کشاورزی نوین، تحول در نوآوری‌ها و شیوه‌های زراعت (بخش نخست)
دگرگونی در بخش کشاورزی با رویکرد هوشمندسازی
گالیا توانگر
چنانچه کشاورز بتواند از طریق آموزش الکترونیک اطلاعاتی در مورد بذر مناسب منطقه خودش، بهترین زمان و طریقه کاشت اصولی، تعداد و دور آبیاری، زمان مناسب کوددهی و زمان برداشت یک محصول و حتی تکنولوژی پس از برداشت کسب کند و آنها را به کار ببندد، یقیناً باعث افزایش تولید محصولاتی باکیفیت، تنوع و ارزش کالا می‌شود و آن‌گاه یک کشاورز موفق و مدرن تلقی می‌شود. بدیهی است فناوری اطلاعات اگر درست به کشاورزان عرضه شود و آنها به‌صورت صحیح به کار گیرند، باعث افزایش تولید محصول، کاهش ضایعات، مدیریت دقیق در کاشت و برداشت و رونق و بهبود زندگی آنها می‌شود.
شیوه‌های نوین کشاورزی بر تولید، افزایش سرمایه، هزینه‌ها و قوام محصولات زراعی تأکید دارد. در مقابل، شیوه‌های سنتی کشاورزی بر بومی‌سازی، تنوع زیستی و منابع ژنتیکی مشترک برای بسیاری از محصولات مختلف تأکید دارد.
در کشاورزی مدرن، کشاورزان از کودهای مصنوعی، نژادهای پرمحصول، سموم دفع آفات، آلودگی مناسب آب، مکانیزه‌شدن و پهپادها، تصاویر ماهواره‌ای و تکنولوژی‌های سنجش‌ازدور استفاده می‌کنند که باعث افزایش بهره‌وری در کشاورزی می‌شود.
روش سنجش‌ازدور
امروزه روش سنجش از دور محصولات کشاورزی، به جایگزین بهتری نسبت به کشاورزی سنتی تبدیل شده است. کشاورزان با استفاده از روش سنجش‌ازدور، می‌توانند به‌سرعت از سلامت و شرایط محصولات زراعی خود باخبر شوند و این موضوع باعث جلوگیری از به بارآمدن ضررهای سنگین در کشاورزی می‌شود.
آرمان حسین‌نژاد یک مهندس کشاورزی برایمان توضیح می‌دهد: «سنجش‌ازدور در کشاورزی عموماً توسط پهپادهای بدون سرنشین انجام می‌شود؛ به‌طوری‌که این پهپادها به‌جای نیروی انسانی در زمین‌های کشاورزی گشت می‌زنند، محصولات زراعی آسیب‌دیده یا نیازمند رسیدگی را تشخیص می‌دهند و سلامت محصولات را در زمان بسیار کم بررسی می‌کنند. همان‌طور که دریافتید، سنجش‌ازدور محصولات کشاورزی باعث کاهش نیاز به استفاده از نیروی انسانی و کاهش زمان موردنیاز برای بررسی سلامت محصولات می‌شود؛ در نتیجه با استفاده از روش سنجش‌ازدور می‌توانیم هزینه‌ها را تا حد زیادی کاهش دهیم و این یعنی افزایش بهره‌وری در کشاورزی.»
وی در ادامه به فناوری نانو در کشاورزی اشاره کرده و می‌گوید: «کشاورزان با استفاده از فناوری نانو می‌توانند از محصولات زراعی خود محافظت کنند و در نتیجه محصولات باکیفیت‌تری را برداشت کنند. همچنین آنها می‌توانند با استفاده از فناوری نانو، بیماری‌های مختلف را در گیاهان تشخیص دهند و روی هورمون‌های آنها مطالعه داشته باشند.همان‌طور که مطلع شدید، استفاده از فناوری نانو در کشاورزی در افزایش کیفیت محصولات تأثیر ویژه‌ای می‌گذارد که در نتیجه باعث افزایش بهره‌وری در کشاورزی می‌شود.»
این مهندس کشاورزی در بخش دیگری از صحبت‌هایش به اهمیت فناوری اطلاعات در کشاورزی تأکید دارد و می‌گوید: «کشاورزان با استفاده از فناوری اطلاعات می‌توانند به داده‌های مناسبی دست پیدا کنند و با واکنش مناسب به این داده‌ها، باعث افزایش بهره‌وری در کشاورزی شوند.
کشاورزان با استفاده از فناوری اطلاعات می‌توانند شرایط آب‌وهوایی و پیش‌بینی‌های مرتبط با آن را مشاهده کنند و بر اساس آن، روش کشاورزی مناسب را در پیش بگیرند.
همچنین با استفاده از فناوری اطلاعات می‌توان به آموزش کشاورزان بر اساس علوم و روش‌های نوین کشاورزی پرداخت و در نتیجه کیفیت روند کشاورزی و محصولات را افزایش داد.
خوشبختانه در حوزه کشاورزی، نرم‌افزارهای مختلفی تولید شده‌اند و هر کدام کاربرد مختص به خود را دارند. استفاده از اپلیکیشن‌های کشاورزی را می‌توان جزو استفاده از روش‌های نوین کشاورزی نام برد که در نهایت باعث افزایش بهره‌وری در کشاورزی می‌شوند.»
وی در تکمیل صحبت‌هایش متذکر می‌شود: «برخی از اپلیکیشن‌های کشاورزی داخلی را می‌توان برای سنجش از دور محصولات کشاورزی استفاده کرد؛ همچنین اپلیکیشن‌های کشاورزی کاربردهایی نظیر امکان خرید فروش محصولات کشاورزی، بررسی آب‌وهوای مناطق، بررسی پیش‌بینی‌های آب‌وهوا و ... را دارند. در نتیجه اپلیکیشن‌های کشاورزی می‌توانند باعث افزایش بهره‌وری در کشاورزی شوند.
برای مثال با استفاده از یکی ازاین‌قبیل اپلیکیشن‌ها می‌توانید به‌صورت هوشمند و روی نقشه، به مزرعه یا زمین کشاورزی خود منتقل شوید و با کشیدن یک‌چند ضلعی، زمین کشاورزی خود را مشخص کنید. سپس نیازمند ورود اطلاعاتی مانند نوع گیاهانی که قصد کشت دارید و تاریخ کشت گیاهان هستید. پس از تمام این اقدامات، این اپلیکیشن به شما تحلیل و آنالیز کاملی از گیاهان آن منطقه را خواهد داد.»
۱۵ فناوری نوین کشاورزی توسط محققان ایرانی
کریم ذوالفقاری رئیس مرکز توسعه مکانیزاسیون و صنایع کشاورزی کشور این نوید را می‌دهد: «در سامانه مرکز مکانیزاسیون کشاورزی حدود ۱۵ فناوری نوین پس از بررسی و اعتبارسنجی قرار گرفته‌اند تا به کشاورزان معرفی شوند.»وی دررابطه‌با استفاده از فناوری‌های نوین و دانش‌بنیان عنوان می‌کند: «فناوری‌های نوین در تمام زیربخش‌های مکانیزاسیون اعم از دام، طیور، آبزیان، زراعی و باغی نفوذ دارند که نقش مؤثری در افزایش تولید در واحد سطح دارد.»
رئیس مرکز توسعه مکانیزاسیون و صنایع کشاورزی کشور با بیان این که فناوری نوین باید باعث کاهش هزینه و افزایش عملکرد در واحد سطح شود، ادامه می‌دهد: «این مرکز ارتباط مناسبی با معاونت علمی و فناوری ریاست‌جمهوری دارد و از دانش‌بنیان‌ها در تمام زیربخش‌های مکانیزاسیون بهره برده است؛ به‌عنوان‌مثال برای رفع مشکل ضایعات در زمان برداشت توسط کمباین باید دستگاهی بر روی کمباین نصب شود که این دستگاه در کشور‌های اروپایی و آمریکایی وجود دارد، اما کمباین‌های داخل ایران این فناوری را ندارند و واردات آن ۸۰ تا ۱۰۰ میلیون تومان هزینه برای کشور دارد، لذا در داخل کشور برای تولید آن فراخوان داده‌ایم تا بومی‌سازی و تولید شود.»
وی با اشاره به نوسازی ناوگان برداشت غلات در سال گذشته تصریح می‌کند: «بالغ بر یک هزار دستگاه کمباین نو و جدید در انتهای سال ۱۴۰۱ به بخش مکانیزاسیون اضافه شد و امسال هم این روند نوسازی ادامه خواهد داشت.»
چالش‌های پیش‌روی بخش کشاورزی
از دیدگاه اقتصادی در فرایند توسعه، بخش کشاورزی باید به‌گونه‌ای مورد حمایت قرار گیرد که بتواند غذا و مواد خام موردنیاز برای تحقق اهداف تعیین شده برنامه را تولید کند، به‌گونه‌ای که نیاز به واردات را به حداقل ممکن برساند. در غیر این صورت جامعه باید ارز موردنیاز برای توسعه صنعتی را به واردات محصولات غذایی و کشاورزی اختصاص دهد و این امر منجر به‌کندی نرخ رشد اقتصادی می‌گردد.
دکتر بهاءالدین نجفی دكترای رشته اقتصاد كشاورزی برایمان تبیین می‌کند: «در ایران از دیرباز دررابطه‌با بخش کشاورزی روش‌های دوگانه اعمال شده است. از یک‌سو سیاست پرداخت یارانه نهاده‌ها اعمال شده و به نهاده‌هایی چون کود و سم یارانه پرداخت شده و همچنین درآمدهای کشاورزی از مالیات معاف است.
از سوی دیگر با هدف پایین نگه‌داشتن قیمت محصولات کشاورزی از طریق خرید محصولات اساسی مانند گندم به قیمت پایین و یا از طریق کاهش بدون برنامه تعرفه‌ها و واردات بی‌رویه و در زمان نامناسب و همچنین ممنوعیت و محدودیت صادرات برخی محصولات کشاورزی با هدف تأمین نیازهای داخلی، سیاست عدم حمایت و اخذ مالیات پنهان از کشاورزی را در پیش گرفته است. برآیند این سیاست‌های دوگانه در بخش کشاورزی در بیشتر موارد و به‌ویژه در مورد محصولات اساسی منفی بوده و موجبات تضعیف بازدهی سرمایه‌گذاری در بخش کشاورزی در مقایسه با بخش‌های دیگر اقتصاد و کاهش انگیزه تولید را فراهم آورده است.»
وی در ادامه می‌گوید: «مسئله اساسی دیگری که تولیدکنندگان محصولات کشاورزی به‌ویژه کشاورزان خرده‌پا با آن روبه‌رو هستند، ساختار ناقص بازار محصولات است. علی‌رغم آنکه در دهه‌های اخیر تا حدی تکنولوژی به بخش تولید راه‌یافته و عملکرد محصولات افزایش‌یافته است، ولی ساختار بازار محصولات کشاورزی به طور عمده سنتی است. در چنین بازاری تولیدکنندگان از قدرت چانه‌زنی اندکی برخوردار بوده و ناچار به فروش محصولات تولیدی خود با قیمت پایین به واسطه‌ها، عمده‌فروشان، میدان‌داران و یا خریداران محلی هستند. هر چند عمده‌فروشان و واسطه‌ها خدماتی در بازار محصولات انجام داده و باید به‌منظور حفظ انگیزه آنان برای ارایه این خدمات پاداش مناسبی دریافت دارند، ولی بررسیها نشان می‌دهد که در غالب موارد اختلاف میان قیمت دریافتی تولیدکننده و مصرف‌کننده زیاد بوده و در برگیرنده سود انحصاری است. این امر نیز به نوبه خود موجب کاهش بازده سرمایه‌گذاری و تضعیف انگیزه تولید گردیده است.»
این دكترای رشته اقتصاد كشاورزی ادامه می‌دهد: «چالش دیگری که بخش کشاورزی با آن مواجه است، عدم توجه به تحقیقات کشاورزی است. به‌طوری‌که مراکز تحقیقات کشاورزی علی‌رغم برخورداری از پژوهشگرانی که در سال‌های گذشته با سرمایه‌گذاری زیاد آموزش‌دیده‌اند، به سبب نداشتن امکانات و بودجه تحقیقاتی، غالباً امکان استفاده از دانش خود را نداشته و به تدریس در مراکز آموزش عالی غیردولتی مشغول شده‌اند و از حرکت در مسیر اصلی بازمانده‌اند. با پیدایش تغییرات آب‌وهوایی و محدودیت آب و در نتیجه زمین قابل‌کشت تنها راه افزایش تولید افزایش بهره‌وری است و این امر نیز به انجام تحقیقات کشاورزی نیاز دارد. به همین رو نقش مراکز تحقیقات کشاورزی در این رابطه در سال‌های اخیر چشمگیرتر شده است.» وی در تکمیل صحبت‌هایش می‌گوید: «مسئله دیگری که کشاورزی ایران با آن روبه‌رو بوده و در سال‌های اخیر به سبب بروز خشکسالی ابعاد بیشتری یافته محدودیت منابع آبی است. به‌گونه‌ای که کشاورزانی که از منابع آب زیر زمینی استفاده می‌کنند به علت پایین‌رفتن سطح سفره آب زیر زمینی مجبور به کف‌شکنی و دسترسی به منابع آبی در اعماق پایین‌تر شده‌اند. افزون بر این به سبب افزایش جمعیت در روستاها و نبود گزینه‌های شغلی در بخش غیرکشاورزی و در نتیجه افزایش سطح زیر کشت، حفر چاه‌های غیرمجاز افزایش قابل‌ملاحظه یافته و در نتیجه بسیاری از دشت‌های کشاورزی در زمره دشت‌های بحرانی و ممنوعه گروه‌بندی شده‌اند. افزون بر این در نتیجه سد سازی‌های بی‌رویه بسیاری از سدها از ذخیره آبی کافی برخوردار نبوده و ظرفیت واقعی آنان بسیار کمتر از ظرفیت اسمی بوده و در مواردی به حدود 30 درصد نیز می‌رسد. افزون بر این ساخت سد در ایران در بسیاری موارد بدون توجه به آثار زیان‌بار زیست‌محیطی انجام‌گرفته که خشک‌شدن تالاب‌ها و دریاچه‌ها از جمله آثار منفی آن بوده است.
در مقابله با چالش‌های موجود در عرصه کشاورزی و غذا نخستین کار آن است که از شیوه سعی و خطا دست برداشته و از تجربیات خود و دیگران بهره جسته و با شیوه‌ای علمی و با بهره‌گیری از دانش اقتصاد کشاورزی راه‌حل‌های عملی ارایه کرد. در این مسیر باید توجه داشت که تنها تحلیل و ارایه راه‌حل کافی نیست و باید از طریق برقراری تماس سیستماتیک با سیاستمداران و تصمیم‌گیران آنان را به اجرایی‌کردن پیشنهادها متقاعد ساخت و این رسالتی است که بر عهده دانش‌آموختگان اقتصاد کشاورزی است.»
مواد مغذی در کشت آکواپونیک
آکواپونیک به‌عنوان کشاورزی پایدار با استفاده از یک بیوسیستم کنترل‌شده برای کشت، تولید ماهی و محصولات کشاورزی تعریف شده است. یک رابطه همزیستی از طریق محصول دفعی ماهی‌ها وجود دارد که توسط نیتروباکتر به نیترات به‌عنوان غذای گیاهان هیدروپونیک مانند کاهو تجزیه می‌شود.
مرضیه ثمین زاده کارشناس ارشد آبیاری برایمان توضیح می‌دهد: «یک این مفهوم از کشت پایدار مستلزم درک دقیق شرایط فیزیکوشیمیایی کلی سیستم آبی است تا خود آب برای هر دو رقم مضر نباشد. ازاین‌رو، رویکرد زمان واقعی و کم‌هزینه کمی‌سازی، پایش و ذخیره‌سازی پارامترهای فیزیکوشیمیایی آب، اولویت اصلی در کشت بدون خاک است.
ازآنجایی‌که ترکیب مواد مغذی آب برای آکواپونیک ضروری است تا محصول قابل‌توجهی را برای فضای محدود، مدت‌زمان، هزینه و اثرات زیست‌محیطی محدود ارائه دهد، نیازهای مواد مغذی برای زندگی گیاهان هنوز یک موضوع تحقیقاتی باز است. نیازهای غذایی برای گیاهان به عناصر غذایی اساسی، درشت‌مغذی‌های اولیه، درشت‌مغذی‌های ثانویه، ریزمغذیها و مواد مغذی عنصری حمایتی طبقه‌بندی می‌شوند.» وی در ادامه می‌گوید: «در یک تجزیه‌وتحلیل پیچیده مواد مغذی، به‌ویژه در کشاورزی بدون خاک مانند هیدروپونیک و آکواپونیک، نیتروژن توسط باکتری نیترووموناس به نیتریت تبدیل می‌شود و تبدیل نیتریت به نیترات توسط باکتری نیتروباکتر برای مناسب ساختن آن برای گیاه است. اطلاعات مربوط به مدیریت مواد مغذی در کشت آکواپونیک به دلیل سنسورهای گران‌قیمت برای نظارت بر کلان و ریزمغذیها در سیستم آب در مقیاس کامل محدود است. با توجه به وابستگی گیاهان و ماهیان به کیفیت آب در آکواپونیک، نظارت واقعی و قابل‌اعتماد مواد مغذی آلی ضروری مهم است. ارزیابی کیفیت آب در حال حاضر بر اساس روش‌های آزمایشگاهی زمان‌بر و استقرار حسگرهای فیزیکوشیمیایی پرهزینه است، در پاسخ به روند به‌حداقل‌رساندن دستگاه و کاهش هزینه‌ها در پایش پایدار آب آکواپونیک، ادغام آکوافوتومیک و هوش محاسباتی اهمیت دارد.»