هوش مصنوعی چگونه کشاورزی را به تولید بیشتر می‌رساند؟

به گزارش بازارکار، سید آرمان حسینی در گفت‌و‌گو با ایمنا اظهار کرد: شاید بزرگ‌ترین سوءتفاهم درباره بحران آب این باشد که تصور کنیم مسئله فقط کمبود آب است، در حالی که مسئله بزرگ‌تر ناتوانی در تشخیص ارزش هر قطره آب است.

وی افزود: جهان در شرایطی به سمت کشاورزی هوشمند حرکت می‌کند که کشاورزی آبی حدود ۲۰ درصد از زمین‌های زراعی جهان را در اختیار دارد، اما بیش از ۴۰ درصد غذای جهان را تولید می‌کند؛ همین نسبت نشان می‌دهد آب، فقط یک نهاده کشاورزی نیست، بلکه بخشی از زیرساخت امنیت غذایی جهان است.

این کارشناس کشاورزی و منابع طبیعی عنوان کرد: اگر آب را بدون شناخت نیاز واقعی گیاه مصرف کنیم، ممکن است امروز محصول برداشت کنیم، اما در حال مصرف کردن سرمایه تولید فردا هستیم، زیرا کشاورزی آینده باید بتواند به جای پرسش «چقدر آب داریم؟» به سؤال دقیق‌تری پاسخ دهد که «با این مقدار آب، چگونه بیشترین محصول ممکن را تولید کنیم؟»

حسینی با اشاره به یکی از پژوهش‌های مهم دانشگاه هاروارد در این زمینه گفت: تحقیقات این دانشگاه نشان داده است مدل‌هایی که از رطوبت خاک در ناحیه ریشه استفاده می‌کنند، نسبت به مدل‌های مبتنی بر بارش می‌توانند تغییرات سالانه عملکرد محصول را بین ۳۰ تا ۱۲۰ درصد بهتر توضیح دهند؛ به بیان ساده آنچه از آسمان می‌بارد لزوما همان چیزی نیست که به ریشه گیاه می‌رسد؛ بخشی از آب تبخیر می‌شود، بخشی روان‌آب می‌شود و بخشی نیز در خاک نفوذ می‌کند، بنابراین برای مدیریت دقیق کشاورزی، دانستن «آب موجود در اختیار ریشه» از دانستن میزان بارش مهم‌تر است.

وی با بیان اینکه هوش مصنوعی می‌تواند قواعد بازی را تغییر دهد، ادامه داد: وقتی داده‌های رطوبت خاک، دما، تبخیر و تعرق، وضعیت گیاه، پیش‌بینی هواشناسی و تصاویر ماهواره‌ای در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند، الگوریتم می‌تواند مشخص کند کدام قسمت زمین نیازمند آب است، چه زمانی باید آبیاری شود و چه مقدار آب کافی است.

کارشناس کشاورزی و منابع طبیعی با اشاره به یکی از پروژه‌های سال ۲۰۲۶ دانشگاه استنفورد خاطرنشان کرد: پژوهشگران این دانشگاه در حال توسعه سامانه‌ای هستند که با استفاده از هوش مصنوعی و تصاویر ماهواره‌ای، نقشه‌های رطوبت خاک با وضوح بالا تولید می‌کند؛ هدف این پروژه تهیه نقشه‌هایی با تفکیک ۵۰ متر و به‌روزرسانی هر ۶ روز در مناطق خشک هند است تا کشاورزان بتوانند آبیاری را دقیق‌تر انجام دهند و مشخص کنند کدام روش‌های حفظ رطوبت خاک واقعا مؤثر هستند.

حسینی بیان کرد: اهمیت این فناوری در آن است که برای شناخت وضعیت آب در همه نقاط مزرعه، الزاما نیاز نیست در هر نقطه حسگر نصب شود؛ ترکیب ماهواره و هوش مصنوعی می‌تواند یک «تصویر زنده و قابل تحلیل» از وضعیت رطوبت زمین ایجاد کند.

گرمایش زمین، ۹ درصد آبیاری بیشتر به کشاورزی تحمیل کرد

وی با اشاره به تحقیقات دانشگاه کالیفرنیا دیویس تصریح کرد: در این دانشگاه نیز پروژه‌هایی در حال توسعه است که هدف آنها استفاده از هوش مصنوعی برای کاهش مصرف آب، کود و سم، بدون کاهش کیفیت و عملکرد محصول است؛ در این طرح‌ها داده‌های حسگر‌ها و ربات‌ها با مدل‌های هوش مصنوعی ترکیب می‌شوند تا توزیع آب و نهاده‌ها به شکل دقیق‌تری انجام شود.

این کارشناس کشاورزی و منابع طبیعی با اشاره به پژوهش هاروارد خاطرنشان کرد: یک تناقض مهم در مسیر آینده کشاورزی وجود دارد؛ آبیاری برای مقابله با خشکسالی ضروری است، اما اگر توسعه آن بر پایه برداشت بی‌رویه از آب زیرزمینی باشد، می‌تواند به خودِ امنیت غذایی آسیب بزند.

حسینی تاکید کرد: پژوهش هاروارد نشان می‌دهد تشدید خشکسالی و گرما در پنج دهه اخیر با گسترش آبیاری در مناطقی که امکان برداشت آب زیرزمینی داشته‌اند، همراه بوده است و داده‌های ماهواره‌ای GRACE نیز از افزایش فشار بر آبخوان‌ها و شوری خاک در این روند خبر می‌دهند؛ در نسخه پژوهشی این مطالعه، گرمایش مشاهده‌شده به ۹ درصد رشد جهانی آبیاری نسبت داده شده است.

وی بیان کرد: مسئله این نیست که کشاورزی را از آب محروم کنیم؛ مسئله این است که آبیاری را از یک عملیات ساده به یک سیستم تصمیم‌گیری هوشمند تبدیل کنیم.

این کارشناس کشاورزی و منابع طبیعی گفت: امروز هوش مصنوعی می‌تواند پیش‌بینی جریان آب و آلودگی نیتروژن را در حوزه‌های آبخیز کشاورزی بهبود دهد و ارتباط میان مناطق بالادست و پایین‌دست را بهتر درک کند؛ این یعنی هوش مصنوعی فقط برای داخل مزرعه نیست، بلکه می‌تواند به مدیریت کل حوضه آبریز و پیامد‌های کشاورزی بر منابع آب نیز کمک کند.

حسینی عنوان کرد: آینده امنیت غذایی در رقابت میان «آب بیشتر» و «زمین بیشتر» خلاصه نمی‌شود؛ رقابت اصلی میان کشور‌هایی است که می‌توانند داده را به تصمیم، تصمیم را به بهره‌وری و هر قطره آب را به غذای بیشتر تبدیل کنند.

وی اضافه کرد: در جهانی که آب محدودتر و تقاضا برای غذا بیشتر می‌شود، هوشمندترین مزرعه لزوما پرآب‌ترین مزرعه نیست، بلکه مزرعه‌ای است که کمتر هدر می‌دهد و بیشتر تولید می‌کند.