ماشین آلات مدرن کشاورزی در انواع عملیات کشاورزی برای تولید محصول استفاده می شوند، عملیاتی مانند؛

• حمل و نقل
• ذخیره سازی
• پردازش برای بازاریابی و قبل از فروش
• رسیدگی به بقایای محصولات قبلی
• بذر، کاشت و پیوند
• زراعت
• خاکورزی اولیه و ثانویه خاک
• توزیع و استفاده از کود
• کنترل آفات
• برداشت
• زهکشی
• آبیاری

در گذشته حیوانات نیروی اصلی برای کار کشاورزی در مزرعه بودند. سپس نیروی بخار اهمیت پیدا کرد. بعد از جنگ جهانی اول تراکتورهای مجهز به گاز روی کار آمدند و رفته رفته موتورهای دیزلی در کار کشاورزی استفاده شدند. استفاده از ماشین آلات مدرن کشاورزی در کشورهای پیشرفته منجر به کاهش تعداد کارگران مزرعه شد، در حالی که تولید مزرعه و عملکرد محصولات کشت شده به دلیل استفاده از ماشین آلات مدرن همچنان رو به افزایش بود.

امروزه کشاورزانی که با استفاده از ابزارهای سنتی کشاورزی کمر خود را می شکنند، سلامتی و وقت خود را هدر می دهند! ظهور تراكتوري كه روزی به عنوان يك نبوغ تكنولوژيك در زمينه ماشین آلات كشاورزي سرو صدا کرده بود، اكنون خبری قديمی است.

قدرت ماشین آلات مدرن کشاورزی، صنعت کشاورزی را برای همیشه متحول کرده است. در ادامه آخرین ابزارهایی که در دسترس کشاورزان قرار دارد معرفی می شود:

تراکتور

یک وسیله قدیمی اما ناب. از زمانی که تراکتور اختراع شد و توسط کشاورزان مورد استفاده قرار گرفت، عنوان یکی از بزرگترین اختراعات تاریخ کشاورزی را به خود اختصاص داده است.

این نوع از ماشین آلات کشاورزی بیشترین نیازهای کشاورزی را برطرف می کرد.

چرخ های آن برای حرکت در زمین ناهموار طراحی شده اند همچنین تراکتور می تواند در مزارعی با زمین خیس و پر از آب نیز به خوبی کار کند.

وقتی به تراکتور گاو آهن یا دیسک سنگین متصل شود برای کشت زمین و شخم خاک کاربرد دارد، با اتصال یک اتاقک گاری شکل میتوان کالاهای سنگین موجود را حمل نمود. همچنین تجهیزات سنگین کشاورزی را می توان با استفاده از تراکتور در اطراف زمین حمل کرد.

کمباین

به این دلیل که ماشین کمباین سه عمل درو کردن، کوبیدن و جداسازی دانه از ساقه را هم زمان انجام می دهد به آن کمباین (ترکیب کردن=combine) گفته می شود.

به ایت ترتیب بقایای گیاهی که پس از درو کردن در زمین بر جای می ماند برای مصرف دام ها کاربرد دارد. قطعه ای دیگر در دستگاه کمباین وجود دارد که به راحتی عمل جداسازی دانه از محصول را انجام می دهد.

کمباین نیز از موثرترین و کارآمدترین ماشین آلات مدرن کشاورزی به شمار می رود که با حذف کردن بخش اعظمی از کارگران عملکرد کشاورزی را افزایش می دهد.

گاوآهن

این وسیله کاربرد قابل توجهی در ماشین آلات کشاورزی دارد که برای شیار دهی زمین برای فصل کاشت استفاده می شود. گاوآهن یک برتری نسبت به تراکتور دارد زیرا می تواند با استفاده از تیغه های قدرتمند خود زمین را با سهولت برای کاشت آماده کند.

تیلر

تیلر برای خاک ورزی اولیه استفاده می شود. بدین ترتیب که که این دستگاه با شکستن لایه های سخت خاک، بستری نرم برای رشد گیاه فراهم می آورد. یعنی تیلر مقاومت فیزیکی خاک را تبعات بسیار زیادی مانند عدم جوانه زنی بذر دارد را از بین می برد.

در راستای عملیات خاک ورزی، دستگاه تیلر خاک را از عمق زیاد شکسته، شخم می زند و زیر و رو می کند.

یکی از ماشی آلات سبک کشاورزی به شمار می رود و به همین دلیل از آن بیشتر در زمین های باتلاقی و شالیزارها استفاده می کنند. به دلیل کاربرد آسان و هزینه های قابل قبول سوخت، تعمیر و نگهداری اکثر کشاورزان استفاده از این دستگاه ها را به استفاده از ماشین آلات کشاورزی سنگین ترجیح می دهند.

دستگاه تیلر کولتیوار نیز وجود دارد که کاربرد آن با تیلر متفاوت است، تیلر کولتیواتور خاک نرم سطحی را بهم می زند و برای مخلوط کردن خاک نرم و مخلوط کردن کمپوست و کود با خاک طراحی شده است.

ماشین نشاکار

دستگاه نشاکار از ماشین آلات مدرن کشاورزی به شمار می آید که در کاشت محصولات زیادی مانند، برنج، صیفی جات، سبزیجات و غیره کاربرد دارد. با استفاد از این ماشین در مزارع راندمان و سرعت کار کشاورزی چندین برابر می شود، علی الخصوص برای کشاورزانی با زمین های وسیع اهمیت زیادی در کاهش زمان، هزینه و نیروی انسانی دارد. در ادامه ویدئوی ماشی نشاکار برنج از کانال آپارات جالیزان مشاهده می کنید:

پهپاد های کشاورزی

امروزه یکی از استفاده های رایج از پهپاد در کشاورزی نوین، سمپاشی و کودپاشی مزارع است. پهپاد کشاورزی با امواج فراصوتی مکان یابی می کنند و می توانند بهترین فاصله با گیاهان را برای تزریق سموم انتخاب کند. از طرف دیگر در صورت سمپاشی از راه دور و با پهپاد سم کمتری مصرف می شود و سموم به طور کاملا یکنواخت و یک دست به سطح مزرعه پاشیده می شود.

روش سمپاشی هوایی با پهپاد در مقایسه با روش سنتی مزیت های متعددی دارد. به عنوان مثال می توان با استفاده از پهپادها در تاریکی هوا هم سمپاشی نمود و مزایای دیگری مانند افزایش سرعت کار، کاهش هزینه و حفظ سلامتی نیروی انسانی و غیره نیز دارد.

پهپادهای کشاورزی کاربردهای مهم دیگری از جمله کاشت بذر، تجزیه و تحلیل خاک و وضعیت مزارع، نظارت بر رشد محصول و آبیاری نیز دارند که به قطع می توان آن ها را معجزه ماشین آلات مدرن کشاوزی نامید!

با استفاده از ماشین آلات و هزاران وسیله مدرن دیگر که توسط کشاورزان سرتاسر جهان استفاده می شود، کشاورزی بیشتر به یک علم تبدیل شده است تا یک هنر. بهبود بهره وری، کشاورزی پایدار و کشاورزی نوین جز با استفاده از ماشین آلات مدرن و علم کشاورزی میسر نیست.

فناوری های مبتنی بر حسگرها ابزارهای مناسبی برای دستیابی به اهداف کشاورزی دقیق می باشند. پیشرفت های سریع تکنولوژیکی در سال های اخیر دستیابی به این اهداف را بسیار آسان می کند و موانع بسیاری را علی الخصوص توسط خود کشاورزان برطرف می کند. کشاورزی دقیق موضوعی نوظهور است که فن آوری های مبتنی بر حسگر نقش مهمی را در این زمینه ایفا می کند.

حسگرهای متنوعی در مراحل مختلف کشاورزی برای دستیابی به اطلاعات، نظارت مؤثر و تصمیم گیری استفاده می شوند که کاربرد این حسگرها برای رویکردهای علمی مبتنی بر کشاورزی هوشمند و دقیق بسیار مهم هستند.

اطلاعات دیجیتالی در مورد آب و هوا، شرایط خاک و سلامت محصولات زراعی می تواند به کشاورزان مدرن کمک کند تا عملکرد خود را بهینه کنند و به سطح بالایی از بهره وری در مزرعه دست یابند. در نتیجه، کشاورزی مدرنیته شده و اصلاحا data base خواهد شد.

مهمترین ابزار در مدیریت کشاورزی مدرن حسگرها هستند. حسگرها به کشاورزان كمك می كنند تا به سرعت و به راحتی عوامل مختلف خاک و محصول را برای كشاورزی تعیین كنند.

فناوری حسگرها با توجه به عملکرد آن ها

• مکانیکی
• آکوستیک
• نوری

حسگر مکانیکی محصول

سنسورهای مکانیکی بر اساس تماس با گیاه کار می کنند. با توجه به پارامترهایی که اندازه می گیرند قابل طبقه بندی به دو دسته زیر هستند:

سنسورهایی که پتانسیل آبی گیاه را اندازه می گیرند به این صورت که برگ گیاه بین دو آهنربا قرار گرفته و تفاوت بین تورم گیاه و فشار مغناطیسی اندازه می شود. تورم پایین برگ گیاه فشار مغناطیسی را افزایش می دهد، بنابراین نشان می دهد که گیاه فاقد آب کافی است و نیاز به آبیاری دارد.

سنسورهای اندازه گیری چگالی زیست توده محصول که در آن سنسور دارای سیستم آونگ طور است که از زاویه خاصی از زیر محصول عبور می کند، بنابراین اختلافات درون محصول را تشخیص می دهد.

حسگر صوتی محصول

سنسورهای آکوستیک کاربرد متفاوتی در مدیریت مزرعه دارند. برخی از کاربردهای آن عبارت است از:

کشت خاک برای شناسایی ردیف گیاهان از خاک

علفهای هرز برای تشخیص گیاهان از علفهای هرز

کاربرد علف کش برای تشخیص گیاهان از علفهای هرز

برداشت میوه برای یافتن میوه داخل سایبان درخت

برداشت دانه و علوفه برای شناسایی منطقه برداشت شده، بنابراین از همپوشانی جلوگیری می شود.

این حسگرها با انتشار سیگنال موج فراصوت به گیاه، ساختار هندسی گیاه را تشخیص می دهند. حسگر سیگنال را به صورت رفت و برگشت مکرر تحت فرکانس خاصی (معمولاً 100-50 کیلوهرتز) ساطع می کند.

در نتیجه استفاده امواج فراصوتی به گیاه چندین پژواک رخ می دهد که هر کدام حاوی اطلاعاتی در مورد ساختار هندسی گیاه، یعنی ساختار شاخ و برگ است.

حسگر نوری محصول

طیف گسترده ای از حسگرهای نوری مورد استفاده در کشاورزی وجود دارد که میزان بازتاب محصول کشاورزی را اندازه گیری می کند. این حسگرها را می توان به صورت زیر برشمرد:

ماهواره ها برای جمع آوری تصاویر از مسافت های طولانی از دوربین استفاده می کنند.

هوایی (هواپیما، پهپاد) از دوربین هایی برای جمع آوری تصاویر از مسافت های طولانی استفاده می کند.

زمینی داده ها را از مسافت های کوتاه جمع آوری کرده و قابلیت ذخیره کردن در فایل های متنی را داراست.

حسگرهای زمینی همچنین بر اساس منبع نور می توانند به عنوان (اکتیو) فعال یا (پسیو) غیرفعال طبقه بندی شوند. سنسورهای اکتیو منبع نور خاص خود را دارند. برعکس، سنسورهای پسیو نیاز به منبع نور خارجی مانند خورشید دارند و قادر به کار در شب نیستند. همچنین ممکن است هنگام ابر و سایه، قرائت های متفاوت و نادرست را نشان دهد. برای بازتاب دقیق از محصول، سنسورهای پسیو باید در فاصله دقیقی از گیاه مستقر شوند.

حسگرهای نوری محصول با تابش نور با طول موجهای خاص به برگهای گیاهان، می توانند نوع و شدت طول موجهای نور منعکس شده از برگها به حسگرها را اندازه گیری کنند.

عمدتا از سنسورهای نوری برای ارزیابی شرایط محصول استفاده می شود. آنها می توانند پارامترهای زراعی مانند LAI (شاخص سطح برگ)، میزان کلروفیل برگ، خاک، ماده خشک، محتوای آب، عملکرد، محتوای نیتروژن و بسیاری دیگر را تخمین بزنند.

یکی از کاربردهای مهم حسگرها در آبیاری هوشمند است، به کمک حسگرها می توان برنامه ریزی فرایند آبیاری را تعیین کرد. در این روش به کمک حسگرهای خاک، میزان رطوبت و دمای خاک مزرعه سنجیده می شود و مشخص می شود کدام بخش ها به آب بیشتر و کدام بخشها به آب کمتری نیاز دارند. استفاده از فناری آبیاری هوشمند مصرف آب را تا حد زیادی کاهش می دهد.

مدیریت بهینه مزارع در کشاورزی مدرن به چه صورت است؟

اهمیت کشاورزی مبتنی بر داده های دقیق

کشاورزی مبتنی بر حسگرها برای بیشتر کشاورزان اهمیت فزاینده ای دارد. داشتن امکان نظارت دقیق بر تغییرپذیری در مزرعه و تصمیم گیری بر اساس داده ها، مدیریت مزرعه را به طور کامل تغییر خواهد داد.

کشاورزی دقیق به کشاورزان امکان تعیین سریع و آسان عوامل مختلف خاک و محصولات زراعی را می دهد. به همین دلیل امروزه، فناوری های نوین در کشاورزی عملکرد محصول را تا حد زیادی بهبود می بخشد، در عین حال سازگار با محیط زیست می باشد.

در عصر فناوری های مزرعه دیجیتال و تصمیم گیری مبتنی بر داده ها، هر کشاورز این فرصت را دارد که کشاورزی را کارآمدتر و آسان تر و ارزان تر از همیشه انجام دهد.

پیش بینی و اطلاعات دقیق آب و هوا کمک قابل توجهی برای تصمیم گیری آگاهانه کشاورزان می کند. کشاورزی به فصول سال و آب و هوا وابسته است. دلیل این وابستگی اهمیت ویژه دمای محیط و نور آفتاب بر رشد محصولات است.

رابطه ی بین آب و هوا و کشاورزی نیاز به پیش بینی هوا را برای تصمیمات به موقع کشاورزان و کاهش خسارت کشاورزی ضروری کرده است. در گذشته کشاورزان عمدتا با پیش بینی هایی بر پایه تجربه شخصی و بدون استفاده از ابزار دقیق پیش بینی هوا به کشت محصولات خود می پرداختند.

با توسعه فناوری پیش بینی آب و هوا، کشاورزان می توانند این ابزار را بر روی گوشی های موبایل خود داشته باشند.

تاثیر پیش بینی آب و هوا در برنامه ریزی کشاورزی

پیش بینی هواشناسی به برنامه ریزی مناسب عملیات کشاورزی کمک می کند. اینگونه که کشاورزان تصمیم بگیرند که آیا عملیات کاشت را انجام دهند یا آن را به تعویق  بیاندازند.

همچنین در شرایط فعلی که تغییرات اقلیم جهانی منجر به بروز  آب و هوای غیرقابل پیش بینی می شود کشاورزان باید نسبت به آن هوشیار باشند.

برای آبیاری کردن و یا آبیاری نکردن محصول، چه موقع مناسب کوددهی است و چه زمانی برای شروع برداشت مناسب است و  یا اینکه چه زمانی در فرایند کشت باید دست دست نگه داشته شود، مهمترین مؤلفه هایی است که پیش بینی برای آنها ضروری است.

به گزارش ایسنا رئیس اداره هواشناسی کشاورزی کشور گفت: سامانه هواشناسی کشاورزی اطلاعات دقیق هواشناسی را در اختیار کشاورزان قرار می‌دهد که این مهم تأثیر بسزایی در روند تولید محصولات کشاورزی دارد.

این مقام مسئول خاطرنشان کرد: هواشناسی کشاورزی یکی از مفیدترین گرایش‌های علم هواشناسی است که کاربرد آن در بخش کشاورزی از مرحله کاشت تا برداشت محصول و انبار کردن آن بسیار زیاد است و در واقع کشاورزی نوین بدون مطالعه دایمی شرایط کشاورزی و اقلیمی و خاکشناسی قابل تصور نیست.

برخلاف سایر صنایع، آب و هوا مهم­ترین عنصر مؤثر بر صنعت کشاورزی و تولیدات مزرعه است.

یک کشاورز نمی تواند با آب و هوا مبارزه کند. با این حال، او می تواند وضعیت زمین را بداند و در راستای آن تصمیمات مدیریتی مناسب اتخاذ کند تا تلفات محصول را به حداقل برساند.

آگاهی به موقع از شرایط آب و هوایی مانند دمای هوا، شبنم، بارندگی و رطوبت بهترین روش برای محافظت از محصولات و عملکرد بالا است.

شرایط آب و هوایی شدید مانند خشکسالی، سیل، تگرگ یا سرما می تواند باعث تنش فوری گیاه شود، بنابراین منجر به تولیدات ناموفق و افزایش خسارات می شود.

پارامترهای هواشناسی

• مقدار و نوع پوشش ابر
• بارش باران و برف
• درجه حرارت حداکثر، حداقل و نقطه شبنم
• رطوبت نسبی
• سرعت و جهت باد
• ساعات آفتابی و تابش خورشیدی
• شرایط شدید، مانند امواج گرما و امواج سرما، مه، یخبندان، تگرگ، رعد و برق، باد و بوران،گردباد و طوفان

از کلیه پارامترهای اندازه گیری شده می توان برای عملیات میدانی خاص، مانند برنامه آبیاری، زمان مناسب کوددهی و محافظت از محصولات استفاده کرد.

برنامه ریزی آبیاری

الزامات آبیاری و رشد محصول تحت تأثیر تغییر پذیری آب و هوا است. توجه به میزان تبخیر و تعرق محصول در برنامه ریزی آبیاری حائز اهمیت می باشد. همچنین پدیده ناگزیر تغییر اقلیم نیز باید مورد توجه کشاورز قرار گیرد.

خشکسالی به دلیل رطوبت کم و همراه با دمای بالا می تواند مصرف روزانه آب زراعی را افزایش دهد و یکی از مهمترین تأثیرات در سیستم آبیاری است.

بنابراین اگر پیش بینی صحیح آنها انجام شود، احتمال خسارت به مراتب پایین تر از حد انتظار خواهد بود.

برنامه ریزی کوددهی

زمان بندی کوددهی تأثیر بسیار زیادی بر عملکرد محصول دارد. زمان مناسب استفاده از کود باعث افزایش بازده، کاهش تلفات مواد مغذی و جلوگیری از آسیب رساندن به محیط زیست می شود.

زمان نادرست کوددهی و پیش بینی نکردن آب و هوا می تواند منجر به هدر رفتن کود و حتی خسارت به محصول شود. آگاهی از نحوه استفاده از کود ضروری است، بنابراین پیش بینی آب و هوا می تواند به کشاورزان کمک کند تا در مورد زمان استفاده از کود تصمیم بگیرند.

به عنوان مثال طبق تحقیقات انجام شده، کوددهی گیاهان در زمستان مناسب نیست زیرا در این صورت محصولات زراعی به طور فعال رشد نمی کنند.

تنها راه برای پیش بینی دقیق آب و هوا برای کشاورزان یا بهتر است بگوییم کشاورزان موفق تکیه بر منابع قابل اعتماد می باشد که این منابع این روزها در اینترنت، تلوزیون و گوشی های هوشمند به راحتی قابل دسترسی است. کشاورزان میتوانند با نصب اپلیکیشن های هوشمند کشاورزی به راحتی تمام عوامل موثر بر عملکرد محصولات خود را زیر نظر بگیرند.

مطلب تکمیل کننده:

“اهمیت هواشناسی برای کشاورزی چیست؟“