مع نمو سكان العالم واستمرار التحولات الجذرية في الطقس، يواجه المزارعون تحديًا حاسمًا: ضمان بقاء البشرية في الغذاء والوقود والملبس. تاريخيًا، تطلبت الزراعة الكثير من العمل اليدوي وارتباطًا عميقًا بالأرض والمواسم. وبينما يظل الارتباط بالأرض قائمًا، فإن التكنولوجيا تبشر بعصر جديد من الزراعة.
لا يظهر الطعام في محل البقالة فقط. يعمل المزارعون في جميع أنحاء العالم يومًا بعد يوم لزراعة ورعاية وتنمية الطعام الذي ينتهي به الأمر في أطباقنا. مثل الفصول، الزراعة دورية، وتركز على أربع وظائف رئيسية: إعداد الأرض، وزراعة البذور، وتغذية النباتات، وحصاد المحاصيل. ولم تتغير هذه المهام منذ فجر الزراعة. ولكن الأمر المختلف في عالم اليوم هو كيف تعمل التكنولوجيا على تضخيم العمل الذي يقوم به المزارعون وتوفير سلاح سري للتغلب على التحديات التي يواجهونها.
هناك عدد من الشركات التي تركز على جلب التكنولوجيا المتقدمة إلى الزراعة لأنها تخدم غرضا حقيقيا وحيويا للعدد المتزايد من السكان، وهو ومن المتوقع أن يصل إلى 10 مليار بحلول عام 2050.
الأساس الرقمي
قبل وضع بذرة واحدة في الأرض، يقوم العديد من المزارعين أولاً بتجهيز التربة خلال عملية تسمى الحراثة. ويتطلب ذلك من المزارعين تقليب التربة وتحريكها وتفتيتها حتى تصبح الأرض جاهزة للبذور – وهي عادةً عملية شاقة وطويلة. يعتمد العديد من المزارعين على خبراتهم وتقنياتهم المتراكمة التي تنتقل عبر الأجيال لتحديد أفضل الطرق لحراثة التربة ورعايتها.
ولكن، مع ظهور الحكم الذاتي ونظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، أصبحت عملية إعداد الأرض مزيجًا من التقاليد والتكنولوجيا. تستطيع الآلات التنقل وتوجيه نفسها عبر حقول شاسعة بدقة ملحوظة. كما أنه يحسن كل شبر من الأرض ويزيد من إنتاجية المحاصيل المحتملة. وهذا لا يوفر على المزارعين الوقت والجهد فحسب، بل يضمن أيضًا استخدامًا أكثر اتساقًا وكفاءة لمواردهم.
البذور والبرمجيات
قد تبدو عملية زراعة البذور واضحة ومباشرة، ولكن هناك علم لها. يؤثر التباعد بين البذور المزروعة على فرص نموها. يضمن القياس الآلي في الآلات الكبيرة التي تضع البذور في الأرض وضعًا دقيقًا للبذور لتعزيز نمو النبات. يستغرق المزارعون اليوم ثانية واحدة لوضع ما يصل إلى 100 بذرة في الأرض بالعمق المناسب وعلى مسافة مناسبة من بعضها البعض. يسمح القياس للمزارعين بالزراعة بمعدل أسرع والتحرك عبر الحقل بسرعة أعلى. يؤدي هذا إلى إنجاز المهمة بشكل أسرع وبالدقة اللازمة لنمو النبات بنجاح.
في بعض الحالات، عندما تدخل البذور الأرض، قد يرغب المزارع أيضًا في إضافة الأسمدة. في الماضي، كان يتم رش هذا الأسمدة بشكل مستمر أسفل كل صف من البذور. تستخدم الزراعة الحديثة الروبوتات وأجهزة الاستشعار والأتمتة في سيمفونية من الدقة. ومع وضع كل بذرة في التربة، تعمل هذه التقنيات بشكل متطابق لرش الكمية الدقيقة من الأسمدة المطلوبة لتحقيق النمو الأمثل. يضرب الأسمدة البذرة مباشرة وبالقدر المطلوب فقط: تقريبًا الكمية التي يمكن وضعها على رأس الدبوس. تقلل هذه الدقة من كمية الأسمدة البادئة التي يحتاج المزارعون إلى استخدامها بنسبة 60%. مع الأخذ في الاعتبار أن تطبيق الأسمدة المستخدمة في إنتاج المحاصيل تمثل 27% من انبعاثات الغازات الدفيئة من إنتاج الغذاء، لا يمكن المبالغة في تقدير تأثير انخفاض الاستخدام. ومن خلال هذه الدقة، يضمن المزارعون أن تكون تربتهم صحية للجيل القادم.
الصعود القائم على البيانات
بمجرد غرس البذور في الأرض، يجب أن تنمو لتصبح نباتات صحية. تعمل الأعشاب الضارة والآفات ضد ذلك، لذلك يلجأ المزارعون في كثير من الأحيان إلى مبيدات الأعشاب للمساعدة. في الماضي، كان الاستخدام الواسع النطاق لمبيدات الأعشاب يعني أنه على الرغم من فعاليتها في مكافحة الأعشاب الضارة، إلا أن الرش لم يكن يستهدفها حصريًا.
الرؤية الحاسوبية والتعلم الآلي تبشر بثورة في إدارة الأعشاب الضارة. توفر هذه التقنيات ملاحظات ومعلومات جديدة حول الحقول، مما يسمح باتباع نهج أكثر دقة في رعاية المحاصيل. الرشاشات قادرة على التقاط صور مفصلة للمحاصيل والأعشاب الضارة. أثناء تدفق الصور من الكاميرات، تقوم المعالجات بتقييم كل صورة. يمكن لعدد كبير من الكاميرات الملحقة بذراع رش نموذجي يبلغ طوله 120 قدمًا مسح أكثر من 2200 قدم مربع من الأرض والتقاط 1.2 مليار بكسل في الثانية. لوضع هذه السرعة في منظورها الصحيح، فكر في القراءة. يقرأ الشخص العادي بسرعة حوالي 200 إلى 250 كلمة في الدقيقة. في الوقت الذي ستستغرقه لقراءة كلمة واحدة من هذه المقالة، ستكون هذه الرشاشات قد عالجت ما يزيد عن 1000 صورة. كما يؤدي استخدام التقنيات المتقدمة في عملية الرش إلى خفض إجمالي استخدام مبيدات الأعشاب بمقدار الثلثين.
الحصاد بدقة عالية التقنية
الحصاد هو ذروة الدورة الزراعية. إنها لحظة الحقيقة التي تحدد نجاح جهود الموسم. خلال موسم الحصاد، ليس من غير المألوف أن يعمل المزارعون 18 ساعة في اليوم. لقد أصبح الحصاد في العصر الحديث أكثر دقة من أي وقت مضى بسبب الخطوات التكنولوجية في شكل كاميرات مجهزة برؤية الكمبيوتر والأتمتة.
وعند الحصاد، يستطيع المزارعون استخدام الحصادات الآلية ــ آلات زراعية كبيرة أشبه بالمصانع التي تسير على عجلات ــ للتجول في الحقول. يفصل الحصاد الحبوب والنوى من كل نبات. إنها مهمة مكتملة على نطاق واسع حيث تتدفق تيارات الحبوب مباشرة إلى الخزان للاحتفاظ بالمواد. غالبًا ما يعاني المزارعون خلال هذه الخطوة لأنهم لا يستطيعون رؤية جودة الحبوب بأكملها أو ما يحدث داخل الآلات. هذا يعني أنه من المحتمل أن يحصدوا حقلاً مساحته 50 فدانًا قبل أن يدركوا أن هناك شيئًا ما خاطئًا.
تتيح الكاميرات المزودة برؤية الكمبيوتر للآلة “رؤية” حالة الحبوب والنوى التي تهبط في الخزان، وضبط إعدادات الجمع تلقائيًا. إن القيام بذلك يسمح بالمراقبة المستمرة لجودة وحالة كل نواة تم حصادها.
تستمر الدورة
في الزراعة، نهاية موسم واحد هي بداية الموسم التالي. وبينما يقوم المزارعون بجمع ما تبقى من المحصول، فإنهم يتطلعون بالفعل إلى المستقبل ويستعدون للموسم الزراعي المقبل.
إن التزامهم بأراضيهم ومحاصيلهم، وبالتالي المجتمع العالمي، لا يتزعزع. وأصبحت التكنولوجيا حليفًا لا غنى عنه في رحلة المزارع. فهو يسمح بالتعلم المستمر والتكيف – حيث يتم دمج التعليقات الواردة من موسم واحد في خطط الموسم التالي.
المزارعون لا ينتجون طعامنا وملابسنا فحسب، بل يعتنون بأرضنا. إنه هذا المزيج المتناغم من الحكمة الزراعية القديمة المتطابقة مع التكنولوجيا المتطورة التي ستقود الصناعة إلى الأمام وسط تحديات عالمية لا مثيل لها.
