کاهش کاربرد آفتکشها در باغهای سیب با بهرهگیری از اینترنت اشیاء
استفاده از فناوریهای نوین در عرصه کشاورزی میتواند به شکلگیری تغییرات بنیادین در شیوههای سنتی کمک کرده و به بهبود کارایی کشاورزان و باغداران منجر شود. یکی از دستاوردهای نوین که تحولی اساسی در آینده کشاورزی به ارمغان میآورد، بهکارگیری اینترنت اشیاء برای نظارت و پیشگیری از بیماریهای گیاهی است.
اینترنت اشیاء که در سالهای اخیر به یکی از پرچمدارترین فناوریها در سطح جهانی بدل شده است، به خاطر توانایی خود در ایجاد ارتباط میان ابزارها و جمعآوری دادههای محیطی بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در حوزه کشاورزی، این تکنولوژی میتواند نقش کلیدی در بهبود شیوههای قدیمی ایفا کند. حسگرهایی که از طریق اینترنت اشیاء به شبکه متصل هستند، قادرند بهطور مداوم اطلاعاتی از دما، رطوبت، میزان بارش و دیگر عوامل محیطی ثبت نمایند. این اطلاعات به باغداران کمک میکند تا بر اساس دادههای دقیق و واقعی، تصمیمات بهتری در مورد آبیاری، سمپاشی و مدیریت بیماریهای گیاهی اتخاذ کنند. یکی از بزرگترین مزایای این فناوری، کاهش مصرف منابع و هزینههای تولید به همراه ارتقای کیفیت محصولات است.
با توجه به افزایش چالشهای زیستمحیطی و نیاز به تولید بیشتر مواد غذایی با منابع محدود، ضرورت بهکارگیری فناوریهای هوشمند در کشاورزی هرچه بیشتر احساس میشود. بیماریهای گیاهی نظیر سفیدک پودری که در باغهای سیب بهعنوان بیماری شایع و آسیبزننده شناخته میشوند، ممکن است آسیبهای قابل توجهی وارد کنند. کنترل بهموقع و دقیق این بیماریها میتواند از کاهش ناگهانی عملکرد باغها جلوگیری کند. به همین خاطر، بهکارگیری سیستمهای پیشآگاهی که با فناوریهای نوین طراحی شدهاند، دارای اهمیت بسیاری است و میتواند بهعنوان ابزاری کارآمد برای حفاظت از محصولات کشاورزی مطرح گردد.
در این راستا، بهاره جمشیدی از بخش تحقیقات هوشمندسازی کشاورزی موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، وابسته به سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، بههمراه یکی از همکاران خود، پژوهشی را به انجام رساندهاند. این تحقیق با هدف ارائه روشی برای پیشآگاهی از بیماری سفیدک پودری در باغهای سیب با استفاده از فناوری اینترنت اشیاء طراحی شده است. هدف آن بود که با بهکارگیری دادههای محیطی و سیستمهای هوشمند، زمانهای مناسب برای مقابله با بیماری شناسایی گردیده و میزان خسارات به حداقل برسد.
برای انجام این پژوهش، از یک سیستم متشکل از حسگرهای بیسیم برای اندازهگیری دما و رطوبت نسبی هوا در یک باغ سیب در دماوند تهران استفاده شد. این دادهها بهصورت آنی جمعآوری و از طریق یک پروتکل ارتباطی خاص به مرکز پردازش ارسال میشد. بر اساس این دادهها، یک آزمایش میدانی با هفت نوع مختلف از زمانبندی سمپاشی بهاجرا درآمد تا تأثیر روشهای متفاوت در کنترل بیماری مورد بررسی قرار گیرد. سیستم طراحی شده شامل چهار لایه بود: حسگرها (جهت جمعآوری دادهها)، لایه انتقال (جهت ارسال اطلاعات)، لایه پردازش (بهمنظور تحلیل دادهها) و لایه کاربرد (برای تصمیمگیری و اعلام توصیهها).
نتایج این تحقیق حاکی از آن بود که سمپاشی در سه نوبت مشخص بر اساس دماهای ۱۰، ۱۵ و ۲۰ درجه سانتیگراد و رطوبتهای معین، به حداقل رساندن شدت و شیوع بیماری سفیدک پودری در درختان منجر شد. تیماری که بر این اساس اجرا شد، بیشترین تاثیر را در کاهش بیماری نشان داد. همچنین تیمار دیگری که تنها شامل دو نوبت سمپاشی در دماهای ۱۰ و ۲۰ درجه سانتیگراد بود، نتایج مثبتی به همراه داشت و باعث کاهش مصرف سم گردید.
بر مبنای این یافتهها، الگوریتمی برای سیستم طراحی شد که با شناسایی شرایط مناسب جوی، زمانهای بهینه برای سمپاشی را به باغدار اطلاعرسانی میکند. این الگوریتم ضمن کاهش مصرف سموم شیمیایی، حفاظت بهتری از محیط زیست به ارمغان میآورد و در نهایت موجب تولید سیبهای با کیفیتتر و بیشتری میشود.
اهمیت این پژوهش در آن است که ابزاری دقیق و ساده در اختیار باغداران قرار میدهد تا بدون نیاز به بازدیدهای مکرر از باغ، کنترل بیماریها را بهعهده بگیرند.
این روش نهتنها به حفظ منابع طبیعی و بهبود سلامت محصولات کمک میکند، بلکه هزینههای تولید را کاهش داده و سودآوری بیشتری برای باغداران به ارمغان میآورد. همچنین، این سیستم قابلیت توسعه برای مدیریت دیگر بیماریها و چالشهای باغی را نیز داراست و میتواند به مدلی برای هوشمندسازی بیشتر کشاورزی بدل شود.
مقاله علمی پژوهشی استخراج شده از این تحقیق ارزشمند در فصلنامه «پژوهشهای کاربردی در گیاه پزشکی» منتشر گردیده است. این فصلنامه وابسته به دانشگاه تبریز بوده و به انتشار پژوهشهای نوآورانه در حوزه کشاورزی و گیاهپزشکی میپردازد.
