کشاورزی نوین، تحول در نوآوری‌ها و شیوه‌های زراعت (بخش دوم)

دگرگونی ابزار کشت از حسگرها تا به‌کارگیری ربات‌ها!

کد خبر: ۲۶۴۱۴۴

تاریخ: ۱۲ ارديبهشت ۱۴۰۲ - ۲۰:۵۶

فناوری‌های مرتبط با کشاورزی و کشت ارگانیک در چهار بخش حسگرها، فناوری‌های مرتبط با تولید غذا، اتوماسیون ‌سازی و مهندسی کشاورزی بررسی می‌شوند. فناوری‌های هر چهار بخش مذکور باعث تسریع در روند تغییرات شده‌اند.

حسگرها می‌توانند به کشاورزان در تمام مراحل تولید و آماده‌‌سازی محصولات کشاورزی، تشخیص محصولات، کنترل و نظارت بر حیوانات مزرعه و وضعیت ماشین‌آلات کشاورزی کمک کنند.

در تولید مواد غذایی هم می‌توان از فناوری‌های مرتبط با اصلاح ژنتیک بهره‌مند شد و حتی به‌صورت بالقوه می‌توان از فناوری‌های مرتبط با تولید گوشت در محیط آزمایشگاهی نیز استفاده کرد.

در مورد اتوماسیون ‌سازی هم می‌توان گفت: این فرآیند می‌تواند با استفاده از ربات‌های بسیار بزرگ و یا بسیار کوچک به‌منظور بررسی محصولات کشاورزی یا نگه‌داری از آن‌ها، عملی شود.مهندسی کشاورزی نیز با فناوری‌هایی در ارتباط است که باعث می‌شوند امکان استفاده از ابزار جدید در کشاورزی فراهم شود و کشاورزی به جایگاه‌های جدیدی دست پیدا می‌کند و حتی در زمینه‌های مختلف اقتصادی نیز به رشد و شکوفایی خوبی برسد. یکی از زمینه‌هایی که در مهندسی کشاورزی به آن توجه زیادی می‌شود، زیست‌شناسی مصنوعی است که امکان برنامه‌ریزی مجدد به‌صورت کارآمد برای تولید سوخت از موجودات تک‌سلولی، محصول جانبی (فراورده‌هایی که در کنار محصول اصلی واکنش شیمیایی به‌صورت ناخواسته تولید می‌شوند) از شیمی آلی و همچنین تولید وسایل هوشمند را فراهم می‌کند.

تحقق فناوری‌هایی که فقط در رؤیایمان بود

روند توسعه فناوری‌های نوین کشاورزی به‌قدر سریع شده که گاه با ظهور و بروز یکی از آنها می‌پنداریم یکی از رؤیاهایمان به تحقق پیوسته است.

به‌زودی خصوصیات حیوانات و گیاهانی که برای تولید غذا پرورش داده می‌شوند، با استفاده از فناوری‌های اصلاح ژنتیکی، اصلاح می‌شوند تا نیازهای زیستی و فیزیولوژیکی بشر به بهترین شکل ممکن تأمین شوند. افراد متخصص در زمینه مهندسی کشاورزی تلاش می‌کنند با استفاده از این فناوری، خصوصیات گیاهان و دام‌ها را از پایه و اساس تغییر دهند و آنها را اصلاح کنند.

احمد فراهانیان یک مهندس کشاورزی در مورد چند نمونه ازاین‌قبیل فناوری‌های نوین که در سطح جهانی پیگیری می‌شوند، برایمان توضیح می‌دهد: «گوشت درون کشتگاهی که به آن گوشت مصنوعی نیز گفته می‌شود، نوعی از گوشت است که با کشتن حیوانات دامی به دست نمی‌آید و با کشت و تکثیر یک سلول ماهیچه به دست می‌آید. محققان در حال تحقیق و بررسی برای تولید گوشتی از طریق این روش هستند؛ اما هنوز چنین گوشتی تولید نشده است.

سیستم کنترل نواری با نسبت متغیر، این سیستم با بهره‌گیری از GPS فعالیت می‌کنند و به تجهیزات مورداستفاده برای کشت محصولات کمک کند تا با جلوگیری از روی‌هم قرارگرفتن بذر، مواد معدنی، مواد مورداستفاده برای تقویت خاک و موادی که برای ازبین‌بردن علف‌های هرز مورداستفاده قرار می‌گیرند، در مصرف آنها صرفه‌جویی کنند. این سیستم با محاسبه شکل زمینی که مواد ذکر شده در آن مورداستفاده قرار می‌گیرند و همچنین محاسبه حاصلخیز بودن بخش‌های مختلف زمین و میزان کارایی تراکتورها و ربات‌های مورداستفاده برای کشاورزی، می‌تواند تعیین کند که مواد مختلف با چه میزان‌هایی باید در قسمت‌های مختلف زمین به کار گرفته شوند.»

وی در ادامه می‌افزاید: «ربات‌های مختص کشاورزی می‌توانند برای اتوماسیون‌‌سازی فرآیندهای مختلف کشاورزی و تسریع آن‌ها، مانند برداشت محصول، چیدن میوه، شخم‌زنی، نگهداری از خاک، ازبین‌بردن علف‌های هرز، کاشت محصول، آبیاری و سایر موارد مورداستفاده قرار گیرند. ایده مطرح شده در مورد این فناوری، ترکیب چندین ربات مورداستفاده برای کشاورزی با هزاران میکرو حسگر است. این ربات‌های مجهز به حسگر می‌توانند برای نظارت بر شرایط زمین یا پیش‌بینی این شرایط و یا حتی برای کشت محصولات و برداشت آنها بدون دخالت انسان‌ها مورداستفاده قرار گیرند. اجرای این فناوری واقعاً کاربردی در مقیاس کوچک در آینده میسر خواهد شد.»

توسعه شهرک‌های مولد و دانش‌بنیان در حوزه کشاورزی

طبق اعلام معاونت علمی ریاست‌جمهوری، حمایت از ایجاد شهرک‌های مولد و دانش‌بنیان در راستای موافقت‌نامه‌ای که پیش‌تر میان معاونت علمی، فناوری و اقتصاددانش بنیان ریاست‌جمهوری و وزارت جهاد کشاورزی منعقد شده بود، انجام می‌شود که با محوریت حمایت از شرکت‌های دانش‌بنیان و فناور، الگو‌سازی و پیاده‌‌سازی مدل‌های مطلوب و نوآورانه در حوزه کشاورزی است. برای اجرای اولیه این طرح از زمینی به مساحت ۲۰۰ تا ۳۰۰ هکتار بازدید انجام شد و قرار است این ظرفیت برای شرکت‌های دانش‌بنیان و فناور ایجاد شود که فناوری را از مرحله آغاز تا بازار در این شهرک پیاده و اجرایی کنند.

روح‌الله دهقانی معاون علمی، فناوری و اقتصاد دانش‌بنیان رئیس‌جمهوری در بازدید میدانی و بررسی ظرفیت‌های ایجاد شهرک مولد و دانش‌بنیان در حوزه کشاورزی با اشاره به حمایت از ایجاد بازار برای شرکت‌های دانش‌بنیان و فناور به‌وسیله احداث شهرک‌های مولد و دانش‌بنیان، می‌گوید: «رهبر معظم انقلاب همواره در فرمایشات خود بر ایجاد بازار برای شرکت‌های دانش‌بنیان تأکید دارند. ما نیز در معاونت علمی این راهبرد را سرلوحه قرار داده‌ایم و در حوزه‌های اولویت‌دار و مهمی چون سلامت، امنیت غذا، انرژی، کشاورزی و سایر حوزه‌هایی که به اقتصاد دانش‌بنیان گره‌خورده‌اند، به دنبال بستر اتصال بازار واقعی به شرکت‌ها هستیم.»

وی شهرک‌های مولد و دانش‌بنیان را الگویی متناسب با رفع نیاز جامعه به کمک فناوری، نوآوری و مشارکت بخش خصوصی دانسته و ادامه می‌دهد: «قرار است این شهرک‌ها بر مبنای اقتصاد مردمی و برخاسته از مردم راه‌اندازی شوند و به بهره‌برداری برسند. برای شرکت‌های دانش‌بنیان و فناور، منتورها (منتور کسی است که با کارآموزِ کم‌تجربه یا پیشرفته همانند راهنما رفتار می‌کند و بیشتر از جنبه‌ تخصصی و با توجه به تجربه و اطلاعات شغلی به او کمک می‌کند)، مواد اولیه، نهاده و سایر اجزای زیست‌بوم فناوری و نوآوری حوزه کشاورزی دیده شده است.»

معاون علمی، فناوری و اقتصاد دانش‌بنیان رئیس‌جمهوری می‌افزاید: «در مجموع یک مدل کامل و اقتصادی که هدف آن رفع نیازهای مردم باشد، در همه حوزه‌های اولویت‌دار باید در کشور ایجاد شود. باید شکل و شیوه درست اقتصاد دانش‌بنیان در قالب یک الگوی مناسب اجرایی شود تا بخش خصوصی و مردم به این عرصه ترغیب شوند. تلاش داریم تا این الگو‌سازی را انجام دهیم و این روند را پیاده و اجرایی‌ کنیم تا سایر مردم و بخش‌ها به فعالیت در این عرصه ترغیب شده و ورود پیدا کنند.»

چالش‌های پیش‌روی کشاورزی دانش‌بنیان و  راهکارها

مهندس خدابخش داودی نصر یک کارشناس ارشد کشاورزی و مدرس دانشگاه ایلام، چالش‌های پیش‌روی کشاورزی دانش‌بنیان را تشریح کرده و می‌گوید: «کشاورزی برای اینکه اقتصادی و مهندسی بشود و از حالت نوسان و تزلزل خارج شود و بتواند با تنش‌های درونی و بیرونی به خوبی مقابله کند و مقاوم باشد باید بر مبنای اقتصاد مقاومتی حرکت کند.»

تولید مواد غذایی، علوفه، الیاف و دیگر محصولات از راه زراعت، باغبانی و باغداری، پرورش دام و طیور، ماهی و زنبور و جنگل‌داری و مرتع‌داری است. تقریباً هیچ ماده غذایی خارج از حیطه کشاورزی وجود ندارد. محصولات این بخش شامل گوشت قرمز، گوشت مرغ، ماهی، شیر، لبنیات، عسل، غلات، حبوبات، قند و شکر، روغن، علوفه دام، گیاهان دارویی، چوب، صیفی‌ها و سبزی‌، انواع میوه‌ها و... است. این کارشناس ارشد کشاورزی درخصوص زیربخش‌ها توضیح می‌دهد: «این زیربخش‌ها شامل زراعت، باغبانی، دام و طیور، شیلات و منابع طبیعی است که 13 زیربخش پشتیبانی دارد، مانند دامپزشکی، حفظ نباتات، تعاون روستایی (تشکل‌های مردم‌نهاد)، آموزش ترویج، تحقیقات، بازرگانی و تنظیم بازار... است.»

وی درخصوص مدیریت و تنظیم رابطه بین آب، خاک و هوا می‌گوید: «خاک حاصلخیز دارای توان اکولوژیکی و برخوردار از ماده آلی کافی است. آب که باید از نظر میزان، کیفیت و تأمین به‌موقع در مراحل مختلف رشد گیاه در وضعیت مناسبی باشد. هوا مثلاً گندم برای جوانه‌زنی به درجه حرارت ۱۵ تا ۲۵ درجه در محیط اطراف و حدود ۱۰ درجه سانتی‌گراد در خاک نیاز دارد. زمان کشت در مناطق گرمسیری نیمه اول آبان و در نقاط سردسیر نیمه اول مهر است.»

داودی نصر درخصوص نقش کشاورزی در اقتصاد و توسعه پایدار می‌افزاید: «بهره‌برداری و بهره‌گیری از منابع پایه (آب‌وخاک) برای استفاده معقول نسل حاضر و توجه به سهم نسل آینده بدون آسیب رساندن به محیط‌زیست است. عمده وظیفه اقتصاد، امنیت غذایی است که بر عهده بخش کشاورزی است که نقش حساس و تعیین‌کننده‌ای است که با اعمال مدیریت صحیح و استفاده بهینه از منابع و نهاده‌ها می‌توانیم به تولید و اشتغال پایدار در عرصه کشاورزی برسیم به‌طوری‌که کشاورزی از حالت معیشتی به سمت خودکفایی و بلکه صادرات پیش برود و به تعبیری کشاورزی اقتصادی شود، یعنی ۱ تا ۲ هکتار کشت آبی گندم بتواند معیشت یک خانوار ۵نفره را در طول سال تأمین کند. کشاورزی در تولید ناخالص داخلی، اشتغال، صادرات غیرنفتی و تأمین مواد اولیه صنایع نقش بسزایی دارد.» این کارشناس ارشد ترویج درخصوص ارتباط کشاورزی با اقتصاد مقاومتی می‌گوید: «برای این کار باید فهرست مولفه‌های اقتصاد مقاومتی را مطرح کنیم. به‌عنوان یکی از بخش‌های مهم اقتصادی باید به سمت تحقق این پنج مؤلفه (دانش‌بنیان، بهره‌ور محور، اقتصاد مردمی، درون‌زایی، برون‌گرایی) برویم. کشاورزی به‌عنوان یکی از بخش‌های مهم اقتصاد باید به سمت تحقق این پنج مؤلفه برود. کشاورزی برای اینکه اقتصادی و مهندسی بشود و از حالت نوسان و تزلزل خارج شود و بتواند با تنش‌های درونی و بیرونی به‌خوبی مقابله کند و مقاوم باشد باید بر مبنای اقتصاد مقاومتی حرکت کند. وجود نوسانات شدید در تولید محصولات کشاورزی با نسخه شفابخش اقتصاد مقاومتی به‌ویژه مولفه‌های بهره‌وری و دانش‌بنیانی به پایداری و ثبات می‌رسد.»

این مدرس دانشگاه درخصوص کشاورزی دانش‌بنیان برایمان تبیین می‌کند: «ثبات و پایداری در تولید فقط با دانایی محوری و به‌کارگیری از نهاده‌ها و عوامل کشاورزی بر مبنای علم و دانش و نوآوری و فناوری‌های روز حاصل می‌شود. امروزه متأسفانه ضریب نفوذ علم و فناوری در عرصه کشاورزی فقط ۶درصد است؛ یعنی حدود ۱۰۰ فناوری و یافته‌های علمی و پژوهشی صرفاً ۶ مورد به‌صورت کاربردی وارد مزارع می‌شود.»

داودی نصر ادامه می‌دهد: «از مجموع ۷ هزار شرکت دانش‌بنیان فقط حدود 450 شرکت آنها مرتبط با کشاورزی است (یعنی حدود ۶ تا ۷ درصد) نتیجه این که خلأ عظیم علمی و کاربردی در حوزه کشاورزی بسیار شدید است؛ لذا بر همین اساس رهبر انقلاب امسال را سال تولید، دانش‌بنیان و کارآفرینی نامیدند. باید به کشاورزی به‌صورت جامع نگاه کرد و زنجیره کامل تولید، توزیع و مصرف را از مرحله کاشت و پرورش تا مرحله نهایی مدنظر قرارداد. تأمین ‌بموقع و به‌اندازه نهاده‌ها و ماشین‌آلات، تسهیلات بانکی کم‌بهره و درازمدت، تأمین نقدینگی تولیدکنندگان، تضمین خرید و بازاریابی و بازار رسانی و حمایت‌های تحقیقاتی و آموزشی از جمله عوامل توجه به زنجیره تولید هستند.»

وی درخصوص چالش‌های پیش‌رو می‌گوید: «قوانین دست‌وپاگیر و بوروکراسی شدید اداری در زمینه صدور و تمدید مجوزها و حمایت و پشتیبانی،  مشکل بازاریابی و بازار رسانی، عدم وجود برنامه عملیاتی آمایش سرزمین و توسعه متوازن، نبود استراتژی در زمینه دانش‌بنیانی اقتصاد، وجود اقتصاد تک‌محصولی و کم‌بودن صادرات غیرنفتی، فقدان بیمه، کم‌توجهی به محصولات تولید داخل و واردات بی‌رویه محصولات خارجی مشابه، مراکز تحقیقاتی و... حوزه کشاورزی به‌جای رویکرد پژوهش‌های کاربردی مزرعه محور بیشتر مقاله محور هستند که در نهایت به‌جای پایداری در تولید به ارتقای رتبه اعضای هیئت‌علمی منجر می‌شود، بی‌توجهی و نداشتن نگاه جامع به زنجیره تولید تا مصرف، آشنابودن فعالان بخش کشاورزی با مؤلفه دانش‌بنیان از جمله چالش‌های پیشرو هستند.» وی با تأکید بر اینکه جهاد کشاورزی باید نقش پررنگ‌تری در تحقق کشاورزی دانش‌بنیان داشته باشد، می‌افزاید: «کار دانش‌بنیان با پژوهش‌ها و مطالعات معمول تفاوت دارد و زمان‌بر و شامل پژوهش‌های متعدد است.»

این مدرس دانشگاه درخصوص راهکارهای جبران مشکلات این عرصه پیشنهاد می‌دهد: «حمایت با برنامه از نظر بیمه‌ای، تسهیلاتی و مالی و بازاریابی و بازار رسانی، اعتماد و اعتقاد مدیران به موضوع دانش‌بنیانی در کشاورزی، معرفی الگوی موفق و تشویق آنان (الگو‌سازی)، تشویق سرمایه‌گذاری و سرمایه‌گذاردن، پرهیز از واردات بی‌رویه به‌ویژه محصولات خارجی مشابه، حمایت از تولید داخل و زنجیره تولید تا مصرف، حذف یا رفع بوروکراسی زائد و قوانین سخت و دست‌وپاگیر، تلاش برای تحرک‌زایی دانشکده‌های کشاورزی با رویکرد دانش‌بنیانی و توجه به پژوهش‌های کاربردی و حضور محققین جهاد کشاورزی در مزارع از جمله راهکارهای مشخص در این عرصه است.»