– تُعد الزراعة حجر الأساس الذي قامت عليه الحضارة الإنسانية، وهي شهادة على قدرتنا على تسخير الطبيعة من أجل تأمين الطعام.
– ومع ذلك، يواجه هذا القطاع العريق العديد من التحديات التي تعيق الإنتاجية وتؤثر على سبل العيش وتهدد الأمن الغذائي العالمي.
– وفقًا لتقارير منظمة الأغذية والزراعة، فإنه بحلول عام 2050، يجب أن ننتج أغذية أكثر بنسبة 60% مما ننتجه حاليًا لإطعام سكان العالم الذين سيبلغ عددهم 9.3 مليار نسمة.
– وبالنظر إلى التحديات الحالية، فقد يصعب القيام بذلك باستخدام نهج الزراعة التقليدي، كما سيؤدي ذلك إلى إطالة الأمد على الموارد الطبيعية المستنزفة بالفعل.
– لقد حان الوقت لتسخير التقنيات الثورية للذكاء الاصطناعي والتي يمكن أن تُنقذ البشرية
– ومن المتوقع أن يرتفع سوق الذكاء الاصطناعي في الزراعة من 1.7 مليار دولار في عام 2023 إلى 4.7 مليار دولار بحلول عام 2028، ما يسلط الضوء على الدور المحوري للتقنيات المتقدمة في هذا القطاع.
– يستكشف هذا التقرير ثلاث قضايا مهمة تواجه الزراعة اليوم ويوضح كيف يساعد الذكاء الاصطناعي في معالجتها باستخدام أمثلة واقعية.
|
ابتكارات الذكاء الاصطناعي في قطاع الزراعة |
||
|
الآفات |
|
– تلتهم الآفات ما يقرب من 40% من الإنتاج الزراعي العالمي سنويًا، بتكلفة تصل إلى 70 مليار دولار على الأقل. – بدءًا من أسراب الجراد التي تقضي على الحقول في إفريقيا إلى ذباب الفاكهة الذي يؤثر على البساتين، فإن التأثير عالمي، والتداعيات المالية هائلة. |
|
جودة التربة والري |
|
– يؤثر تدهور التربة على ما يقرب من 33% من تربة الأرض، ما يقلل من خصوبتها، ويؤدي بالتبعية إلى خسارة تبلغ حوالي 400 مليار دولار. – أيضًا يؤدي نقص المياه وأساليب الري التي تُهدر المياه إلى إضعاف الناتج الزراعي. – تستخدم الزراعة 70% من المياه العذبة المتاحة في العالم، ولكن يتم إهدار 60% منها بسبب تسرّب أنظمة الري. |
|
الأعشاب الضارة |
|
– على الرغم من التقدم المُحرز في الممارسات الزراعية، فإن الأعشاب الضارة تسبب انخفاضًا كبيرًا في إنتاجية المحاصيل وجودتها. – يتسبب حوالي 1.800 نوع من الحشائش الضارة في تقليل إنتاجية النبات بحوالي 31.5%، ما يؤدي إلى خسائر اقتصادية فادحة تُقدر بنحو 32 مليار دولار سنويًا. |
كيف يمكن أن يُحدث الذكاء الاصطناعي ثورة زراعية
– يشير الذكاء الاصطناعي في مجال الزراعة إلى الجمع المنهجي للبيانات، والاستخدام المناسب للتحليلات التي تتراوح من الملخصات الوصفية البسيطة إلى خوارزميات التعلم العميق، والتقنيات المتقدمة مثل الرؤية الحاسوبية وإنترنت الأشياء والتحليلات الجغرافية المكانية.
|
الذكاء الاصطناعي في معالجة التحديات الزراعية |
||
|
رصد الآفات ومكافحتها |
|
– لا شكّ أن رصد الآفات ومكافحتها أمر ضروري للحدّ من حدوث ضرر للمحاصيل، ولتقليل الاعتماد على المبيدات الحشرية الكيميائية. – تتوفر في الوقت الحالي البيانات مثل تقارير الطقس ونشاط الآفات التاريخية والصور عالية الدقة التي يتم التقاطها بواسطة الطائرات بدون طيار أو الأقمار الصناعية. – كما يمكن أن تساعد نماذج التعلم الآلي والرؤية الحاسوبية في التنبؤ بغزو الآفات ورصدها في الحقل. – عمدت شركة “Trapview” إلى تطوير جهاز يقوم باصطياد الآفات والقضاء عليها – يستخدم الجهاز الفيرومونات – وهي كيماويات تتركب من جزيئات عضوية- لجذب الآفات التي يتم تصويرها بواسطة كاميرا داخل الجهاز. – باستخدام قاعدة بيانات الشركة، يحدد الذكاء الاصطناعي أكثر من 60 نوعًا من الآفات. – بمجرد تحديدها، يستخدم النظام بيانات الموقع والطقس لرسم خارطة التأثير المحتمل للحشرات ويُرسل النتائج كإشعار على تطبيق للمزارعين. – تتيح هذه الرؤية التي يقودها الذكاء الاصطناعي تدخلات مستهدفة وفي الوقت المناسب، ما يقلل بشكل كبير من خسائر المحاصيل واستخدام المواد الكيميائية. – أفادت الشركة أن عملاءها سجلوا زيادة بنسبة 5% في العائد والجودة، ووفورات إجمالية قدرها 118 مليون يورو في تكاليف المزارعين. |
|
مراقبة صحة التربة |
|
– إن عملية الرصد والتحليل لصحة التربة ضرورية لضمان ظروف نمو مثالية وممارسات زراعية مستدامة. – كما يُعد ترشيد استخدام المياه أمرا بالغ الأهمية لضمان حصول المحاصيل على ما تحتاجه بالضبط، ما يقلل من المخلفات ويعزز الإنتاجية. – يتم تحليل حالة التربة (بما في ذلك درجة الرطوبة ومستويات المغذيات ووجود عوامل الأمراض) باستخدام بيانات من مستشعرات مدفونة في الأرض وآلات زراعية وطائرات بدون طيار وأقمار صناعية. – يساعد تحليل صحة التربة هذا على توقع احتياجات المياه وإدارة أنظمة الري بشكل آلي. – على سبيل المثال، قامت شركة “CropX” ببناء منصة متخصصة في مراقبة صحة التربة باستخدام البيانات في الوقت الفعلي لمساعدة المستخدمين على مراجعة ومقارنة المعايير الحيوية إلى جانب أداء المحاصيل. – أفادت شركة CropX بأن حلولها أدت إلى انخفاض بنسبة 57% في استخدام المياه وانخفاض بنسبة 15% في استخدام الأسمدة وزيادة في الغلة تصل إلى 70%. |
|
القضاء على الحشائش الضارة |
|
– يُعد القضاء على الأعشاب الضارة أمرا بالغ الأهمية للحيلولة دون إهدار الموارد الثمينة وتقليل استخدام المبيدات. – بفضل الرؤية الحاسوبية، يمكن للطائرات بدون طيار والروبوتات الآن تحديد الأعشاب الضارة الموجودة بين المحاصيل بدقة عالية. – وهذا سمح بمكافحة الأعشاب المستهدفة، إما ميكانيكيا أو من خلال تطبيق مبيدات الأعشاب. – على سبيل المثال، تستفيد شركة Carbon Robotics من خوارزميات التعلم العميق في حل الرؤية الحاسوبية الخاص بها. – تحدد الأعشاب الضارة عن طريق تحليل البيانات من أكثر من 42 كاميرا عالية الدقة تفحص الحقول في الوقت الفعلي. – ثم تستخدم الروبوتات وأشعة الليزر لتقديم مكافحة عالية الدقة للأعشاب الضارة. – وهنا تجدر الإشارة إلى أن جهاز LaserWeeder يتخلص من الأعشاب الضارة بمعدل فدانيْـن في الساعة ويقضي على ما يصل إلى 5000 عشبة في الدقيقة بدقة 99%. – يبلغ المزارعون الذين يستخدمونه عن خفض تكاليف مكافحة الأعشاب الضارة حتى 80% مع عائد محتمل على الاستثمار في غضون عام إلى ثلاثة أعوام. |
– ختامًا، لا يقتصر دمج الذكاء الاصطناعي في الزراعة على إعادة تشكيل الممارسات الحالية فحسب، بل يمهد الطريق أيضًا لمستقبل مستدام.
– يمكن للذكاء الاصطناعي أن يصبح بستانيًا، يراقب ويضبط بدقة كل مرحلة نمو في المزرعة، بدءًا من اختيار البذور المناسبة للتربة لزرعها إلى الحصاد وما بعده.
– ويمكن أن يساعد أيضًا في تعديل الممارسات الزراعية في الوقت الفعلي لتلائم التغيّرات المناخية، ما يضمن صحة المحاصيل وعائدها بأفضل شكل.
