تکنولوژی‌های هوشمند در کشاورزی: مدیریت آب و منابع در عصر تغییرات اقلیمی

نویسندگان

1 موسسه تحقیقات کشاورزی دیم کشور، سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی، مراغه، ایران.

2 موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی ، سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران.

3 موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران.

4 دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران.

doi
10.22126/atwe.2025.11765.1155
چکیده

هدف: این پژوهش باانگیزه یافتن راهکارهایی نوین و کارآمد در عرصه مدیریت آبیاری، به بررسی عمیق روش‌های غیرمستقیم اندازه‌گیری رطوبت خاک و فنون پیشرفته اتوماسیون آبیاری و آبیاری هوشمند می‌پردازد. هدف غایی، کاوش در دانش روز و ارزیابی رویکردهای نوآورانه و مؤثری است که بتوانند ضمن بهینه‌سازی مصرف آب و ارتقای بهره‌وری، پاسخی شایسته به چالش‌های فنی پیچیده در این حوزه باشند. این مطالعه، با تمرکز بر یافتن راه‌حل‌های عملی و پایدار، می‌کوشد تا زمینه‌ای را برای توسعه کشاورزی هوشمند و سازگار با محیط زیست فراهم آورد. روش پژوهش: این مطالعه به بررسی حسگرهای مورداستفاده در کشاورزی هوشمند (بارندگی، دما و غیره) و تجهیزات آبیاری، پایش سرمازدگی، حفاظت از گیاهان و پایش محصولات می‌پردازد و ویژگی‌های آن­ها را برای بهینه‌سازی کشاورزی، کاهش مصرف منابع و بهبود کارایی و پایداری تجزیه‌وتحلیل می‌کند. یافته ­ها: فناوری‌های هوشمند می‌توانند بهره‌وری و بازدهی کشاورزی را افزایش دهند، به ویژه در مدیریت آب در کشورهای کم‌آب مانند ایران که کشاورزی هوشمند را ضروری می‌سازد. در حالی که کارآیی آنها در کشورهای توسعه‌یافته ثابت شده است، موفقیت در ایران نیازمند زیرساخت‌های خاص است. سیستم‌های هوشمند عملکرد گیاه را بهبود می‌بخشند، اتلاف آب را کاهش می‌دهند و آلودگی را به حداقل می‌رسانند. با دسترسی گسترده به اینترنت در مناطق روستایی، آبیاری هوشمند با استفاده از حسگرهایی مانند TDR و PR2 می‌تواند فرآیندها را از طریق اینترنت اشیا خودکار کند. ملاحظات مهم شامل دقت حسگر، منبع تغذیه، هزینه و اثرات شوری است. شبکه‌های حسگر بی‌سیم دوطرفه (WSAN) امکان پایش و کنترل آبیاری را فراهم می‌کنند. برنامه‌ریزی آینده باید پایش خاک، آب‌وهوا را با کنترل پیش‌بینی‌کننده ادغام کند و بر فرآیندهای پویا و تأثیر پایش هوشمند بر کارایی آبیاری، باتوجه‌به عدم قطعیت‌های موجود در سیستم‌های آبیاری کشاورزی، تمرکز کند. نتیجه‌گیری: با توانایی جلوگیری از بیماری‌ها، محافظت از محصولات در برابر سرمازدگی و از بین بردن ضایعات ذخیره‌سازی، این فناوری‌ها انقلابی در کارایی و عملکرد فرآیندهای کشاورزی ایجاد می‌کنند. در نهایت، پیاده‌سازی کشاورزی هوشمند و استفاده از حسگرهای رطوبت خاک، فراتر از صرفه‌جویی در آب، راهبردی بی‌نظیر برای غلبه بر چالش‌های آب‌وهوایی و فشارهای طاقت‌فرسا بر سیستم‌های کشاورزی ارائه می‌دهد.