خود ‌رو‌به‌رو ‌می‌شوند ‌که ‌اگر ‌جواب‌ درستی‌ برای ‌آن‌ها ‌پیدا ‌نکنند، ‌ممکن ‌است‌ علاوه ‌بر‌کاهش ‌حجم‌ برداشت، هزینه‌های ‌سنگینی ‌را نیز ‌روی ‌دوش آن‌ها بگذارد. برخی از این سوالات عبارتند از: چه محصولی، در‌کجا‌ و ‌در ‌چه ‌زمانی بکاریم؟ چه مقدار آب مورد نیاز است؟ چه مقدار‌ کود مورد نیاز است؟

همانطور‌که‌ می‌دانید میزان استفاده از آب و کود در زمین‌های مختلف متغیر‌است و به طور کل، ده‌ها و یا شاید هم صدها متغیر‌ دیگر در این امر دخیل اند که می‌بایست توسط کشاورزان مورد توجه قرار گیرند. اکنون پیشرفت‌های تکنولوژیکی می توانند در عرصه‌های مختلف به کمک ما انسان‌ها بیایند و راه حل این مسائل پیچیده و دشوار را در کمترین زمان ممکن به ما ارائه دهند. قابلیت‌هایی همچون شبیه‌سازی و مدل‌سازی می‌توانند به تمامی سوالاتی که برای کاشت، داشت و برداشت بهینه محصولات کشاورزی در ذهن کشاورزان نقش می بندد، پاسخ دهند. به طوری که‌ ساده‌ترین‌ سیستم‌ها قادرند میزان نور، آب و مواد غذایی مورد نیاز برای رشد گیاهان را محاسبه کرده و با تنظیم خودکار این موارد،‌ حصولی نهایی ایده‌آلی را برای کشاورزان به ارمغان آورند. به گفته محققان، اگر بتوانیم با استفاده از این تجهیزات، تنها یک درصد به حجم تولید محصولات کشاورزی بیافزاییم، می توانیم شاهد تولید میلیون‌ها تن مواد غذایی اضافی در سال باشیم و گامی موثر در جهت تامین غذای انسان ها بر روی کره زمین برداریم. اما قطعاً این میزان افزایش تولید از طریق استفاده از تجهیزات و امکانات پیشرفته، از یک درصد بیشتر خواهد بود.اما در خصوص نحوه کار این سیستم ها باید گفت که به گونه ای طراحی شده اند که مراحل تجزیه و تحلیل را حتی قبل از کاشت دانه در مزارع آغاز کنند و تغییرات مدنظر برای پرورش بهینه گونه های گیاهی در شرایط مختلف را زیر ذره بین قرار می دهند. به عنوان مثال، گیاهانی که برای کاشت در ایالت کالیفرنیا انتخاب می شوند، می بایست از مقاومت بالایی در برابر خشک‌سا‌لی و برخی آفت‌های گیاهی برخوردار باشند و بدین ترتیب، هر دانه ای را نمی توان در هر منطقه ای کاشت. زمانی که وقت کاشت دانه فرا برسد، تحلیل‌های داده‌ای می‌توانند با بررسی عوامل مختلف همچون شرایط خاک، آب و هوا و سایر فاکتورها این اطمینان را به کشاورزان بدهند که شرایط بهینه برای رشد این گیاه فراهم است. همچنین، در طی فرآیند رشد، این سیستم‌ها تمامی عوامل موثر برای رشد را شناسایی و با تنظیم خودکار آن‌ها، زمینه را برای افزایش بازدهی محصول آماده می‌کنند. تمامی این فرآیندها به منظور اتخاذ بهترین تصمیم در مراحل مختلف رشد یک محصول انجام می‌شود تا بتوان محصولی را تولید کرد که از کیفیت و در عین حال کمیت بالاتری برخودار بود.

هدفی که می‌بایست مورد توجه جدی مسئولین کشورهای مختلف جهان قرار گیرد تا بتوان غذای مورد نیاز میلیون‌ها انسان در سال 2050 را تامین کرد چرا که با تداوم استفاده از ادوات و شیوه‌های کشاورزی مرسوم، قطعاً جهان پیش روی به چالشی بزرگ کشیده خواهد شد. بنابراین، لزوم استفاده از دانش مهندسان برای توسعه و ساخت سیستم‌های نرم‌افزاری که بتوانند آغازگری عصر جدید در حوزه کشاورزی باشند، بیش از پیش احساس می‌شود.