کاهش مصرف سموم در باغ‌های سیب با اینترنت اشیاء

کاربرد فناوری‌های نوین در کشاورزی می‌تواند شیوه‌های سنتی را متحول کند و بهره‌وری کشاورزان و باغداران را افزایش دهد. یکی از این فناوری‌هایی که آینده کشاورزی را دگرگون می‌کند، استفاده از اینترنت اشیاء برای کنترل و پیشگیری از بیماری‌های گیاهی است.

به گزارش ایسنا، اینترنت اشیاء که در سال‌های اخیر به یکی از مهم‌ترین فناوری‌های روز دنیا تبدیل شده، بیشتر به دلیل توانایی در ایجاد ارتباط میان دستگاه‌ها و جمع‌آوری داده‌های محیطی مورد توجه قرار گرفته است. در کشاورزی، این فناوری می‌تواند نقش اساسی در بهبود روش‌های سنتی ایفا کند. حسگرهایی که به وسیله اینترنت اشیاء به شبکه متصل شده‌اند، می‌توانند به صورت دائمی اطلاعاتی از دما، رطوبت، میزان بارش و سایر عوامل محیطی ثبت کنند. این اطلاعات به باغداران امکان می‌دهند تا بر اساس داده‌های واقعی و دقیق، تصمیم‌های بهتری برای آبیاری، سم‌پاشی و مدیریت بیماری‌های گیاهی اتخاذ کنند. یکی از بزرگ‌ترین مزایای این فناوری، کاهش مصرف منابع و هزینه‌های تولید همراه با بهبود کیفیت محصولات است.

با توجه به افزایش چالش‌های محیطی و نیاز به تولید بیشتر مواد غذایی با منابع محدودتر، ضرورت به کارگیری فناوری‌های هوشمند در کشاورزی بیش از پیش احساس می‌شود. بیماری‌های گیاهی مانند سفیدک پودری در باغ‌های سیب که یکی از بیماری‌های رایج و مخرب به شمار می‌رود، می‌توانند خسارت‌های سنگینی به بار آورند. کنترل این بیماری‌ها به صورت به موقع و دقیق، می‌تواند مانع کاهش چشمگیر عملکرد باغ‌ها شود. به همین دلیل، استفاده از سیستم‌های پیش‌آگاهی که با کمک فناوری‌های جدید طراحی شده‌اند، اهمیت زیادی دارد و می‌تواند به عنوان ابزاری کارآمد برای حفاظت از محصولات کشاورزی مطرح شود.

در این راستا، بهاره جمشیدی از بخش تحقیقات هوشمندسازی کشاورزی موسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، وابسته به سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، به همراه یک همکار، پژوهشی را انجام داده‌اند. در این تحقیق، با استفاده از فناوری اینترنت اشیاء، راهکاری برای پیش‌آگاهی از بیماری سفیدک پودری در باغ‌های سیب ارائه شده است. هدف این بود که با بهره‌گیری از داده‌های محیطی و سیستم‌های هوشمند، زمان‌های مناسب برای مبارزه با بیماری شناسایی شود و میزان خسارت کاهش یابد.

برای انجام این پژوهش، از سامانه‌ای متشکل از حسگرهای بی‌سیم برای اندازه‌گیری دما و رطوبت نسبی هوا در یک باغ سیب در دماوند تهران استفاده شد. این داده‌ها به صورت لحظه‌ای جمع‌آوری و از طریق پروتکل ارتباطی ویژه‌ای به مرکز پردازش ارسال می‌شد. بر اساس این داده‌ها، یک آزمایش میدانی با هفت نوع مختلف از زمان‌بندی سم‌پاشی اجرا شد تا تاثیر روش‌های مختلف در کنترل بیماری بررسی شود. سامانه طراحی‌شده شامل چهار لایه بود: حسگرها (برای جمع‌آوری داده)، لایه انتقال (برای ارسال اطلاعات)، لایه پردازش (برای تحلیل داده‌ها) و لایه کاربرد (برای تصمیم‌گیری و اعلام توصیه‌ها).

نتایج این تحقیق نشان دادند که سم‌پاشی در سه نوبت مشخص بر اساس دمای ۱۰ و ۱۵ و ۲۰ درجه سانتی‌گراد و رطوبت‌های معین، باعث شد که شدت و شیوع بیماری سفیدک پودری در درختان به کمترین میزان برسد. تیماری که بر این مبنا اجرا شد، بیشترین اثربخشی را در کاهش بیماری نشان داد. تیمار دیگری که تنها شامل دو نوبت سم‌پاشی در دماهای ۱۰ و ۲۰ درجه سانتی‌گراد بود نیز نتایج خوبی داشت و باعث شد میزان مصرف سم کاهش یابد.

بر اساس این یافته‌ها، الگوریتمی برای سامانه طراحی شد که با شناسایی شرایط مناسب آب و هوایی، زمان‌های بهینه برای سم‌پاشی را به باغدار اطلاع می‌دهد. این الگوریتم باعث کاهش مصرف سموم شیمیایی، حفاظت بهتر از محیط زیست و در نهایت تولید سیب‌هایی با کیفیت‌تر و مقدار بیشتر شد.

اهمیت این پژوهش در آن است که به باغداران ابزاری دقیق و ساده ارائه می‌کند تا بدون نیاز به بازدیدهای مکرر از باغ، بتوانند بیماری‌ها را کنترل کنند.

این روش علاوه بر کمک به حفظ منابع طبیعی و بهبود سلامت محصولات، هزینه‌های تولید را کاهش می‌دهد و سودآوری بیشتری برای باغداران به همراه می‌آورد. همچنین این سامانه پتانسیل توسعه برای مدیریت سایر بیماری‌ها و چالش‌های باغی را نیز دارد و می‌تواند به مدلی برای هوشمندسازی بیشتر کشاورزی تبدیل شود.

مقاله علمی پژوهشی برگرفته از این تحقیق جالب و ارزشمند در فصلنامه «پژوهش‌های کاربردی در گیاه‌پزشکی» منتشر شده است. این فصلنامه وابسته به دانشگاه تبریز بوده و به انتشار پژوهش‌های نوآورانه در زمینه کشاورزی و گیاه‌پزشکی می‌پردازد.

*