لقد تغيرت الصناعة الزراعية كثيرًا على مر العقود. ومع الآلات الحديثة والمعدات الأفضل، فإن مستقبل الزراعة مشرق. على الرغم من السيناريو المناخي المتغير، تمكن التقدم الزراعي من الازدهار، وأظهر المرونة والقدرة على التكيف في مواجهة الظروف المناخية المتطورة. التكنولوجيا المتطورة تغير الزراعة. أدى التقدم التكنولوجي في الزراعة إلى زيادة كفاءة المزارعين ودخلهم. يواجه كل مزارع صعوبات بسبب تغير المناخ وتغير الجغرافيا. ومع ذلك، فإن إنتاج الغذاء هو العملية التي يجب أن تستمر، والابتكار يساعدها على إيجاد طريقها عبر التحديات.
الزراعة هي العمود الفقري للجنس البشري، وقد دعت الزيادة في الطلب على الغذاء إلى التقدم التكنولوجي في الزراعة. لقد وجد المزارعون طرقًا لإدارة الزراعة وتحسينها. التكنولوجيا الحديثة لا تعمل على أتمتة عملية الزراعة بشكل كامل. إنها بالأحرى تأخذ الممارسات الزراعية التقليدية نحو الزراعة الدقيقة. أحدث التقنيات تساعد الصناعة الزراعية على الازدهار. في الوقت الحاضر، ساعدت التكنولوجيا المزارعين بطرق عديدة. ومن خفض تكاليف العمالة إلى زيادة إنتاجية المحاصيل، تعمل التكنولوجيا على تسهيل النمو الزراعي.
مقدمة وخلفية
تعتبر الزراعة من أبرز المجالات بين جميع القطاعات الأخرى التي ساعدت المزارعين على إنجاز مهمتهم المتمثلة في زيادة الربحية وتحسين مستوى المعيشة. أتاحت التقنيات المبتكرة المختلفة للمزارعين توسيع إنتاجهم على نطاق واسع. تعتبر وقاية النبات عنصراً هاماً جداً في زيادة إنتاجية المحاصيل؛ ولذلك فإن رش الكيماويات الزراعية والمبيدات الحشرية بكميات كبيرة قد يضر بالمحصول والمستهلك؛ وبالتالي لحل هذه الجوانب، ظهرت تقنيات الرش مع التطور الحديث.
تتضمن طريقة الرش مزيجًا من المواد الكيميائية الزراعية والماء، والذي يتم رشه أيضًا على النباتات غير المرغوب فيها، ولكن هذا يؤثر أيضًا على النباتات والأنواع غير المستهدفة. مبيدات الأعشاب هي مواد كيميائية تستخدم على وجه التحديد في الزراعة لقتل الأعشاب الضارة في حين أنها معروفة أيضًا بأنها خطرة على صحة الإنسان وكذلك البيئة. يتزايد عدد أنواع مبيدات الأعشاب وكميتها وتأثيرها البيئي كل يوم.
تعد تقنية الرش الذكية بديلاً متطورًا للرشاش التقليدي الذي يقوم تلقائيًا بتوزيع المواد الكيميائية على المحاصيل باتباع مجموعة من اللوائح التي تضمن كفاءة العملية واستدامةها. أثبتت تكنولوجيا الرش الذكية فائدتها للشركات الزراعية من خلال تقليل انحراف الرذاذ المحمول جواً بنسبة تصل إلى 87%، وتقليل فقدان الرش على الأرض بنسبة تصل إلى 93%، وتقليل استخدام المبيدات الحشرية بأكثر من 50%، مما يظهر نفس المستوى من مكافحة الآفات. كالبخاخ التقليدي. لذلك، مع تقدم تكنولوجيا الرش، سيساعد على الوصول إلى المحاصيل الانتقائية فقط للتخلص منها.
تستخدم تقنية الرش الذكية أجهزة استشعار وكاشفات متعددة لتحديد وجود أو عدم وجود الأعشاب الضارة. فقط عندما يكون الهدف موجودًا في منطقة الرش، يقومون بتنشيط فوهات الرش الذكية.
تحلل أبحاث سوق Data Bridge أن قيمة سوق الرشاشات الزراعية تبلغ 4,751.10 مليون دولار أمريكي ومن المتوقع أن تصل قيمتها إلى 7,073.20 مليون دولار أمريكي بحلول عام 2029، بمعدل نمو سنوي مركب قدره 5.1٪ خلال الفترة المتوقعة. وقد زاد الطلب على الرشاشات الزراعية بسبب زيادة وعي المزارعين، والتحول نحو استخدام التقنيات الزراعية الحديثة، وزيادة إنتاج أنواع المحاصيل المختلفة في سوق الرشاشات الزراعية.
لمعرفة المزيد عن الدراسة، قم بزيارة: https://www.databridgemarketresearch.com/ar/reports/global-agriculture-sprayers-market
فوائد استخدام تقنيات الرش الذكية
لا تزال تقنيات الرش التقليدية مستخدمة على نطاق واسع، ولكن مزايا تقنية الرش الذكية تحل العديد من المشكلات أكثر من أي مشكلة تقليدية. علاوة على ذلك، فإن الزيادة في عدد السكان ستتطلب زراعة المزيد من الغذاء، وبالتالي القيام بمزيد من العمل.
انخفاض في المخاطر البيئية
مبيدات الأعشاب ضرورية لضمان إنتاج الغذاء، ولكن الإفراط في استخدامها يؤثر بشكل خطير على البيئة. من المفترض أن تعمل تقنية الرش الذكية على تقليل انجراف مبيدات الأعشاب، مما يقلل من المخاطر البيئية حيث أن كمية مبيدات الأعشاب المستخدمة بواسطة الرشاشات الذكية أقل بنسبة 70٪ مقارنة بالكمية المطبقة بواسطة الرشاشات التقليدية.
وهذا ممكن فقط لأن تقنية الرش الذكية تحدد المناطق الدقيقة أو الحشائش الدقيقة التي يجب تطبيق المحلول عليها. لذلك، يمكن للمزارعين توفير تكاليف الإنتاج حيث يتم التحكم بشكل صارم في كمية مبيدات الأعشاب المستخدمة.
تسوية المخاطر على صحة الإنسان
علاوة على ذلك، فإن الإفراط في استخدام مبيدات الأعشاب لا يساهم في المخاطر البيئية فحسب، بل إنه يسبب أيضًا مشاكل خطيرة على صحة الإنسان. ولذلك، فإن ترسيب الرذاذ خارج الهدف يعد مشكلة رئيسية يجب حلها، وهو ما يعني أيضًا التعامل مع العواقب المترتبة على ذلك.
تيسير المزارعين في العمل
تشمل التحديات التي يواجهها المزارعون أثناء الرش الظروف الجوية مثل سرعة الرياح واتجاهها والرطوبة النسبية ودرجة الحرارة. تهدف تقنية الرش إلى تحقيق الدقة في أي نوع من الظروف الجوية التي يمكن تصورها للوصول إلى هدف محدد مع الحد الأدنى من التهديد للبيئة وصحة الإنسان.
بالإضافة إلى ذلك، فإن المشكلة التي يتم تجاهلها عادةً هي أوراق المحاصيل وكثافتها. اعتمادًا على هذه العوامل، يكون توحيد استخدام مبيدات الأعشاب أقل فائدة بكثير. وبالتالي، يمكن لتقنية الرش الذكية المزودة بأجهزة الاستشعار الذكية أن تسهل المهمة بدون أي نفايات وبأقل قدر من التأثير على البيئة مع توفير التكلفة أيضًا. ومن ثم، فإن استخدام تكنولوجيا الرش الذكية يستغرق وقتًا أقل بكثير.
تعد تقنية الرش التقليدية شاقة للغاية، في حين أن تقنية الرش الذكية أكثر ملاءمة للاستخدام نتيجة للخصائص المحسنة.
سهل الاستخدام
التحكم في البخاخ الذكي يكون دائمًا في متناول اليد، سواء عبر الهاتف المحمول أو الكمبيوتر المحمول أو الكمبيوتر اللوحي. يمكن لأي شخص أن يتقن أدوات التحكم بسهولة كما هو الحال مع استخدام نظام تحديد المواقع العالمي (GPS). بضغطة زر، هناك إمكانية لتكييف جميع المعلمات بالإضافة إلى إدخال بعض التغييرات عليها.
خفض التكلفة
إن استخدام تقنية الرش الذكية يقلل من الإفراط في استخدام الأعشاب مما يفيد النظام البيئي وصحة الإنسان. ومن ناحية أخرى، يؤثر تقليل انجرافات مبيدات الأعشاب أيضًا على تكلفة مبيدات الأعشاب، مما يوفر فائدة إضافية.
الكشف عن المرض
وبفضل استخدام تقنية الرش الذكية، يمكن تحديد الأمراض النباتية وعلاجها في وقت واحد. مع تحليل الصور من الكاميرات، يصبح اتخاذ القرار سهلاً. يتعين على المزارع بعد ذلك أن يقرر ما إذا كان سيطبق المحلول على البقعة أو الرقعة أو المنطقة بأكملها تمامًا. تحافظ هذه الدقة على كمية المحصول وتوفر في الواقع التكاليف.
الابتكارات التكنولوجية تقود الرشاشات الذكية
في السنوات الأخيرة، اجتذبت تكنولوجيا الرش المتغير الباحثين وكذلك المزارعين وأظهرت تقدمًا كبيرًا في تطوير واستخدام تكنولوجيا الرشاشات ذات المعدل المتغير من حيث تكنولوجيا الكشف عن الأهداف، استنادًا إلى أجهزة الاستشعار في الوقت الفعلي. يتم استخدام أجهزة الاستشعار مثل مستشعر الموجات فوق الصوتية ومستشعر الأشعة تحت الحمراء ومستشعر LiDAR في الرشاشات المتغيرة لاكتشاف ميزات المنطقة المستهدفة. تعمل وحدة التحكم في عملية الرش على ضبط التطبيق في الوقت الفعلي لمعدل الرش وتسمح بالرش الدقيق الذي يعد ضروريًا على المظلة.
تواجه الزراعة تحديات تزيد من الآثار السلبية على اقتصاديات المزارع والعمالة والبيئة. ومن المتوقع أن تساعد تقنيات الزراعة الذكية (SFTs) في عكس هذا الوضع. في الآونة الأخيرة، استخدمت ابتكارات الرشاشات الذكية مثل الرشاشات المتغيرة والرشاشات بدون طيار أجهزة استشعار لتحديد النبات المصاب وباستخدام الخوارزميات لرش الكمية المطلوبة من مبيدات الأعشاب على المحصول.
على سبيل المثال،
يمكن أن تعمل الرشاشات كأداة فعالة لمكافحة الآفات، كما أنها وسيلة فعالة للسيطرة على النباتات الغازية، إلى جانب أن استخدام الرشاش يمنع بشكل فعال المناطق المعرضة لتآكل التربة أو الأراضي الجافة. ومن المزايا الأخرى التي توفرها تبريد الحشرات والماشية لتلبية الاحتياجات الزراعية المطلوبة. هذه أداة مناسبة جدًا للعمليات الزراعية.
ومع المزيد من الاختراعات المبتكرة، يمكن لأجهزة الرش أن تساعد في توفير مدخلات إضافية في حقل المزرعة، مما يؤدي إلى أداء مهام متعددة بدءًا من رش مبيدات الأعشاب إلى الماء بمعدل فعال. بفضل ميزاته الأوتوماتيكية ووظيفة الدفع الذاتي، يمكنه تحقيق نتائج أفضل بسهولة. ولذلك يمكن للتكنولوجيات الحديثة أن تلعب دوراً هاماً للغاية في تعزيز إنتاج المزارعين ولعب دور رئيسي في إطعامه لكثير من المستهلكين على مستوى العالم.
الأتمتة وإنترنت الأشياء
يحل الذكاء الاصطناعي (AI) والأتمتة في الزراعة محل الذكاء البشري لأداء مهام مثل تحليل البيانات واتخاذ القرارات والتعلم من الأنماط.
من خلال جمع البيانات من أجهزة الاستشعار والأقمار الصناعية والطائرات بدون طيار وغيرها من المصادر، تقوم خوارزميات الذكاء الاصطناعي، بما في ذلك التعلم الآلي والتعلم العميق، بتحليلها لتحديد الأنماط والعلاقات المتبادلة والشذوذات. يساعد هذا التحليل في فهم صحة المحاصيل، وتفشي الآفات، وتوزيع الأعشاب الضارة، والعوامل الأخرى التي تؤثر على عملية الرش.
تتيح خوارزميات الذكاء الاصطناعي إدارة المحاصيل بشكل مستقل. عند دمجها مع أجهزة استشعار إنترنت الأشياء (IoT) التي تراقب مستويات رطوبة التربة والظروف الجوية، يمكن للخوارزميات أن تقرر في الوقت الفعلي كمية المياه التي يجب توفيرها للمحاصيل. تم تصميم نظام ري المحاصيل المستقل للحفاظ على المياه مع تعزيز الممارسات الزراعية المستدامة.
يمكن لقطاع الزراعة الاستفادة من الرؤية الحاسوبية وتحليلات البيانات لتقليل كمية المبيدات الحشرية ومبيدات الأعشاب التي يتم رشها على الحقول، مما يجعلها أكثر دقة. يمكن لبخاخات الذكاء الاصطناعي اكتشاف الأعشاب الضارة في الوقت الفعلي ورش كمية معينة فقط من المواد الكيميائية على مكان محدد بدقة. يتكون هذا الحل عادةً من كاميرا تلتقط صوراً للمحاصيل، وخوارزمية ذكاء اصطناعي تكتشف الأعشاب الضارة، وفوهة تستقبل إشارة للرش. يعمل هذا النهج الذكي على تحسين جودة المحاصيل وتوفير المال أيضًا.
حالة أخرى لاستخدام الذكاء الاصطناعي في الزراعة هي التحليلات التنبؤية. يمكن للذكاء الاصطناعي أن يزود المزارعين بتنبؤات حول تفشي الآفات في المستقبل وصحة المحاصيل أو تحديد أنماط الري وكمية المحصول بناءً على التنبؤ بالطقس. يمكن لهذه النماذج التنبؤ بالمشكلات المحتملة، مما يسمح للمزارعين بتقليل الأخطاء وتقليل مخاطر فشل المحاصيل.
تحلل أبحاث سوق Data Bridge أن الذكاء الاصطناعي (AI) في سوق الزراعة، والذي كان 1.55 مليار دولار أمريكي في عام 2022، من المرجح أن يصل إلى 4.65 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2030، ومن المتوقع أن يشهد معدل نمو سنوي مركب قدره 16.13٪ خلال الفترة المتوقعة.
لمعرفة المزيد عن الدراسة، قم بزيارة: https://www.databridgemarketresearch.com/ar/reports/global-ai-agriculture-market
علاوة على ذلك، تعد الأتمتة بالفعل جزءًا رئيسيًا من عملية الزراعة، ولكنها ستصبح أكثر أهمية في السنوات القادمة. ويستخدم المزارعون بالفعل طائرات بدون طيار لمراقبة محاصيلهم، ويمكن لأجهزة الاستشعار المتقدمة أن تخبرهم بالضبط متى يحتاجون إلى سقي أو تسميد حقولهم. بالإضافة إلى ذلك، تتيح تقنيات إنترنت الأشياء إمكانية إنشاء هياكل ري آلية حيث يمكن إدارة موارد المياه بكفاءة. ومن خلال جمع بيانات المحاصيل مثل الرطوبة ودرجة الحرارة، يمكن أن تساعد تقنيات إنترنت الأشياء في تحديد الكمية المناسبة من المياه للمحاصيل في كل موسم.
طائرات بدون طيار
تستخدم الزراعة الطائرات بدون طيار منذ حوالي عقدين من الزمن، حيث يعتمد المزارعون في جميع أنحاء العالم على رواد مثل طائرة هليكوبتر RMAX التي يتم التحكم فيها عن بعد من شركة ياماها للمساعدة في رش المحاصيل. والآن بدأ الجيل التالي من الطائرات بدون طيار في التأثير على القطاع، مع القدرة على مسح المحاصيل وقطعان الماشية على مساحات شاسعة بسرعة وكفاءة أو كنظام ترحيل لنقل البيانات في الوقت الحقيقي إلى المعدات والمنشآت الأخرى المتصلة. يمكن للطائرات بدون طيار أيضًا استخدام الرؤية الحاسوبية لتحليل الظروف الميدانية وتقديم تدخلات دقيقة مثل الأسمدة والمغذيات والمبيدات الحشرية حيث تحتاج المحاصيل إليها بشدة. أو يمكنهم زراعة البذور في أماكن نائية، مما يؤدي إلى خفض تكاليف المعدات والقوى العاملة.
أصبحت المركبات الجوية بدون طيار أو الطائرات بدون طيار مفيدة بشكل متزايد في إدارة المحاصيل. يمكن للمزارعين استخدام طائرات بدون طيار مجهزة بأجهزة استشعار لمراقبة نمو النباتات، والكشف عن الإجهاد المرضي، ومراقبة درجة حرارة الحقل، ورش المبيدات الحشرية أو الأسمدة في المواقع المطلوبة في الحقل. تكمن الفوائد الكامنة وظهور الطائرات بدون طيار في العمليات الزراعية في قدرتها على مساعدة المزارعين في الحصول على بيانات شاملة لاتخاذ القرارات في الوقت المناسب.
الزراعة الدقيقة
أدت الزيادة في عدد سكان العالم إلى زيادة إنتاج الغذاء للفرد. ومع ذلك، فقد أدى ذلك أيضًا إلى نقص المياه بسبب أغراض الري. ولمكافحة هذه المشكلات، يتجه المزارعون نحو الزراعة الدقيقة لأنها يمكن أن توفر لهم الوقت والمال.
تساعد أنظمة الذكاء الاصطناعي على تحسين جودة الحصاد ودقته بشكل عام، وهو ما يُعرف بالزراعة الدقيقة. تساعد تقنية الذكاء الاصطناعي في اكتشاف الأمراض في النباتات والآفات وسوء التغذية في المزارع. يمكن لأجهزة استشعار الذكاء الاصطناعي اكتشاف الأعشاب الضارة واستهدافها ثم تحديد مبيدات الأعشاب التي سيتم تطبيقها داخل المنطقة. وهذا يساعد في تقليل استخدام مبيدات الأعشاب وتوفير التكاليف. طورت العديد من الشركات التكنولوجية الروبوتات التي تستخدم الرؤية الحاسوبية والذكاء الاصطناعي لرصد الأعشاب الضارة ورشها بدقة. هذه الروبوتات قادرة على التخلص من 80% من حجم المواد الكيميائية التي يتم رشها عادة على المحاصيل وخفض إنفاق مبيدات الأعشاب بنسبة 90%. يمكن لهذه الرشاشات الذكية التي تعمل بالذكاء الاصطناعي أن تقلل بشكل كبير من عدد المواد الكيميائية المستخدمة في الحقول وبالتالي تحسين جودة المنتجات الزراعية وتحقيق كفاءة التكلفة.
الزراعة الدقيقة هي نظام إدارة مزرعة سريع التطور يتضمن استخدام تكنولوجيا الاستشعار والذكاء الاصطناعي ونظام المعلومات الجغرافية وإنترنت الأشياء لجمع وتحليل البيانات حول التربة والنباتات والحيوانات. فهو يسمح باستخدام أكثر استهدافًا للمدخلات مثل المياه والأسمدة والمغذيات النباتية والمبيدات الحشرية والبذور والعمالة. تنحرف الزراعة الدقيقة عن ممارسات الزراعة التقليدية، حيث يتم استخدام طريقة موحدة على مساحة كبيرة بغض النظر عن جودة التربة أو اختلاف التضاريس
من المتوقع أن يحقق سوق الزراعة الدقيقة نموًا في السوق في الفترة المتوقعة من 2021 إلى 2028. وتحلل أبحاث سوق Data Bridge السوق لتنمو بمعدل نمو سنوي مركب قدره 13.40٪ في الفترة المتوقعة المذكورة أعلاه. لقد أثرت الحاجة المتزايدة إلى اعتماد حلول زراعية محددة لإدارة المواد الخام بشكل مباشر على نمو سوق الزراعة الدقيقة.
لمعرفة المزيد عن الدراسة، قم بزيارة: https://www.databridgemarketresearch.com/ar/reports/global-precision-agriculture-market
تتضمن أحدث التطورات في مجال حماية النباتات لأغراض الزراعة أنظمة رش آلية آلية مدعومة بالبرمجيات والرشاشات الكهروستاتيكية بمساعدة الهواء. ويتزايد اعتماد هذه التكنولوجيات، وهي تعمل على تحسين التوزيع الفعال للأسمدة الكيماوية وغيرها من المواد على المحاصيل وكروم العنب والبساتين والنباتات والأشجار. أنها تضمن التغطية المناسبة مع تقليل الهدر.
شهد سوق الرشاشات الزراعية تطورات كبيرة في تقنيات الرش، مما أدى إلى تعزيز كفاءة التطبيق وتقليل الفاقد الكيميائي. يقوم المصنعون بتطوير رشاشات ذات تصميمات محسنة للفوهات، مثل الفوهات المستحثة بالهواء وتقنيات تقليل الانجراف، لضمان تطبيق الرش الدقيق والموجه مع تقليل الانجراف والآثار خارج الهدف. علاوة على ذلك، فإن دمج الذكاء الاصطناعي وخوارزميات التعلم الآلي في أجهزة الرش يتيح المراقبة في الوقت الفعلي وتعديل معلمات الرش، مما يؤدي إلى تعزيز فعالية الرش.
خاتمة
لقد نظر المزارعون دائمًا إلى التقنيات الجديدة كوسيلة لخفض التكاليف. وبالإضافة إلى ذلك، فإن ارتفاع الدخل وزيادة المعرفة وقنوات الاتصال المحسنة يدفع المستهلكين إلى المطالبة بأغذية منخفضة التكلفة ذات جودة أعلى يتم إنتاجها بشكل متزايد من خلال الطرق العضوية في العديد من البلدان، مع مزيد من التنوع والاتساق وتوافرها على مدار العام. وفي الوقت نفسه، يطالب المستهلكون بشكل متزايد بإنتاج غذائهم باستخدام تقنيات تحافظ على الموارد الطبيعية، وتحد من الضغوط البيئية، وتولي اهتمامًا أكبر لاستمرارية المناطق الريفية ورعاية الحيوان.
وفقًا لتحليل Data Bridge Market Research، بلغت قيمة سوق حلول الزراعة الذكية العالمية 14.11 مليار دولار أمريكي في عام 2021، ومن المتوقع أن تصل إلى 42.06 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2029، مسجلاً معدل نمو سنوي مركب قدره 12.90٪ خلال الفترة المتوقعة 2022-2029.
لمعرفة المزيد عن الدراسة، قم بزيارة: https://www.databridgemarketresearch.com/ar/reports/global-smart-agriculture-solution-market
تعتبر ممارسات وقاية النباتات من أهم الأنشطة أثناء إنتاج المحاصيل. لقد زاد التقدم في تكنولوجيا الرش في الماضي القريب. لقد اكتسبت الروبوتات وتقنيات الرش التلقائي مثل الرشاشات ذات المعدل المتغير، والرشاشات بدون طيار، والرشاشات الكهروستاتيكية المزيد من الاهتمام لتحسينها. إن تقنيات الرش المتقدمة هذه لا تقلل من تكلفة العمالة فحسب، بل إنها فعالة أيضًا في حماية البيئة. يجري الباحثون دراسات تجريبية حول تصميم وتطوير واختبار تقنيات الرش الدقيقة للمحاصيل والبساتين. كما يتم إجراء دراسات المحاكاة من قبل الباحث لزيادة كفاءة جهاز الرش وتحسين التصميم للاستفادة بشكل أفضل.
علاوة على ذلك، تشهد صناعة أجهزة الرش الزراعية الدولية زيادة في التعاون والشراكات بين مختلف أصحاب المصلحة. يتعاون مصنعو الرشاشات مع شركات التكنولوجيا الزراعية والمؤسسات البحثية وجمعيات المزارعين للمشاركة في تطوير حلول مبتكرة وتبادل المعرفة وتحسين ممارسات الصناعة. تعمل عمليات التعاون هذه على تعزيز التلقيح المتبادل للأفكار، وتشجيع التقدم التكنولوجي، وتعزيز الممارسات الزراعية المستدامة على نطاق عالمي.
وقد خدمت DBMR أكثر من 40% من شركات Fortune 500 على المستوى الدولي ولديها شبكة تضم أكثر من 5000 عميل. سيكون فريقنا سعيدًا بمساعدتك في الرد على استفساراتك. يزور، https://www.databridgemarketresearch.com/ar/contact
اتصل بنا
