د. محمد يوسف يكتب: الزراعة الذكية وتعظيم الإستفادة من الموارد المائية

القطاع الزراعي من القطاعات الحيوية لما له من أهمية كبيرة لتحقيق الأمن الغذائي حيث في ظل الزيادة السكانية وتناقص الرقعة الزراعية والتغيرات المناخية العالمية كاد الامل مستحيل لتحقيق الأمن الغذائي إلى أن جاءت قيادة حكيمة بذلت قصارى جهدها في تعظيم وتطوير قطاع الزراعة وتعظيم الاستفادة من الموارد المائية من خلال مشروع ال100 ألف فدان صوب زراعية ومشروع تطوير الرى الحقلى وأتباع نظام الرى الحديث والتحول من نظام الرى التقليدي بالغمر إلى نظام الرى الحديث بالتنقيط ليس هذا فقط بل جاء المشروع القومي لتأهيل وتبطين الترع والمصارف بطول 7000 كم طولى على مستوى الجمهورية وانشاء محطات عملاقة لتدوير ومعالجة مياه الصرف الصحي والزراعى والصناعي معالجة ثلاثية بما يعادل نحو 2 مليار متر مكعب سنويا لإعادة استخدامها في الزراعة والاستهلاك المنزلى وأخيرا وليس بآخر إهتمام القيادة السياسية بتطبيق منظومة الزراعة الذكيةSmart Agriculture ومنها منظومة الرى الذكى والتسميد الذكى ومنظومة التنبأ بمكافحة الآفات الزراعية بنظام الذكاء الاصطناعي بهدف ترشيد استخدام المياه في الزراعة وتقليل العشوائية في استخدام الأسمدة الكيماوية والمبيدات الحشرية.
ويمكن تعريف الزراعة الذكية على أنها نظام يعتمد على تطبيق التكنولوجيا الحديثة في قطاع الزراعة بداية من تسوية الارض للزراعة مارا بوضع البذرة والرى والتسميد والمكافحة حتى حصاد المحصول وتخزينه بطرق مستدامة ونظيفه.والدخول فى مجال الزراعة الذكية والدقيقة التى تعتمد على استخدام التقنيات الحديثة مثل الاستشعار عن بعد ونظم المعلومات الجغرافية وإنترنت الأشياء ونظم الذكاء الاصطناعى أصبح سمة العصر وذلك بهدف رفع كفاءة الإدارة الزراعية للمحاصيل ابتداء من تجهيز الأرض وحتى عمليات الحصاد وبالعلم الحديث تتم عمليات مراقبة المحاصيل والتعرف على الآفات ونوعيتها، وتحديد الكميات والتوقيتات المناسبة لاستخدام الأسمدة والمبيدات ومواعيد الرى حيث إن توفر المعلومات المناسبة فى الوقت المناسب للقائمين على إدارة المزرعة يحقق أعلى كفاءة للإدارة الزراعية من خلال اتخاذ القرار المناسب فى الوقت المناسب مما يسهم فى رفع الإنتاجية وانخفاض التكاليف وتحقيق الجودة المطلوبة للمحاصيل وتوفير المياه والحفاظ على التربة وغيرها من الفوائد .او بمعنى مبسط هى عبارة عن الكميات والاضافات المحددة من الأسمدة والمبيدات ومياه الرى في الوقت المحدد وفى المكان المستهدف.
وتأتي منظومة الرى الذكى فى الترتيب الأول والتى تعتبر أحد أجنحة الزراعة الذكية وتلقى اهتمام كبير من الدولة لتعظيم الاستفادة من الموارد المائية.
ويمكن تعريف منظومة الرى الذكى على أنه اسلوب عالى التكنولوجيا يعتمد على استشعار محتوى الرطوبة الأرضية بالتربة من خلال زراعة أجهزة دقيقة ومجسات أو sensor هذه المجسات لها القدرة على تتبع مستوى الرطوبة بالتربة ولها القدرة على مراقبة الظروف الجوية المحلية وتقوم تلك الأجهزة تلقائيا بضبط جداول الرى وفقا الاحتياجات الفعلية للنبات داخل الحقل أو من خلال mobile application. حيث يتم فتح نظام رى الأرض وغلقه عن طريق رسالة يتم استقبالها عبر الهاتف المحمول من خلال المجسات أوsensor منزرع بالأرض يتتبع مستوى الرطوبة بالتربة وهذه الرسالة تعطي المزارع أمر برى الأرض أو العكس.
حيث يمكن ربط المحتوى النتيروجينى بالتربة بكميات الإنتاج فمثلا وزارة الزراعة محددة عدد وحدات الأزوت لكل محصول فعلى سبيل المثال القمح يحتاج 100 وحدة ازوت والمخزون بالتربة 30 وحدة ازوت فنجد أن المزارع في الزراعة التقليدية يضيف 100 وحدة ازوت لكن في نظام الزراعة الذكية عن طريق استشعار محتوى التربة من المغذيات خاصة النيتروجين يمكن اضافه عدد وحدات النيتروجين المطلوبة من خلال خرائط للعناصر الغذائية أى إضافة 70 وحدة ازوت بدلا من 100 وحدة ازوت بناء على التنبأ والاستشعار بمخزون التربة من المغذيات النباتية الأمر الذي يؤدى إلى ترشيد استخدام الأسمدة الكيماوية إذا الزراعة الذكية تعطي النباتات المقنن المائى والسمادى والمبيدات الحشرية بالضبط بالتالى الحصول على زيادة في الانتاجية وبجودة عالية خالية من متبقيات المبيدات والأسمدة تصلح للتصدير.
ولكن قبل تطبيق نظام الرى الذكى بالمزرعة يجب تصميم قاعدة بيانات كاملة تشمل نوع التربة ومحتوى التربة من المغذيات النباتية والتركيب المحصولى والموقع الجغرافي للمزرعة حتى يمكن عمل إدارة متكاملة من أول الزراعة حتى موسم الحصاد وأيضا يتم ربط قاعده البيانات الخاصة بمزرعتى بقاعدة البيانات الخاصة بنظم المعلومات الجغرافية.
ومن أهم التقنيات التى تستخدم فى الزراعة الذكية
1- الاستشعار عن بعد مثل استخدام الصور الجوية وصور أقمار صناعية وأجهزة محمولة تستخدم لقياس مستوى الرطوبة بالتربة والمحتوى الغذائي حيث أن الاستشعار عن بعد يمكنى من أخذ بصمة عن الهدف الموجود بناء على الانعكاس الصادر من النبات هل النبات سليم أو صحى هل النبات مصاب ب0فه هل محتواه من العناصر الغذائيه منخفض هل مصاب بأمراض فطرية أو غيرها او هل النبات يحتاج إلى الرى.
2- نظم المعلومات الجغرافيه ويعتمد على عمل قاعدة بيانات كاملة للمزرعة كما سبق.
3-GPS
من خلاله يمكن معرفة الإمكان المنحدرة أو المرتفعة أو المنخفضة.
بدأ تطبيق نظام الزراعة الذكية أو الرى الذكى فى التسعينات في دول العالم المتقدمة من خلال استخدام نظم المعلومات الجغرافيه وGPS وتقنيات الاستشعار عن بعد وكانت أول دول العالم في هذا المجال امريكا الشماليه ألمانيا انجلترا بلجيكا الصين
وماذا عن أهمية منظومة الرى الذكى فى مصر
-تقليل تكاليف مستلزمات الإنتاج أو المدخلات.
-ترشيد استخدام الأسمدة الكيماوية والمبيدات الحشرية
-ترشيد استخدام المياه في الزراعة بنسبة تصل إلى 70% .
-زيادة إنتاجية المحاصيل الزراعية- مضاعفة دخول الأسرة الريفية - زيادة حجم الصادرات الزراعية- ضبط آليات السوق والاسعار- ضبط الكثافة النباتية داخل الحقل- استدامة الموارد من خلال تعظيم استخدام الموارد الطبيعية - تقليل الفجوة الغذائية مقابل الزيارة السكانية- القدرة على التكيف مع التغيرات المناخية-تقليل الانبعاثات الناتجة من القطاع الزراعي والتى لها دور في الاحتباس الحراري خاصه غازى ثانى أكسيد الكربون والميثان-تقليل الأخطاء البشرية أثناء العمليات الزراعية- الحفاظ على البيئة والتنوع البيولوجي-تعظيم الإنتاج من خلال تقليل المخاطر التي يتعرض لها النباتات خلال العمليات الزراعية-الحفاظ على بناء التربة ومحتواها من الكائنات الحية الدقيقة.