ممارسات الحفاظ على التربة لصيانة خصوبتها

ما هي بالضبط عملية الحفاظ على التربة، وكيف يمكننا المشاركة فيها؟ تُشكّل التربة الأساس الذي نعيش ونتطور عليه. فهي تُزوّد الأشجار والنباتات والمحاصيل والحيوانات، بالإضافة إلى مئات الملايين من الكائنات الحية الدقيقة، بالعناصر الغذائية اللازمة لاستمرار الحياة على الأرض.

إذا أصبحت التربة غير صالحة أو غير مستقرة، تتوقف العملية برمتها؛ فلا شيء آخر يستطيع النمو أو التحلل. ولتجنب ذلك، يجب أن نعي النظام البيئي الرائع الموجود تحت أقدامنا. 

ما هي صيانة التربة؟

تحتوي التربة على عناصر غذائية ضرورية لنمو النباتات، وحياة الحيوانات، وملايين الكائنات الحية الدقيقة. إلا أن دورة الحياة تتوقف إذا أصبحت التربة غير صحية، أو غير مستقرة، أو ملوثة.

تعريفيشير مصطلح "حفظ التربة" إلى الممارسات والاستراتيجيات المطبقة لمنع تآكل التربة، والحفاظ على خصوبتها، وضمان نظام بيئي صحي للتربة.

يتعلق الأمر بإدارة التربة لمنع تدميرها أو تدهورها، والذي يمكن أن يكون ناجماً عن مجموعة متنوعة من العوامل، بما في ذلك الأنشطة الزراعية والتصنيع والتوسع الحضري وإزالة الغابات والأحداث الطبيعية مثل الفيضانات أو الانهيارات الأرضية.

يهتم هذا المجال بالحفاظ على صحة التربة من خلال مجموعة متنوعة من الأساليب والتقنيات. ويساهم الأفراد الملتزمون بالحفاظ على البيئة في الحفاظ على خصوبتها وإنتاجيتها، مع حمايتها في الوقت نفسه من التعرية والتدهور.

لماذا تعتبر ممارسات الحفاظ على التربة مهمة؟

تعتمد أنظمة الزراعة المحافظة بشكل كبير على ذلك. وهناك العديد من المزايا للمنتجين الذين يختارون استخدام أساليب الحفاظ على التربة في مزارعهم.

زيادة الأرباح:

  • تكون المحاصيل مماثلة أو أعلى من محاصيل الحراثة التقليدية.
  • قلل من كمية الوقود والعمالة المستخدمة.
  • يتطلب ذلك وقتاً أقل.
  • خفض تكلفة إصلاح وصيانة الآلات.
  • وفورات محتملة في تكاليف الأسمدة ومبيدات الأعشاب.

بيئة محسّنة:

  • زيادة إنتاجية التربة وجودتها.
  • تآكل أقل.
  • زيادة تسرب المياه وتخزينها.
  • جودة هواء وماء أفضل.
  • يوفر الغذاء والمأوى للحياة البرية.

عوامل تكوين التربة

  • تشير المادة الأم إلى الصخور والرواسب التي شكلت التربة.
  • المناخ الذي تشكلت فيه التربة.
  • الكائنات الحية التي تُغير التربة.
  • تضاريس الأرض أو انحدارها.
  • الفترة الزمنية الجيولوجية التي تطورت خلالها التربة (عمر التربة).

عشرة أسباب وجيهة لتكييف ممارسات حفظ التربة

فيما يلي أهم عشرة أسباب:

  1. التربة ليست مورداً طبيعياً متجدداً. فبحسب منظمة الأغذية والزراعة (الفاو)، قد يستغرق تكوين سنتيمتر واحد من التربة مئات أو آلاف السنين. ومع ذلك، يمكن أن يتسبب التعرية في فقدان سنتيمتر واحد من التربة في عام واحد.
  2. للحفاظ على إمداد ثابت من الغذاء بأسعار اقتصادية. وقد ثبت أن ذلك يعزز جودة وكمية الإنتاج الزراعي بمرور الوقت من خلال الحفاظ على التربة السطحية والحفاظ على إنتاجية التربة على المدى الطويل.
  3. تُشكّل التربة أساس مبانينا وطرقنا ومنازلنا ومدارسنا. في الحقيقة، تؤثر التربة على كيفية بناء هذه المباني.
  4. تعيش الكائنات الحية الدقيقة المفيدة في التربة؛ هذه الكائنات هي مساعدو الطبيعة الخفيون. وهي تُقيم علاقات تآزرية مع النباتات، من بين أمور أخرى، لحمايتها من الإجهاد وتغذيتها بالعناصر الغذائية.
  5. تعمل التربة على إزالة الغبار والمواد الكيميائية والشوائب الأخرى من المياه السطحية. ولهذا السبب تُعد المياه الجوفية من أنقى مصادر المياه.
  6. يستفيد المزارعون من التربة الصحية لأنهم زيادة الإنتاج الزراعي وحماية النباتات من الإجهاد.
  7. لتحسين موائل الحياة البرية. تعمل تقنيات الحفاظ على التربة مثل إنشاء أحزمة عازلة ومصدات للرياح، بالإضافة إلى استعادة المادة العضوية في التربة، على تحسين جودة البيئة لجميع أنواع الحيوانات بشكل كبير.
  8. لأسباب جمالية بحتة. لجعل المنظر أكثر جاذبية وروعة.
  9. للمساهمة في خلق بيئة خالية من التلوث يمكننا أن نعيش فيها بأمان.
  10. من أجل مستقبل أبنائنا، لكي يجدوا أرضًا خصبة تكفيهم للحياة. وتقول الأسطورة إن الأرض لم تُمنح لنا من أجدادنا بقدر ما استعرناها من أبنائنا.

أساليب وتقنيات حفظ التربة

تتوفر العديد من التدابير والأساليب المفيدة لحفظ التربة، وقد استخدم الإنسان بعضها منذ فجر التاريخ. وفيما يلي بعض الأمثلة الأكثر شيوعًا لهذه الممارسات:

1. الحراثة المحافظة

الحراثة المحافظة هي أسلوب لإدارة الزراعة يسعى إلى تقليل كثافة أو تكرار عمليات الحراثة من أجل تحقيق فوائد بيئية واقتصادية.

حراثة الحفظ

يشير مصطلح الحراثة التقليدية إلى الطريقة التقليدية للزراعة التي يتم فيها تجهيز التربة للزراعة عن طريق قلبها تمامًا باستخدام محراث يجره جرار، ثم إمالتها أكثر لتسوية سطح التربة لزراعة المحاصيل.

من ناحية أخرى، يُعدّ هذا النهج أسلوبًا زراعيًا يقلل من كثافة الحراثة مع الحفاظ على بقايا المحاصيل للحفاظ على التربة والمياه وموارد الطاقة. ويعني هذا النهج زراعة المحاصيل ونموها وحصادها بأقل قدر ممكن من الإضرار بسطح التربة. 

تُعزز عملية حرث التربة التحلل الميكروبي للمواد العضوية فيها، مما يؤدي إلى انبعاث ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. ونتيجة لذلك، يُشجع تقليل الحرث على عزل الكربون في التربة.

Mأصبح بالإمكان الآن إنتاج أي نوع من المحاصيل بأقل قدر من الحراثة بفضل التطورات في تقنيات مكافحة الأعشاب الضارة والآلات الزراعية خلال العقود القليلة الماضية. وهناك عدة أنواع من الحراثة المحافظة: 

يستلزم ذلك إدارة بقايا المحاصيل على سطح التربة. وتُعدّ مخلفات المحاصيل، كمورد متجدد، مهمة في الزراعة المحافظة.

عندما تتم إدارة مخلفات المحاصيل بشكل صحيح، فإنها تحمي موارد التربة، وتحسن جودة التربة، وتعيد تأهيل النظم البيئية المتدهورة، وتحسن دورة المغذيات، وتزيد من المياه وتوافرها، وتعزز قمع الآفات، مثل قمع الأعشاب الضارة والديدان الخيطية، وتقلل من الجريان السطحي وتسرب المغذيات إلى خارج الموقع، وتحافظ على إنتاجية المحاصيل وربحيتها وتحسنها. 

يمكن استخدامه بالتزامن مع تدابير أخرى لتحقيق أقصى استفادة للتربة من تقليل الحراثة وزيادة تغطية السطح. 

2. الزراعة الكنتورية

تُقلل الحراثة الكنتورية من جريان المياه السطحية، كما تُساعد المحاصيل والتربة على الحفاظ على ارتفاع ثابت. ويتم ذلك عن طريق حفر الأرض بخطوط الكنتور بين المحاصيل. وقد استخدم الفينيقيون القدماء هذه الاستراتيجية، وثبت أنها تُساعد على الاحتفاظ بكمية أكبر من التربة وتحسينها. إنتاجية المحاصيل من 10% إلى 50%.

الزراعة الكنتورية

3. زراعة الشرائح

الزراعة الشريطية هي أسلوب زراعي يستخدم عندما يكون المنحدر شديد الانحدار أو طويلًا جدًا، أو عندما لا توجد طريقة أخرى لمنع تآكل التربة.

محصول شريطي

تعتمد هذه الطريقة على تناوب زراعة شرائط من محاصيل متقاربة كالقش والقمح والحبوب الصغيرة الأخرى مع شرائط من محاصيل صفية كالذرة وفول الصويا والقطن وبنجر السكر. وتساعد زراعة الشرائط على منع انجراف التربة بتوفيرها سدودًا طبيعية للمياه، مما يحافظ على قوة التربة.

تمتص بعض طبقات النباتات المعادن والماء من التربة بكفاءة أكبر من غيرها. وعندما يصل الماء إلى التربة الأضعف، التي تفتقر إلى المعادن اللازمة لتقويتها، فإنه عادةً ما يجرفها.

عندما تكون طبقات التربة قوية بما يكفي لتقييد تدفق المياه من خلالها، لا يمكن للتربة السطحية الأضعف أن تنجرف بسهولة كما هو معتاد. ونتيجة لذلك، تبقى الأراضي الصالحة للزراعة خصبة لفترة أطول بكثير.

4. مصدات الرياح

تُعد مصدات الرياح وسيلة ممتازة للحفاظ على التربة والحد من تآكلها في المناطق الزراعية المسطحة.

يتم تسهيل ذلك عن طريق زراعة صفوف من الأشجار الكثيفة بين المحاصيل - الأشجار دائمة الخضرة هي حل رائع على مدار السنة لهذا الغرض - أو عن طريق زراعة المحاصيل بطريقة غير تقليدية.

تُعد مصدات الرياح وسيلة ممتازة للحفاظ على التربة

قد تؤدي الأشجار المتساقطة الأوراق وظيفتها أيضاً إذا استطاعت الصمود طوال العام.  

5. تناوب المحاصيل

تُعدّ دورة المحاصيل استراتيجية رائعة لمكافحة خصوبة التربة، وقد استُخدمت بنجاح كبير منذ القدم. ويُعتبر معهد روديل دورة المحاصيل ممارسة ممتازة في الزراعة العضوية.

التناوب الزراعي هو أسلوب زراعة مجموعة متنوعة من المحاصيل في نفس الموقع على مدار موسم النمو. وتختلف الاحتياجات الغذائية للمحاصيل المختلفة.

ونظرًا لأن المحاصيل يتم تناوبها في كل موسم، فإن هذا النهج يقلل الاعتماد على مصدر واحد للعناصر الغذائية.  

6. المحاصيل الغطائية

تُعد المحاصيل الغطائية عنصراً أساسياً في استقرار نظام الزراعة المحافظة، وذلك لتأثيراتها المباشرة وغير المباشرة على الخصائص وقدرتها على تشجيع التنوع البيولوجي المحسن في النظام البيئي الزراعي. 

محاصيل تغطية

بينما تتمتع المحاصيل التجارية بقيمة سوقية، تُزرع المحاصيل الغطائية في الغالب لتحسين خصوبة التربة أو كعلف للماشية. وتُعدّ المحاصيل الغطائية مفيدة في المناطق التي يقل فيها إنتاج الكتلة الحيوية، مثل المناطق شبه القاحلة (الجافة) والتربة المتآكلة، لأنها:

  • احمِ التربة خلال فترات تركها بوراً.
  • تعبئة وإعادة تدوير العناصر الغذائية.
  • تحسين بنية التربة وتفتيت الطبقات المتراصة وكذلك الطبقات الصلبة.
  • السماح بالتناوب في الزراعة الأحادية.
  • يمكن استخدامه لمكافحة الآفات والأعشاب الضارة أو لكسر تماسك التربة.

للاستفادة من الرطوبة المتبقية في التربة، تُزرع المحاصيل الغطائية بشكل متكرر خلال فترات ترك الأرض بوراً، مثل الفترة الفاصلة بين حصاد المحاصيل والزراعة التالية.

يتوقف نموّها قبل أو بعد زراعة المحصول التالي، ولكن قبل بدء التنافس بين نوعي المحاصيل. ومن الممارسات الممتازة الأخرى لحفظ التربة التي تقلل من التعرية الناتجة عن جريان المياه استخدام المحاصيل الغطائية.

7. شرائط عازلة

تُعدّ المناطق العازلة مساحات نباتية دائمة تحمي جودة المياه بين القناة والحقل الزراعي. وتساعد هذه المناطق في الحفاظ على التربة من خلال إبطاء جريان مياه الأمطار وتصفيتها. ونتيجة لذلك، يمكن تقليل كمية الفوسفور الضار الذي يدخل بحيراتنا.

شرائط عازلة

تبدأ منطقة عازلة من حافة الماء وتمتد لمسافة 30 قدمًا على الأقل باتجاه اليابسة، مما يوفر بيئة جمالية وموئلًا للحياة البرية.

تساعد الحواجز في الحفاظ على التربة، ويمكن استخدامها أيضًا لزراعة النباتات التي يمكن جمعها واستخدامها كعلف للحيوانات. وتتوفر الحواجز بأشكال وأحجام متنوعة، منها:

  • أحزمة عازلة قابلة للحصاد - هذه عبارة عن أحزمة عازلة للمحاصيل يمكن حصادها لاحقًا كعلف من قبل المزارعين.
  • شريط عازل كونتوري - يستخدم في المناطق الزراعية المنحدرة لمنع التعرية والحد من سرعة هطول الأمطار إلى أسفل المنحدر.
  • حدائق الشاطئ - منطقة عازلة بين حديقة سكنية مُهذبة وبحيرة.

فوائد الحواجز

  • أقل تآكل التربة - فهي تساعد في الاحتفاظ بالتربة والحفاظ عليها.
  • موطن الحياة البرية - يوفر الغذاء والمأوى للحياة البرية.
  • حماية صحة الجداول المائية والحفاظ عليها – يمنع الطمي السائب من ملء قنوات الصرف والجداول المائية.
  • سلامة ضفاف الجداول – زيادة الغطاء النباتي تعمل على استقرار ضفاف الجداول.
  • جاذبية جمالية.

8. الممرات المائية العشبية

الممرات المائية العشبية عبارة عن مسارات ضحلة وعريضة على شكل صحن تحمل المياه السطحية فوق الحقول دون التسبب في أي تآكل للتربة.

ممرات مائية مغطاة بالعشب

يُساهم الغطاء النباتي للنهر في إبطاء تدفق المياه وحماية سطح المجرى من عوامل التعرية الناتجة عن مياه الجريان السطحي. وإذا تُركت مياه الجريان السطحي وذوبان الثلوج دون تدخل، فإنها ستصب في مجاري تصريف المياه الطبيعية في الحقول. 

تعمل الممرات المائية العشبية على نقل المياه بأمان عبر المجاري الطبيعية في الحقول عند تصميمها وإنشائها بشكل مناسب.

تُستخدم المجاري المائية أيضًا كمنافذ لأنظمة المدرجات الزراعية، وأنماط الزراعة الكنتورية، وقنوات التحويل. وعندما تكون مساحة مستجمعات المياه التي تولد مياه الجريان السطحي كبيرة جدًا، تُعدّ الأنهار العشبية حلاً جيدًا لتآكل التربة الناتج عن تدفقات المياه المركزة. 

كيف يساعد ذلك

  • يحمي الغطاء العشبي القناة من التآكل الأخادي ويحجز الرواسب في مياه الجريان السطحي.
  • يمكن للنباتات أيضاً أن تقوم بتصفية وامتصاص بعض الملوثات والمغذيات الموجودة في مياه الجريان السطحي.
  • تُشكل النباتات ملاذاً آمناً للطيور والحيوانات الصغيرة.

9. تراس

المدرجات الزراعية هي عملية زراعية تتضمن إعادة ترتيب الأراضي الزراعية أو تحويل التلال إلى أراضٍ زراعية عن طريق بناء منصات متدرجة محددة. وتُسمى هذه المنصات بالمدرجات. 

تُعدّ المدرجات هيكلاً رائعاً لحفظ المياه والتربة

تُعدّ الزراعة المدرجة حلاً فعالاً، وفي كثير من الحالات، الحل الوحيد للأراضي الزراعية الجبلية. تُشكّل المدرجات بنيةً رائعةً لحفظ المياه والتربة، ويمكن استخدامها في الحقول المنحدرة للحدّ من التعرية والحفاظ على الرطوبة في المنحدرات الشديدة.

أنواع المدرجات التي يمكن استخدامها (ضيقة القاعدة، أو واسعة القاعدة، أو قنوات المدرجات) قابلة للتكيف مع متطلباتك ونوع التربة، ويمكن تحديد المسافات بينها بناءً على احتمالات التعرية واعتبارات المعدات. 

تؤدي المدرجات الزراعية دورًا هامًا في الحد من انجراف التربة عن طريق تأخير جريان المياه السطحية وتقليل طاقته. وتقوم بعض المدرجات بتجميع مياه الصرف وإعادة توجيهها تحت الأرض بدلًا من جريانها على سطح الأرض.

إذا كان التعرية مشكلة رئيسية في الأراضي المنحدرة، فإن أحد الخيارات التي يجب استكشافها هو نظام المدرجات لإبطاء وإدارة الجريان السطحي ومنع تآكل التربة.

بمجرد إنشائها، تتطلب الشرفة، مثل أي تقنية ترميم، مراقبة وصيانة عملية لضمان أقصى قدر من الفعالية. 

10. مداخل السقوط وممرات الصخور

يتكون مدخل السقوط، المعروف أيضًا باسم مفيض العمود، من أنبوب سحب رأسي وأنبوب قناة أفقي تحت الأرض.

يدخل الماء إلى الأنبوب الرأسي عند مستوى الأرض وينزل إلى الأسفل، حيث يتم توجيهه بأمان عبر أنبوب ضخم من الخرسانة أو المعدن أو البلاستيك إلى مفيض مثل مجرى مائي أو خندق. 

مداخل السقوط وممرات الصخور

يُعدّ المفيض الصخري منشأة تسمح بتدفق المياه السطحية بأمان إلى مخرج. ويساعد هذا النوع من المفيضات في تثبيت ضفاف الأنهار عن طريق الحد من التآكل التراجعي لقيعان المجاري المائية (الأخاديد والقنوات) وتكوّن الأخاديد الناتجة عن التآكل في الحقول.

يتميز هذا البناء القابل للتكيف، منخفض التكلفة، والفعال بسهولة تعديله ليناسب الموقع، كما أنه لا يُسبب سوى عيوب طفيفة للتقنيات الزراعية. مع ذلك، وعلى عكس المباني المزودة بأحواض ترسيب، فإنه لا يسمح باحتجاز الماء أو ترسيب جزيئات التربة في مياه الجريان السطحي.

يُستخدم مفيض الصخور لتخفيف مشاكل التعرية في قاع الحقول، وعند مخرج الأخدود، وقناة الاعتراض، والممر المائي العشبي، أو في أي مكان تتدفق فيه المياه إلى مجرى مائي. 

تُستخدم فتحات التصريف وممرات الصخور بشكل متكرر "لخفض" المياه إلى أسفل حيث توجد تغيرات مفاجئة في الارتفاع، وبالتالي حماية التربة من التعرية.

الأسمدة الطبيعية

يُعد روث الماشية، والغطاء النباتي، ومياه الصرف الصحي البلدية، والنباتات البقولية مثل البرسيم والبرسيم الحجازي أمثلة على الأسمدة الطبيعية. يُضاف السماد العضوي والحمأة إلى الحقل عن طريق فرده ثم عجنه في التربة.

يجب أن تلتزم عمليات التسميد بمواعيد محددة بدقة، إذ يمكن أن يتسبب كل من الحمأة والسماد في تلوث كبير للمياه إذا لم تتم إدارتهما بشكل صحيح. تُحرث البقوليات المزروعة مثل البرسيم أو الفصة في التربة لاحقًا كسماد أخضر.“

تعمل الأسمدة الطبيعية، مثل الأسمدة الكيميائية، على تجديد التربة بعناصر مهمة كالنتروجين والفوسفور والبوتاسيوم. إلا أنها تتميز أيضاً بفائدة إضافية تتمثل في إثراء التربة بالمواد العضوية. 

 11. استقرار البنوك

يُعد تثبيت ضفاف الأنهار طريقة أخرى لحفظ التربة. ويشير إلى أي تقنية تُستخدم للحفاظ على التربة في مكانها على ضفاف الأنهار أو داخلها. إذ يمكن أن تتعرض التربة للتآكل بفعل الأمواج والتيارات المائية والجليد والجريان السطحي.

""بنك

تتمثل مزايا تثبيت ضفاف الأنهار في تقليل تآكل التربة، وتحسين جودة المياه، وتوفير بيئة أكثر جمالية.

تُعدّ سلال الجابيون، وإعادة التشجير، والحواجز الصخرية ثلاث طرق شائعة للسيطرة على التعرية في ضفاف الجداول والأنهار. يعتمد الخياران الأولان على الصخور المفككة للحفاظ على سطح التربة الرخوة تحته، وذلك بتخفيف أثر مياه الجداول على الضفة.

يشير مصطلح "الصخور المتناثرة" إلى الصخور غير الثابتة على ضفاف شديدة الانحدار. ومن ناحية أخرى، يمكن للصخور المتناثرة أن تتحمل قسوة الجليد والصقيع، بينما قد يتشقق الخرسان.

سلال الجابيون هي عادةً سلال سلكية مملوءة بالصخور، حيث تثبت هذه السلال الصخور في مكانها. وتُستخدم بكثرة على المنحدرات الشديدة وفي المناطق التي تتدفق فيها المياه بسرعة.

قد يساعد التشجير على طول ضفاف الجداول في تثبيتها. فالشجيرات والأعشاب الطبيعية والأشجار تبطئ تدفق المياه عبر التربة وتحجز الطمي، مما يمنعه من الوصول إلى الماء. 

12. الزراعة العضوية أو الإيكولوجية

الزراعة العضوية هي ممارسة زراعية تشمل معالجة الآفات القائمة على أسس بيئية والأسمدة البيولوجية التي يتم الحصول عليها في الغالب من مخلفات الحيوانات والنباتات، بالإضافة إلى المحاصيل الغطائية المثبتة للنيتروجين.

الزراعة العضوية أو الإيكولوجية

تطورت الزراعة العضوية الحديثة استجابةً للأضرار البيئية الناجمة عن استخدام المبيدات الكيميائية والأسمدة الاصطناعية في الزراعة التقليدية، وهي توفر فوائد بيئية كبيرة.

بالمقارنة مع الزراعة التقليدية، تستخدم الزراعة العضوية كميات أقل من المبيدات، وتقلل من تآكل التربة، وتقلل من تسرب النترات إلى المياه الجوفية والمياه السطحية، وتعيد تدوير روث الحيوانات إلى المزرعة. 

13. مكافحة الرواسب

على غرار تأثير تآكل التربة الزراعية على المحاصيل ونمو النباتات، يقلل تآكل التربة في المناطق الحضرية من فرص زراعة نباتات صحية. ويتجلى هذا الأمر بشكل خاص خلال التوسع العمراني، حيث يؤدي تجريف الأراضي على نطاق واسع إلى تغيير خصائص التربة الطبيعية، مما ينتج عنه فقدان كبير للطبقة السطحية منها. 

يُعتقد أن أسلوب التحكم في الرواسب لحفظ التربة هو نهج أكثر عملية. 

عندما تتعرض التربة لتأثيرات الأمطار، يزداد حجم وسرعة الجريان السطحي. وهذا يُسبب سلسلة من التفاعلات تؤدي إلى حركة الرواسب وترسبها، وانخفاض قدرة المجرى المائي، وفي النهاية، زيادة تجريف المجرى والفيضانات. 

رغم أنها حلول مؤقتة، إلا أن أساليب مكافحة التعرية والترسيب تحمي موارد المياه من التلوث بالرواسب وزيادة التدفقات الناتجة عن أنشطة تطوير الأراضي وإعادة تطويرها. كما تمنع هذه الأساليب الرواسب والمغذيات المرتبطة بها من مغادرة المناطق المتضررة وتلويث المجاري المائية، وذلك بالحفاظ على التربة في مكانها. 

تهدف تدابير مكافحة التعرية في المقام الأول إلى تقليل انفصال جزيئات التربة ونقلها، في حين أن تدابير مكافحة الرواسب مصممة لحصر التربة المتآكلة في الموقع. يُعتقد أن هذه الطريقة في الحفاظ على التربة هي نهج أكثر عملية. 

14. الإدارة المتكاملة للآفات

تشكل الآفات مصدر إزعاج كبير للمزارعين، وقد شكلت صعوبة كبيرة في التعامل معها، في حين أن المبيدات الحشرية تضر بالطبيعة من خلال تسربها إلى الماء والغلاف الجوي.

الإدارة المتكاملة للآفات

من الضروري استبدال المبيدات الاصطناعية بالمبيدات العضوية كلما أمكن ذلك، وبناء أعداء بيولوجيين للآفات كلما أمكن ذلك، وتناوب أنواع المحاصيل لتجنب تزايد أعداد الحشرات في نفس الحقل لسنوات، واستخدام استراتيجيات بديلة في المواقف المعقدة. 

تعتمد الإدارة المتكاملة للآفات (IPM) على عدد من الاستراتيجيات التي تهدف إلى تقليل استخدام المبيدات الكيميائية، وبالتالي تقليل المخاطر البيئية.

تُعدّ دورة المحاصيل أساس الإدارة المتكاملة للآفات. فعند تناوب المحاصيل من عام لآخر، تُحرم الآفات من الغذاء، ما يقلل من احتمالية تكاثرها بأعداد ضارة في العام التالي. وقد أثبتت الدراسات فعالية دورة المحاصيل كنهجٍ لإدارة الآفات.

للسيطرة على أعداد الآفات، تستخدم الإدارة المتكاملة للآفات أيضًا محاصيل مقاومة للآفات وتدابير بيولوجية مثل إطلاق الحيوانات المفترسة للآفات أو الطفيليات.

على الرغم من أن الإدارة المتكاملة للآفات تستغرق وقتاً أطول، إلا أن فوائد الحفاظ على التربة، وتحسين البيئة، وخفض نفقات المبيدات الحشرية لا يمكن إنكارها. 

15. صحة التربة حسب المنطقة

يستطيع المزارعون استخدام مجموعة من التدابير للحفاظ على صحة تربتهم. تشمل بعض هذه التقنيات تجنب حرث الأرض، وزراعة محاصيل تغطية بين مواسم النمو، وتغيير نوع المحصول المزروع في كل حقل. 

بحسب دراسة حديثة، غالباً ما تُبسط معلومات صحة التربة تبسيطاً مفرطاً. فالمزارع لا تُنتج جميعها النتائج نفسها. فبينما قد تكون تقنية ما مفيدة لشخص ما، قد تكون إشكالية لشخص آخر تبعاً لموقعه الجغرافي. 

من الأفضل رصد وتقييم الاتجاهات الأكثر تحديدًا في صحة التربة على المستوى الإقليمي نظرًا للتنوع الكبير في المناظر الطبيعية وجودة التربة الطبيعية والممارسات الزراعية. دعونا نلقي نظرة على خصائص التربة في المقاطعات الكندية.

أ. كولومبيا البريطانية

تختلف الحاجة إلى حماية التربة اختلافاً كبيراً في مقاطعة كولومبيا البريطانية نظراً لتفاوت كثافة المحاصيل. ويُشكل زراعة المحاصيل المتخصصة ذات القيمة العالية، فضلاً عن عمليات الحراثة المكثفة والحركة الميكانيكية المصاحبة لها، الخطر الأكبر على حفظ التربة.

تتعرض معظم الأراضي الزراعية في مقاطعة كولومبيا البريطانية لخطر كبير إلى شديد من التعرية المائية عندما تكون التربة جرداء.

في وادي فريزر، يرجع ذلك إلى هطول الأمطار الغزيرة وبعض المنحدرات المزروعة شديدة الانحدار؛ أما في منطقة نهر السلام، فيرجع ذلك إلى التربة الطينية سهلة التعرية والحقول الشاسعة ذات المنحدرات الطويلة التي تتجمع عند سفحها مياه ذوبان الثلوج وتجرف التربة.

إلا أن جهود الحفاظ على البيئة قد قللت بشكل كبير من هذه المخاطر على مدى العقود القليلة الماضية.

ب. مقاطعات البراري

تتعرض العديد من الأراضي الصالحة للزراعة في السهول والمراعي للتآكل بفعل الرياح والتملح نتيجةً لضغوط المناخ الجاف. كما أن هذه الأراضي معرضة للتآكل المائي، لا سيما بعد العواصف الصيفية أو ذوبان الثلوج في الربيع.

أدى التعرية الشديدة بفعل الرياح إلى إنشاء إدارة إعادة تأهيل مزارع البراري في عام 1935، والتي اتخذت إجراءات سريعة وقاسية لمعالجة المشكلة.  

عندما أصبح التعرية بفعل الرياح أكثر انتشارًا، أعيدت الجهود لتشجيع استخدام ممارسات الحفظ من منتصف القرن العشرين فصاعدًا.

يمكن أن تُعزى التحسينات إلى انخفاض استخدام نظام ترك الأرض بوراً في الصيف وزيادة استخدام تقنيات الحراثة المحافظة وغيرها من وسائل مكافحة التعرية، مثل الغطاء العشبي الدائم والأحزمة الواقية.

انخفض خطر ملوحة التربة في بعض المناطق بسبب زيادة استخدام الغطاء النباتي الدائم وانخفاض وتيرة استخدام الأراضي البور الصيفية.

ج. أونتاريو وكيبيك

تُزرع محاصيل مثل الذرة وفول الصويا بكثرة في وسط كندا. تُزرع هذه المحاصيل مبكراً وتُحصد متأخراً لأنها تتطلب أطول موسم نمو ممكن. غالباً ما تكون التربة رطبة أثناء هذه العمليات، مما يؤدي إلى انضغاطها.

علاوة على ذلك، قد تؤدي هذه النباتات إلى عدم كفاية حماية التربة من تآكل الأمطار وذوبان الثلوج لفترات طويلة من السنة.

تساهم أساليب حفظ التربة مثل الحد الأدنى من الحراثة وعدم الحراثة في الحفاظ على بقايا المحاصيل على سطح التربة وتقليل النشاط الميكانيكي المثقل.

تساهم دورة المحاصيل والاستخدام المنتظم لمحاصيل البرسيم أو البرسيم الحجازي في زيادة المادة العضوية في التربة، مما يؤدي إلى تحسين بنية التربة وتقليل الإجهاد.

يُحدث السماد العضوي وكمية كافية من الأسمدة تأثيراً مماثلاً. كما أن زراعة الأماكن التي تتجمع فيها مياه الجريان السطحي لتكوين جداول عشبية تساعد أيضاً في الحد من تآكل التربة.

نادراً ما تشكل التعرية بفعل الرياح مشكلة، وعادة ما تقتصر على المواقع التي تكون فيها التربة رملية أو تحتوي على مواد عضوية (مثل المستنقعات المزروعة).

يمكن إنشاء مصدات الرياح في هذه المواقع عن طريق زراعة صفوف من الأشجار أو الشجيرات، ويمكن الاحتفاظ بالمخلفات الزراعية على سطح الأرض لحماية التربة من التعرية بفعل الرياح.

د. كندا الأطلسية

لا تتمتع التربة في أي من المقاطعات الأطلسية الأربع بخصوبة عالية. فهي تُستنزف بشكل متكرر بفعل الطبيعة، وغالبًا ما تكون حمضية. وقد أدى التوسع في زراعة الخضراوات والبطاطس إلى انخفاض مستويات المواد العضوية، والإضرار ببنية التربة، وتسبب في تآكل شديد للتربة في الأراضي المنحدرة.

يتصدى المزارعون لهذه المخاوف باستخدام تقنيات الحفاظ على الموارد. وتزداد شعبية المدرجات الزراعية، وهي عبارة عن قنوات منتظمة تُنشأ عبر التلال، في مناطق زراعة البطاطس في نيو برونزويك.

من خلال تقليل طول المنحدرات، تحدّ المدرجات من تراكم مياه الجريان السطحي، إذ تنقل المياه إلى حافة الحقل. كما أنها تشجع المزارعين على زراعة صفوف المحاصيل بشكل عرضي على المنحدر بدلاً من زراعتها بشكل طولي، مما يقلل في نهاية المطاف من تآكل التربة الناتج عن الجريان السطحي.

تُعدّ دورة المحاصيل طريقة أخرى لحفظ التربة، حيث تُزرع البطاطس بالتناوب مع محاصيل الحبوب (مثل البرسيم والشعير). كما تُستخدم الأنهار المغطاة بالأعشاب في المناطق التي تتجمع فيها المياه بشكل طبيعي، مما يقلل من خطر التعرية ويشقّ الأخاديد في التربة.

في هذه المنطقة، يؤدي استخدام كميات كبيرة من الأسمدة لمحصول البطاطس في كثير من الأحيان إلى زيادة حموضة التربة. ولذلك، يقوم المزارعون بإضافة الحجر الجيري المطحون إلى التربة وخلطه باستخدام أدوات الحراثة لتنظيم حموضتها. 

خلاصة القول

يُعد الحفاظ على التربة مصدر قلق كبير للأفراد والمزارعين والشركات لأنه من الأهمية بمكان ليس فقط استخدام الأرض بشكل منتج وتوفير غلة عالية ولكن أيضًا القدرة على القيام بذلك في المستقبل.

على الرغم من أن آثارها قد لا تكون واضحة على المدى القصير، إلا أنها ستكون مفيدة للأجيال القادمة.

من خلال دمج أساليب متنوعة لمكافحة الآفات والأعشاب الضارة، تُسهم طرق الحفاظ المختلفة في منع التعرية، والحفاظ على خصوبة التربة، وتجنب التدهور، فضلاً عن الحد من التلوث الطبيعي الناجم عن المواد الكيميائية. ولذلك، تُقدم مبادرات الحفاظ إسهاماً كبيراً في استدامة البيئة ومواردها على المدى الطويل.


الأسئلة الشائعة


1. ما هي الطرق الأربع لحفظ التربة؟

توجد أربع طرق رئيسية لحفظ التربة. الأولى هي الحراثة الكنتورية، والثانية هي بناء المدرجات، والثالثة هي مصدات الرياح، والطريقة الرابعة هي زراعة المحاصيل الغطائية.,

2. أي مما يلي يفسر بشكل أفضل سبب أهمية الحفاظ على التربة للزراعة البشرية؟

يُعدّ الحفاظ على التربة أمرًا بالغ الأهمية للزراعة البشرية، إذ يُسهم في الحفاظ على خصوبة التربة، ومنع التعرية، وحماية صحة النظم البيئية. ومن خلال تطبيق ممارسات الحفاظ على التربة، يضمن المزارعون استمرار إنتاجية أراضيهم واستدامتها على المدى الطويل. كما يُساعد ذلك في حماية جودة المياه عن طريق منع تآكل التربة وجريان المواد الكيميائية الضارة إلى المسطحات المائية.

3. ما هي استراتيجية الزراعة التي تحافظ على التربة؟

من الاستراتيجيات الزراعية التي تساعد في الحفاظ على التربة تطبيق زراعة المحاصيل الغطائية. تُزرع هذه المحاصيل، كالبقوليات أو الأعشاب، خلال فترات ترك الأرض بوراً أو بعد الحصاد لتغطية سطح التربة. فهي تحمي التربة من التعرية، وتحسن بنيتها، وتضيف إليها مواد عضوية عند دمجها في التربة.

4. لماذا نحافظ على التربة من التعرية؟

يُعد الحفاظ على التربة من التعرية أمراً بالغ الأهمية لعدة أسباب. أولاً، تؤدي تعرية التربة إلى فقدان الطبقة السطحية القيّمة، الغنية بالعناصر الغذائية اللازمة لنمو النباتات.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تتسبب التربة المتآكلة في انسداد المجاري المائية، مما يؤثر سلبًا على جودة المياه والنظم البيئية المائية.

علاوة على ذلك، يقلل التعرية من قدرة التربة على الاحتفاظ بالماء ويقلل من قدرتها على دعم جذور النباتات.

5. ما هي الممارسة الزراعية التي تتضمن زراعة المحاصيل بعد حصاد المحصول النقدي لحماية التربة من الجريان السطحي؟

تُعرف الممارسة الزراعية التي تتضمن زراعة محاصيل تغطية التربة بعد حصاد المحصول الرئيسي لحماية التربة من جريان المياه السطحية باسم زراعة محاصيل التغطية. تُزرع محاصيل التغطية عادةً خلال غير موسم الحصاد أو بين مواسم زراعة المحاصيل الرئيسية للمساعدة في منع جريان المغذيات السطحية.

6. كيف تتلوث التربة وكيف يمكن الحفاظ عليها؟

يمكن أن يحدث تلوث التربة من خلال أنشطة بشرية مختلفة مثل التخلص من النفايات الصناعية، والاستخدام غير السليم للمبيدات والأسمدة، وعمليات التعدين، والإدارة غير السليمة للنفايات.

تُدخل هذه الأنشطة مواد ضارة وملوثات إلى التربة، مما يؤثر سلبًا على جودتها وخصوبتها. لذا، يتطلب الأمر تبني ممارسات لمنع تدهور التربة وتلوثها.

7. ما هي الطريقة الميكانيكية الرئيسية التي يستخدمها المزارعون للسيطرة على تآكل التربة؟

تتمثل الطريقة الميكانيكية الرئيسية التي يستخدمها المزارعون للسيطرة على تآكل التربة في تطبيق أنواع مختلفة من هياكل حفظ التربة.

إحدى الطرق الشائعة هي بناء المدرجات، وهي عبارة عن منصات أفقية مبنية على أرض منحدرة لإبطاء تدفق المياه ومنع التعرية.

يستخدم المزارعون أيضاً الحراثة الكنتورية، حيث يحرثون الأرض بشكل موازٍ لخطوط الكنتور لتقليل طول وسرعة جريان المياه.

8. ما هي أفضل طريقة للحفاظ على التربة على المنحدرات الشديدة؟

أفضل طريقة للحفاظ على التربة في المنحدرات الشديدة هي إنشاء المدرجات. تتضمن المدرجات إنشاء منصات أو درجات مستوية عبر المنحدر، مما يساعد على إبطاء جريان المياه، والحد من التعرية، والاحتفاظ برطوبة التربة.

9. أي مما يلي يُعد مثالاً على استخدام التكنولوجيا للمساعدة في الحفاظ على التربة؟

من الأمثلة على استخدام التكنولوجيا للمساعدة في الحفاظ على التربة تطبيق الزراعة الدقيقة. تتضمن الزراعة الدقيقة استخدام تقنيات متقدمة مثل نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) وأجهزة الاستشعار والاستشعار عن بعد لجمع البيانات واتخاذ قرارات مدروسة بشأن إدارة التربة.

وهذا يسمح للمزارعين بتطبيق الأسمدة والري بدقة أكبر، مما يقلل من الهدر ويقلل من احتمالية تدهور التربة.

10. كيف تساعد الزراعة بدون حراثة في الحفاظ على خصوبة التربة؟

تساعد الزراعة بدون حراثة في الحفاظ على خصوبة التربة عن طريق تقليل اضطرابها. فبدلاً من حرث التربة أو تقليبها، يترك المزارعون بقايا المحاصيل والمواد العضوية على السطح، مما يشكل طبقة واقية.

11. ما هي تقنية حفظ التربة التي تتضمن حرث الأرض وزراعة المحاصيل في صفوف عبر منحدر الأرض بدلاً من حرثها لأعلى ولأسفل؟

تُعرف تقنية الحفاظ على التربة التي تتضمن حرث الأرض وزراعة المحاصيل في صفوف على امتداد منحدرها بالزراعة الكنتورية. وباتباع خطوط الكنتور، يتباطأ جريان المياه السطحية، مما يقلل من خطر انجراف التربة.

12. كيف يمكن أن يكون للمناطق العازلة تأثير إيجابي على المجاري المائية؟

يمكن أن يكون للأحزمة العازلة تأثير إيجابي على المجاري المائية من خلال عملها كمرشح طبيعي والحد من تلوث المياه. تُزرع هذه الأحزمة النباتية، كالأعشاب والأشجار، على طول الأنهار والجداول وغيرها من المسطحات المائية. وهي تساعد على احتجاز الرواسب والمغذيات والملوثات التي قد تدخل المياه لولاها، مما يحسن جودتها.

13. هل تستطيع النباتات وقف تآكل التربة؟

نعم، يمكن للنباتات أن تلعب دورًا هامًا في منع انجراف التربة. تساعد جذور النباتات على ربط جزيئات التربة معًا، مما يخلق بنية مستقرة أقل عرضة للانجراف. أما الأجزاء العلوية من النباتات، كالأوراق والسيقان، فتعمل كحاجز يبطئ من قوة الرياح والمياه، ويقلل من قدرتها على التعرية.

14. كيف يمكن منع تملح التربة؟

للوقاية من تملح التربة، يمكن اتخاذ عدة تدابير. يُعدّ الريّ السليم أمراً بالغ الأهمية، بما في ذلك استخدام محاصيل مقاومة للملوحة وتقنيات ري فعّالة تقلل من تشبّع التربة بالماء. كما يُساعد تطبيق أنظمة تصريف مناسبة على طرد الأملاح الزائدة من التربة.

يمكن أن يؤدي استخدام المواد العضوية والمحسنات إلى تحسين بنية التربة وتقليل تراكم الأملاح. وأخيرًا، يمكن أن يساعد اتباع نظام تناوب المحاصيل والحفاظ على مستويات الحموضة المناسبة للتربة في منع تملحها.

15. ما الذي يجعل التربة حمضية؟

يمكن أن تنتج حموضة التربة عن عدة عوامل. أحد الأسباب الشائعة هو وجود مواد أصلية حمضية، مثل أنواع معينة من الصخور. كما أن الأمطار الحمضية، وارتفاع مستويات تحلل المواد العضوية، وغسل المعادن القاعدية، كلها عوامل تساهم في حموضة التربة.

يمكن للأنشطة البشرية، مثل الإفراط في استخدام الأسمدة الحمضية أو التلوث الناتج عن الانبعاثات الصناعية، أن تزيد من حموضة التربة. وتؤثر هذه العوامل على توازن درجة حموضة التربة، مما يؤدي إلى زيادة حموضتها.

ما هي الطرق التي يمكن أن تحسن أداء المحاصيل؟

 

ما هو محصول المحاصيل؟

تُسمى كمية المحصول الذي يُحصد من قطعة أرض معينة بعائد المحصول. وتُستخدم كميات صغيرة من المنتجات الزراعية لتقدير عائد المحصول لمساحة أكبر من الأرض.

تساعد هذه التقديرات في التنبؤ بالإنتاج الإجمالي للمزارع، بالإضافة إلى تحديد مدى كفاءة استخدام المساحة. كما تساعد هذه القياسات في تحسين إنتاجية البذور لتحقيق أفضل إنتاجية ممكنة على قطعة الأرض.

كيف يعمل إنتاج المحاصيل

للتنبؤ بمحصول المحاصيل، يعتمد المصنّعون في قياسهم لمحصول معين من موقع عينة. ثم يقوم المزارع بوزن تقدير محصول الأرض بالكامل بناءً على إنتاجية المحصول من قطعة الأرض العينة.

يُقدّر حجم المحصول بوحدة نوع الحبوب. بالنسبة لحبوب القمح، يُقاس المحصول بعدد السنابل في القدم المربع، ثم تُؤخذ البذور في كل سنبلة بعين الاعتبار. بعد ذلك، يُدخل الحجم في الصيغة التي تُعطي التقدير بالجرام أو الكيلوجرام، وذلك حسب المعايير المُستخدمة في المعادلة.

ثم يتم وضع هذه النتائج في الوحدة المحلية التي يستخدمها المزارعون للحبوب المميزة، بما في ذلك البوشل في حالة القمح.

ويمكن قياس ذلك أيضاً من خلال كمية ما ينتجه النبات فعلياً. يحتاج المزارعون إلى معرفة أي نوع من النبات ينتج أي عدد من البذور في المتوسط. ويتم قياس ذلك من خلال نسبة النبات إلى البذور التي ينتجها.

طرق لزيادة إنتاجية المحاصيل

بالإضافة إلى تقدير محصول المحاصيل, بالإضافة إلى ذلك، يرغب المزارعون في فهم كفاءة الأرض التي يزرعونها. إن العمل في مناطق معينة حيث تعطي محاصيل محددة المنتج الأمثل يُمكّن من تحسين إنتاجية المحاصيل.

يُطلق على هذا اسم الزراعة الذكية التنبؤ بنوع التربة باستخدام التعلم الآلي. باستخدام هذه التقنية، يستطيع المزارع زراعة الحقل بكثافة في مكان معين، مع التعرف أيضاً على المناطق التي لا تنتج بالدرجة المثلى، مما يسهل تحديدها ومعالجتها.

يستطيع المزارعون في الوقت الحالي تحديد العديد من هذه المعايير باستخدام برامج معينة.

لضمان النمو الأمثل وتحقيق أقصى إنتاجية للمزرعة، ينبغي على المزارعين مراقبة نمو المحاصيل طوال دورة نموها. ويشمل ذلك تتبع مدى مقاومة النباتات للأمراض والآفات.

باستخدام تقنيات التنبؤ الذكية للتربة باستخدام التعلم الآلي والتي تشمل مراقبة التلفزيون عبر الأقمار الصناعية لأجهزة الكمبيوتر، يمكن للمزارعين تتبع نمو النباتات من خلال الاستشعار عن بعد.

يُعدّ المناخ أحد العوامل الرئيسية المؤثرة في نمو المحاصيل، لذا فإن التنبؤ الدقيق به أمر بالغ الأهمية لتحقيق أقصى استفادة منه. وباستخدام برامج التنبؤ التي تعتمد بشكل أساسي على بيانات المناخ السابقة وحالة الطقس في المنطقة، يستطيع المزارعون تحديد الوقت الأمثل لريّ مزارعهم أو زراعة البذور الجديدة.

يُعدّ الماء عنصرًا أساسيًا في الزراعة، فالريّ السليم ضروريٌّ للغاية. ولضمان ريّ النباتات في الوقت المناسب وبكفاءة عالية، يجب أن يمتلك المزارعون نظام ريّ متكامل. وتُقدّم التكنولوجيا الحديثة أنظمة ريّ ذكية تستخدم بيانات التنبؤات الجوية، وتُروي الحقول بدقة لزيادة إنتاجية المحاصيل إلى أقصى حد.

يمكن لبرامج التسميد الذكية أن تُسهم بشكل كبير في زيادة غلة المحاصيل. ينبغي على مزارعي المحاصيل تحديد خصائص الأرض التي يرغبون في معالجتها بالأسمدة المعدنية، بالإضافة إلى اختيار نوع السماد المناسب. يضمن الاستخدام الأمثل للأسمدة صحة النباتات وتحقيق أقصى إنتاجية.

يُعدّ غزو الآفات أحد أكبر المخاطر التي تواجه المزارعين في محاصيلهم. لذا، فإنّ مكافحة الآفات والأعشاب الضارة في الوقت المناسب أمرٌ ضروري لضمان الإنتاج المطلوب. ويتعين على المزارعين استخدام المبيدات الحشرية وغيرها من التدابير الوقائية في الوقت المناسب لتجنب خسارة كميات كبيرة من محاصيلهم.

تُصاب النباتات بالعدوى، مما قد يؤدي إلى موت العديد من هذه المحاصيل. ولمعالجة هذه المشكلة، يحتاج المزارعون إلى اختيار أصناف محاصيل مقاومة للأمراض واستخدام علاجات مثل المبيدات الفطرية في الوقت المناسب.

قبل زراعة أي نوع من البذور في أي جزء من التربة، من المهم جدًا فحص نوع التربة وخصوبتها. فجودة التربة تؤثر على كمية المحصول وجودته.

حتى التربة الخصبة التي تُستخدم لفترات قصيرة قد تبدأ بفقدان خصائصها. لهذا السبب، يستخدم المزارعون أساليب متنوعة مثل تناوب المحاصيل، مما يساعد على الحفاظ على صحة التربة، وبالتالي الحفاظ على غزارة المحصول.

تُدار بعض المقاييس على مستوى عالٍ، مثل التنبؤ بالمحصول. يُعد هذا المقياس بالغ الأهمية للحكومات حول العالم لدعم قراراتها المتعلقة بالغذاء والتصدير. تحتاج شركات البذور التي تعمل على اختبار أصناف جديدة من البذور إلى تحديد كفاءة وجودة بذورها، حيث تلعب حماية المحاصيل دورًا رئيسيًا. تستخدم الشركات والحكومات حاليًا برامج مختلفة لإجراء هذه التنبؤات.

كيف يمكن لـ GEOpard مساعدتك في تحقيق أهدافك؟

يمكنك إجراء تحليل متعدد الطبقات باستخدام تقنيات التنبؤ الذكية بتربة الزراعة بالاعتماد على التعلم الآلي. يمكننا إنشاء مزيج متكامل مناطق الإنتاجية بالاعتماد على مؤشرات من صور الأقمار الصناعية، والتضاريس، وبيانات الآلات. لذا، بمساعدة التنبؤ الذكي بتربة الزراعة، يمكنك استخدامها بشكل أكثر إنتاجية وأمانًا.


الأسئلة الشائعة


1. ما هو مقدار إنتاج المحاصيل من مساحة معينة من الأراضي المزروعة؟

يُطلق على كمية المحاصيل الناتجة من مساحة معينة من الأرض المزروعة اسم المحصول. ويشير المحصول إلى كمية المنتجات الزراعية، مثل الحبوب أو الفاكهة أو الخضراوات، التي يتم حصادها من قطعة أرض محددة.

يُعدّ المحصول مقياسًا للإنتاجية، ويُعبّر عنه غالبًا بالوزن أو الحجم لكل وحدة أرض، مثل البوشل للفدان أو الطن للهكتار. ويُمثّل المحصول عاملًا هامًا في تقييم كفاءة ونجاح الإنتاج الزراعي.

2. ما هي إدارة إنتاج المحاصيل؟ وما هي التدابير المختلفة التي تساعد على زيادة إنتاجية المحاصيل؟

تشير إدارة إنتاج المحاصيل إلى النهج المنهجي والاستراتيجي المُستخدم للإشراف على عملية زراعة المحاصيل وتحسينها. وهي تشمل التخطيط والتنظيم وتنفيذ ممارسات متنوعة لضمان نمو المحاصيل بكفاءة واستدامة.

تشمل إدارة إنتاج المحاصيل عدة تدابير تساهم في زيادة غلة المحاصيل، مثل اختيار المحاصيل المناسبة، وإعداد التربة، وزراعة البذور، واستخدام الأسمدة والمبيدات، ومراقبة صحة المحاصيل، والحصاد. وتهدف هذه الإدارة إلى تحقيق أقصى قدر من الإنتاج، وتقليل الفاقد، وتعزيز الإدارة البيئية المستدامة، وتحقيق الجدوى الاقتصادية في الزراعة.

مزايا ودور تقنية الزراعة الدقيقة

تعد تكنولوجيا الزراعة الدقيقة في صميم التقنيات الزراعية الحديثة، ولكنها أصبحت مصطلحاً متداولاً وغامضاً إلى حد ما، وهو مصطلح شائع على الإنترنت وبين المتخصصين في هذا المجال.

تتجه جميع الأنظار إلى عالم الزراعة مع تزايد الوعي العالمي حول الروابط بين الزراعة الصناعية وتغير المناخ، وتزايد عدد السكان المتزايد باستمرار مما يثير مخاوف جدية بشأن الأمن الغذائي الدولي.

تشير تقارير الأمم المتحدة إلى زيادة متوقعة في عدد السكان إلى ما يقرب من 10 مليارات نسمة بحلول عام 2050، ومن المتوقع أن يحدث معظمها في الدول النامية، مما يضع النظام الغذائي غير العادل بالفعل تحت ضغط شديد.

يتطلع المستثمرون إلى قطاع التكنولوجيا الزراعية، الذي يعج بالتقنيات المبتكرة، لإيجاد حلول لتحويل ممارسات استخدام الأراضي، وتعزيز الأمن الغذائي بتقنيات زراعية عالية الإنتاجية، والتخفيف من الآثار السلبية للزراعة الصناعية.

دعونا نقسمه إلى المبادئ الأساسية والتقنيات المرتبطة به لفهم ماهيته بشكل أفضل وكيف يتناسب مع النظام الغذائي المتغير؟ إنه التطبيق الدقيق لمدخلات محددة بمعدلات متغيرة لتحسين الكفاءة الاقتصادية وتقليل الهدر.

تقليدياً، كان المزارعون يستخدمون نفس المدخلات مثل الري أو الأسمدة أو المبيدات الحشرية في حقل بأكمله في عملية تطبيق شاملة، دون مراعاة الاختلافات في نوع الأرض والكيمياء الحيوية للتربة.

تستفيد الزراعة الدقيقة من البيانات الجغرافية المكانية لتحليل تقلبات مغذيات التربة، وتوافر المياه، والانحدار، والتعرض للشمس، وغيرها من السمات المتغيرة لقطع الأراضي ومعالجتها حسب الحاجة فقط.

يُطلق على هذه الممارسة الأساسية للزراعة الدقيقة اسم التطبيق متغير المعدل (VRA) وهو ما يجعل هذه الحركة الزراعية تبرز كطريقة أكثر تقدمًا ومسؤولية للزراعة.

ببساطة لم يكن لدى الزراعة التجارية التقليدية إمكانية الوصول إلى البيانات التفصيلية التي لدينا اليوم، لذلك افترضت أنماطًا رتيبة في المحاصيل والحقول أدت إلى إهدار الموارد على نطاق واسع لم يعد ضروريًا مع توافر البيانات الحالية.

يعد تطبيق المعدل المتغير في مركزه إلى حد كبير، ولكن هناك العديد من التقنيات المختلفة التي تدخل في جعله يعمل أو التي تعزز جوانب أخرى من عمل المزرعة لتكون أكثر انسيابية وكفاءة.

ما هي الدقة؟

تشير الدقة إلى مستوى دقة أو دقة القياس أو العملية الحسابية. وبعبارة أخرى، فإن الدقة هي مقياس لمدى تقارب القياسات أو العمليات الحسابية المتعددة مع بعضها البعض، أو مدى إمكانية تكرار قياس أو عملية حسابية واحدة.

على سبيل المثال، إذا كنت ستقيس طول قلم رصاص باستخدام مسطرة، فإن دقة القياس ستعتمد على أصغر وحدة قياس على المسطرة. إذا كانت المسطرة تحمل علامات الملليمتر، فسيكون قياسك دقيقًا لأقرب ملليمتر. وإذا كانت المسطرة تحمل علامات السنتيمتر، فسيكون قياسك دقيقًا لأقرب سنتيمتر.

ما هي الزراعة الدقيقة؟

الزراعة الدقيقة (PA) هي نهج للزراعة يستخدم التكنولوجيا وتحليلات البيانات لتحسين غلة المحاصيل وتقليل الفاقد، مع تقليل التأثير على البيئة.

تتضمن السلطة الفلسطينية جمع البيانات وتحليلها من مصادر مختلفة، مثل أنماط الطقس وعينات التربة ومعدلات نمو المحاصيل لاتخاذ قرارات مستنيرة حول كيفية إدارة المحاصيل.

ويسمح هذا النهج للمزارعين باستخدام الأسمدة والمبيدات بشكل أكثر دقة، مما يقلل من الكمية المطلوبة ويقلل من مخاطر الإفراط في الاستخدام أو الهدر. كما أنه يساعد المزارعين على تحديد مناطق حقولهم التي تحتاج إلى مزيد من الاهتمام أو معالجات محددة، مما قد يزيد من غلة المحاصيل ويقلل التكاليف.

تشمل بعض التقنيات المستخدمة في الزراعة الدقيقة أنظمة تحديد المواقع العالمية (GPS)، والطائرات بدون طيار، وأجهزة الاستشعار، وخوارزميات التعلم الآلي. تُمكِّن هذه الأدوات المزارعين من جمع البيانات وتحليلها في الوقت الفعلي، مما يسمح لهم باتخاذ قرارات في الوقت المناسب بشأن إدارة المحاصيل.

وتزداد شعبية هذه الزراعة في الوقت الذي يسعى فيه المزارعون إلى زيادة المحاصيل وتقليل الفاقد، مع تقليل تأثيرها على البيئة. كما يُنظر إليه أيضاً على أنه وسيلة لمواجهة تحديات إطعام سكان العالم المتزايدين مع الحد من الأثر البيئي للزراعة.

ما هي المزايا الرئيسية لتكنولوجيا الزراعة الدقيقة؟

وتفيد الزراعة الدقيقة وتطبيقات نظام الزراعة الدقيقة وتطبيقات نظام تقييم المخاطر الافتراضي جميع أصحاب المصلحة في العمليات الزراعية بكل الطرق تقريبًا، ولكن بشكل رئيسي من خلال توفير المزيد من المقاييس للمراقبة الزراعية، وتحسين القدرة على اتخاذ قرارات مستنيرة وفعالة، وإنشاء سجلات زراعية يسهل الوصول إليها بشكل كبير، والقدرة على حماية المحاصيل والاستثمارات بشكل أفضل، وإدارة الري بشكل مبسط، والإشراف المتفوق على الأراضي والممارسات المستدامة.

دعنا نتعمق في كل ميزة ونسلط الضوء على المزايا الرئيسية التي تقدمها للمهنيين الزراعيين:

1. مقاييس متقدمة للرصد الزراعي

تتمثل الفائدة الأبرز للأنظمة التي تستخدم تقنيات أو ممارسات الزراعة الدقيقة في الكم الهائل من المقاييس المحددة التي تجمعها وتستخدمها لمراقبة عملياتها. يتم جمع البيانات الكمية حول كل شيء تحت الشمس وتخزينها وتحليلها واستخدامها لمراقبة كل جانب من جوانب المزرعة عن كثب، بغض النظر عن حجمها أو موقعها.

وتتوفر المقاييس باستمرار للمراجعة أو المقارنة، ويمكن أن يوفر التحليل متعدد الطبقات رؤى حول العلاقات المعقدة بين كيمياء التربة وتغذية المحاصيل وسطوع التربة وإنتاجية المحصول ومدخلات المياه وعدم كفاءة الصرف - على سبيل المثال لا الحصر.

مقاييس متقدمة للمراقبة الزراعية

في مجال عمل ارتبط تاريخيًا بعدم الاستقرار والمخاطر، حوّلت الزراعة الدقيقة الزراعة إلى مجموعة من نقاط البيانات المرسومة بعناية، وحوّلت أولئك الذين يكسبون رزقهم منها إلى علماء فلك يدرسون هذه الزراعة ويفهمونها.

2. تحسين كفاءة اتخاذ القرار

تعني عملية اتخاذ القرار المستندة إلى البيانات أن تحليلات التكلفة والفوائد المعقدة السابقة والتخمينات قد تم إخراجها من المعادلة واستخدام حسابات إحصائية واضحة لتقديم نتائج دقيقة للغاية في جزء صغير من الوقت.

شبكات إنترنت الأشياء, تكامل واجهة برمجة التطبيقات (API), ، والأجهزة الذكية تعمل جميعها معًا لإنشاء أنظمة زراعية تستجيب للتحديثات في الوقت الفعلي حول جميع جوانب العملية بحيث يمكن اتخاذ القرارات بشكل فوري تقريبًا وتتوفر أي بيانات مطلوبة لاتخاذ تلك القرارات بنقرة زر واحدة.

وينطبق هذا الأمر بشكل خاص على منصات البرامج التي تجمع كل البيانات ذات الصلة في حزمة واحدة سهلة الاستخدام وتوفر تحليلات يمكنها اتخاذ القرار الأذكى لك بناءً على مدخلات البيانات والنتائج المرجوة.

3. إمكانية الوصول إلى سجلات المزرعة

إن تحسين الوصول إلى السجلات والبيانات التفصيلية يمكن أن يوفر للشركات الزراعية والمهندسين الزراعيين إمكانية المساءلة عما ينجح وما لا ينجح على مستوى جديد، وكل ذلك يضاف إلى قاعدة موارد متنامية باستمرار يمكن من خلالها اتخاذ قرارات ذكية ومستنيرة.

يقلل هذا أيضًا من الضغط المرتبط بالمهن الزراعية، حيث يمكن الآن التنبؤ بالعديد من العوامل التي كانت تعتبر في السابق غير قابلة للتحكم أو عشوائية - مثل التناقضات الطبوغرافية أو أنماط الطقس - وحسابها بمستوى أعلى بكثير من الدقة، مما يترك المزيد من الوقت لإدارة الجوانب الأخرى من الأعمال التجارية.

4. حماية المحاصيل وسبل العيش

يمكن أخذ التخطيط للطوارئ وتقييم المخاطر وحماية المحاصيل في الاعتبار في البرمجيات التي توفر مراقبة مستمرة للتغيرات والتهديدات التي تواجه إنتاجية الأراضي، مما يسمح للمزارعين بأن يكونوا متقدمين بخطوة واحدة في جميع الأوقات ويقللوا من المخاطر المرتبطة بمهنتهم.

كما أنه يتيح فرصًا للعمال والموظفين الزراعيين للحصول على فرص عمل بأجور أعلى في مجال التكنولوجيا والبرمجيات حيث تصبح العمالة الزراعية زائدة عن الحاجة بشكل متزايد ويزداد الطلب على الوظائف في مجال البرمجة وصيانة المعدات.

يمكن رصد الآفات والأمراض والأحداث المناخية القاسية وتشخيصها في وقت مبكر لمنع الدمار وتوفير الوقت الكافي للاستجابة المناسبة أو الهجوم المضاد.

5. إدارة متفوقة للري

وفي الوقت الحاضر، تشير التقديرات إلى أن أكثر من 701 تيرابايت إلى 3 أطنان من المياه العذبة المتاحة عالميًا يستخدمها القطاع الزراعي، وتُهدر كميات كبيرة من خلال أنظمة الري غير الفعالة. وتعاني العديد من المناطق الزراعية الرئيسية بالفعل من ندرة المياه، وتشير إحصاءات الصندوق العالمي للطبيعة إلى أن ثلثي سكان العالم سيعانون من نقص المياه بحلول عام 2025.

إدارة ري متفوقة

وهذا يسلط الضوء على مدى أهمية إدارة الري الفعالة في الزراعة الحديثة، ويمكن أن يساعد الري بالمعدل المتغير (VRI) في الحفاظ على الموارد المائية بشكل كبير عن طريق إزالة المناطق الميتة للري وتوجيه كل قطرة مياه نحو الاستخدام الإنتاجي.

تستخدم تقنية VRI البيانات المستمدة من تحليل البيانات الجغرافية المكانية ومراقبة الطقس وأجهزة استشعار رطوبة التربة لتوفير المياه بكميات محددة للمحاصيل التي تحتاجها فقط، وتكييف التطبيقات اعتمادًا على عوامل مثل الانحدار والجريان السطحي التي تؤثر على كيفية امتصاص المياه في التربة.

6. الاستدامة

إن الزراعة الدقيقة مفيدة ليس فقط للأعمال التجارية الزراعية ولكن أيضًا للبيئة المحيطة، حيث أن تحسين كفاءة المدخلات يقلل من حجم الملوثات غير الضرورية التي يتم إطلاقها في التربة والمياه والهواء، كما أن تحليلات البيانات تسمح بالمراقبة المستمرة لصحة التربة.

تعد الاستدامة جزءًا لا يتجزأ من تكنولوجيا الزراعة الدقيقة، حيث أن تزايد عدد سكان العالم سيضع المزيد من الضغط على أنظمة التربة المتدهورة بالفعل، لذا فإن الممارسات التي تشجع التنوع البيولوجي والحفاظ على النظم الإيكولوجية المحلية ضرورية.

إن الفهم الأكثر دقة لقطعة الأرض الذي يأتي مع هذا النوع من الزراعة يخلق تقديراً للتنوع والاختلافات الدقيقة الموجودة في جميع أنحاء المناظر الطبيعية.

إن تلبية هذه الاختلافات من خلال تقييم الموارد الطوعية يعني أنه يمكن الحفاظ على التنوع البيولوجي بشكل أكثر فعالية، ويوفر للمهنيين الزراعيين عدسة أنظمة يمكن من خلالها رؤية عملياتهم وتقدير الروابط البيولوجية والكيميائية والفيزيائية المعقدة التي تحدث.

العلاقة بين تغير المناخ واستخدام الأراضي هي دورة تغذية مرتدة إيجابية يؤثر فيها كلاهما باستمرار على حالة الآخر.

لقد لعبت الزراعة التقليدية دورًا مهمًا في وصول المناخ إلى نقطة الانهيار التي وصل إليها حاليًا من خلال مزيج من الاعتماد على الوقود الأحفوري والقضاء على بالوعات الكربون، مثل التربة والغابات السليمة، لزراعة المحاصيل الأحادية.

ستكون سبل عيش المهنيين الزراعيين من أوائل المتضررين من الأنماط المناخية المتغيرة والظواهر المناخية المتطرفة، ولكن الطبيعة المستدامة للزراعة الدقيقة تسمح بالمراقبة الدقيقة لانبعاثات غازات الاحتباس الحراري وعزل الكربون بحيث يمكن الحد من الآثار السلبية الإضافية إلى أدنى حد ممكن، ويمكن نسج استراتيجيات فعالة للتخفيف من آثار تغير المناخ في إدارة الأراضي.

ومن المحتمل أن يصبح هذا النظام إلى جانب الزراعة المتجددة وممارسات بناء التربة أحد أهم الأدوات التي يمكننا استخدامها كمجتمع عالمي للحد من الاحتباس الحراري.

التقنيات المهمة للزراعة الدقيقة

يعتمد التشغيل السلس للزراعة الدقيقة على التقنيات التي تتمتع بقدرات على جمع البيانات بكفاءة، وأتمتة الأنظمة، وإنشاء شبكات اتصال متقدمة في جميع المجالات، وتطبيق المدخلات بمعدلات متغيرة.

كما هو الحال مع كل شيء في القرن الحادي والعشرين، أصبحت التكنولوجيا عنصراً أساسياً في الزراعة، ويشهد قطاع التكنولوجيا الزراعية إضافات واختراعات جديدة مستمرة يمكن استخدامها للمساهمة في زيادة دقة الممارسات الزراعية وانسيابيتها.

فيما يلي عشرة من أهم التقنيات التي يتم استخدامها في هذا المجال، وكيف أنها تلبي حاجة معينة أو توفر خدمة حيوية للمهنيين الزراعيين.

1. الأجهزة الذكية

إن الأجهزة الذكية مثل الهواتف والأجهزة اللوحية والساعات هي بالفعل عناصر أساسية في الحياة اليومية لمعظم الناس ولكنها أصبحت الآن أدوات أساسية للمزارعين والمهندسين الزراعيين والشركات الزراعية لإدارة عملياتهم بكفاءة.

إن الوصول الفوري إلى المعلومات، والتواصل الفوري مع الأطراف الأخرى، والتقويمات وإمكانات الجدولة الزمنية، واستخدام الكاميرات عالية الوضوح لتحديد المشاكل وتشخيصها بسرعة عند ظهورها، ليست سوى بعض من أبرز المزايا التي يمكن أن تقدمها الأجهزة الذكية للمهنيين في القطاع الزراعي.

بالإضافة إلى ذلك، يعد الوصول إلى الأجهزة التي تتوافق مع التطبيقات شرطًا أساسيًا لاستخدام العديد من التقنيات الأخرى في هذه القائمة، كما يتيح للأفراد الاتصال بعالم من المعرفة المجانية إلى حد كبير.

هناك أيضًا عالم من التطبيقات المبتكرة المتاحة لمحترفي الزراعة التي تساهم في الممارسات الفعالة بطرق أخرى، مثل تلك التي تساعد في تحديد أو تشخيص أنواع الآفات أو الأمراض المختلفة أو توفر منصات محددة للمزارعين للتواصل محليًا.

تحتاج المزارع التي تتطلع إلى الانتقال إلى الزراعة الدقيقة إلى أجهزة ذكية من أجل وضع الأساس لكل شيء آخر، مثل إمكانية الوصول إلى البيانات والتواصل الفوري ضروريان في إدارة عمليات أكثر كفاءة.

2. إنترنت الأشياء (IoT)

يسير إنترنت الأشياء جنباً إلى جنب مع الأجهزة الذكية من خلال ربط جميع المعلومات ذات الصلة في شبكة واحدة آمنة من المعلومات التي يمكن الوصول إليها في أي مكان وفي أي وقت.

يمكن تثليث المقاييس التفصيلية التي تم جمعها من الأجهزة الأخرى في هذه القائمة مثل أجهزة استشعار التربة أو الماشية، والمعدات في الميدان، وتوقعات الطقس للاستجابة الفورية للتهديدات البيئية أو تنسيق المهام بسرعة.

إن الميزة الحقيقية للأجهزة المتصلة بإنترنت الأشياء هي القدرة التي توفرها للعاملين في المزارع أو غيرهم من المهنيين المعنيين لتلقي التحديثات في الوقت الفعلي أينما كانوا، وفتح مسارات اتصال حتى على عمليات كبيرة تمتد على مساحة آلاف الأفدنة.

3. بيانات النظام العالمي لتحديد المواقع والأقمار الصناعية

أرست تكنولوجيا النظام العالمي لتحديد المواقع الأساس للزراعة الدقيقة منذ البداية، من خلال فتح عالم البيانات الجغرافية المكانية وتزويد المزارعين بخرائط مفصلة غيرت تماماً طريقة زراعة الأغذية.

هناك الآن العديد من الطرق للوصول إلى أنواع مختلفة من مجموعات البيانات التي يتم الحصول عليها من خلال الاستشعار عن بُعد ومعالجتها، ولكن تظل التكنولوجيا الخام للأقمار الصناعية حجر الزاوية في تكنولوجيا الزراعة الدقيقة.

كما أننا نشهد أيضًا تحسنًا هائلًا في صور الأقمار الصناعية كل يوم، مع صور أكثر دقة ومزيد من البعثات التي يمكن أن تخبرنا بمعلومات مفصلة للغاية حول تفاعلات النظام الأرضي والتغيرات التي تطرأ عليه مع مرور الوقت.

4. الملامح الميدانية للطوبوغرافيا

تؤثر الأبعاد الطبوغرافية لقطعة أرض ما تأثيراً كبيراً على غلة المحاصيل حيث أن لها تأثيراً كبيراً على تصريف المياه والمغذيات عبر المناظر الطبيعية وأنماط تآكل التربة.

يجب تعديل التطبيقات ذات المعدل المتغير للمدخلات مثل الري والأسمدة وفقًا للمظهر الطبوغرافي للمزرعة، حيث يتم حساب الارتفاع والانحدار والجانب لضمان أقصى قدر من الغلة المحتملة مع الحد الأدنى من إهدار الموارد.

3أدوات رسم الخرائط D التي تولد نماذج متقدمة لملامح الطبوغرافيا تثبت أنها ضرورية لإبلاغ تقييم الموارد الطوبوغرافية وإظهار الروابط واسعة النطاق مع مستجمعات المياه وأنماط الصرف السطحي. ويمكن استخدام هذه النماذج مع الطبقات الأساسية مثل LIDAR وخرائط الغطاء مثل توزيع الأس الهيدروجيني للمواد العضوية لتوفير تحليل متعدد الطبقات لمظهر التربة.

5. منصات تحليل البرمجيات

تُعد المنصات التي توفر البرمجيات كخدمة عنصراً رئيسياً في إتاحة الزراعة الدقيقة للعاملين في الزراعة الذين يتطلعون إلى استخدام البرمجيات كخدمة في بذر البذور والتسميد والري في حقولهم.

توفر هذه المنصات، مثل GeoPard، جميع تحليلات البيانات المعقدة والمعالجة اللازمة لترجمة البيانات الخام إلى حلول واضحة وتسمح للمستخدمين بعزل المتغيرات المختلفة مثل التضاريس ومغذيات التربة ورطوبة مياه التربة وسطوع التربة وغيرها الكثير لتوليد خرائط VRA.

وبفضل تكامل واجهة برمجة التطبيقات وتوافقها مع إنترنت الأشياء، يمكن تحميل خرائط VRA هذه على أساطيل الماكينات وتبسيط كل خطوة من خطوات عملية VRA بدءاً من الحصول على البيانات وحتى تطبيق الإدخال.

تعمل هذه المنصات كمركز للبيانات حيث يمكن تجميع كل ما يتم جمعه من الآلات وأجهزة الاستشعار والأقمار الصناعية في موقع واحد آمن ومقارنته في تحليل متعدد الطبقات.

6. الروبوتات

تُعد الروبوتات إضافات رائعة لمهمة تبسيط مهمة الزراعة الدقيقة، حيث يمكن برمجتها بطبيعتها للعمل وفق جدول زمني صارم ودون قيود مثل العمال اليدويين.

التقنيات المهمة للزراعة الدقيقة

يمكن أن تعمل الأجهزة الروبوتية طوال ساعات اليوم في معظم الظروف الجوية، وتتميز بدقة التوجيه، وعادةً ما يتم تشغيلها عن بُعد من الأجهزة الذكية.

نظرًا لوجود اتجاه عالمي للأجيال الشابة التي تغادر المناطق الزراعية للبحث عن وظائف ذات أجور أعلى في المدن، تلعب الروبوتات دورًا أساسيًا في أداء الكم المتزايد من الأعمال الزراعية اللازمة لإطعام سكان المدن المتزايدين.

أصبحت الروبوتات الآن عنصرًا أساسيًا في العديد من العمليات الزراعية الدقيقة وهي قادرة على تنفيذ جميع الأنشطة من البذر إلى إزالة الأعشاب الضارة إلى الحصاد. يتجه الاتجاه الحالي للروبوتات نحو أساطيل من الروبوتات الأصغر حجماً والأخف وزناً والأسرع والأسهل في التحكم بها من الآلات الكبيرة التي تشبه الجرارات، خاصةً أنه يمكن إدارتها الآن بسهولة عند توصيلها بشبكات إنترنت الأشياء.

7. الطائرات بدون طيار

أثبتت الطائرات بدون طيار أنها أدوات مهمة للغاية عندما يتعلق الأمر بتطبيق ورش المدخلات من الأعلى.

يمكن للطائرات بدون طيار التحليق بسرعة وتطبيق أسمدة محددة

باستخدام تكوينات النظام العالمي لتحديد المواقع يمكن للطائرات بدون طيار التحليق بسرعة واستخدام أسمدة محددة بشكل متنوع على مساحات كبيرة من الأراضي، دون التأثيرات الضارة لضغط التربة المرتبط بالجرارات الكبيرة والثقيلة.

وبالإضافة إلى ذلك، تصبح مسارات ومسارات الجرارات زائدة عن الحاجة مع استخدام الطائرات بدون طيار وتفتح مساحة أكبر من الأراضي المنتجة لنمو المحاصيل دون عوائق. كما أن المعلومات والصور التي تجمعها الطائرات بدون طيار تساهم أيضاً في قاعدة بيانات أكبر من المعلومات ويمكن استخدامها لتحديد مشاكل الآفات أو الأمراض بسرعة قبل انتشارها.

إن قابلية هذه الآلات الصغيرة للتنقل تعني أنه يمكن التحليق بها عالياً لتطبيق المدخلات أو جمع البيانات على مساحة واسعة أو تكبيرها إلى بقعة محصول معينة لتحليل بيض الحشرات أو تلف المحاصيل.

8. أجهزة استشعار لاسلكية

واستكمالاً لقاعدة البيانات الهائلة لصور الأقمار الصناعية المتاحة، توفر أجهزة الاستشعار اللاسلكية وسائل على الأرض لجمع المعلومات حول تغذية التربة، والرطوبة المتاحة للنبات، وحركة الماشية، وأي شيء متصل بها أو مزروع فيها.

أجهزة استشعار لاسلكية وقاعدة بيانات هائلة من صور الأقمار الصناعية

وتوفر هذه البيانات فهماً أكثر دقة للاحتياجات الدقيقة لجميع مكونات العملية الزراعية، كما يمكن لأجهزة استشعار الماشية قياس درجة حرارة الجسم ومستويات الترطيب للحيوانات الفردية لضمان صحة السكان والحد من انتشار الأمراض المعدية الشائعة في الزراعة الحيوانية التجارية.

يمكن لأجهزة استشعار التربة والرطوبة أن توفر تحديثات حية حول الدورات الكيميائية مثل الماء والنيتروجين، والتي تكون في حالة تغير مستمر بسبب طبيعة المركبات، لضمان أن يكون توقيت المدخلات دقيقًا قدر الإمكان.

تجمع أنظمة قياس التربة وتحليلها، مثل تلك التي تقدمها SoilOptix وTopSoilOptix وTopSoil Mapper، حجمًا لا مثيل له من نقاط البيانات حول أنظمة التربة عن طريق قياس الإشعاع ويمكن استخدامها لإنشاء خرائط مفصلة للتقييم المتغير للتربة.

تتوفر أيضًا أجهزة استشعار لحساب وتتبع المحصول أثناء الحصاد، وعلى مستوى أكثر تقدمًا، يمكن لبعض أجهزة الاستشعار حساب بروتين الحبوب أثناء قياس بيانات العائد.

9. خدمات نمذجة الطقس

لقد كانت خدمات نمذجة بيانات الطقس موجودة منذ عدة عقود حتى الآن، ولكن كما هو الحال مع كل تقنية في هذه القائمة، فإنها تتحسن باستمرار وتقدم تنبؤات أكثر دقة للمناخات الدقيقة.

هناك حاجة متزايدة إلى خدمات النمذجة الدقيقة للطقس بسبب أنماط الطقس المتطرفة لتغير المناخ، والتي تؤثر بشكل مباشر على سبل عيش المزارعين.

خدمات نمذجة بيانات الطقس

حتى مع وجود تكنولوجيا الزراعة الدقيقة، تظل غلة المحاصيل معرضة بشدة للظواهر الجوية المفاجئة مثل الجفاف والفيضانات والعواصف ونوبات البرد، وتعد تقنيات النمذجة المتقدمة أمرًا حيويًا لوضع خطط الطوارئ المناسبة.

10. تكامل واجهة برمجة التطبيقات والتعاون

وباعتبارها تقنية مصممة لتسهيل استخدام التقنيات الأخرى، فقد أثبتت عمليات تكامل واجهة برمجة التطبيقات أنها ضرورية في التنفيذ السلس والناجح لجميع التقنيات الأخرى المرتبطة بالزراعة الدقيقة.

نظرًا لأن قطاع التكنولوجيا الزراعية متنوع للغاية وبعيد المدى في الحلول التي تقدمها الشركات المختلفة، فإن التعاون من خلال تكامل واجهة برمجة التطبيقات هو أفضل طريقة لتبادل البيانات واستخدامها بأكبر قدر من الكفاءة من قبل المستهلكين.

الزراعة الدقيقة هي كل ما يتعلق بالوصول إلى بيانات سريعة وسهلة ودقيقة لإبلاغ الممارسات، وتكامل واجهة برمجة التطبيقات هو ما يربط هذه العملية ببعضها البعض.

11. الذكاء الاصطناعي (AI) والتعلم الآلي (ML)

إن الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي هما مستقبل العديد من الأجزاء الرئيسية في المجتمع، وعلى الرغم من أنه لا يزال بعيدًا عن التطبيق في معظم العمليات الزراعية، إلا أن فوائد هذا النوع من التكنولوجيا من منظور الزراعة الدقيقة واضحة بالفعل.

في المقام الأول، يأخذ الذكاء الاصطناعي عملية اتخاذ القرارات المستنيرة القائمة على البيانات إلى المستوى التالي من خلال إنشاء أنظمة تعلم الآلة ذاتية التنظيم ومستقلة تماماً ومبرمجة بدقة.

مستقبل تكنولوجيا الزراعة الدقيقة: إلى الأمام وإلى الأعلى

يوجد خطأ بشري في المعادلة مع تكامل التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي، وستكون تأثيرات ذلك على إنتاج الغذاء هائلة.

مستقبل تكنولوجيا الزراعة الدقيقة: إلى الأمام وإلى الأعلى

فما هي الخطوة التالية؟ استنادًا إلى الابتكار الهائل الذي حدث في الزراعة على مدى العقد الماضي فقط، والزيادة المتوقعة في الطلب على الغذاء على مدى العقود العديدة القادمة، يمكننا أن نكون على يقين من أن التكنولوجيا ستصبح أكثر اندماجًا في نظمنا الزراعية.

تلوح في الأفق بالفعل أنظمة مؤتمتة بالكامل يتم التحكم فيها بواسطة الذكاء الاصطناعي، والتي من شأنها أن تكون شديدة الاستجابة للتغيرات الدقيقة في النظام وقادرة على الحفاظ على هوامش ربح أكثر صرامة مما شوهد في الزراعة.

يمكن للمهندسين الزراعيين وشركات الأعمال الزراعية وغيرهم من المهنيين الزراعيين الذين يتساءلون عما إذا كان ينبغي عليهم التحول إلى الزراعة الدقيقة أن يكونوا على يقين من المزايا التي يقدمها هذا النظام لجميع أصحاب المصلحة المعنيين، وكيف سيساهم في طول عمر عملياتهم بشكل عام.

إن القدرة على تحمل تكاليف التكنولوجيات المذكورة في هذا المقال هي العائق الرئيسي أمام التنفيذ، لكن عالم التمويل بدأ يتحوط في مراهناته لصالح الزراعة المستدامة باعتبارها المفتاح لإنشاء أنظمة مرنة وآمنة غذائياً، وتعكس الاستثمارات في التكنولوجيا الزراعية هذا الأمر.

وطالما بقيت إمكانية الوصول والاستدامة في طليعة التقدم في هذا المجال، فإن نظامًا غذائيًا مكتفيًا ذاتيًا يمكنه إطعام ما يزيد عن 10 مليارات شخص يلوح في الأفق.


الأسئلة الشائعة


1. ما هو الجانب السلبي المحتمل لتكنولوجيا الزراعة الجديدة؟

يتمثل أحد الجوانب السلبية المحتملة لتكنولوجيا الزراعة الجديدة في التكلفة الأولية المرتفعة للاستثمار. قد يتطلب تطبيق التقنيات المتقدمة مثل أنظمة الزراعة الدقيقة أو الطائرات بدون طيار أو الآلات المؤتمتة نفقات أولية كبيرة.

ويمكن أن يشكل ذلك عبئاً مالياً على صغار المزارعين أو ذوي الموارد المحدودة. وبالإضافة إلى ذلك، قد يكون هناك منحنى تعلم مرتبط باعتماد تكنولوجيات جديدة، مما يتطلب من المزارعين اكتساب مهارات ومعارف جديدة.

وعلاوة على ذلك، يمكن أن يؤدي الاعتماد المتزايد على التكنولوجيا إلى إزاحة محتملة للوظائف وتقليل فرص العمل للعمال الزراعيين. ويمكن للتخطيط السليم والتدريب والدعم المالي أن يساعد في التخفيف من هذه التحديات وضمان الانتقال الناجح إلى التكنولوجيات الزراعية الجديدة.

2. ما الفرق بين الزراعة المتعددة المحاصيل وطريقة الزراعة الحديثة؟

ويكمن الفرق الرئيسي بين أساليب الزراعة المتعددة المحاصيل وأساليب الزراعة الحديثة في نهجها في زراعة المحاصيل.

تنطوي الزراعة متعددة المحاصيل على زراعة محاصيل متعددة في وقت واحد أو على التوالي على نفس قطعة الأرض، مما يزيد من الاستفادة القصوى من الموارد المتاحة وتنويع المحصول.

وعلى النقيض من ذلك، تركز أساليب الزراعة الحديثة، مثل الزراعة الأحادية أو إنتاج المحاصيل المتخصصة، على زراعة محصول واحد بطريقة ميكانيكية واسعة النطاق لزيادة الإنتاجية والكفاءة.

3. كيف كانوا يمارسون الدقة في الزراعة؟

تتحقق الدقة في الزراعة من خلال تطبيق التقنيات المتقدمة وتقنيات الإدارة الدقيقة.

يستخدم المزارعون أنظمة النظام العالمي لتحديد المواقع لتحديد حدود الحقول بدقة، ووضع أنماط دقيقة للزراعة والحصاد، وتحسين استخدام الموارد.

يتم استخدام أجهزة الاستشعار وأدوات جمع البيانات لمراقبة ظروف التربة وصحة المحاصيل والعوامل البيئية في الوقت الفعلي.

4. ما هي الزراعة الدقيقة مقابل الزراعة الذكية؟

الزراعة الدقيقة والزراعة الذكية هما مصطلحان غالبًا ما يستخدمان بالتبادل، ولكنهما يركزان على مجالات تركيز مختلفة قليلاً. فهو يركز في المقام الأول على استخدام التكنولوجيا والبيانات والتحليلات لتحسين الممارسات الزراعية على مستوى دقيق ومحلي.

من ناحية أخرى، تشمل الزراعة الذكية مفهومًا أوسع نطاقًا يشملها ولكنه يتضمن أيضًا دمج تقنيات مختلفة مثل إنترنت الأشياء (IoT) والذكاء الاصطناعي (AI) وتحليلات البيانات الضخمة لإنشاء نظام زراعي أكثر ترابطًا وأتمتة.

5. هل تستخدم الزراعة الدقيقة آل؟

نعم، إنها تستخدم الذكاء الاصطناعي (AI). تُستخدم خوارزميات الذكاء الاصطناعي وتقنيات التعلم الآلي لتحليل الكميات الهائلة من البيانات التي تجمعها التقنيات الدقيقة. ويساعد الذكاء الاصطناعي في تفسير صور الأقمار الصناعية وبيانات أجهزة الاستشعار والمعلومات التاريخية لتقديم تنبؤات وتوصيات دقيقة لإدارة المحاصيل على النحو الأمثل.

6. كيف تكون الزراعة الدقيقة مفيدة للبيئة؟

يوفر العديد من الفوائد البيئية. فمن خلال الاستخدام الدقيق للأسمدة والمبيدات والمياه يقلل من مخاطر الاستخدام المفرط ويقلل من التلوث البيئي. كما أن الإدارة المثلى للموارد والتدخلات المستهدفة تقلل من البصمة البيئية الإجمالية للعمليات الزراعية. كما أنها تعزز صحة التربة والتنوع البيولوجي من خلال ممارسات مثل زراعة المحاصيل المغطاة وتناوب المحاصيل.

7. من الذي اخترع الزراعة الدقيقة؟

وقد تطورت هذه الزراعة، المعروفة أيضًا باسم الزراعة الخاصة بالموقع، بمرور الوقت مع دمج مختلف التقنيات والممارسات. ولا يوجد مخترع واحد يُنسب إليه لأنه ظهر نتيجة للتطورات في التكنولوجيا الزراعية، بما في ذلك النظام العالمي لتحديد المواقع والاستشعار عن بُعد وتحليل البيانات.

8. ما هو تأثير الزراعة الدقيقة على رعاية الحيوان؟

لها تأثير إيجابي على رعاية الحيوانات. من خلال مراقبة البيانات وتحليلها في الوقت الفعلي، يمكن للمزارعين ضمان توفير الظروف المثلى للماشية، بما في ذلك التحكم في درجة الحرارة وإدارة الأعلاف ومراقبة الصحة.

تسمح التقنيات الدقيقة باكتشاف الأمراض بشكل أفضل والتدخل المبكر، مما يقلل من مخاطر معاناة الحيوانات. كما أن تحسين الكفاءة في إدارة الموارد يضمن أيضاً توافر الأعلاف والمياه عالية الجودة للحيوانات.

9. ما هي تقنيات الزراعة الدقيقة؟

ويستخدم تقنيات مختلفة لتحسين الممارسات الزراعية. وتشمل هذه التقنيات النظام العالمي لتحديد المواقع (النظام العالمي لتحديد المواقع) لرسم خرائط دقيقة للحقول، وصور الأقمار الصناعية لرصد صحة المحاصيل وأنماط نموها، وأجهزة الاستشعار لجمع البيانات في الوقت الحقيقي عن رطوبة التربة ومستويات المغذيات والظروف الجوية.

تسمح تكنولوجيا المعدل المتغير بالتطبيق الدقيق للأسمدة والمبيدات والري بناءً على متطلبات الحقل المحددة. تمكّن تحليلات البيانات وخوارزميات التعلم الآلي المزارعين من اتخاذ قرارات مستنيرة وتنفيذ تدخلات خاصة بالموقع، مما يؤدي إلى زيادة الإنتاجية وكفاءة الموارد.

10. ما الفرق بين الدقة والدقة في الزراعة؟

في الزراعة، تشير الدقة إلى مدى قرب القيمة المقيسة من القيمة الحقيقية أو المستهدفة. وهي تمثل صحة القياس بشكل عام.

من ناحية أخرى، تشير الدقة إلى مستوى اتساق القياسات وقابليتها للتكرار. وهي تشير إلى مدى توافق القياسات المتكررة مع بعضها البعض، بغض النظر عن دقتها.

اليوم العالمي للتربة 2022

يُحتفل باليوم العالمي للتربة في الخامس من ديسمبر، وهو يومٌ يُسلط الضوء على أهمية التربة وإدارتها المستدامة، ويهدف إلى رفع مستوى الوعي بشأن تدهور التربة.

إنها مشكلة بيئية خطيرة، ناجمة عن تدهور حالة التربة. ويعود ذلك إما إلى التصنيع أو إلى سوء الأحوال الجوية. إدارة الزراعة يؤدي تغيير الأرض إلى تدهور حالة التربة.

يُسلط هذا اليوم الضوء على أهمية التربة لجميع أشكال الحياة البرية. ويؤدي تدهور التربة إلى التعرية، وفقدان المواد العضوية، وانخفاض خصوبتها.

لماذا يُعد اليوم العالمي للتربة مهماً للغاية؟

هل سبق لك أن رأيت قشورًا بيضاء على التربة؟ نعم، إنها كما تظن. قد تكون التربة مالحة. توجد الأملاح بشكل طبيعي في التربة والماء، وتتحرك بحرية عبر التربة.

بطبيعة الحال، قد تدعم التربة المالحة أنظمة بيئية غنية، لكن العمليات الطبيعية كالجفاف والأنشطة البشرية، وخاصة الري غير السليم، قد تزيد من نسبة الأملاح في التربة، وهي عملية تُعرف بالتملح. يؤدي تملح التربة إلى تدهورها وتقليل قدرتها على إنتاج الغذاء.

يُعد تملح التربة وتعديلها من أهم عمليات تدهور التربة التي تهدد النظام البيئي، وهي معترف بها كواحدة من أهم المشاكل على المستوى العالمي للإنتاج الزراعي والأمن الغذائي والاستدامة في المناطق القاحلة وشبه القاحلة.

تُؤثر التربة المتأثرة بالملوحة تأثيراً بالغاً على وظائفها، مثل انخفاض الإنتاجية الزراعية، وتدني جودة المياه، وتدهور التنوع البيولوجي للتربة، وتآكلها. كما تُقلل هذه التربة من قدرتها على العمل كحاجز وقائي وترشيح للملوثات.

تؤدي التربة المتأثرة بالملوحة إلى تقليل قدرة المحاصيل على امتصاص الماء وتوافر العناصر الغذائية الدقيقة. كما أنها تزيد من تركيز الأيونات السامة للنباتات وقد تؤدي إلى تدهور بنية التربة.

اليوم العالمي للتربة 2022

يوم التربة العالمي 2022 (#WorldSoilDay) وحملته "“التربة، حيث يبدأ الغذاء”تهدف هذه المبادرة إلى رفع مستوى الوعي بأهمية الحفاظ على النظم البيئية الصحية ورفاهية الإنسان من خلال معالجة التحديات المتزايدة في إدارة التربة، ومكافحة تملح التربة، وزيادة الوعي بالتربة، وتشجيع المجتمعات على تحسين صحة التربة.

نبذة تاريخية

تم اقتراح اقتراح يوم عالمي للاحتفال بالتربة لأول مرة في عام 2002 من قبل الاتحاد الدولي لعلوم التربة (IUSS).

في إطار الشراكة العالمية للتربة، وبقيادة ملك تايلاند، قدمت منظمة الأغذية والزراعة للأمم المتحدة (الفاو) دعمها لإنشاء WSD.

كان من المتوقع أن يكون هذا اليوم بمثابة منصة عالمية لزيادة الوعي بالقضايا المتعلقة بإدارة موارد التربة.

في عام 2013، حظي اليوم العالمي للتربة بتأييد بالإجماع من مؤتمر منظمة الأغذية والزراعة للأمم المتحدة (الفاو). كما طلب المؤتمر من الجمعية العامة للأمم المتحدة اعتماده رسمياً. وبناءً على ذلك، حددت الجمعية العامة للأمم المتحدة الخامس من ديسمبر/كانون الأول 2014 أول يوم عالمي للتربة.

لماذا تم اختيار الخامس من ديسمبر كموعد؟

تقرر الاحتفال باليوم العالمي للملك في 5 ديسمبر لأنه كان عيد الميلاد الرسمي لملك تايلاند الراحل، جلالة الملك بوميبول أدولياديج، الذي أقر الحدث رسميًا.

اليوم العالمي للتربة

ما تقوم به شركة GeoPard Agriculture لحماية التربة

الاستخدام الرشيد هو أفضل وسيلة لحماية التربة. لذلك، قبل استغلال أي قطعة أرض، نقوم بتحليلها ووضع خطة مفصلة لزراعة المحاصيل المحددة.

إنشاء خرائط الوصفات الطبية

يساعد برنامج GeoPard في إنشاء تطبيق المعدل المتغير (VRA) خرائط الأسمدة من خلال توفير منصة لجمع وتحليل البيانات من مصادر مختلفة، مثل اختبار التربة، وإنتاج المحاصيل، وبيانات الطقس.

ثم تُستخدم هذه المعلومات لإنشاء خرائط تفصيلية توضح معدلات استخدام الأسمدة المثلى لمناطق محددة من الحقل، مما يسمح للمزارعين بتطبيق الكمية المناسبة من الأسمدة في الوقت المناسب، مما يقلل التكاليف ويزيد المحاصيل.

ما تقوم به شركة GeoPard Agriculture لحماية التربة

يتضمن البرنامج أيضًا أدوات لإنشاء خرائط وصفات للمدخلات الأخرى، مثل البذور ومبيدات الأعشاب ومبيدات الآفات، مما يوفر حلاً شاملاً للزراعة الدقيقة.

كما يوفر البرنامج ميزات لإدارة البيانات وحفظ السجلات وإعداد التقارير، مما يساعد المزارعين على تنظيم أعمالهم والامتثال للوائح. وبشكل عام، يساعد برنامج GeoPard المزارعين على تحسين استخدام الأسمدة وزيادة إنتاجية محاصيلهم إلى أقصى حد.

تحليلات بيانات الماسحات الضوئية للتربة عالية الكثافة

توفر أجهزة مسح التربة طريقة غير جراحية لتحليل الخصائص الفيزيائية والكيميائية للتربة. فمن خلال قياس عوامل مثل درجة الحموضة، ومحتوى العناصر الغذائية، ومستويات الرطوبة، والمواد العضوية، يمكن لأجهزة مسح التربة أن تقدم صورة مفصلة عن حالة التربة، وتساعد المزارعين على تحديد مناطق الحقل التي قد تتطلب عناصر غذائية إضافية أو ممارسات إدارة أخرى.

باستخدام الماسحات الضوئية للتربة، يمكن للمزارعين إنشاء خرائط تفصيلية للاختلاف في خصائص التربة عبر حقولهم، مما يسمح لهم بتوجيه قراراتهم الإدارية إلى مناطق محددة.

على سبيل المثال، قد يكتشف المزارع أن بعض مناطق الحقل تعاني من انخفاض مستوى الرقم الهيدروجيني، مما يشير إلى حاجته إلى المزيد من الجير لتحسين صحة التربة. ومن خلال إضافة الجير إلى تلك المناطق تحديدًا، يستطيع المزارع تحسين توافر العناصر الغذائية لمحاصيله، وبالتالي تحسين صحة التربة بشكل عام.

مثال على بيانات الموصلية الكهربائية التي جمعها شركاؤنا.

بالإضافة إلى توفير معلومات قيمة حول ظروف التربة، يمكن لأجهزة مسح التربة أيضًا أن تساعد المزارعين على تقليل تكاليف مدخلاتهم من خلال السماح لهم بتطبيق الأسمدة والمدخلات الأخرى فقط عند الحاجة إليها، وتجنب الإفراط في التطبيق والهدر.

بشكل عام، يمكن أن يساعد استخدام أجهزة مسح التربة المزارعين على تحسين صحة التربة وزيادة كفاءة ممارساتهم الإدارية.

اقرأ المزيد عن تحليلات بيانات ماسحات التربة في GeoPard

تخطيط أخذ عينات التربة على أساس المناطق أو الشبكة

يُعدّ تخطيط أخذ عينات التربة الشبكية أسلوبًا لجمع عينات التربة من الحقل بطريقة منهجية ومنظمة. وتتمثل الخطوة الأولى في هذه العملية في إنشاء خريطة إمكانات الحقل باستخدام برنامج GeoPard، والتي تُظهر التباين في خصائص التربة عبر الحقل.

استنادًا إلى هذه الخريطة، يستطيع المزارع تحديد مناطق الحقل ذات الظروف الترابية المتشابهة وتصنيفها إلى نطاقات. وتتمثل الخطوة التالية في تحديد عدد عينات التربة التي يجب جمعها من كل نطاق، مع مراعاة عوامل مثل مساحة النطاق ومستوى الدقة المطلوب.

موقع أخذ عينات التربة في المناطق

بعد تحديد عدد العينات لكل منطقة، يستطيع المزارع إنشاء شبكة من نقاط أخذ العينات داخل كل منطقة، مستخدمًا جهازًا مزودًا بنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) لضمان جمع العينات من المواقع الصحيحة. ثم تُجمع عينات التربة باستخدام مسبار التربة أو أداة أخرى، وتُصنف العينات وتُخزن لتحليلها.

بعد جمع عينات التربة وتحليلها، يمكن للمزارع استخدام النتائج لإنشاء خريطة تربة مفصلة توضح التباين في مستويات العناصر الغذائية وخصائص التربة الأخرى داخل كل منطقة.

ويمكن بعد ذلك استخدام هذه المعلومات لتطوير خطة تخصيب مخصصة لكل منطقة، بناءً على الاحتياجات المحددة للمحاصيل وظروف التربة.

بشكل عام، تسمح عملية تخطيط أخذ عينات التربة الشبكية والمناطقية القائمة على خرائط الإمكانات الحقلية GeoPard للمزارعين بجمع وتحليل بيانات التربة بطريقة دقيقة ومنظمة، مما يوفر المعلومات اللازمة لاتخاذ قرارات إدارية مستنيرة.

الطبوغرافيا بناءً على بيانات الماكينات

لا يتم استخدام الكثير من البيانات التي يتم جمعها من الحقول من قبل المزارعين والمهندسين الزراعيين. فعلى سبيل المثال، تحتوي أي آلة حديثة تقريبًا على جهاز استقبال للنظام العالمي لتحديد المواقع قادر على جمع بيانات الارتفاع، وغالبًا ما يتم تحسين الدقة مع حركية في الوقت الحقيقي (RTK). 

لا يتم استخدام معظم هذه البيانات بشكل فعال، لأن استخراج هذه المعلومات وتنظيفها ومعالجتها للحصول على قيمة حقيقية منها يستغرق وقتًا طويلاً. تتمثل إحدى الأفكار الرئيسية لـ GeoPard في تقليل تعقيد استخدام البيانات في الزراعة الدقيقة. 

إن GeoPard قادر على استخراج بيانات الارتفاعات عالية الدقة تلقائيًا من:

  • مجموعات بيانات العوائد
  • المفوضية الأوروبية/مجموعات بيانات أجهزة الاستشعار الأخرى

استخدمت GeoPard أفضل ما هو متاح مجموعة بيانات الطبوغرافيا لكل حقل، ولكن، للأسف، لا تتوفر بيانات ليدار عالية الدقة لكل موقع في العالم. ولذلك، فإن نموذج الارتفاع الرقمي القائم على البيانات الآلية سيكون خياراً مثالياً ويحسن بشكل كبير من المعرفة حول الحقل. 

من الآن فصاعدًا، كأي طبقة بيانات في GeoPard، يمكنك إنشاء مناطق من بيانات ارتفاع الآلات باستخدام منشئ المناطق، واستخدام هذه البيانات في وحدة عمليات المناطق (إيجاد التداخلات بين مجموعات البيانات المختلفة) واستخدامها في تحليلات متعددة الطبقات.

لاحظ أنه من الممكن أيضًا قارن نماذج طوبوغرافيا قائمة على الاستشعار عن بُعد استنادًا إلى الآلات/المعالجة الآلية/المعالجة الآلية للمعلومات عن الأرض.

ما هي المعدات الطبوغرافية؟

تشير المعدات الطبوغرافية إلى الأدوات والأدوات المتخصصة المستخدمة في مجال الطوبوغرافيا، وهي دراسة ورسم خرائط لملامح سطح الأرض.

ما هي المعدات الطبوغرافية

صُممت هذه الأدوات لقياس وتسجيل الجوانب المختلفة لتضاريس الأرض وتسجيلها، بما في ذلك الارتفاع والانحدار والخطوط الكنتورية. فيما يلي بعض المعدات الطبوغرافية الشائعة الاستخدام:

  • إجمالي المحطة: المحطة الكلية هي أداة مسح إلكترونية تجمع بين وظائف الثيودوليت (تستخدم لقياس الزوايا الأفقية والرأسية) ومقياس المسافة الإلكتروني لقياس المسافات. وتستخدم لتحديد المواقع بدقة وقياس الزوايا والمسافات في المسوحات الطبوغرافية.
  • مستقبل نظام تحديد المواقع العالمي (GPS): تستخدم أجهزة استقبال النظام العالمي لتحديد المواقع إشارات من الأقمار الصناعية لتحديد المواقع الدقيقة على سطح الأرض. وفي مجال الطوبوغرافيا، تُستخدم أجهزة استقبال النظام العالمي لتحديد المواقع لتحديد نقاط التحكم وقياس الإحداثيات، وهي أمور ضرورية لوضع خرائط طبوغرافية دقيقة.
  • أداة التسوية: تُستخدم أدوات التسوية، مثل المستوى القماشي أو المستوى الرقمي، لقياس فروق الارتفاع أو الارتفاعات بين النقاط المختلفة على الأرض. وهي تساعد في تحديد معالم الأرض ومنحدراتها.
  • ليدار (كشف الضوء وتحديد المدى): LiDAR هي تقنية استشعار عن بُعد تستخدم ضوء الليزر لقياس المسافات وإنشاء خرائط مفصلة ثلاثية الأبعاد. وهي تُستخدم عادةً في عمليات المسح الجوي أو الأرضي لالتقاط بيانات ارتفاعات عالية الدقة.
  • معدات التصوير الفوتوغرافي: يتضمن القياس التصويري الحصول على القياسات من الصور الفوتوغرافية. تُستخدم كاميرات متخصصة أو آلة طوبوغرافية أو طائرات بدون طيار أو طائرات بدون طيار مزودة بكاميرات عالية الدقة لالتقاط صور جوية. ثم تُستخدم برمجيات القياس التصويري لمعالجة هذه الصور واستخراج المعلومات الطبوغرافية.
  • أجهزة GPS المحمولة باليد: توفر أجهزة النظام العالمي لتحديد المواقع المحمولة باليد بيانات دقيقة عن الموقع في الوقت الفعلي. وهي محمولة وتستخدم للملاحة ورسم الخرائط وجمع البيانات في الميدان.
  • الكتب الميدانية وأدوات القياس: يستخدم المساحون الدفاتر الميدانية لتسجيل القياسات والرسومات والملاحظات أثناء عمليات المسح الطبوغرافي. تُستخدم أدوات القياس مثل أشرطة القياس وأعمدة القياس وأشرطة الأعلام لقياس المسافات وتحديد النقاط المهمة.

هذه بعض المعدات الطبوغرافية الأساسية المستخدمة في هذا المجال. من المهم ملاحظة أن التطورات التكنولوجية قد تُدخل أدوات جديدة أو أشكالاً مختلفة من المعدات الموجودة، لذا يوصى بالاطلاع على آخر التطورات.

ما هو آلة طوبوغرافية؟

آلة رسم الخرائط الطبوغرافية، والمعروفة أيضاً باسم آلة المسح الطبوغرافي أو نظام رسم الخرائط الطبوغرافية، هي أداة متخصصة تُستخدم في الزراعة للقياس الدقيق ورسم الخرائط للسمات الفيزيائية للحقل أو الأرض الزراعية.

ما هي الآلة الطوبوغرافية في الزراعة

وهي مصممة لالتقاط بيانات دقيقة للارتفاعات وإنشاء خرائط طبوغرافية مفصلة تمثل معالم التضاريس والمنحدرات وغيرها من الخصائص الأساسية.

تتكون آلة المسح الطوبوغرافي عادةً من معدات مسح متقدمة، بما في ذلك أجهزة استقبال النظام العالمي لتحديد المواقع (GPS)، وأجهزة المسح بالليزر، وأجهزة استشعار LiDAR (الكشف عن الضوء وتحديد المدى)، وأجهزة كمبيوتر على متن الطائرة.

تعمل هذه المكونات معًا لجمع بيانات دقيقة عن الموقع وقياس ارتفاع نقاط مختلفة عبر الأرض الزراعية.

يتم تشغيل الماكينة بواسطة متخصصين زراعيين أو فنيين مدربين يقومون بنشرها في الحقل. وبينما تتحرك الآلة الطوبوغرافية عبر المنطقة، فإنها تستخدم إشارات النظام العالمي لتحديد المواقع لتحديد موقعها وتقنية الليزر أو الليزر لقياس ارتفاع التضاريس. ثم تتم معالجة البيانات المجمعة وتحليلها لإنشاء خرائط طبوغرافية دقيقة.

توفر الخرائط الطبوغرافية التي تم إنشاؤها معلومات قيمة للمزارعين ومديري الأراضي. فهي تسمح بتخطيط وإدارة أفضل للأنشطة الزراعية، مثل الري والصرف وتسوية الأراضي.

من خلال فهم تضاريس الأرض، يمكن للمزارعين تحسين ممارساتهم الزراعية وتقليل تآكل التربة إلى الحد الأدنى، وتعزيز إنتاجية المحاصيل بشكل عام.

وختاماً، تلعب المعدات الطبوغرافية دوراً حيوياً في قياس ورسم خرائط دقيقة لملامح سطح الأرض في مجال الطبوغرافيا. وتُعد المعلومات التي يتم جمعها باستخدام هذه الأدوات حاسمة في وضع خرائط طبوغرافية مفصلة، والتي بدورها تساعد في الإدارة الفعالة للأراضي وتخطيط الأنشطة الزراعية وتحسين الممارسات الزراعية. 

wpChatIcon
wpChatIcon

    طلب عرض توضيحي وتدريبي مجاني من GeoPard / استشارة








    ب بالنقر على الزر، فإنك توافق على سياسة الخصوصية. نحن بحاجة إليها للرد على طلبك.

      اشتراك


      ب بالنقر على الزر، فإنك توافق على سياسة الخصوصية

        أرسل لنا المعلومات


        ب بالنقر على الزر، فإنك توافق على سياسة الخصوصية