رباتی برای پایش مواد مغذی گیاهان گلخانه‌ای

«ساخت و ارزیابی یک ربات به‌منظور پایش مواد مغذی گیاه درون گلخانه (مطالعه موردی: گیاه اسفناج)» رساله دکتری مریم نداف‌زاده است که آن را با راهنمایی احمد بناکار و حمایت بنیاد ملی علم ایران به پایان رسانده است.

به گزارش ایسنا، مریم نداف‌زاده با مدرک دکتری تخصصی مهندسی مکانیک بیوسیستم - طراحی ماشین‌های کشاورزی از دانشگاه تربیت مدرس درباره این طرح توضیح داد: امروزه در بخش تولید برخی از محصولات کشاورزی به‌ویژه میوه و سبزیجات، گرایش به شیوه‌های نوین کشت در محیط‌های گلخانه‌ای و دوری از شیوه‌های کم‌بازده و سنتی کشت‌وکار در فضای باز از اهمیت بسزایی برخوردار است. در حقیقت، کشت گلخانه‌ای نسبت به کشت در فضای باز علی‌رغم داشتن هزینه اولیه زیاد و نیاز به مراقبت دائمی سبب افزایش بهره‌وری محصول، کاهش خسارات ناشی از بارندگی، سرما، گرما و حوادث غیرمترقبه، کمک به رشد چرخه اقتصادی محلی و بومی، صرفه‌جویی در مصرف آب و انرژی و زودرسی در بازار سبزی و صیفی‌جات می‌شود.

وی افزود: امروزه بنا به دلایلی از جمله بحران جمعیت، تغییرات آب‌وهوا، بحران آب، بحران انرژی، محیط زیست، کمبود زمین، تولید محصولات کشاورزی در خارج از فصل و اشتغال، موضوع انتقال دادن کشت‌ها خصوصاً سبزی و صیفی‌جات از فضای باز به فضای بسته گلخانه در تمام جهان از اهمیت زیادی برخوردار است.

این پژوهشگر در ادامه بیان کرد: علاوه بر این، خصوصیات مواد مختلف مورد استفاده به‌عنوان بستر کشت نیز به‌طور مستقیم و غیرمستقیم، بر میزان رشد گیاه و تولید محصول اثر دارد. در همین راستا، تلفیق کشت‌های گلخانه‌ای با فناوری‌های جدید نظیر کشت بدون خاک هیدروپونیک، امکان کنترل هرچه بهتر تغذیه گیاهان را فراهم آورده است.

وی تصریح کرد: از میان محصولات گلخانه‌ای، اسفناج از محبوب‌ترین گیاهان است و یکی از مهم‌ترین سبزی‌های برگی است که متعلق به راسته میخک‌سانان و از دولپه‌ای‌ها بوده و حاوی مقادیر زیادی آهن، ویتأمین‌ها، کاروتنوئیدها، اسیدهای آلی و مواد معدنی قلیایی و همچنین آنتی‌اکسیدان‌ها است.

نداف‌زاده گفت: همان‌طور که پیش از این نیز گفته شد، کشت سبزیجات برگی مانند اسفناج در شرایط گلخانه‌ای به لحاظ ارزش تغذیه‌ای و اقتصادی قابل توصیه است و در حال حاضر به منظور کاشت بسیاری از سبزیجات خارج از فصل رشد یا حتی برای خزانه‌گیری گیاه از گلخانه استفاده می‌شود. به‌طور کلی نظارت بر شرایط رشد محصولات کشاورزی به‌صورت دستی و سنتی، خسته‌کننده و زمان‌بر است و گاهی نبود تجربه کافی سبب ایجاد آسیب و نهایتاً کاهش کیفیت در محصولات مختلف می‌شود.

به نقل از روابط‌عمومی بنیاد ملی علم ایران (INSF)، این پژوهشگر ادامه داد: ارائه راهکاری مناسب و کاربردی با استفاده از ترکیب تکنولوژی‌های جدید و غیرمخرب از جمله پردازش تصویر و رباتیک که توانایی فراهم‌سازی نیازهای مختلف گیاهان را داشته باشد، از اهمیت به‌سزایی برخودار است. بر این اساس، در این پژوهش طراحی و توسعه نوعی سامانه مدیریتی مورد نظر است که بتواند به‌عنوان ابزاری مفید برای تشخیص و تأمین برخی مواد مغذی از جمله عنصر آهن گیاه اسفناج عمل کند. اجرای این پروژه علاوه بر صرفه زمانی می‌تواند سبب نظارت دقیق بر وضعیت هر یک از گیاهان از لحاظ نیاز غذایی عنصر آهن تحت شرایط محیطی مشخص شود.

وی در ادامه گفت: با توجه به هوشمندسازی ربات پیشنهاد شده، تشخیص و میزان مصرف مواد مغذی در گلخانه‌ها یا حتی مزارع به‌صورت مستقل از فرد صورت خواهد گرفت که این مسأله سبب افزایش کارایی مصرف عناصر مغذی به ازای هر هکتار، افزایش کیفی و کمی محصول و نهایتاً امکان زیر کشت بردن زمین‌های بیشتری می‌شود.

نداف‌زاده در پایان خاطر نشان کرد: همچنین مدیریت مصرف با تأکید بر اجرای سیاست‌های کلی اصلاح الگوی مصرف و ترویج مصرف کالاهای داخلی همراه با برنامه‌ریزی برای ارتقاء کیفیت و رقابت‌پذیری در تولید از جمله چشم‌اندازهای این پژوهش است.

*