روبوت ذكي يحدد احتياجات كل شجرة للري بدقة غير مسبوقة.. ثورة في الزراعة

يشهد قطاع الزراعة تطورًا لافتًا مع نجاح روبوت ذكي في تغيير طريقة إدارة الري داخل بساتين الحمضيات، عبر الانتقال من أسلوب الري الجماعي إلى تحديد احتياجات كل شجرة على حدة بدقة عالية.

ويعتمد النظام الجديد على قياس رطوبة التربة بشكل تفصيلي، ما يكشف اختلافات كبيرة بين الأشجار المتجاورة، حتى داخل الحقل الواحد.

خرائط مائية لكل شجرة

في بساتين الحمضيات بولاية ريفرسايد في كاليفورنيا، تمكن الروبوت من رصد أنماط توزيع المياه في التربة، وهي تفاصيل لا تستطيع أجهزة الاستشعار الثابتة كشفها بدقة.

وبناءً على هذه القياسات، ربط الباحث إليا سكودييرو من جامعة كاليفورنيا ريفرسايد بين بيانات الروبوت ومستويات الرطوبة الفعلية في التربة.

وأظهرت النتائج، أن الأشجار المتجاورة قد تتلقى كميات مختلفة تمامًا من المياه، رغم استخدام نفس نظام الري.

تختلف قدرة التربة على الاحتفاظ بالمياه من مكان لآخر، فالتربة الناعمة تحتفظ بالماء لفترة أطول، بينما تسمح التربة الرملية بتصريفه بسرعة أكبر.

ومع استخدام أنظمة الري بالرش الجزئي، تظهر مناطق مشبعة بالمياه بجانب مناطق جافة داخل نفس البستان، ما يؤدي إلى توزيع غير متوازن للمياه.

روبوت يقرأ رطوبة الأرض

بدلًا من الاعتماد على أجهزة استشعار ثابتة، يقوم الروبوت بقياس التوصيل الكهربائي للتربة أثناء حركته، وهو مؤشر يرتبط بدرجة رطوبتها.

ويتم دمج هذه البيانات مع قراءات مباشرة من أجهزة مدفونة في التربة لإنتاج خرائط دقيقة توضح احتياجات كل منطقة من المياه.

وتتيح هذه التقنية تقليل الاعتماد على التخمين في عمليات الري، واستبداله ببيانات دقيقة تساعد في اتخاذ القرار.

تقليل الفاقد وتحسين الكفاءة

أظهرت النتائج أن النظام يظل دقيقًا حتى مع استخدام عدد محدود من نقاط المعايرة، ما يقلل من تكاليف التشغيل والصيانة.

ويعد ذلك عاملًا مهمًا للمزارعين، لأن زيادة عدد أجهزة القياس غالبًا ما ترفع التكلفة دون تحسين كبير في النتائج.

خطر الإفراط في الري

لا يقتصر تأثير الري الزائد على هدر المياه فقط، بل قد يؤدي إلى اختناق الجذور بسبب نقص الأكسجين داخل التربة.

كما يساهم في زيادة انتشار الأمراض النباتية، ويؤثر سلبًا على قدرة الأشجار على امتصاص العناصر الغذائية.

يمكن أن يؤدي الإفراط في المياه إلى تسرب الأسمدة والعناصر الغذائية إلى أعماق التربة بعيدًا عن جذور الأشجار، ما يقلل من كفاءة التسميد ويؤثر على الإنتاج.

وبذلك لا يسبب الري غير الدقيق خسائر مائية فقط، بل أيضًا خسائر اقتصادية وزراعية.

نحو إدارة أكثر دقة للمياه

يرى الباحثون أن التعامل مع المياه على مستوى كل شجرة بدلًا من الحقل بأكمله يمثل تحولًا جذريًا في إدارة الموارد الزراعية.

وفي حال تطبيق التقنية على نطاق واسع، يمكن تقليل استهلاك المياه بشكل كبير وتحسين صحة المحاصيل في الوقت نفسه.

تحديات التطبيق

رغم النتائج الإيجابية، لا تزال هناك تحديات تتعلق بملاءمة التقنية لمختلف أنواع التربة والمحاصيل والظروف المناخية خارج كاليفورنيا.

كما يحتاج النظام إلى مزيد من الاختبارات قبل اعتماده بشكل تجاري واسع.