ابتكارات الذكاء الاصطناعي التي ستحدث ثورة زراعية

ابتكارات الذكاء الاصطناعي في قطاع الزراعة

الآفات

- تلتهم الآفات ما يقرب من 40% من الإنتاج الزراعي العالمي سنويًا، بتكلفة تصل إلى 70 مليار دولار على الأقل.

- بدءًا من أسراب الجراد التي تقضي على الحقول في إفريقيا إلى ذباب الفاكهة الذي يؤثر على البساتين، فإن التأثير عالمي، والتداعيات المالية هائلة.
 

جودة التربة والري

- يؤثر تدهور التربة على ما يقرب من 33% من تربة الأرض، ما يقلل من خصوبتها، ويؤدي بالتبعية إلى خسارة تبلغ حوالي 400 مليار دولار.

- أيضًا يؤدي نقص المياه وأساليب الري التي تُهدر المياه إلى إضعاف الناتج الزراعي.

- تستخدم الزراعة 70% من المياه العذبة المتاحة في العالم، ولكن يتم إهدار 60% منها بسبب تسرّب أنظمة الري.
 

الأعشاب الضارة

- على الرغم من التقدم المُحرز في الممارسات الزراعية، فإن الأعشاب الضارة تسبب انخفاضًا كبيرًا في إنتاجية المحاصيل وجودتها.

- يتسبب حوالي 1800 نوع من الحشائش الضارة في تقليل إنتاجية النبات بحوالي 31.5%، ما يؤدي إلى خسائر اقتصادية فادحة تُقدر بنحو 32 مليار دولار سنويًا.
 

 الذكاء الاصطناعي في معالجة التحديات الزراعية

رصد الآفات ومكافحتها

- لا شكّ أن رصد الآفات ومكافحتها أمر ضروري للحدّ من حدوث ضرر للمحاصيل، ولتقليل الاعتماد على المبيدات الحشرية الكيميائية.

- تتوفر في الوقت الحالي البيانات مثل تقارير الطقس ونشاط الآفات التاريخية والصور عالية الدقة التي يتم التقاطها بواسطة الطائرات بدون طيار أو الأقمار الصناعية.

- كما يمكن أن تساعد نماذج التعلم الآلي والرؤية الحاسوبية في التنبؤ بغزو الآفات ورصدها في الحقل.

- عمدت شركة "Trapview" إلى تطوير جهاز يقوم باصطياد الآفات والقضاء عليها.

- يستخدم الجهاز الفيرومونات – وهي كيماويات تتركب من جزيئات عضوية- لجذب الآفات التي يتم تصويرها بواسطة كاميرا داخل الجهاز.

- باستخدام قاعدة بيانات الشركة، يحدد الذكاء الاصطناعي أكثر من 60 نوعًا من الآفات.

- بمجرد تحديدها، يستخدم النظام بيانات الموقع والطقس لرسم خارطة التأثير المحتمل للحشرات ويُرسل النتائج كإشعار على تطبيق للمزارعين.

- تتيح هذه الرؤية التي يقودها الذكاء الاصطناعي تدخلات مستهدفة وفي الوقت المناسب، ما يقلل بشكل كبير من خسائر المحاصيل واستخدام المواد الكيميائية.

- أفادت الشركة أن عملاءها سجلوا زيادة بنسبة 5% في العائد والجودة، ووفورات إجمالية قدرها 118 مليون يورو في تكاليف المزارعين.
 

مراقبة صحة التربة

- إن عملية الرصد والتحليل لصحة التربة ضرورية لضمان ظروف نمو مثالية وممارسات زراعية مستدامة.

- كما يُعد ترشيد استخدام المياه أمرا بالغ الأهمية لضمان حصول المحاصيل على ما تحتاجه بالضبط، ما يقلل من المخلفات ويعزز الإنتاجية.

- يتم تحليل حالة التربة (بما في ذلك درجة الرطوبة ومستويات المغذيات ووجود عوامل الأمراض) باستخدام بيانات من مستشعرات مدفونة في الأرض وآلات زراعية وطائرات بدون طيار وأقمار صناعية.

- يساعد تحليل صحة التربة هذا على توقع احتياجات المياه وإدارة أنظمة الري بشكل آلي.

- على سبيل المثال، قامت شركة "CropX" ببناء منصة متخصصة في مراقبة صحة التربة باستخدام البيانات في الوقت الفعلي لمساعدة المستخدمين على مراجعة ومقارنة المعايير الحيوية إلى جانب أداء المحاصيل.

- أفادت شركة CropX بأن حلولها أدت إلى انخفاض بنسبة 57% في استخدام المياه وانخفاض بنسبة 15% في استخدام الأسمدة وزيادة في الغلة تصل إلى 70%.
 

القضاء على الحشائش الضارة

- يُعد القضاء على الأعشاب الضارة أمرا بالغ الأهمية للحيلولة دون إهدار الموارد الثمينة وتقليل استخدام المبيدات.

- بفضل الرؤية الحاسوبية، يمكن للطائرات بدون طيار والروبوتات الآن تحديد الأعشاب الضارة الموجودة بين المحاصيل بدقة عالية.

- وهذا يسمح بمكافحة الأعشاب المستهدفة، إما ميكانيكيا أو من خلال تطبيق مبيدات الأعشاب.

- على سبيل المثال، تستفيد شركة Carbon Robotics من خوارزميات التعلم العميق في حل الرؤية الحاسوبية الخاص بها.

- تحدد الأعشاب الضارة عن طريق تحليل البيانات من أكثر من 42 كاميرا عالية الدقة تفحص الحقول في الوقت الفعلي.

- ثم تستخدم الروبوتات وأشعة الليزر لتقديم مكافحة عالية الدقة للأعشاب الضارة.

- وهنا تجدر الإشارة إلى أن جهاز LaserWeeder يتخلص من الأعشاب الضارة بمعدل فدانيْـن في الساعة ويقضي على ما يصل إلى 5000 عشبة في الدقيقة بدقة 99%.

- يبلغ المزارعون الذين يستخدمونه عن خفض تكاليف مكافحة الأعشاب الضارة حتى 80% مع عائد محتمل على الاستثمار في غضون عام إلى ثلاثة أعوام.