ما هو اجتيك؟ مستقبل الزراعة

إن الزراعة معرضة للاضطراب بسبب موجة من التكنولوجيات الناشئة التي يطلق عليها مجتمعة اسم AgTech. ومن الطائرات بدون طيار وأجهزة الاستشعار إلى الروبوتات والذكاء الاصطناعي، تتمتع هذه الأدوات المتقدمة بإمكانات هائلة لتلبية الطلب المتزايد على الغذاء والضغوط البيئية. يتناول هذا الدليل الشامل مجموعة من ابتكارات التكنولوجيا الزراعية التي تعمل على تحويل الزراعة الحديثة.

سنقوم بمسح الفئات الرئيسية مثل البرامج والأجهزة والروبوتات ونماذج تحليل البيانات التي تدعم مستقبل الزراعة. بالنسبة للمزارعين الذين يدرسون التبني، سنقوم بتحليل فوائد وتحديات التنفيذ الخاصة بـ AgTech. هناك شيء واحد يبدو مؤكدًا - وهو أن الزراعة الدقيقة والآلية المعتمدة على البيانات ستحدث ثورة في الإنتاجية والاستدامة في السنوات المقبلة.

ما هو بالضبط AgTech؟

يشير مصطلح AgTech على نطاق واسع إلى أي تقنية يتم تطبيقها لتحسين الممارسات الزراعية والإنتاجية. يتضمن مشهد التكنولوجيا الزراعية سريع التطور ما يلي:

• منصات برمجية لتحسين القرارات والعمليات.
• أدوات الأجهزة مثل الطائرات بدون طيار المستقلة والمعدات الزراعية الروبوتية.
• أجهزة استشعار متقدمة تقيس كيمياء التربة ونضج المحاصيل ومستويات الرطوبة وما إلى ذلك.
• أنظمة تحديد المواقع ورسم الخرائط والرؤية لتتبع الحقول والماشية.
• الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي ونماذج التحليلات التنبؤية.
• إنترنت الأشياء وغيرها من التقنيات الناشئة لا تزال تصل إلى المزارع.

ويهدف هذا التحول المدعوم بالتكنولوجيا إلى زيادة الإنتاجية والكفاءة بشكل مستدام مع زيادة عدد سكان العالم. تتيح AgTech أتمتة المهام الروتينية بالإضافة إلى الإدارة المستندة إلى البيانات التي لم تكن ممكنة من قبل.

يستمر التبني في التسارع حيث تثبت شركة AgTech عائدها على الاستثمار. تظهر الدراسات الاستقصائية الأخيرة أن ما يقرب من 70% من المزارع تتضمن الآن مستوى معينًا من التكنولوجيا مثل رسم خرائط نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) أو أجهزة استشعار المحاصيل. بلغ إنفاق AgTech $7 مليار في عام 2019، مع توقعات بأنه يمكن أن يصل إلى $30 مليار بحلول عام 2025. بعد ذلك، دعونا نستعرض بعض مزارع تشغيل برمجيات AgTech الحالية البارزة.

حلول البرمجيات الزراعية الحالية

تساعد البرامج المتخصصة الآن المزارع في التخطيط والتنسيق وتتبع العائدات ومراقبة المحاصيل وإدارة المخزون وتدريب الموظفين وغير ذلك الكثير. فيما يلي بعض منصات البرامج الزراعية الأكثر تأثيرًا المتوفرة:

برامج إدارة المزرعة

يساعد برنامج إدارة المزرعة المزارعين على إلقاء نظرة عامة على عملياتهم بأكملها وتحليلها وتحسينها. تقوم هذه المنصات بتجميع البيانات مثل قياس المعدات عن بعد، وغلة المحاصيل، وكشوف المرتبات، والمحاسبة، والجداول الزمنية، والتراخيص، ووثائق الامتثال والمزيد في نظام مركزي واحد. تساعد هذه البيانات الموحدة على اتخاذ قرارات أفضل بشأن الزراعة والإنفاق والتخزين والمبيعات والموارد البشرية.

تقدم الحلول الشهيرة مثل FarmLogs وCroptracker وAgrivi خططًا مجانية قوية، بينما توفر شركات مثل FarmFlo وAgriWebb وGranular برامج متميزة مع ميزات إضافية. يتكامل معظمها مع تطبيقات الهاتف المحمول للوصول إليها أثناء التنقل. تتراوح الأسعار من $8 مجانًا للفدان للوظائف المتقدمة.

برامج الزراعة الدقيقة

تستفيد الزراعة الدقيقة من نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) وخرائط نظام المعلومات الجغرافية (GIS) وأجهزة الاستشعار لتوجيه التدخلات المستهدفة للغاية في هذا المجال. تقوم البرامج المتخصصة بتجميع تدفقات ضخمة من البيانات من محطات الأرصاد الجوية، ومسبارات التربة، والطائرات بدون طيار، وأساطيل الجرارات، والمزيد لوصف إجراءات زراعية دقيقة بناءً على الظروف المحلية للغاية.

Major brands include John Deere Operations Center, Trimble Ag Software, and Climate FieldView. These programs integrate with GPS-guided autonomous tractors capable of planting, spraying, tilling and harvesting with centimeter-level accuracy. Subscriptions cost $500-$3000 annually.

برامج مراقبة/استكشاف المحاصيل

تعد المراقبة اليومية للمحاصيل لاكتشاف المشكلات مبكرًا أمرًا حيويًا ولكنها تتطلب عمالة كثيفة. يجمع برنامج مراقبة المحاصيل بين صور الأقمار الصناعية ولقطات الطائرات بدون طيار وبيانات الاستشعار والذكاء الاصطناعي لتحديد إجهاد المحاصيل تلقائيًا والتنبؤ بالعائدات وتنبيه المزارعين إلى علامات الأمراض والآفات ونقص المغذيات والمزيد.

Companies like Ceres, Gamaya, Taranis, and Agremo provide specialized crop monitoring software as a service. These tools recognize issues human scouts would miss while covering far more acreage. Programs cost roughly $2-$12 monthly per acre for standard to premium levels of analysis.

تقنيات الأجهزة الزراعية المتطورة

تستخدم الأجهزة الزراعية المتقدمة الروبوتات والأتمتة والتصوير والاستشعار للتعامل مع المهام الزراعية الأساسية بكفاءة أكبر. فيما يلي بعض أدوات أجهزة AgTech الناشئة الواعدة:

طائرات بدون طيار

طائرات بدون طيار مزودة بأجهزة استشعار وكاميرات متخصصة تقوم بمسح مساحات شاسعة بسهولة. تعمل الطائرات بدون طيار على إنشاء خرائط مفصلة للمحاصيل، والكشف عن مشاكل الري، وتحديد مواقع تفشي الآفات/الأمراض للتدخل المبكر. تتيح الطائرات بدون طيار أيضًا رشًا آمنًا ومستهدفًا للمحاصيل بأقل قدر من الانجراف.

تشمل النماذج الشهيرة سلسلة DJI Agras المصممة خصيصًا لرش المحاصيل. تقدم SenseFly وSentera أيضًا طائرات بدون طيار زراعية مزودة ببرامج تحليلية متقدمة لإضافة قيمة إلى الرؤى الجوية. عادةً ما تكلف الطائرات بدون طيار التجارية ما بين $10.000 إلى $30.000.

Discover the drones on agtecher.

أنظمة الحلب الروبوتية

تستخدم أنظمة الحلب الآلي الروبوتات لحلب الأبقار دون الحاجة إلى عمالة بشرية. يمكن لوحدة الحلب الآلية الواحدة التعامل مع ما بين 50 إلى 100 بقرة، وغالبًا ما تنتج المزيد من الحليب حيث يمكن حلب الأبقار بشكل متكرر. تقوم الروبوتات بتنظيف الحلمات، وربط أجهزة الحلب، والتحكم في تدفق الحليب.

يقدم كبار الموردين مثل Lely، وGEA Farm، وFullwood Packo، وBouMatic، وDeLaval مرابط حلب آلية كاملة. وتمكن كفاءتها المزارع من توسيع أحجام القطيع بشكل كبير. ومع ذلك، فإن كل حلبة آلية تتطلب استثمارًا يتراوح بين $150,000-$250,000.

الجرارات المستقلة والمركبات الزراعية

Self-driving tractors and other farm equipment operated via GPS eliminate the need for human drivers. Autonomous technology automates plowing, tilling, planting, spraying, harvesting and more. John Deere, Case IH and Kubota offer commercial autonomous tractors, while startups like Monarch Tractor are entering the market.

لا تزال المعدات المستقلة بالكامل باهظة الثمن، لكن تكاليفها آخذة في الانخفاض. كما تتيح نماذج الجرارات الروبوتية الجديدة كخدمة إمكانية التأجير بأسعار معقولة. إن قدرتهم على العمل في الحقول على مدار الساعة مع الحد الأدنى من الإشراف تعد بإحداث ثورة في الإنتاج.

الروبوتات الزراعية المبتكرة

While still developing, robots are taking over a growing range of farm responsibilities. Agricultural robotics innovation includes:

جامعي الفاكهة والخضروات الروبوتية

لقد كان قطف المنتجات الطازجة دائمًا عملاً بطيئًا وكثيف العمالة. لكن الروبوتات مثل Agrobot وAbundant Robotics تتميز بمقابض وأنظمة رؤية متقدمة لتحديد المنتجات الناضجة وقطفها بلطف. وعلى الرغم من محدوديتها، إلا أن قدراتها سوف تتوسع بسرعة لتشمل فواكه وخضروات إضافية.

الحشائش المستقلة

Precision weeders can thin fields and kill unwanted plants while avoiding crops. Developers like Naio Technologies و فارم وايز build robots that deploy mini-flames, electrical currents, or mechanical tools to remove weeds. Their chemical-free approach is more sustainable.

روبوتات مراقبة الثروة الحيوانية

تتحرك الروبوتات الأرضية والجوية الآن بشكل مستقل عبر الحظائر التي تراقب الحيوانات. تقوم روبوتات الثروة الحيوانية التابعة لشركات مثل Antelliq وCainthus وHerdDogg بنقل البيانات الصحية عن الحيوانات الفردية للتنبؤ بالمرض وتتبع أنماط النظام الغذائي/النشاط. المراقبة المستمرة تعمل على تحسين الرفاهية.

أنظمة التغذية الآلية

تسمح أتمتة التغذية للمزارعين بتوزيع الأعلاف بأقل قدر من العمالة. تقوم شركات مثل Lely وAGCO وPellon Group بتصنيع روبوتات كبيرة لتوزيع الأعلاف. يقومون بخلط حصص محددة لكل مجموعة من الماشية وتسليمها وفقًا لجداول التغذية المبرمجة.

نماذج وتحليلات AgTech المتطورة

تستخرج النماذج الرقمية المتقدمة وأدوات التحليلات التنبؤية الرؤى من بيانات المزرعة لتوجيه القرارات الأفضل:

نمذجة غلة المحاصيل

تقوم الخوارزميات المعقدة بتحليل بيانات الإنتاج التاريخية وأنماط الطقس وأنواع التربة والمتغيرات الأخرى للتنبؤ بمخرجات المحاصيل المتوقعة. توفر الشركات الناشئة مثل aWhere وCropMetrics خدمات نمذجة تقديرات الإنتاجية لمساعدة المزارعين على التخطيط.

التنبؤ بمخاطر الآفات والأمراض

ومن خلال تحليل بيانات الطقس في الوقت الحقيقي، واحتمال هطول الأمطار، ومرحلة نمو المحاصيل ومستويات الآفات في العام السابق، تحدد نماذج الذكاء الاصطناعي الظروف المناسبة لتفشي المرض. يسمح الإنذار المتقدم للمزارعين باتخاذ تدابير وقائية ومعالجة الأفدنة المعرضة للخطر بشكل استباقي.

الري وتحسين استخدام المياه

من خلال الجمع بين بيانات مستشعر التربة والتنبؤات الجوية، تولد الخوارزميات وصفات ري فائقة الدقة. يؤدي توجيه تطبيقات المياه بناءً على مستويات الرطوبة المحلية إلى منع الهدر مع زيادة الإنتاجية إلى الحد الأقصى.

برامج إدارة المغذيات

تصف التحليلات التنبؤية معدلات الأسمدة المثالية لكل منطقة داخل الحقل بناءً على بيانات تغذية التربة، واحتياجات المحاصيل، وأهداف الإنتاجية، ونمذجة المغذيات. تقلل هذه الدقة من الإفراط في التسميد لخفض التكاليف والتلوث.

التنبؤ بالمخزون والسلع

من خلال دمج بيانات العرض التاريخية وتقديرات الإنتاج واتجاهات الطلب والإشارات الأخرى، يمكن للمزارع التنبؤ بأحجام المخزون المثالية وأسعار السلع المستقبلية لتوجيه التسويق الأكثر ذكاءً.

تطبيق AgTech في مزرعتك

هل أنت مهتم بدمج المزيد من أدوات AgTech ولكنك غير متأكد من أين تبدأ؟ اتبع هذه العملية خطوة بخطوة:

قم بتقييم أكبر التحديات التي تواجه مزرعتك

حدد أهم المشكلات التي تعوق الإنتاجية مثل نقص العمالة أو تقلب الطقس أو تفشي الأمراض أو انخفاض الإنتاجية. وهذا يركز الاستثمارات التكنولوجية على نقاط الضعف ذات الأولوية.

ابحث عن حلول AgTech التي تعالج تلك التحديات

أدوات بحث مصممة خصيصًا لاحتياجاتك. على سبيل المثال، يمكن للمزارع التي تسعى إلى الحفاظ على المياه أن تستكشف أجهزة استشعار رطوبة التربة، أو رسم الخرائط الجوية، أو تقنيات أتمتة الري.

ابدأ صغيرًا باستخدام البرامج التجريبية

اختبر AgTech المحتملة على نطاق محدود قبل توسيع نطاق النشر. معايرة الحلول لظروف المزارع الخاصة بك. يسمح الطيارون الصغار بالتعلم قبل الاستثمارات الكبيرة.

مراجعة العائد على الاستثمار

قم بتقييم ما إذا كانت الفوائد التي تم تحقيقها من مشاريع AgTech التجريبية الخاصة بك تستدعي الاعتماد الكامل. احسب فترة الاسترداد لزيادة الاستثمارات على أساس المدخرات التي تم تحقيقها بالفعل.

تطوير مهارات الموظفين إلى جانب التكنولوجيا

تأكد من أن فريقك يكتسب المهارات اللازمة لاستخدام التقنيات الجديدة من خلال برامج تدريب البائعين ودورات كلية المجتمع. استكمال التكنولوجيا بالقدرات البشرية.

تصميم البنية التحتية لتمكين AgTech

تدقيق الاتصال والأنظمة الكهربائية والمرافق الخاصة بك. قم بترقية البنية التحتية مثل الإنترنت عالي السرعة عند الحاجة للاستفادة الكاملة من الحلول المتطورة.

التحديات الزراعية التي تعالجها AgTech

في حين أن كل مزرعة تواجه ظروفًا فريدة من نوعها، تساعد AgTech في التغلب على بعض العوائق الشائعة:

نقص العمالة

تعمل أتمتة المهام الروتينية باستخدام الروبوتات والآلات الذكية على سد الفجوات عندما لا يتوفر موظفون مؤهلون. تعمل الأدوات الرقمية أيضًا على زيادة إنتاجية العمال.

عدم اليقين بشأن الطقس

البيانات الميدانية الدقيقة تعزز التنبؤ بتأثيرات المناخ المحلي. التعديلات في الوقت الحقيقي للري والوقاية من الآفات والحصاد تخفف من الأضرار الناجمة عن الظروف الصعبة.

تكاليف تشغيلية عالية

أتمتة العمل اليدوي تقلل من تكاليف العمالة الباهظة الثمن. كما تؤدي مكاسب الكفاءة إلى خفض نفقات الوقود والمواد الكيميائية والكهرباء وصيانة المعدات بمرور الوقت.

خلافة الأجيال

وتساعد التقنيات الحديثة المعتمدة على البيانات والمدعمة بالتكنولوجيا على جذب المزارعين الشباب. تعمل الأتمتة أيضًا على تسهيل عمليات نقل المزرعة من خلال التقاط معرفة المشغلين.

تغيير تفضيلات المستهلك

تساعد البيانات التفصيلية في إنشاء منتجات جديدة. تدعم إمكانية التتبع طلبات المستهلكين المحلية والعضوية والمزروعة بشكل مستدام وغيرها من متطلبات المستهلكين الناشئة.

تشديد هوامش الربح

ومن خلال زيادة الإنتاجية وتحسين كل تكاليف المدخلات مثل الأسمدة، تعمل شركة AgTech على تحسين ربحية المزرعة. تعمل الإنتاجية الأعلى مع نفايات أقل على تعزيز الهوامش.

المخاطر والاعتبارات عند اعتماد AgTech

يعد مبتكرو التكنولوجيا الزراعية بفوائد هائلة، ولكن ينبغي للمزارعين أن يخففوا من توقعاتهم. هناك العديد من المخاطر الرئيسية التي تتطلب التخفيف:

خصوصية البيانات والمخاوف الأمنية

نظرًا لأن شركة AgTech المتقدمة تجمع بيانات زراعية أكثر حساسية، فإن الهجمات السيبرانية والسرقة تصبح تهديدات. يجب أن تحمي البروتوكولات الصارمة المعلومات التشغيلية الخاصة.

تكاليف التكنولوجيا تتجاوز العائد على الاستثمار

إذا كان التبني سريعًا جدًا أو غير مناسب، فقد تدفع المزارع ثمن الحلول غير المستغلة. وينصح الصبر والانضباط في الميزانية.

الاعتماد المفرط على التكنولوجيا في المهام الحاسمة

مع تطور الأدوار البشرية، يؤدي الاعتماد المفرط على التكنولوجيا في الوظائف الأساسية إلى الضعف. وتظل الرقابة البشرية والتكرار أمرًا حيويًا.

تحديات التكامل عبر الأنظمة المتباينة

مع وجود المئات من بائعي الأجهزة والبرامج، فقد ثبت أن الجمع بين الحلول المختلفة في أنظمة موحدة أمر صعب. عدم وجود توحيد يعيق التحسين الشامل.

عدم كفاية البنية التحتية للإنترنت في المناطق الريفية

غالبًا ما تعتمد شركة Precision AgTech على نقل البيانات بسرعة وفي الوقت الفعلي. لكن التوصيلية الريفية لا تزال متخلفة عن الوصول إلى المناطق الحضرية في العديد من المناطق على مستوى العالم. عرض النطاق الترددي المحدود يعطل التبني.

الحفاظ على الأمن السيبراني المادي

الاتصال عن بعد يجعل المزارع أهدافًا محتملة للقراصنة. يجب إنشاء وسائل حماية متعددة الطبقات للأمن السيبراني للحفاظ على سلامة المعدات والبيانات.

الوجبات السريعة الرئيسية حول مستقبل تكنولوجيا الزراعة

باختصار، ستفتح البيانات والأتمتة آفاقًا جديدة للإنتاجية الزراعية والربحية والاستدامة. ولكن هناك عدة شروط مسبقة ضرورية لتحقيق الوعد الكامل:

• يجب على المزارعين التخطيط بشكل استباقي لاعتماد التكنولوجيا الزراعية حول التحديات الأساسية والسياقات الخاصة بالمزرعة.
• سيحتاج الموظفون إلى خبرة موسعة في مجال التكنولوجيا والتحليلات للاستفادة من الحلول بشكل كامل بعد التنفيذ.
• وتعمل البنية التحتية الريفية المحسنة، وخاصة الإنترنت عالي السرعة، على تمكين التطورات المتطورة.
• إن الشراكات البناءة بين المبدعين في مجال التكنولوجيا والمزارعين من شأنها أن تعمل على تعظيم القيمة الحقيقية.
• ويجب أن تضمن السياسات والحوافز أن التكنولوجيا الزراعية تفيد المزارع الصغيرة والمجتمعات الريفية بشكل عادل.

إذا تم تطبيق التكنولوجيا الزراعية المستقبلية على النحو الصحيح فإنها توفر فرصاً عميقة لإطعام عدد متزايد من الناس مع إدارة الموارد الطبيعية المحدودة لكوكب الأرض. ومع ذلك، فهو يثير أيضًا مخاطر مثل تعميق الفجوات الرقمية. ومع الإدارة المستنيرة والمنظور طويل المدى، يبدو مستقبل الزراعة مشرقًا بالفعل.