فناوری‎های برخط کشاورزی، در حال تغییر جهان

توسعه مرزشکن در حوزه کشاورزی با هدف ایجاد امنیت غذایی، با ورود فناوری‌های دیجیتالی در این حوزه تسریع خواهد شد.

شعار سال: بررسی نوآوری‌های کشور‌های پیشرو به پیش‌بینی مسیر حرکت کشاورزی در آینده و بهبود زندگی بشر کمک می‌کند. در این یادداشت چند نمونه از فناوری‌های تأثیرگذار در آینده کشاورزی موردبررسی قرار گرفته است.

بشر در ادوار گذشته با اعمال نوآوری‌هایی در حوزه‌های مختلف شاهد تغییرات بزرگی در سبک زندگی بوده است. از اختراع ماشین بخار، ربات‌های خودکار، کامپیوتر و دستگاه‌های حساس تشخیص و جراحی در پزشکی گرفته تا تغییرات نوین در ارتباطات و فناوری‌های رسانه‌ای، همگی زندگی بشر را دستخوش تغییر کرده‌اند، اما آنچه نسبت به سایر حوزه‌های صنعت کمتر تغییر یافته و یا حداقل تغییرات آن کمتر به چشم آمده‌اند حوزه کشاورزی می‌باشد. یکی از جنبه‌های سرعت بخشیدن به تغییرات صنعتی در هر حوزه‌ای، دیجیتالیزه شدن آن می‌باشد. یعنی امکان انجام کار‌ها با سخت‌افزار و اعمال دستورات لازم با نرم‌افزار‌های مربوطه که این فرایند به‌خصوص در کشور‌های توسعه‌نیافته و در حال‌توسعه گسترش کمی پیدا کرده است. امروزه ظهور فناوری‌هایی که امکان دیجیتالیزه کردن کشاورزی را فراهم کرده‌اند می‌تواند رشته‌های کشاورزی را نیز هم‌راستا با استارتاپ‌های حوزه دیجیتال پیش ببرد.

ارتباط حیات بشر با ظهور، عملکرد و نجات فناوری‌های مختلف در کشاورزی

یکی از تغییرات نامحسوسی که در حوزه کشاورزی در حال رخ دادن است، استفاده از داده‌های حجیم در صنعت کشاورزی است که در فناوری‌هایی مانند کشاورزی دقیق (Precision Agriculture)، نرم‌افزار‌های مدیریت مزرعه، کنترل‌های محیطی، کشاورزی سلولی (Cellular Agriculture) یا میکرومزرعه، فناوریهای بسته‌بندی هوشمند، دست‌کاری ژنومی و کسب‌وکار‌های مبتنی بر اینترنت (E-grocer Businesses) قابل‌پیگیری است.

این فناوری‌ها فقط به‌عنوان نوآوری در کشاورزی مطرح نمی‌شوند، بلکه به‌نوعی تعیین‌کننده‌ی سرنوشت بشر هستند که مستقیماً با روش تولید غذا برای جمعیت سروکار دارند. شکست این تکنولوژی‌ها یعنی عدم توانایی برای تأمین غذای انسان‌های بیشتر و این نیز یعنی به خطر افتادن امنیت غذایی جهانی.

کشاورزی شهری، طراحی هوشمند و مزارع عمومی

در گذشته مردم به‌طور سنتی در باغچه‌های خود محصولات متنوعی را پرورش می‌داده‌اند، اما با تغییر سبک زندگی در شهر‌ها و متراکم شدن فضای شهری تولید محصولات کشاورزی به خارج شهر منتقل شد. با وجود این، مناطق شهری نیز با استفاده از نوآوری‌هایی (نظیر روش کشاورزی عمودی) ظرفیت عظیمی برای تولید غذای بشر دارند و این موضوع نه‌تن‌ها ازنظر وجود فضا‌های زیاد، بلکه ازنظر امکان دسترسی به منابع، امکان مدیریت آسان، اصلاح محیط‌زیست شهری و اطمینان با سلامت محصول حائز اهمیت است.

کشت و کار شهری یا Urban Agriculture)) یک سنت باستانی از دوران فراعنه است، اما این کار با فرهنگ کشور‌هایی مثل بریتانیا نیز عجین شده است. بیشتر بریتانیاییها با مناطق کشت و کار شهری در این کشور آشنا هستند. مناطق کشت و کار شهری زمینهایی در داخل شهر هستند که توسط شهرداری یا شرکتهای خصوصی قطعه‌بندی شده و افراد می توانند برای مدت مشخصی این قطعات را اجاره کرده و محصولات کشاورزی خودشان را در آن تولید کنند. این سنت نوعی هویت شهری به کشاورزی می بخشد و می تواند در روحیه شهروندان تأثیر مثبت زیادی داشته باشد و نوعی تمرین ذهنی و فرهنگ‌سازی برای ارزش قائل شدن به کشاورزی در شهرهاست، زیرا شهروندان می توانند با زحمات تولید محصولات کشاورزی آشنا شوند.

یکی از بهترین مدلهای کشت و کار شهری در انگلیس مربوط به شهر تادموردن (Todmorden) است. پروژه‌ی زراعت شهری در سال ۲۰۰۸ آغاز شد و چهل ناحیه برای کشت و کار در این شهر در نظر گرفته شد. تولید در این مناطق کاملاً رایگان بوده و کار توسط داوطلبان انجام می شود. این داوطلبان فارغ‌التحصیلان هنرستانهای کشاورزی، متخصصان کشاورزی یا کشاورزان هستند که وظیفه‌ی آموزش شهروندان را نیز بر عهده دارند. پس از اتمام آموزش، هر شهروند می تواند تولید محصول خاصی را بر عهده بگیرد و پس از تولید فروش توسط عوامل اجرایی (شهرداری یا شرکتهای خصوصی) انجام می گیرد و سود حاصل بین عوامل تقسیم می گردد. این کار ترویج کشاورزی در جامعه، افزایش تولید، کاهش هزینه ها، افزایش سرانه پارکها و ... را به دنبال دارد.

پهباد‌های مخصوص مزرعه

بنا به گفته مراکز تحقیقاتی، طی سالهای اخیر جمعیت زنبور‌های جهان در حال کاهش است و دلیل آن گرمایش زمین، آلودگی هوا و گسترش شهر‌ها می‌باشد. وجود زنبور‌ها برای تولید محصولات کشاورزی به‌واسطه باروری گیاهان با گرده‌افشانی ضروری است و همین موضوع باعث شد تا برخی محققان به فکر گرده‌افشانی مصنوعی گیاهان در مزرعه بیافتند که نتیجه‌ی آن استفاده از پهپاد برای گرده‌افشانی بود! اما این پهپاد‌ها قبلاً برای نقشه‌برداری از مزارع، بررسی وجود آلودگی و آفات در مزارع، سنجش زمان آبیاری و برداشت و ... استفاده شده‌اند و رفته‌رفته بر تنوع موارد استفاده از این پهپاد‌ها و توانایی آن‌ها در کار‌های مزرعه افزوده شد. تأثیر این فناوری در آینده‌ی کشاورزی قابل صرف‌نظر نیست.

هوش مصنوعی و اتوماسیون مزرعه

اکثر مردم با تکنولوژی شرکت گوگل در ساخت خودرو‌های بدون سرنشین که از جاده‌ها تصویربرداری می‌کنند آشنا هستند. این فناوری از هوش مصنوعی بهره می‌برد و حالا دانشمندان معتقد هستند که می‌توان از این فناوری‌ها در مزرعه نیز استفاده کرد. برای مثال شرکت Smart Ag، تراکتور‌هایی تولید کرده که بدون نیاز به راننده می‌توانند بهترین الگوی اجرای عملیات بر روی خاک مزرعه را اعمال کند [۱]. چنین نرم‌افزار‌هایی کمک می‌کند تا تجهیزات موجود در مزارع بدون نیاز به تغییرات زیاد کارایی بیشتری برای انجام کار‌های کشاورزی پیدا کنند و این کار با گسترش اینترنت اشیاء (Internet of Things (IoT)) قابل‌اجرا خواهد بود.

فناوری بلاکچین

باوجوداینکه اکثر مردم بلاکچین را با کاربرد‌های آن در تولید ارز‌های الکترونیکی می‌شناسند، اما دنیای کشاورزی نیز در حال بهره‌گیری از این فناوری می‌باشد. به‌طور مثال، شرکت Louis Dreyfus یکی از شرکتهای چندملیتی بازرگانی، از فناوری بلاکچین برای تجارت خود استفاده می‌کند و تاکنون توانسته ۶۰۰ هزار تن محصول کشاورزی (شامل سویا) را در سال ۲۰۱۷ در کشور چین بفروشد. این فناوری می‌تواند از تمرکزگرایی تجاری در کشور‌های دارای انحصار جلوگیری کرده و قرارداد‌هایی با منفعت مناسب را در هرجایی از جهان طرح‌ریزی نماید. یکی از راهکار‌های این روش پیگیری تراکنش‌های مربوط به کشاورزی و زنجیره تولید می‌باشد. از این طریق می‌توان مقدار فروش محصولات کشاورزی در مکان‌های مختلف را به دست آورده و بهترین برنامه کشت تا برداشت را برای هر ناحیه جغرافیایی ارائه داد تا با بهترین قیمت و بالاترین کیفیت به نزدیک‌ترین بازار ارائه گردند. شعار کاربران این فناوری چنین است «هیچ باری روی زمین نمی‌ماند – تمام محصولات در هرزمانی در دسترس هستند». [۲]کریسپر و ویرایش ژنومی

به‌تازگی دانشمندان شروع به استفاده از فناوری ویرایش ژنومی برای تولید محصولات کشاورزی برتر نموده‌اند. این فناوری که به نام CRISPR\Cas۹ معروف است به ادعای دانشمندان می‌تواند محصولاتی با کیفیت بیشتر و با تولید بیشتر را بدون اینکه خطرات مربوط به مهندسی ژنتیک سنتی را یدک بکشد به دنبال داشته باشد. برای مثال دست‌کاری میکروب‌های موجود در معده‌ی گاو به کمک کریسپر باعث شده تا گاو‌های حامل این میکروب‌های مفید، میزان تولید گوشت و شیر بیشتری داشته باشند [۳]. این تغییرات در میکروب‌های معده گاو با هدف تولید متان کمتر نیز انجام شده که با موفقیت همراه بوده. ویرایش ژنومی تجاری گیاهان نیز طی سه سال اخیرآغاز شده و به نظر می‌رسد که به‌زودی شاهد ورود نسل جدیدی از محصولات کشاورزی به بازار باشیم.

نوآوری‌های یادشده، موارد معدودی از دریای بی‌انت‌های نوآوری‌های تأثیرگذار ممکن در کشاورزی هستند که در سال‌های آینده خودنمایی خواهند کرد. این فناوری‌ها بهره‌وری استفاده از زمین و منابع طبیعی را بیشینه کرده و موجب می‌شوند زمین با تحمل فشاری کمتر، بستری مناسب‌تر برای زندگی آینده بشر و نیاز‌های حیاتی وی باشد. ظرفیت‌های کشاورزی موجود در ایران، وجود استعداد‌های جوان و به روز و حمایت همه جانبه از شرکت‌های دانش بنیان فرصت‌هایی هستند که با تکیه بر آن‌ها می‌توان آینده‌ی امید بخشی برای کشاورزی متصور شد، اما این رهیافت مستلزم مدیریت صحیح منابع، پذیرش ریسک و اطمینان به نیرو‌های جوانی است که با استفاده از فناوری‌های به روز جهان می‌توانند تغییرات بزرگی در روش‌های کشاورزی فعلی ایجاد نمایند.