نقش داده‌های آب و هوایی در کشاورزی دقیق
ابتدا یک سوال مهم: با کشاورزی دقیق آشنا هستید؟!
کشاورزی دقیق یا Precision Farming یک تعریف جدید در کشاورزی است. امروزه دغدغه افزایش عملکرد زمین‌های زراعی در واحد سطح، بشر را به سمت استفاده از روش‌های نوین در مدیریت مزرعه هدایت کرده است، چراکه بکارگیری این روش‌ها بهینه‌سازی مصرف نهاده‌ها، بهبود کیفیت محصول، بهبود بازدهی استفاده از مواد شیمیایی، حفظ انرژی و حفاظت از محیط زیست را در پی خواهد داشت. کشاورزی دقیق دیدگاهی امروزی و بر پایه دانش است که در آن، ماهواره‌ها، حسگرها، نقشه‌ها و داده‌های حاصل از سنجش از راه دور به کمک کشاورز آمده تا دقت عمل او را بالاتر ببرند. گستردگی امکاناتی که کشاورزی دقیق به همراه می‌آورد به حدی است که شاید بتوان آن را انقلابی بزرگ در صنعت کشاورزی و راهی به سوی آینده دانست.
این بار با نگاهی جزئی‌تر به بررسی یکی از عوامل بسیار مهم در کشاورزی دقیق خواهیم پرداخت: تغییرات اقلیمی.
تغییرات اقلیمی و گرمایش زمین:
یکی از مهم‌ترین عواملی که بر روند کشاورزی تأثیر می‌گذارد، تغییرات اقلیمی است. تغییرات اقلیمی و گرمایش زمین از مهم‌ترین مسائل روز دنیا به شمار می‌روند و در هر نقطه از زمین می‌توان اثرات گوناگون آن را بر فعالیت‌های انسانی، مثل کشاورزی، مشاهده کرد. اما پیامدهای تغییرات اقلیمی بر کشاورزی چه بوده است؟
تغییرات اقلیمی از جمله کاهش بارندگی‌های فصلی، موجب تغییر نحوه کشت محصولات شده است. بسیاری از اراضی زیر سطح کشت دیم از بین رفته و در نتیجه، کشاورزان به استفاده از کشت‌های آبی روی آوردهاند که این امر باعث افزایش بی‌رویه در مصرف آب و منابع آبی زیرزمینی و افت سطح آب‌های زیرزمینی و منفی شدن بیلان آبدهی چاه‌ها شده است.این تغییرات همچنین اثر مستقیمی بر افزایش سطح بیکاری در حوزه کشاورزی داشته است. افزایش دما در طول فصل رشد باعث اثر منفی بر عملکرد بسیاری از گیاهان زراعی و باغی شده، به طوری که نتایج تحقیقات انجام شده نشان می‌دهد که به ازای افزایش یک درجه دما مقدار عملکرد در هکتار ۰.۳۸ درصد کاهش می‌یابد.
عوامل هواشناسی مهم‌ترین تأثیر را در عملیات کشاورزی دارند. حتی پراکنش (درجه و میزان پراکندگی) گونه‌های گیاهان زراعی در عرض‌های جغرافیایی و ارتفاعات مختلف با عوامل هواشناسی، بخصوص بارندگی و دما ارتباطی تنگاتنگ دارد.
افزایش دمای میانگین، تغییر در الگو و توزیع بارندگی و تغییر در میزان تشعشع ورودی به سطح خاک، مواردی هستند که از آنها به عنوان تغییرات اقلیمی سال‌های اخیر در سراسر کره زمین یاد می‌شود. این عوامل تغییراتی را در تنوع گونه‌ای گیاهان و رقابت‌پذیری بین گونه‌ها، در توزیع جغرافیایی و قدرت تهاجم آفات و علف‌های هرز در نظام‌های زراعی به وجود آوردهاند. با توجه به تغییرات اقلیمی برای آنکه بتوانیم در هر منطقه حداکثر بهره‌برداری زراعی را داشته باشیم، لازم است قبل از هر گونه برنامه‌ریزی، عوامل هواشناسی و طبیعی آن منطقه مورد بررسی قرار بگیرد.
خشکسالی را از دور ببین!
با سنجش از راه دور، چه میزان اطلاعات درباره شرایط و حوادث اقلیمی زمین در دسترس ما قرار خواهد گرفت؟ ماهواره‌هایی که با هدف سنجش از دور به فضا پرتاب شده‌اند در تشخیص آب و هوا، میزان تشعشع ورودی به پوشش گیاهی، میزان بارندگی، تشخیص آتش‌سوزی‌ها، خشکسالی‌ها، پدیده‌های مربوط به آب شدن یخ‌های قطبی، تغییرات جنگل‌ها و … اطلاعاتی کاربردی در اختیار محققین و متخصصین قرار می‌دهند. در کشاورزی نیز با استفاده از ماهواره‌ها در تعیین میزان بارندگی یک منطقه و بررسی عوامل محیط زیستی آن می‌توان در مدیریت هرچه بهتر مزرعه اقدامات لازم را انجام داد.
یکی از مسائلی که امروزه کشور ما را هم درگیر کرده بحث خشکسالی‌ها است. با کمبود بارش و تأثیر دیگر پارامترهای هواشناسی مانند وزش شدید باد و کاهش رطوبت نسبی که سبب تقویت خشکسالی می‌شود، پوشش سبز گیاهی در هر منطقه کاهش می‌یابد. از دیدگاه سنجش از راه دور، خشکسالی را می‌توان با تغییرات طیفی ایجاد شده در تصاویر ماهواره‌ای که به دلیل تغییر در شرایط رطوبتی پوشش گیاهی و سطح اتفاق میافتند مورد مطالعه و بررسی قرار داد.
در تعریف خشکسالی می‌توان به خشکسالی هواشناسی، خشکسالی کشاورزی و خشکسالی هیدرولوژیکی اشاره کرد. “خشکسالی هواشناسی” زمانی اتفاق میافتد که آب و هوای خشک در منطقه‌ای غلبه یابد. “خشکسالی هیدرولوژیکی” شرایطی است که در آن، شواهد مبنی بر کاهش منابع آب بخصوص منابع آب سطحی و آب زیرزمینی مشاهده گردد و “خشکسالی کشاورزی” زمانی رخ می‌دهد که اثرات ناشی از خشکسالی بر محصولات کشاورزی رویت شود. در خشکسالی هواشناسی دمای هوا و میزان بارش دو پارامتر مهم و اساسی هستند و در خشکسالی کشاورزی میزان رطوبت خاک و تراز آب‌های زیرزمینی حیاتی و تعیین‌کننده است.
ماهواره چگونه خشکسالی را پیش‌بینی می‌کند؟
می‌دانیم که ماهواره‌ها می‌توانند شاخص‌های خاصی را در بحث کشاورزی بررسی کنند. یکی از این شاخص‌های مهمی که پاسخ پوشش گیاهی به پدیده خشکسالی را نشان می‌دهد، “شاخص وضعیت پوشش گیاهی (VCI: Vegetation condition index)“ است.
یک محقق و استاد دانشگاه هندی به نام دیپانیتا داتا و همکارانش در دپارتمان سنجش از دور و GIS دانشگاه ویدیاساگار طی تحقیقی به ارتباط بین شاخص پوشش گیاهی (VCI) با شاخص استاندارد بارش (SPI: Standardized Precipitation Index) و شاخص ناهنجاری بارش (RAI: Rainfall anomaly index) پی بردند. این رابطه نشان می‌دهد که با بررسی شاخص‌هایی که از داده‌های هواشناسی به دست می‌آیند، می‌توان خشکسالی یک منطقه و اثر خشکسالی بر زمین‌های زراعی آن منطقه را پیش‌بینی کرد و با بکارگیری این شاخص‌ها به علاوه الگوریتم‌ها‌یی خاص، می‌توان مشخص کرد که کدام مناطق و اراضی دارد به سمت خشکسالی می‌رود یا کدام منطقه قابل کشت نیست؛ در نتیجه در مدیریت بهتر منابع آب کمک بسزایی می تواند داشته باشد.
سامانه کشتیار اطلاعات هواشناسی هر منطقه را از نزدیک‌ترین ایستگاه هواشناسی نزدیک به آن منطقه جمع‌آوری می‌کند و داده‌های دقیق و مفیدی از جمله تأثیرات آب و هوا، میزان بارش، نقطه شبنم و پیش‌بینی آب و هوای ۷ روز آینده را در اختیار کشاورزان قرار می‌دهد. در قدم بعدی، ما در کشتیار با کمک متخصصین این اطلاعات را آنالیز می‌کنیم و نکات و توصیه‌های لازم را (به موقع) در جهت برنامه‌ریزی و مدیریت بهتر یک زمین زراعی به دوستان کشاورزمان یادآوری می‌کنیم.
برای درک بهتر تأثیر آب و هوا در کشاورزی، تصویری از پنل یکی از کاربران کشتیار را مشاهده کنید:
در شکل بالا می‌بینیم که در بخش هواشناسی سامانه کشتیار چه اطلاعاتی در اختیار کاربر قرار می‌گیرد و وضعیت آب و هوا، چه تأثیری بر اقدامات زراعی در مراحل مختلف کاشت و برداشت دارد.
همین حالا می‌توانید با ثبت نام در پنل سامانه کشتیار از قابلیت هواشناسی و دیگر قابلیت‌های این سامانه هوشمند، برای مدیریت بهینه زمین یا زمین‌های زراعی خود بهره ببرید.
راه‌های ارتباطی با شرکت دانش‌بنیان کشتیار:
پست‌های مربوط به این مقاله را می‌توانید در اینستاگرام مشاهده کنید:
