محققان روش‌ها و فناوری‌های مختلفی را برای بهبود بهره‌وری کشاورزی در جهت پاسخ به چالش‌های تغییر اقلیم و منابع محدود به کار گرفته‌اند. تا سال‌ها قبل که کشاورزی به شکل و شمایل سنتی در دنیا رواج داشت، محصولات و زمین‌های کشاورزی بیشتر در معرض انواع آفات و بلایای طبیعی قرار می‌گرفتند که همین امر، کیفیت و بازدهی محصولات را به شدت تحت‌تأثیر قرار می‌داد و گاه حتی باعث نابودی درختان، زمین‌های زراعی و از بین رفتن محصولات می‌شد اما امروزه با روی کار آمدن فناوری‌های نوین، بخشی از کشاورزان به استفاده از این فناوری‌ها در بهینه کردن محصولات خود پرداخته‌اند که حتی در برداشت محصول نیز اثرگذار است. در ادامه به برخی از فناوری‌های روز دنیا در عرصه کشاورزی پرداخته‌ایم. 

افزایش 50 درصدی محصولات با خاک الکتریکی
برای رشد محصولات کشاورزی سالم، مقوی و بدون آسیب، عوامل مختلفی تأثیر دارند که یکی از مهم‌ترین آنها بستر یا خاکی است که محصولات کشاورزی روی آن رشد می‌کنند. مرغوب بودن خاک تأثیر بسزایی در بهبود رشد محصولات ایفا می‌کند. به گزارش earth، محققان به‌تازگی موفق به تولید نوعی خاک الکتریکی شده‌اند که به بهبود بهره‌وری کشاورزی و عملکرد محصولات کشاورزی کمک می‌کند. این تکنیک شامل اعمال جریان‌های الکتریکی به خاک است که می‌تواند باعث تحریک رشد گیاه، افزایش جذب موادمغذی و بهبود سلامت کلی محصول می‌شود. دانشمندان امیدوارند با بهره‌گیری از قدرت برق در کشاورزی، شیوه‌های پایدارتری را توسعه دهند که می‌تواند منجر به بازدهی بهتر و امنیت غذایی بیشتر برای همه مردم دنیا شود. استفاده از این خاک الکتریکی میزان رشد گیاهان و محصولات کشاورزی را تا حدود 50 درصد افزایش می‌دهد. عنصر محوری که خاک الکتریکی را متمایز می‌کند، استفاده از ترکیب سلولز و یک پلیمر رسانا موسوم به PEDOT در داخل خاک است. این ترکیب حاصل، زمینه را برای تحریک رشد محصولات باز می‌کند که باعث رشد بی‌سابقه می‌شود. این خاک الکتریکی که جایگزین سبزتری برای بسترهای پشم معدنی محسوب می‌شود امروزه به‌طور گسترده در مجموعه‌های هیدروپونیک به کار می‌رود. این خاک الکتریکی زیستش تخریب‌پذیر بوده، انرژی کمتری در فرایند تولید مصرف کرده و رشد محصولات را نیز تقویت می‌کند.

پهپادهای هوش مصنوعی برای کنترل خودکار آفات
محققان ایتالیایی برای اولین بار از پهپادهای تجاری و هوش مصنوعی برای نظارت بر آفت مهاجم «هالیومورفا هالیس» در بخش کشاورزی استفاده کرده‌اند که به عنوان حشره بدبوی قهوه‌ای نیز شناخته می‌شود. استفاده از پهپادهای مجهز به هوش مصنوعی برای نابودی این آفت گام مهمی برای پایش خودکار گونه‌های مهاجم در حوزه کشاورزی محسوب می‌شود. این آفت در سال 2019، قریب 588 میلیون یورو به تولید میوه در ایتالیا خسارت وارد کرد. تله‌های فرمونی، نمونه‌برداری بصری و توری و نمونه‌هایی از تکنیک‌های نظارت سنتی‌اند که تاکنون تقریبا بی‌فایده بوده‌اند. آن‌ها پهپادی تولید کرده‌اند که می‌تواند توسط یک نرم‌افزار قابل نصب روش گوشی‌های هوشمند، تصاویری با وضوح بالا از باغ‌های گلابی تا ارتفاع 8 متری ثبت کنند. استفاده از پهپادها نسبت به ناظران انسانی، امکان جمع‌آوری دقیق‌تر اطلاعات را درمورد توزیع آفات می‌دهد. مدل‌های هوش مصنوعی برای تشخیص این آفت با استفاده از مجموعه داده‌های تصویری آموزشی، اعتبارسنجی و آزمایش شدند. بررسی‌ها نشان داد استفاده از این پهپادهای هوش مصنوعی توانسته تا 97 درصد در کنترل آفات مؤثر عمل کند. این سیستم نظارتی جدید، پتانسیل ادغام پهپاد و هوش مصنوعی را برای تشخیص و تعیین کمیت حضور آفات حشرات نشان داده و پیامدهای مهمی برای استراتژی‌های کنترل یکپارچه آفات دارد؛ مانند ایجاد مدل‌های پیش‌بینی دقیق که با عوامل محیطی و هواشناسی تنظیم می‌شوند.

متن کامل گزارش ندا اظهری خبرنگار گروه دانشگاه را در فرهیختگان  بخوانید.