التحليلات القائمة على المعادلات في الزراعة الدقيقة

مع إطلاق وحدة التحليلات القائمة على المعادلات، خطا فريق GeoPard خطوة كبيرة نحو تمكين المزارعين والمهندسين الزراعيين ومحللي البيانات المكانية من الحصول على رؤى عملية لكل متر مربع. تتضمن الوحدة فهرسًا لأكثر من 50 صيغة دقيقة مُعدة مسبقًا من GeoPard، تغطي نطاقًا واسعًا من التحليلات المتعلقة بالزراعة.

تم تطوير الصيغ الدقيقة بناءً على بحث زراعي مستقل متعدد السنوات في الجامعة والصناعة وقد خضعت لاختبارات صارمة لضمان دقتها وفائدتها. ويمكن تهيئتها بسهولة لتكون يتم التنفيذ تلقائيًا في أي مجال، نوفر للمستخدمين رؤى قوية وموثوقة يمكن أن تساعدهم على تحسين غلة محاصيلهم وتقليل تكاليف المدخلات.

تُعدّ وحدة التحليلات القائمة على المعادلات ميزة أساسية في منصة GeoPard، حيث تُزوّد المستخدمين بأداة فعّالة لفهم عملياتهم الزراعية بشكل أعمق واتخاذ قرارات مبنية على البيانات بشأن ممارساتهم الزراعية. وبفضل الكتالوج المتنامي باستمرار من الصيغ وإمكانية تخصيصها لتناسب مختلف سيناريوهات الحقول، تستطيع GeoPard تلبية الاحتياجات الخاصة لأي عملية زراعية.

إزالة البوتاسيوم بناءً على بيانات الإنتاج

حالات الاستخدام (انظر الأمثلة أدناه):

• امتصاص النيتروجين بالأرقام المطلقة باستخدام بيانات الإنتاجية والبروتين
• كفاءة استخدام النيتروجين (NUE) وحسابات الفائض باستخدام طبقات بيانات العائد والبروتين
• توصيات الجير بناءً على بيانات درجة الحموضة من عينات التربة أو أجهزة مسح التربة
• الحقل الفرعي (المناطق أو مستوى البكسل) خرائط مناطق الاهتمام)
• توصيات التسميد بالعناصر الغذائية الدقيقة والكبيرة بناءً على بيانات أخذ عينات التربة، والإمكانات الحقلية، والتضاريس، والمحصول
• نمذجة الكربون
• الكشف عن التغييرات والتنبيه (حساب الفرق بين صور Sentinel-2 أو Landsat8-9 أو Planet)
• نمذجة رطوبة التربة والحبوب
• حساب المحصول الجاف من مجموعات بيانات المحصول الرطب
• حساب الفرق بين خرائط الوصفة الطبية المستهدفة والخرائط المطبقة

توصيات البوتاسيوم بناءً على هدفين للإنتاجية (مناطق الإنتاجية)

الأسمدة: دليل التوصيات (جامعة ولاية داكوتا الجنوبية): البوتاسيوم / الذرة. مراجعة وتنقيح: جيسون كلارك | أستاذ مساعد وأخصائي خصوبة التربة في قسم الإرشاد الزراعي بجامعة ولاية داكوتا الجنوبية

كفاءة استخدام البوتاسيوم بالكيلوغرام/هكتار

كفاءة استخدام النيتروجين كنسبة مئوية. يعتمد الحساب على طبقات بيانات المحصول والبروتين ورطوبة الحبوب

النيتروجين: الجرعة المستهدفة مقابل الجرعة المطبقة

الفرق في نسبة الكلوروفيل بين صورتين فضائيتين

يمكن لمستخدم GeoPard تعديل الملفات الموجودة وإنشاء ملفاته الخاصة. الصيغ الخاصة يعتمد على الصور، والتربة، والمحصول، والتضاريس، أو أي طبقات بيانات أخرى يدعمها GeoPard. 

أمثلة على قالب معادلات GeoPard

تساعد التحليلات القائمة على الصيغ المزارعين والمهندسين الزراعيين وعلماء البيانات على أتمتة سير عملهم واتخاذ القرارات بناءً على بيانات متعددة وأبحاث علمية لتمكين تنفيذ الزراعة المستدامة والدقيقة بسهولة أكبر.

ما هو التحليل القائم على المعادلات في الزراعة الدقيقة؟ استخدام صيغة الدقة

يشير التحليل القائم على المعادلات في الزراعة الدقيقة إلى استخدام النماذج الرياضية والمعادلات والصيغ الدقيقة والخوارزميات لتحليل البيانات الزراعية واستخلاص رؤى يمكن أن تساعد المزارعين على اتخاذ قرارات أفضل بشأن إدارة المحاصيل.

تتضمن أساليب التحليل هذه عوامل مختلفة مثل الظروف الجوية وخصائص التربة ونمو المحاصيل واحتياجاتها من العناصر الغذائية لتحسين الممارسات الزراعية وزيادة غلة المحاصيل، مع تقليل هدر الموارد والتأثير البيئي.

تتضمن بعض المكونات الرئيسية للتحليلات القائمة على المعادلات في الزراعة الدقيقة ما يلي:

• نماذج نمو المحاصيل: تصف هذه النماذج العلاقة بين عوامل مختلفة كالأحوال الجوية وخصائص التربة وممارسات إدارة المحاصيل، وذلك للتنبؤ بنمو المحاصيل وإنتاجيتها. ومن أمثلة هذه النماذج نموذجا CERES (توليف موارد بيئة المحاصيل) وAPSIM (محاكاة أنظمة الإنتاج الزراعي). ويمكن لهذه النماذج أن تساعد المزارعين على اتخاذ قرارات مدروسة بشأن مواعيد الزراعة وأنواع المحاصيل وجدولة الري.
• نماذج التربة والمياه: تُقدّر هذه النماذج محتوى الماء في التربة بناءً على عوامل مثل هطول الأمطار والتبخر واستخدام المحاصيل للمياه. ويمكنها مساعدة المزارعين على تحسين ممارسات الري، مما يضمن استخدام المياه بكفاءة وفي الوقت المناسب لزيادة إنتاجية المحاصيل إلى أقصى حد.
• نماذج إدارة المغذيات: تتنبأ هذه النماذج باحتياجات المحاصيل من العناصر الغذائية، وتساعد المزارعين على تحديد المعدلات المثلى وتوقيت استخدام الأسمدة. وباستخدام هذه النماذج، يضمن المزارعون حصول المحاصيل على الكمية المناسبة من العناصر الغذائية، مع تقليل مخاطر جريان المغذيات والتلوث البيئي.
• نماذج الآفات والأمراض: تتنبأ هذه النماذج باحتمالية تفشي الآفات والأمراض بناءً على عوامل مثل الأحوال الجوية، ومراحل نمو المحاصيل، وممارسات الإدارة الزراعية. وباستخدام هذه النماذج، يستطيع المزارعون اتخاذ قرارات استباقية بشأن إدارة الآفات والأمراض، مثل تعديل مواعيد الزراعة أو استخدام المبيدات في الوقت المناسب.
• النماذج القائمة على الاستشعار عن بعد: تستخدم هذه النماذج صور الأقمار الصناعية وبيانات الاستشعار عن بُعد الأخرى لرصد صحة المحاصيل، والكشف عن عوامل الإجهاد، وتقدير المحصول. ومن خلال دمج هذه المعلومات مع مصادر بيانات أخرى، يستطيع المزارعون اتخاذ قرارات أفضل بشأن إدارة المحاصيل وتحسين استخدام الموارد.

باختصار، تستخدم التحليلات القائمة على المعادلات في الزراعة الدقيقة النماذج الرياضية والخوارزميات لتحليل التفاعلات المعقدة بين مختلف العوامل التي تؤثر على نمو المحاصيل وإدارتها. ومن خلال الاستفادة من هذه التحليلات، يستطيع المزارعون اتخاذ قرارات مبنية على البيانات لتحسين الممارسات الزراعية، وزيادة غلة المحاصيل، وتقليل الأثر البيئي.

الأسئلة الشائعة

1. كيف يمكن للزراعة الدقيقة أن تساعد في معالجة قضايا استخدام الموارد والتلوث في الزراعة؟

يمكن أن يساهم ذلك في معالجة مشكلات استخدام الموارد والتلوث في الزراعة من خلال الاستخدام الموجه للموارد، والإدارة الفعالة لها، وتعزيز المراقبة، واعتماد ممارسات الحفاظ على الموارد. وباستخدام المدخلات الزراعية كالأسمدة والمبيدات فقط عند الحاجة، يستطيع المزارعون تقليل الهدر والحد من التلوث.

يُمكّن اتخاذ القرارات بناءً على البيانات من الإدارة المثلى للموارد، بينما يسمح الرصد الفوري بالتدخل في الوقت المناسب لمنع حوادث التلوث. إضافةً إلى ذلك، يُعزز تطبيق ممارسات الحفاظ على البيئة الزراعة المستدامة ويُقلل من الآثار البيئية.