spow 44197 اشتراک گذاری ارسال شده در 1 بهمن، ۱۳۹۱ کشاورزی دقیق (Precision farming) مقدمه بی شک اهمیت غذا و امنیت غذایی به عنوان یکی از چالش های عصر حاضر و آینده از کسی پوشیده نیست. افزایش روزافزون جمعیت از یک سو و کمبود زمین های قابل کشت از سوی دیگر ، بشر را به سمت افزایش عملکرد در واحد سطح سوق داده است. از طرف دیگر کمبود آب و حساسیت دانشمندان در قبال حفظ محیط زیست و حفظ منابع انرژی ، متخصصین علوم کشاورزی را بر آن داشت تا با ایجاد شیوه های نوین در مدیریت مزرعه ،علاوه بر بهینه سازی مصرف نهاده ها، عملکرد را نیز افزایش داده و در نهایت بازده ی اقتصادی را بالا ببرند. درراستای چنین اهدافی بود که کشاورزی دقیق به عنوان یکی از نوین ترین راهکارها جهت کاربرد ابزار و ماشین در عملیات کشاورزی پا به عرصه ی دنیای تکنولوژی جدید نهاد. کشاورزی دقیق، چشم اندازی از کشاورزی آینده است که ماهواره ها، حسگرها sensors))، نقشه ها و داده ها ی حاصل از دور سنجی(Remote sensing) را به کمک کشاورز آورده و دقت عمل او را بالا تر می برد. البته ایده اصلی کشاورزی دقیق در سال 1920 قوت گرفت ولی در حدود سال 1990 جنبه ی واقعی بیشتری پیدا کرد. فرق اساسی بین کشاورزی مرسوم و کشاورزی دقیق، سوای بکارگیری تکنولوژی فضایی، سیستم های جانبی در کنار تجهیزات معمول در کشاورزی مرسوم در اندازه ی کوچکترین سطح ممکن به عنوان واحد مدیریتی است. بدیهی است که در سطح یک مزرعه هر چند کوچک، با متغیر های مختلفی روبرو هستیم .تفاوت ویژگی خاک قسمت های مختلف از یک سو و نیازهای گیاهان بخشهای مختلف از دیگرسو و نیز سایر عوامل متغیر در سطح مزرعه نیازمند اعمال مدیریت متغیر و متناسب با هر قسمت از مزرعه می باشد که نیاز به چنین مدیریت متغیری، فلسفه ی اصلی پیدایش سیستم کشاورزی دقیق بوده است. در این سیستم که گاهی آنرا کشاورزی "خاص مکانی " هم می نامند، بعد از برآورد مقدار اختلافات بین واحدهای مدیریتی مزرعه، میزان ورودی های(Inputs ) مختلف مانند بذر، سم، کود و عمق کاشت به تناسب اختلافات (نیازها) اعمال می شود . با این کار نهاده ها ی کشاورزی و مواد شیمیایی مصرفی همچون کود های شیمیایی، آفت کش ها و علف کشها دقیقاً به همان میزان مورد نیاز هر بخش کوچک از مزرعه، بکار برده می شود، نه بیشتر و نه کمتر. یکی از موارد مهم در این تکنولوژی، نقشه های الکترونیکی (Electronic maps) هستند که توسط سیستم سنجش از راه دور (ماهواره ها و رادارها) از مزارع مختلف تهیه می شوند. این نقشه ها که مقدار اختلافات را در نقاط مختلف مزرعه نشان می دهند به حافظه ماشین های جدید که با تکنولوژی دقیق کار می کنند و تحت عنوان ماشین های پخش متغیر (Variable Rate Applications) می باشند سپرده می شوند تا این ماشین ها مقدار ورودی ها را براساس اطلاعات نقشه، به تناسب مقدار مورد نیاز اعمال کنند. علاوه بر نقشه های الکترونیکی، حسگرها نیز برای نشان دادن اختلافات درون مزرعه ای در نقاط مختلف آن، کاربرد بسزایی دارند. علی رغم اینکه در نگاه اول کاربرد کشاورزی دقیق مدیریت پیچیده ای را می طلبد و از طرفی توجیه اقتصادی چنین سیستمی با تردید هایی مواجه است امّا بنظر می رسد با چالشهای موجود در جهان امروز، نسلهای آینده ناگزیر به روی آوردن، به چنین شیوه هایی خواهندبود. هرچند که در حال حاضر نیز این نوع سیستم مدیریت مزرعه درکشورهای پیشرفته بویژه امریکا در حال تبدیل به سیستم رایج کشاورزی می باشد. سهولت دسترسی به ابزارها و تکنولوژی پیشرفته در این کشورها و همچنین سطح وسیع اغلب مزارع، از دیگر عوامل روی آوردن این کشورها به این نوع سیستم کشاورزی است. از جمله محدودیت های حاکم بر تکنولوژی دقیق در کشاورزی; هزینه ی نسبتاً بالای آن، لزوم تصحیح اولیه ی داده ها و نقشه های آن با واقعیت ها، عدم بیان علت ها (بلکه فقط معلولها و واقعیت های موجود را نشان می دهد) می باشد. بخاطر این محدودیت ها، کشاورز باید ابتدا به ارزیابی اقتصادی بکارگیری آن بپردازد و از همه مهمتر توصیه شده است که کشاورز باید به محاسبه و برآورد اختلاف داخل مزرعه ای خود اقدام کند و سپس اگر اختلاف درون مزرعه ای خود، از حدی بالاتر بود، از تکنولوژی دقیق استفاده کند. لازم است این نکته را متذکر شویم که اختلاف درون مزرعه ای می تواند اختلاف در پستی و بلندی، مقدار عنصر خاصی در خاک، حاصلخیزی خاک، عمق خاک زراعی و غیره باشد. اهمیت کشاورزی دقیق و تکنولوژی آن با توجه به محدودیت منابع و افزایش روزافزون جمعیت، بسیار روشن است امّا آنچه باید مورد بحث قرار گیرد و در مورد آن تحقیق و بررسی جدی صورت گیرد؛ سیاست های کلان و برنامه ریزی های بلند مدّت و کوتاه مدّت کشور در ارتباط با این تکنولوژی است. انتقال بطنی وتدریجی این تکنولوژی، تناسب سازی بکارگیری آن با وضعیت خاص کشور ، اعمال برنامه هایی جهت بکارگیری آن در مناطق خاص کشور به صورت آزمایشی و احداث مراکز تحقیقاتی در کنار این مناطق، تلاش درجهت تطبیق تکنولوژی موجود در کشور چه داخلی و چه وارداتی با این تکنولوژی، شکل های مختلفی هستند که در این ارتباط می توانند مدنظر قرار گیرند، که برای این منظور داشتن برنامه مدون و سیاست مشخص با پشتوانه ی اجرائی بالا، لازم به نظر می رسد. تعریف کشاورزی دقیق کشاورزی دقیق به روشی از مدیریت محصول اطلاق می گردد که بوسیله ی آن، واحدهای مختلف از یک زمین زراعی با سطوح مختلفی از نهاده ها مدیریت می شود که این مدیریت بستگی به پتانسیل عملکرد محصول در منطقه ی مورد نظر دارد. فواید انجام این روش از کشاورزی عبارت است از: 1- هزینه ی تولید محصول در منطقه ی مورد نظر کاهش یابد. 2- خطر آلودگی زیست محیطی به واسطه ی استفاده ی بهینه از کودها و مواد شیمیایی به حداقل می رسد. کشاورزی دقیق یک سیستم مدیریت کشاورزی تکامل یافته است که شامل تعداد زیادی تکنولوژی می باشد. این ابزارهای تکنولوژی، اغلب شامل سیستم موقعیت یاب جهانی، سیستم اطلاعات جغرافیایی، سیستم سنجش و کنترل بازده، تکنولوژی پخش متغیر و سنجش از راه دور(دورسنجی) است. متن کامل تحقیق 26 صفحه ای در زمینه کشاورزی دقیق را از فایل پیوست دریافت نمایید: برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید. ورود یا ثبت نام 5 لینک به دیدگاه
soil eng 17164 اشتراک گذاری ارسال شده در 5 تیر، ۱۳۹۲ بکارگيري سيستم سنجش از راه دور در كشاورزي دقيق نقشه هاي خاك و زهكشي مديريت منطقه اي و نقشه هاي خاك نقشه هاي خاك همواره جهت تعيين مديريت منطقه اي مورد استفاده قرار مي گيرند. نقشه هاي خاك به عنوان اطلاعات پايه اي در سيستم اطلاعات جغرافيايي مورد استفاده قرار مي گيرند. تكنيك كرت هاي نمونه گيري، نمونه هاي مجزايي از خاك را که از كرت هاي هم اندازه و يكسان در سطح مزرعه مي گيرد. مشكلي كه در اين سيستم نمونه گيري وجود دارد وجود تنوع بسيار زياد در نوع خاک هر کرت مي باشد. چنين اختلافاتي تعيين ويژگي هاي خاک هر کرت را جهت مديريت نهاده هاي مصرفي دشوار مي سازد. . جهت به حداقل رساندن اين مشكل، كرت هاي كوچكتر مورد استفاده قرار مي گيرد .بنابراين تعداد کرت ها افزايش يافته که در نتيجه ي آن بايستي نمونه هاي بيشتري تهيه کرد. نمونه گيري از خاك بيشرين بخش هزينه هاي كشاورزي دقيق را در بر مي گيرد. نقشه هاي زهكش خطوط آجري زهكش زير سطحي كه از 50 سال قبل يا بيشتر درخاک زيرين نصب شده اند امروزه به صورت کامل يا جزيي از آن به خوبي كار مي كند. اغلب، خطوط آجري قديمي تر به واسطه ي مرگ صاحبان مزرعه يا فروش مزرعه از بين رفته است. در برخي از مناطق طرح تجهيز صاحبان مزرعه به صفحات زهكش آغاز گرديده است. اين زهكش هاي داراي ثبت كننده هاي استاني مي باشند. اين عمل براي بدست آوردن نقشه هاي زهكشي دقيق براي اهدافي چون تعمير و نگهداري و احداث سيستم هاي زهكش مفيد مي باشد. احداث زهكش هاي جديد ممكن است باعث قطع كردن و بريدن خطوط زهكش قبلي در مکان هاي نا شناخته گردد. ساخت كودده هاي دامي اي كه باعث قطع كردن و برش خطوط قديمي ناشناخته زهكش مي گردد، موجبات آلودگي هاي زيست محيطي بواسطه ي نشت كود از خطوط قديمي را فراهم مي آورد. به نظر مي رسد عكس هاي رنگي مادون قرمز هوايي يك وسيله ي مؤثر جهت موقعيت يابي خطوط آجري زهكش هاي زير سطحي مي باشد. تصاوير هوايي مادون قرمز حالت هاي مختلفي از رنگ خاكستري را نشان مي دهند كه البته ميزان اين رنگ بستگي به نوع خاك و ميزان رطوبت آن دارد. براساس ميزان انعكاس از سطح خاك، ميزان رطوبت و نوع خاك تعيين مي گردد. در خاك هاي خشك ميزان انعكاس بيشتر و در خاكهاي مرطوب ميزان بازگشت و انعكاس كمترين مقدار است. نتيجه ي حاصل از اين تصاوير، تعيين محل دقيق خطوط زهكش و تعيين سلامت سيستم زهكش در مزرعه است. عكس هاي رنگي هوايي معمولي جهت تعيين محل خطوط زهكش ها مورد استفاده قرار مي گيرند. اين عكس ها اطلاعاتي همانند اطلاعات عكس هاي رنگي مادون قرمز در اختيار كشاورز قرار مي دهد با اين تفاوت كه هزينه ي آن ها كمتر است. به عنوان نمونه اگر خاك كاملا خشك باشد، خطوط زهكش قابل رؤيت نمي باشد(همانند عكسa). عكس(b) موقعيت زمين را پس از يك بارندگي كافي نمايش مي دهد. جهت بدست آوردن عكس هاي با دقت بيشتر و با سرعت بيشتر، از تصاوير و عكس هاي هواپيما بهره مي گيرند. كنترل و مديريت سلامت محصول داده هاي حاصل از دورسنجي و عكس ها اين امكان را براي كشاورز فراهم مي آورد تا شرايط وسلامت محصولات را کنترل کند. دورسنجي چند طيفي(multispectral) ، نور منعكس شده اي را كه با چشم غير مسلح قابل رؤيت نمي باشد آشكار مي كند. كلروفيل برگ گياهان، رنگ سبز را منعكس مي كند و اين در حالي است كه طول موج هاي قرمز و آبي منتشر شده از خورشيد را جذب مي كند. گياهان تحت تنش، طول موج هاي متنوعي از نور را منعكس مي كنند كه اين طول موج ها با طول موج هايي كه از گياهان سالم منعكس مي شود تفاوت دارد. گياهان سالم ا نرژي مادون قرمز بيشتري را نسبت به گياهان ناسالم و با بافت اسفنجي منعكس مي كنند. امواج مادون قرمز منعكس شده از سطح گياهان، منطقه ي گياهان تحت تنش و استرس را قبل از آنکه نمايان شوند مشخص کرده و بدين وسيله كشاورز زمان کافي براي بررسي تنش و کاربرد تيمار مناسب براي رفع تنش دارد. تنش آبي استفاده از سيستم دورسنجي براي تخمين مستقيم ميزان رطوبت زمين موفق نبوده است. حسگرهاي SAR (Synthetic Aperture Radar)، به رطوبت خاك حساس هستند و جهت تخمين ميزان رطوبت به صورت مستقيم به كار مي روند. اطلاعات حاصل از SAR نيازمند پردازش هاي زيادي جهت حذف پارازيت هاي غالب بر سطح زمين همانند ناهمواري ها، پوشش گياهي و عوارض زمين مي باشد. کاهش ميزان تبخيروتعرق محصول شاخص تنش رطوبتي وساير مشکلات بوجود آمده براي گياه ،همانند بيماري گياه وهجوم حشرات مي باشد. تصاوير دورسنجي با مدل شاخص تنش رطوبتي يک محصول(" CWSI") تركيب مي شود و جهت تخمين ميزان تنوع رطوبتي درزمين زراعي مورد استفاده قرار مي گيرد. تصاوير هوايي همه رنگ نمايانگر مشکلات استفاده از تجهيزات آبياري نقطه اي مي باشد. نوارها در تصاوير پوشش گياهي نقاطي هستند كه مشخص كننده ي وجود مشكل در نازل هاي(سر لوله هاي) وسايل پخش آب مي باشد. مديريت علف هرز يكي از اهداف كشاورزي دقيق کاهش نهاده هاي مصرفي است كه نتيجه ي آن صرفه جويي در هزينه ها و بهبود زيست محيطي مي باشد. در روش هاي سنتي كشت و كار، علف كش ها در كل سطح زمين مورد استفاده قرار مي گيرد، در حاليکه پخش متغير با تشخيص دقيق مکاني، از علف كش ها تنها در مناطقي كه علف هاي هرز وجود دارند استفاده مي كند. دور سنجي هوايي تا به حال كارايي بسيار خوبي براي مديريت و تعيين دقيق پراکندگي علف هاي هرز نداشته اند. برخي از مشكلاتي كه با آن مواجه شده اند اين است كه علف هاي هرزطوري درسطح مزرعه پراکنده مي شوند که از نظر طيف سنجي يکسانند و به تصاوير با دقت زياد و کيفيت بسيار بالا جهت شناسايي آنها نياز است. استفاده از سيستم تكنولوژي ماشين بينايي بر روي سمپاش ها موجب تعيين مكان علف هرز به صورت مستقيم مي شود. نزديک شدن به محصولات موجب ايجاد کيفيت هاي بالاي فضايي مي شود. سيستم مشاهده ي ماشيني توانايي كار در زمين زراعي با قابليت تغييرات آني را دارا مي باشد كه جهت كنترل سمپاش ها مفيد مي باشد. رديابي حشرات دورسنجي هوايي يا فضايي جهت تعيين محل دقيق حشرات بطور مستقيم موفق نبوده است. رديابي غير مستقيم حشرات در يك منطقه كه بر اساس ظهور تنش در گياهان صورت مي گيرد در گياهان يكساله كاربرد ندارد.آسيب هاي اقتصادي حاصل از درمان باآشكار شدن تنش توسط سنجش از راه دورافزايش مي يابد. حشره شناسان ترجيح مي دهند كه به صورت مستقيم با ديده باني حشرات را در مزرعه رديابي کرده و با مبارزه ي شيميايي آن ها را از بين ببرند تا عمل آنها موثر و همچنين اقتصادي باشد. تنش مواد غذايي با بهره گيري از تصاوير هوايي رنگي مادون قرمز مي توان تنش نيتروژن را در يك مزرعه مشخص نمود. انعكاس طول موج هاي نزديك مادون قرمز بستگي بسيار زياد به مقدار نيتروژن موجود در زمين دارد. تخمين مقدار نور قرمز منعكس شده جهت تعيين واقعي بازده محصول مناسب است. سيستم هاي پشتيباني ازتصميمات مديريتي تنها بدست آوردن اطلاعات از اختلافات مزرعه مشكلي را رفع نمي كند ، بلكه چند نوع سيستم پشتيباني از تصميمات("DSS ") به منظور ارائه ي توصيه هاي VRT نياز است. Russoو Dantinneمراحل زير را براي يک DSSپيشنهاد کرده اند: 1- مناطق زيست محيطي و بيولوژيکي وپروسه هايي که قابل کنترل ويا قابل تبديل جهت هر چه بهتر شدن توليد هستند در داخل مزرعه مشخص شود . 2- حسگرها و تجهيزات پشتيباني براي ثبت و ضبط اطلاعات انتخاب شود. 3- انتخاب، ذخيره و تبادل اطلاعات بدست آمده از زمين صورت پذيرد. 4- داده ها با پردازش مناسب به اطلاعات و دانش مورد استفاده تبديل گردد. 5- اطلاعات به گونه اي در غالب يک فرم تهيه شوند كه قابل تفسير جهت اخذ تصميمات درست باشند. چشم اندازي به آينده و توسعه ماهواره هاي نسل آينده تصاوير با دقت بيشتر در اختيار ما قرار مي دهند و همچنين پرتاب ماهواره هاي بيشترموجب افزايش دقت تصاوير مي گردد.همچنين زمان رسيدن داده هاي حاصل از دورسنجي به پايگاه هاي زميني توسعه داده خواهد شد. روزي ماهواره هايي خواهيم داشت که داده هاي دورسنجي را در آن واحد در اختيار ما مي گذارند. علاوه بر اين تحقيقات دانشگاهي بيشتر از پيش روي دلايل تنوع منظم خاک و محصول تمرکز مي کند تا بتواند اين تغييرپذيري را اندازه بگيرد. همچنين تاکيد بيشتري بر روي تكنولوژي انتقال اطلاعات از دانشگاه به مراكز كشاورزي خواهد شد. علاوه بر اين، بهاي داده هاي دورسنجي و سايرتجهيزات مرتبط باكشاورزي دقيق در آينده كاهش مي يابد تا جايي که هم اندازه ي سود حاصل از آن باشد.اين کاهش جز با ورود شرکت هاي بيشتر دربخش تکنولوژي اطلاعات کشاورزي به بازار ميسر نخواهد شد. كشاورزي دقيق را بايد از كجا آغاز كرد؟ كشاورزي دقيق را نمي توان تنها با يك دستگاهGPSيا يك کنترل کننده ی عملكرد محصول در مزرعه اجرا كرد.اين سيستم را زماني مي توان در مزرعه به طور كامل پياده كرد كه كشاورز يك سيستم مديريتي جديد را در مزرعه خود بكارگيرد.بدون شك مهم ترين وابتدايي ترين عامل پيشرفت و مؤفقيت در اعمال كشاورزي دقيق، افزايش معلومات و اطلاعات كشاورز در خصوص منابع طبيعي مزرعه مي باشدكه اين خود موجب ايجاد درك بهتري از نوع خاك، هيدرولوژي،ميكرواقليم ها وعكس هاي هوايي مي شود. يك كشاورز بايستي اين توانايي را داشته باشدتا قبل از آنكه نقشه ي عملكرد محصول بدست وي برسد بتواند عوامل مختلف موجود در مزرعه را كه در ميزان عملكرد محصول مؤثر هستند شناسايي كند. نقشه هاي عملكرد محصول نيز فقط به عنوان يك داده ي مورد تاييد كه نتايج حاصل از ميزان اختلافات موجود درقسمت هاي مختلف مزرعه رانشان مي دهد براي كشاورز مفيد است. يكي از مهم ترين منابع اطلاعاتي عكس هوايي تهيه شده توسط ماهواره ها از مزرعه مي باشد كه بدون وجود آن كشاورز نبايد سيستم كشاورزي دقيق را در مزرعه ي خود اعمال كند. طبق نظر دكتر بهروزي لار ، استاد بازنشسته ي دانشگاه تهران، براي شروع كشاورزي ماهواره اي مي توانيم از مزارع بزرگ مانند دشت مغان با 48هزار هكتار مساحت ،آستان قدس با صنايع جانبي نيشكر با 80 هزار هكتار زمين به طور آزمايشي شروع كنيم و اگر نتيجه رضايت بخش بود كه قطعا چنين است اين شيوه را به كل كشور تعميم دهيم. برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید. ورود یا ثبت نام 2 لینک به دیدگاه
ارسال های توصیه شده