حسگرهای ضد آفت در محصولات کشاورزی

مزرعه سبز : جویدن، نقب زدن، سوراخ کردن و آلوده کردن از جمله خساراتی هستند که بسیاری از حشرات آفت سالانه در حدود 100 میلیارد دلار به محصولات کشاورزی جهان وارد می‌کنند. در این راستا، برخی از بیماری‌های گیاهی که سالانه صدمات بسیاری به محصولات گیاهی می‌زنند نیز 40 درصد از عوامل انتقال آن‌ها حشرات هستند.

یک استارتاپ در کالیفرنیا آمریکا سعی بر حل مشکلات ناشی از خسارت حشرات دارد. این شرکت اقدام به ساخت حسگرهای چشمی و سیستم‌های کلاسه‌بندی مرکزی بر اساس الگوریت‌های شناخت حشرات در این ماشین‌ها و تعقیب آن‌ها در زمان واقعی کرده است. این شرکت قدیمی است که اطلاعات تهیه شده توسط حسگرها به ابزارهای مدیریت حشرات در مزرعه اجاره می‌دهد که در زمان مقرر توسط سمپاشی و یا کنترل‌کننده‌های بیولوژیکی به مبارزه با آن‌ها بپردازد.

تله‌های مکانیکی برای نظارت بر حشرات مزرعه بین 10 تا 14 روز قبل از ورود حشرات به مزرعه شروع به کار می‌کنند؛ اما برخی از آفات عمر کوتاهی داشته و حشرات بالغ آن‌ها گاه بیش از پنج روز زنده نیستند؛ حال مشکلی که وجود دارد آن است که این حشرات به زمان دیگری تعلق داشته‌اند که در زمان واقعی چیزی از آن‌ها نمی‌دانسته‌ایم که اگر این گونه نبود در مصرف سم و نیروی کارگر و محصولی که آسیب دیده است صرفه‌جویی به عمل می‌آمد.

اینکه چنین اطلاعاتی را برای کسب بازده بیشتر چگونه می‌توان به دست آورد، اندکی پیچیده است. اخیراً این حسگرها در یک باغ بادام در کالیفرنیای جنوبی مورد آزمایش و تحقیق قرار گرفتند. یکی از محققان این استارتاپ این گونه توضیح می‌دهد: به خاطر داشته باشید که چگونه جاسوسان روسی با به کار بردن لیزرهایی به بررسی شیشه پنجره‌ها تابانیده می‌شد، از لرزش صدای افراد داخل یک اتاق به گفته‌های آن‌ها پی می‌برد. حال با استفاده از چنین سازکارهایی می‌توانیم متوجه شویم که در صورت پرواز یک حشره از جلوی یک لیزر چه اتفاقی خواهد افتاد.

در این جا به جای خواندن لرزش‌های حرف زدن روی شیشه اتاق این حسگر با ایجاد پرده‌های روشنایی و تاریکی در یک تونل یا کریدور کوچک متوجه می‌شود که حشرات به سمت چه چیزهایی جلب شده‌اند.
در یک طرف این حسگر یک منبع نور و در طرف دیگر آن یک حسگر چشمی قرار داد. این حسگر تعداد قطع و وصل شدن‌های نور را اندازه‌گیری و در واقع تعداد حشرات عبور کرده از جلوی آن را شمارش می‌کند.

این اطلاعات به صورت audio درآمده و توسط ماشین الگوریتم تحلیل می‌شود. این حسگر به گونه‌ای طراحی شده تا کشاورزان به سادگی از آن استفاده کنند و عوامل بیرونی نظیر صدا، باد و باران نیز بر آن تاثیری ندارد.

کیفیت سیگنال این دستگاه بسیار واضح است؛ چراکه نسبت به صداهای اطراف «کر» است. زمانی که با «هدفون» به صداهای آن گوش داده شود، اصواتی مانند پرواز زنبور یا پشه از آن شنیده می‌شود. هر یک از این حسگرها تا 300 دلار قیمت گذاری شده است.

اهمیت چنین تکنولوژی بسیار روشن است، کشاورزان شاغل در مزراع بزرگ یا کوچک، دانستن اطلاع لازم در زمان و لحظه تعیین کننده برای مبارزه با آفات بسیار مهم است و به آنها کمک می‌کند تا شرایط بحرانی را به خوبی مدیریت کنند.

یکی از مشکل‌ترین چیزها برای کشاورزان خرده‌پا مدیریت ریسک است. مواجه بودن با خطرات احتمالی موجب فقیر ماندن کشاورزان می‌شود و این موضوع مانع از سرمایه‌گذاری در تکنولوژی‌هایی که موجب افزایش درآمد می‌شود می‌گردد. کشاورزان فقیر اندوخته چندانی نداشته و از سرمایه‌گذاری و مصرف آن در چنین راه‌هایی ترس دارند.

پرسشی که در اینجا مطرح است آن است که آیا زمان موعود برای مبارزه با آفات توسط چنینی تکنولوژی‌هایی فرارسیده و همچنان کشاورزان باید منتظر بماند تا حشرات آفت به آستانه خسارت‌زایی رسیده و سپس مبارزه با آنها را شروع کنند.

توجه به این موضوع که تا سال 2050 هجوم حشرات غیربومی 36 درصد افزایش خواهد یافت و جمعیت رو به افزایش جهان تحت فشار هر چه بیشتر کمبود مواد غذایی قرار خواهد گرفت، این گونه تکنولوژی‌های پیشرفته مقابله با تهدیدهای این چنینی را به ما یادآوری می‌کنند.

مهدی رجول دزفولی