تأثیر سامانههای هوشمند آبیاری مجهز به اینترنت اشیا درکاهش مصرف آب
در شرایطی که منابع آب شیرین روز به روز محدودتر میشوند و تغییرات اقلیمی فشار بر بخش کشاورزی را دوچندان کرده است، هرگونه راهکار برای کاهش مصرف آب بدون لطمه زدن به تولید مواد غذایی، حیاتی به نظر میرسد. در این میان سامانههای آبیاری هوشمند مبتنی بر اینترنت اشیا نه به عنوان یک ایده لوکس یا فناوری دور از دسترس، بلکه به عنوان یک راهکار عملی و نسبتاً بلوغ یافته مطرح شدهاند. تفاوت اصلی این سامانهها با روشهای سنتی یا حتی سامانههای نیمهاتوماتیک در این است که به جای پایبندی به یک برنامه زمانی ثابت بر اساس دادههای واقعی از مزرعه تصمیم میگیرند.
به عبارت سادهتر در یک مزرعه مجهز به این فناوری، حسگرهایی که در عمق ریشه گیاهان کار گذاشته شدهاند، مدام رطوبت خاک، دما، رطوبت هوا و حتی شوری را اندازه میگیرند. این دادهها بیدرنگ به یک واحد پردازش مرکزی ارسال میشوند. سپس نرمافزار با تحلیل این اطلاعات و مقایسه آن با نیاز آبی همان محصول در آن مرحله رشدی، به طور دقیق محاسبه میکند که آیا آبیاری لازم است و اگر لازم است چه مقدار آب باید داده شود و کدام بخش از مزرعه بیشترین اولویت را دارد. در ادامه شیرهای الکترونیکی به طور خودکار باز و بسته میشوند و آب به طور مستقیم و تنها به پای گیاه میرسد.
نتیجه این فرآیند، کاهش قابل توجه مصرف آب است. تجربیات جهانی نشان میدهد که استفاده از این سامانهها در مقایسه با آبیاری غرقابی میتواند مصرف آب را تا بیش از نیمی کاهش دهد و حتی در مقایسه با آبیاری بارانی معمولی، بین ۲۰ تا ۴۰ درصد صرفهجویی ایجاد کند. نکته مهم اینجا است که این کاهش مصرف معمولاً با افت عملکرد همراه نیست. زیرا تنش آبی در زمان نامناسب به گیاه وارد نمیشود و آب دقیقاً در زمان نیاز در اختیار ریشه قرار میگیرد و کیفیت محصول نیز بهبود مییابد.
با این حال پذیرش گسترده این فناوری خالی از چالش نیست. هزینه اولیه خرید حسگرها، دروازههای ارتباطی و راهاندازی نرمافزار برای بسیاری از کشاورزان، به ویژه کشاورزان خردهپا سنگین است. همچنین این سامانهها به یک زیرساخت ارتباطی نسبتاً پایدار نیاز دارند که در مناطق دورافتاده کشاورزی همیشه فراهم نیست. از سوی دیگر اثربخشی واقعی این فناوری زمانی به حداکثر میرسد که با دانش بومی و آموزش کاربران همراه شود؛ یک کشاورز باید بتواند به هشدارهای سامانه اعتماد کند و در مواقع خرابی قطعات، تعمیرات اولیه را انجام دهد.
در حوزه بهکارگیری سامانههای هوشمند آبیاری مبتنی بر اینترنت اشیا، وزارت جهاد کشاورزی نقش تنظیمگر، تسهیلگر و پشتیبان مالی را ایفا میکند. این وزارتخانه توانسته با تدوین استانداردهای فنی برای حسگرها و سامانههای کنترلی، از آشفتگی بازار و ورود تجهیزات نامرغوب جلوگیری کند. همچنین ارائه یارانه و تسهیلات کمبهره به کشاورزان برای خرید تجهیزات هوشمند، مهمترین ابزار این وزارتخانه برای ترغیب پذیرش فناوری محسوب میشود. آموزش ترویجی کارشناسان پهنه و کشاورزان پیشرو برای آشنایی با مزایا و نحوه کار با این سامانهها، وظیفه دیگری است که بر دوش این وزارتخانه قرار دارد. در نهایت ایجاد پایگاه داده مرکزی از وضعیت رطوبت خاک و میزان مصرف آب در مزارع هوشمند میتواند به برنامهریزی کلان برای تخصیص بهینه منابع آب در بخش کشاورزی کمک کند.
طبق آمار سامانه هوشمند آبیاری مبتنی بر اینترنت اشیاء در حوزه مدیریت منابع آب توانسته سطحی معادل ۱۳ هزار هکتار را تحت پوشش قرار دهد که نتیجه آن ۱۸ درصد افزایش بهرهوری و ۱۳ درصد کاهش مصرف آب بوده است.
بدیهی است که آینده استفاده از این فناوری به مدلهای اقتصادی خلاقانه و حمایت سیاستگذاران گره خورده است. مدلهایی مانند ارائه آبیاری هوشمند میتواند مانع بزرگی به نام هزینه اولیه بالا را بردارد. همچنین تعرفهگذاری پلکانی آب به گونهای که صرفهجویی در عمل به سود کشاورز تمام شود، میتواند انگیزه لازم را ایجاد کند. بدون این بسترهای حمایتی و اقتصادی، حتی پیشرفتهترین سامانههای اینترنت اشیا نیز در انبارها خاک میخورند. اما در صورت فراهم بودن این شرایط، هوشمندسازی آبیاری یکی از امیدوارکنندهترین مسیرها برای عبور از بحران کمآبی در کشاورزی خواهد بود.
