کشاورزی ایران در دهه های اخیر با دو فشار همزمان مواجه بوده است: نخست، تشدید تغییرات اقلیمی که به شکل خشکسالیهای پی درپی، کاهش منابع آب سطحی و زیرزمینی، افزایش دما و بروز پدیدههای حدی (نظیر سیل و گردوغبار) خود را نشان داده است. دوم، محدودیتهای ناشی از تحریمهای بینالمللی که دسترسی به فناوریهای نوین کشاورزی، ماشینآلات پیشرفته، نهادههای باکیفیت و همکاریهای علمی-پژوهشی را به شدت مختل ساخته است. در این یادداشت، ابتدا مفهوم کشاورزی هوشمند اقلیمی (CSA) و مؤلفههای اصلی آن مرور شده و سپس سهم هر یک از فناوریهای کلیدی (کشاورزی دقیق، محیطهای کنترلشده، ویرایش ژن، نانوفناوری و مدیریت هوشمند آب) در ارتقای بهرهوری و تابآوری بررسی گردیده است. در ادامه، با استناد به دادههای موجود درباره روند کاهشی روانآبها و افت حجم آب تجدیدپذیر، ضرورت تغییر رویکرد در بخش کشاورزی ایران تبیین شده است. بررسیها نشان میدهد که تقریباً تمام شرکتهای مطرح جهانی در حوزه فناوری کشاورزی در کشورهای عضو تحریم مستقر هستند و این امر، چالش دسترسی را به یک مانع ساختاری تبدیل کرده است.
مقدمه:
بسیاری از مزارع ایران هنوز از روشهای سنتی استفاده میکنند و فاقد سیستمهای آبیاری مدرن و تجهیزات به روز جهت انواع فعالیتهای کشاورزی هستند. امکانات کم در خصوص دسترسی به روش های مدرن کشاورزی و استفاده از اطلاعات برخط ازجمله دیگر موارد است. این امر باعث کاهش بهرهوری و کیفیت محصول میشود و رقابت در سطح بینالمللی را دشوارتر میکند.
تحریمها بهطور قابلتوجهی مانع از توانایی ایران در اتخاذ شیوههای کشاورزی مدرن که میتواند به کاهش تغییرات اقلیمی کمک کند، شدهاند. همچنین از واردات سیستمهای آبیاری پیشرفته، بذرهای مقاوم در برابر آبوهوا و تجهیزات کشاورزی دقیق توسط ایران جلوگیری شده است که برای سازگاری با خشکسالی و شرایط آبوهوایی شدید بسیار مهم هستند. ایران با موانعی در مشارکت در ابتکارات جهانی محیطزیست و برنامههای تحقیقاتی کشاورزی مواجه شده که توانایی آن را برای یادگیری و اجرای بهترین شیوهها محدود میکند. معاملات مالی در شرایط تحریم، مختل شده و سرمایهگذاری در فناوریهای هوشمند اقلیمی و روشهای کشاورزی پایدار را برای بخش کشاورزی دشوارتر کرده است. بدون دسترسی به تکنیکهای مدرن، ایران به روشهای سنتی کشاورزی متکی بوده است که اغلب آب بیشتری مصرف میکنند و کیفیت خاک را کاهش میدهند و چالشهای زیستمحیطی را تشدید میکنند.
به بررسی جنبههای مختلف کشاورزی مدرن و موانع دستیابی ایران به آن میپردازیم:
کشاورزی هوشمند اقلیمی ( CSA) یک مفهوم جدید است که در ابتدا توسط فائو در سال 2010 در کنفرانس لاهه در مورد کشاورزی، امنیت غذایی و تغییرات آبوهوایی برای رسیدگی به نیاز به یک استراتژی برای مدیریت کشاورزی و سیستمهای غذایی تحت تغییرات آبوهوایی پیشنهاد شد. شیوههای کشاورزی فشرده، همراه با استفاده بیش از حد از کودها و آفتکشها، سلامت خاک را تخریب کرده و منجر به کاهش حاصلخیزی و افزایش فرسایش خاک میشود. تخریب خاک، پایداری بلندمدت سیستمهای کشاورزی را تهدید میکند و ظرفیت تولید مواد غذایی را کاهش میدهد. فعالیتهای کشاورزی مصرفکننده بزرگ آب شیرین است و روشهای ناکارآمد آبیاری به هدر رفتن آب منجر میگردد. در عین حال، کشاورزی عامل تخریب محیطزیست، آلودگی و از بین رفتن تنوع زیستی است. کشاورزی هوشمند اقلیمی (CSA) به عنوان رویکردی پیشنهاد شده است که نقشه راهی برای توسعه پایدار کشاورزی ارائه میدهد.
CSA بر سه رکن اصلی استوار است: افزایش پایدار بهرهوری و درآمد کشاورزی، سازگاری و ایجاد انعطافپذیری در برابر تغییرات اقلیمی و کاهش و یا حذف انتشار گازهای گلخانهای. این رویکرد اذعان میکند که همافزایی و بدهبستان بین سه رکن باید در برنامهریزی و اجرای استراتژیهای کشاورزی در نظر گرفته شود و زمینه را برای جهتدهی شرایط فنی، سیاستی و سرمایهگذاری برای کشاورزی جهت پاسخگویی به تغییرات اقلیمی و تقاضاهای غذایی آینده فراهم کند. با اجرای این شیوهها، میتوان به نتایج سهگانه زیر دست یافت:
۱. افزایش بهرهوری: تولید غذای بیشتر و با کیفیت بالاتر بدون اعمال فشار اضافی بر منابع طبیعی، برای بهبود امنیت تغذیه و افزایش درآمد، بهویژه برای ۷۵ درصد از فقرای جهان که در مناطق روستایی زندگی میکنند و عمدتاً برای امرارمعاش خود به کشاورزی متکی هستند.
۲. افزایش تابآوری: کاهش آسیبپذیری در برابر خشکسالی، آفات، بیماریها و سایر خطرات و شوکهای مرتبط با آبوهوا؛ بهبود ظرفیت سازگاری و رشد در مواجهه با فشارهای بلندمدت مانند افزایش تغییرات فصلی و الگوهای نامنظمتر آبوهوا.
۳. کاهش انتشار گازهای گلخانهای: کاهش انتشار گازهای گلخانهای از سیستم غذایی، جلوگیری از جنگلزدایی به دلیل گسترش زمینهای کشاورزی و افزایش ترسیب کربن گیاهان و خاکها.
این شیوهها شامل مدیریت یکپارچه محصولات کشاورزی، جنگلداری کشاورزی، مدیریت آفات و مواد مغذی، کاهش شخم، مدیریت زمین، کاهش مصرف کود و مدیریت خاک و همچنین فناوریهای هوشمند کشاورزی، از جمله سیستمهای رباتیک، پهپادها، سنجشازدور، ماهوارهها و اینترنت اشیا میشود.
ابتکارات جهانی مختلفی را که به کشاورزی هوشمند اقلیمی، چه بهطور مستقیم و چه غیرمستقیم، کمک میکنند میتوان در در قالب موارد زیر دستهبندی کرد:
• کشاورزی دقیق و کشاورزی دیجیتال: به حداکثر رساندن بهرهوری با فناوری
فناوریهای کشاورزی دقیق از GPS، سنجش از دور، تجزیهوتحلیل مبتنی بر هوش مصنوعی و دادههای حسگرها برای ورود کشاورزی به عصر دیجیتال استفاده میکنند. با پذیرش این روشهای نوآورانه، میتوانیم:
- سلامت خاک، سطح رطوبت، محتوای مواد مغذی و رشد محصول را در زمان واقعی رصد کنیم.
- کود و آفتکشها را فقط در مکان و زمان مورد نیاز اعمال کنیم - کاهش مواد شیمیایی و اثرات زیستمحیطی
- الگوهای آبوهوایی را برای تصمیمگیریهای هوشمندانهتر در مورد آبیاری و کاشت ردیابی کنیم.
- بیماریها و آفات را از طریق تجزیهوتحلیل تصاویر ماهوارهای و میدانی به موقع تشخیص دهیم.
- افزایش بهرهوری تولید و مدیریت منابع در کل سیستمهای کشاورزی
• جنگلداری کشاورزی: ادغام درختان برای بهرهوری و تابآوری
سیستمهای جنگلداری کشاورزی، درختان و محصولات (گاهی اوقات دام) را برای مزایای همزیستی ترکیب میکنند:
درختان به عنوان بادشکن طبیعی عمل میکنند - از محصولات در برابر گرما، خشکسالی و آسیب طوفان محافظت میکنند. آنها با تثبیت نیتروژن، افزودن مواد آلی و تثبیت خاک، حاصلخیزی خاک را بهبود میبخشند. تنوع زیستی افزایش یافته، اکوسیستمهای سالمتری ایجاد میکند و در عین حال از کنترل طبیعی آفات پشتیبانی میکند. درختان ریشهدار، نفوذ آب را افزایش داده و رطوبت را در مناطق مستعد خشکسالی حفظ میکنند. دی اکسید کربن را جذب میکنند، با گرمایش جهانی مبارزه میکنند و انتشار گازهای گلخانهای را کاهش میدهند. مطالعات نشان میدهد که شیوههای هوشمند جنگلداری میتواند بهرهوری را بهطور چشمگیری افزایش دهد و در عین حال تابآوری در برابر چالشهای اقلیمی را بهبود بخشد.
• کشاورزی در محیط کنترلشده (CEA): تولید با بازده بالا و کم اثر
کشاورزی در محیط کنترلشده (CEA) انقلابی در نحوه و محل کشت غذای ما ایجاد میکند. محصولات کشاورزی در گلخانهها، مزارع عمودی یا سیستمهای هیدروپونیک/آئروپونیک با نظارت دقیق کشت میشوند. دما، رطوبت، CO2 و نور بهطور دقیق کنترل میشوند - تولید غذا در تمام طول سال صرف نظر از آبوهوای بیرون امکانپذیر است. مصرف آب تا ۹۰٪ در مقایسه با تولید مزرعهای (به لطف بازیافت کارآمد آب و تکنیکهای دقیق) کاهش میابد. استفاده کم/بدون آفتکش به دلیل شرایط کنترلشده - ارائه محصولات سالمتر و با ارزش بالا امکانپذیر می گردد. کاهش ردپای زمین و منابع ، CEA را برای مناطق شهری یا مناطقی با محدودیتهای شدید آبوهوایی ایدهآل میکند. مزارع و گلخانههای عمودی در رسیدگی به امنیت غذایی مدرن و مسائل زیستمحیطی نقش محوری دارند.
• فناوری نانو در کشاورزی: راهکارهای خرد، تأثیر عظیم
فناوری نانو در کشاورزی از نانوحسگرها و مواد بسیار کوچک برای نظارت و پشتیبانی از محصولات کشاورزی به شکلی بیسابقه استفاده میکند. نانوحسگرهای تعبیهشده در خاک میتوانند رطوبت، محتوای مواد مغذی را کنترل کرده و عوامل بیماریزا را در اولین مرحله تشخیص دهند - که امکان مداخلات دقیق را فراهم میکند. نانوحسگرهای مبتنی بر گرافن یا اکسید روی، کمبود کود (مانند نیتروژن، فسفات) را فوراً شناسایی میکنند. سیستمهای هوشمند رسانش مبتنی بر فناوری نانو، راندمان مصرف کود را بهبود بخشیده و آلودگی محیطزیست را کاهش میدهند. پتانسیل بهینهسازی منابع و به حداقل رساندن ضایعات با استفاده از ورودیها دقیقاً در محل مورد نیاز. با ادغام فناوری نانو در کشاورزی مدرن، راه را برای تولید مواد غذایی بسیار کارآمد و پایدار هموار میکنند.
• ویرایش ژن در محصولات کشاورزی: مهندسی تابآوری و تغذیه
ویرایش ژن پیشرفته در محصولات کشاورزی - با استفاده از فناوریهایی مانند CRISPR - ما را قادر میسازد تا گونههای زراعی مقاوم به آبوهوا را توسعه دهیم که در گرما، خشکسالی و شوری رشد میکنند. همچنین مقاومت در برابر بیماریها را در گیاهان افزایش، وابستگی به آفتکشهای شیمیایی را کاهش و محتوای مواد مغذی را برای تولید محصولات سالمتر و مغذیتر اصلاح کنیم. کاهش انتشار گازهای گلخانهای با اصلاح محصولاتی که به کود و آبیاری کمتری نیاز دارند، تسریع چرخههای بهبود محصول و سازگاری سریع تر با شرایط اقلیمی در حال تغییر از دیگر فواید این موضوع است. ویرایش ژن، پتانسیل تحولآفرینی برای سیستمهای غذایی پایدار را دارد، مشروط بر اینکه مسئولانه اعمال شود.
• مدیریت هوشمند آب بر اساس اقلیم: صرفهجویی در هر قطره
آب یک منبع کشاورزی حیاتی و بهطور فزایندهای کمیاب است. مدیریت هوشمند آب بر اساس اقلیم از موارد زیر استفاده میکند.
- سیستمهای آبیاری قطرهای و میکرو که مستقیماً آب را به ریشهها میرسانند.
- رواناب، تبخیر و هزینهها را کاهش میدهند.
- حسگرهای رطوبت خاک برای دادههای بلادرنگ، امکان برنامهریزی دقیق آبیاری را فراهم میکنند.
- نظارت از راه دور برای بهینهسازی توزیع آب و جلوگیری از تنش در محصولات کشاورزی. فناوریهای مدرن آبیاری که میتوانند تا ۵۰٪ آب بیشتری را در مقایسه با روشهای سنتی صرفهجویی کنند.
مدیریت کارآمد آب، کشاورزی پایدار را حتی در مناطقی با بارندگی غیرقابل پیشبینی و افزایش دما تضمین میکند.
در سراسر جهان، کشاورزی هوشمند اقلیمی در حال تغییر نحوه مقابله ما با عدم قطعیت آبوهوا، کمبود آب و تخریب خاک است. به عنوان مثال، مشاوره هوش مصنوعی در زمان واقعی و سنجش از دور، کشاورزان را قادر میسازد تا کاشت را مطابق با شرایط محلی تنظیم کنند، از تلفات قابل اجتناب جلوگیری کنند و به اهداف امنیت غذایی دست یابند. شرکتهای بزرگ فناوری کشاورزی، تجهیزات خودکار و مبتنی بر هوش مصنوعی را برای کاربرد دقیق آفتکشها و کودها - که برای به حداقل رساندن استفاده و هزینههای مواد شیمیایی کلیدی است - به نمایش میگذارند. هوش مصنوعی اکنون برای تجزیهوتحلیل پیشبینیکننده - که به نظارت بر حاصلخیزی خاک، پیشبینی عملکرد و پشتیبانی از راهحلهای کشاورزی دیجیتال در مقیاس وسیع کمک میکند - مرکزیت دارد.
کشاورزی دقیق از GPS، حسگرها، دادههای ماهوارهای و هوش مصنوعی برای بهینهسازی استفاده از منابع استفاده میکند. کشاورزان میتوانند آب، کود و محصولات را با کارایی بیشتری استفاده کنند، عملکرد را بهبود بخشند و هزینههای ورودی را کاهش دهند.
با افزایش جمعیت و درنتیجه کاهش زمینهای تحت کشت محصولات کشاورزی، رویکرد یکپارچه برای امنیت غذایی و حفاظت از محیطزیست همچنان حیاتی است. شیوههای CSA هوشمند در مصرف آب، انرژی، مواد مغذی، کربن، آبوهوا و دانش در بهینهسازی استفاده از منابع، کاهش اثرات زیستمحیطی و افزایش تابآوری سیستمهای کشاورزی بسیار مهم هستند. همه این شیوهها را میتوان به خوبی ترکیب کرد تا از تشدید پایدار در مواجهه با چالشهای دوگانه رشد جمعیت انسان و حفظ سلامت سیاره زمین پشتیبانی کنند.
ایران با چالشهای تشدید شده تغییرات اقلیمی، از جمله خشکسالیهای شدید، مواجه است که تولید محصولات کشاورزی را در زمانی که قیمت جهانی غذا و ناامنی غذایی در حال افزایش است، محدود میکند. از آنجایی که ایران برای اقلام غذایی ضروری مختلف به واردات متکی است، افزایش قیمت جهانی مواد غذایی بهطور قابلتوجهی هزینه واردات کشور را افزایش داده و منابع مالی دولت را بیشتر تحت فشار قرار داده است. این افزایش، فشار بیشتری بر منابع مالی دولت وارد میکند، زیرا یارانههای مستقیم قیمت مواد غذایی حتی قبل از افزایش اخیر قیمتها، 5 درصد از تولید ناخالص داخلی بود.
خطرات مربوط به چشمانداز اقتصادی ایران همچنان قابل توجه است. چالشهای تشدید شده تغییرات اقلیمی مانند سیلهای مکرر، خشکسالیها و طوفانهای گرد و غبار و همچنین کمبود انرژی میتواند بهطور قابلتوجهی بر چشمانداز اقتصادی تأثیر بگذارد. این چالشها همراه با فشارهای تورمی اخیر میتواند به فشارها بر آسیبپذیرترین اقشار جامعه بیفزاید
کاهش سطح تولیدات کشاورزی، افت شدید روانآبها و ذخایر آب زیرزمینی، افزایش میانگین دما و پیامدهای آن (گرمازدگی و گسترش برخی بیماریها)، افزایش کانونهای گردوغبار و طوفانهای شن (با تأثیرات منفی بهداشتی و صنعتی) و آسیبپذیری شدید تنوع زیستی و منابع طبیعی از جمله تأثیرات مستقیم و غیرمستقیم تغییرات آبوهوایی هستند. همچنین افزایش آلودگی هوا به دلیل عدم دسترسی به فناوری مناسب و افزایش مخاطرات بهداشتی، جنبه دیگری از آسیبپذیری کشور است.
کاهش حدود ۵۰ درصدی روانآبهای سطحی، افزایش ۵۲ درصدی شاخص وقوع سیلها و رشد واردات محصولات کشاورزی، همگی نشاندهنده تأثیرات جدی تغییرات آبوهوایی در ایران هستند. پیشبینی میشود در ۱۵ سال آینده (تا ۲۰۳۰)، حجم روانآبها ۲۵ درصد دیگر کاهش یابد و میانگین دما بیش از ۱.۵ درجه سانتیگراد افزایش یابد. این افزایش دما معادل کاهش ۲۰ تا ۲۵ میلیارد مترمکعبی آب برنامهریزیشده ملی است. همچنین در دهه اخیر، میزان آب تجدیدپذیر کشور از ۱۳۰ به ۹۰ میلیارد مترمکعب در سال کاهش یافته است.
تمام موارد اشاره شده در فوق استفاده از روشهای مدرن در راستای کشاورزی اقلیمی را در ایران ضروری میسازد و این ضرورت، نیازمند دسترسی به تکنولوژی و فنآوری نوین کشاورزی است اما تحریمها علیه ایران تأثیرات قابلتوجهی بر این نیازمندی ضروری داشته است که برخی از مهمترین آثار آن عبارتند از:
۱. محدودیت در دسترسی به فناوریهای پیشرفته کشاورزی که در اثر آن باعث شده است که ایران نتواند به راحتی ماشینآلات کشاورزی مدرن (مانند تراکتورهای هوشمند، کمباینهای پیشرفته و سیستمهای آبیاری دقیق) را از شرکتهای خارجی خریداری کند.
۲. مشکل در واردات نهادههای کشاورزی که سبب شده است دسترسی به بذرهای هیبریدی، کودهای شیمیایی پیشرفته و آفتکشهای مؤثر محدود شود.
۳. اختلال در استفاده از فناوریهای دیجیتال کشاورزی که به دو صورت بر بخش کشاورزی تاثیر گذاشته است. اول، محدودیت در دسترسی به نرمافزارهای مدیریت مزرعه (مانند سیستمهای کشاورزی دقیق و دوم، مشکلات در استفاده از GPS و تصاویر ماهوارهای برای پایش محصولات به دلیل محدودیتهای فناوری.
4. افزایش هزینههای تولید به دلیل جایگزینی داخلی که نتیجه روی آوردن ایران به تولید داخلی تجهیزات کشاورزی است که کیفیت برخی از این محصولات پایینتر از استانداردهای جهانی است. در این راستا اگرچه درخودکفایی در برخی زمینهها (مانند تولید تراکتور) موفق بوده، ولی در بخشهایی مانند پایش هوشمند مزارع هنوز وابستگی وجود دارد.
5. تأثیر منفی بر تحقیقات کشاورزی که ناشی از محدودیت در همکاری با دانشگاهها و مراکز تحقیقاتی بینالمللی و مشکل در واردات تجهیزات آزمایشگاهی پیشرفته برای پژوهشهای کشاورزی است.
بررسی انجام شده در خصوص شرکتهای مهم در زمینه انواع تکنولوژیهای مدرن کشاورزی در زمینههای مختلفی مانند ماشینآلات کشاورزی، نرمافزارهای مدیریت مزرعه، کشاورزی دقیق، بذر و بیوتکنولوژی، رباتیک و هوش مصنوعی نشان میدهد که همه آنها در مالکیت کشورهایی هستند که در تحریم ایران مشارکت دارند.
جدول 1-شرکتهای مهم فعال در تکنولوژی کشاورزی(AgriTech) بر اساس حوزه فعالیت و کشور مبدأ
راهبردهای ممکن در شرایط موجود
اگرچه تحریمها محدودیتهای جدی ایجاد کردهاند، اما به نظر میرسد برخی مسیرهای جایگزین قابل پیگیری باشند:
۱. توسعه فناوریهای بومی و دانشبنیان: ظرفیتهای موجود در دانشگاهها، پارکهای علم و فناوری و شرکتهای دانشبنیان داخلی، به ویژه در حوزههایی مانند پهپادهای کشاورزی، سامانههای آبیاری هوشمند و نرمافزارهای مدیریت مزرعه، میتواند تا حدی جایگزین واردات شود، هرچند که این مسیر نیازمند سرمایهگذاری، حمایت سیاستی و هماهنگی میان نهادهای متولی است.
۲. گسترش همکاری با کشورهای غیرتحریمی: انعقاد قراردادهای علمی، فنی و تجاری با کشورهایی نظیر چین، روسیه، هند و برخی کشورهای همسایه، امکان دسترسی به فناوریهای سطح متوسط را فراهم میآورد. هرچند این فناوریها لزوماً در سطح برترین نمونههای اروپایی یا آمریکایی نیستند، اما میتوانند نسبت به وضعیت موجود جهش محسوسی ایجاد کنند.
۳. اصلاح نظام یارانهها و مشوقها: تغییر جهت یارانههای عمومی به سمت حمایت از خرید تجهیزات مدرن و سیستمهای بهینه آبیاری، میتواند اثربخشی بیشتری نسبت به سیاستهای قیمتی سنتی داشته باشد.
۴. توانمندسازی نیروی انسانی: ایجاد شبکههای آموزشی و ترویجی برای کشاورزان، از طریق سامانههای مجازی، دورههای عملی و رسانههای جمعی، نقش مهمی در افزایش بهرهوری از امکانات موجود ایفا میکند.
۵. مدیریت یکپارچه منابع آب: اولویتبندی اقدامات آبخیزداری، تغذیه مصنوعی سفرههای آب زیرزمینی، و گسترش سیستمهای آبیاری تحت فشار، از جمله اقداماتی هستند که پیشنیاز هر گونه تحول فناورانه در کشاورزی به شمار میروند.
جمع بندی
بخش کشاورزی ایران یکی از مهمترین بخشهای اقتصادی کشور است که نقش حیاتی در تأمین امنیت غذایی، اشتغالزایی و صادرات غیرنفتی ایفا میکند. بااینحال، تحریمهای بینالمللی در سالهای اخیر تأثیرات قابلتوجهی بر این بخش گذاشته است. تحریمها تأثیرات منفی قابلتوجهی بر بخش کشاورزی ایران گذاشتهاند، از محدودیت در واردات نهادهها تا کاهش صادرات و افزایش هزینههای تولید. بااینحال، رفع تحریمها میتواند دسترسی به فناوریهای پیشرفته، گسترش بازارهای صادراتی و جذب سرمایهگذاری خارجی را به همراه داشته باشد. در صورت رفع تحریمها، بخش کشاورزی ایران میتواند به یکی از قطبهای مهم تولید و صادرات محصولات کشاورزی در منطقه تبدیل شود. استفاده از کشاورزی مدرن و استفاده از فناوری مدرن میتواند راه حل مهمی در رفع چالشهای فعلی از جمله کمبود آب و اثرات تغییرات اقلیمی باشد
مقدمه:
بسیاری از مزارع ایران هنوز از روشهای سنتی استفاده میکنند و فاقد سیستمهای آبیاری مدرن و تجهیزات به روز جهت انواع فعالیتهای کشاورزی هستند. امکانات کم در خصوص دسترسی به روش های مدرن کشاورزی و استفاده از اطلاعات برخط ازجمله دیگر موارد است. این امر باعث کاهش بهرهوری و کیفیت محصول میشود و رقابت در سطح بینالمللی را دشوارتر میکند.
تحریمها بهطور قابلتوجهی مانع از توانایی ایران در اتخاذ شیوههای کشاورزی مدرن که میتواند به کاهش تغییرات اقلیمی کمک کند، شدهاند. همچنین از واردات سیستمهای آبیاری پیشرفته، بذرهای مقاوم در برابر آبوهوا و تجهیزات کشاورزی دقیق توسط ایران جلوگیری شده است که برای سازگاری با خشکسالی و شرایط آبوهوایی شدید بسیار مهم هستند. ایران با موانعی در مشارکت در ابتکارات جهانی محیطزیست و برنامههای تحقیقاتی کشاورزی مواجه شده که توانایی آن را برای یادگیری و اجرای بهترین شیوهها محدود میکند. معاملات مالی در شرایط تحریم، مختل شده و سرمایهگذاری در فناوریهای هوشمند اقلیمی و روشهای کشاورزی پایدار را برای بخش کشاورزی دشوارتر کرده است. بدون دسترسی به تکنیکهای مدرن، ایران به روشهای سنتی کشاورزی متکی بوده است که اغلب آب بیشتری مصرف میکنند و کیفیت خاک را کاهش میدهند و چالشهای زیستمحیطی را تشدید میکنند.
به بررسی جنبههای مختلف کشاورزی مدرن و موانع دستیابی ایران به آن میپردازیم:
کشاورزی هوشمند اقلیمی ( CSA) یک مفهوم جدید است که در ابتدا توسط فائو در سال 2010 در کنفرانس لاهه در مورد کشاورزی، امنیت غذایی و تغییرات آبوهوایی برای رسیدگی به نیاز به یک استراتژی برای مدیریت کشاورزی و سیستمهای غذایی تحت تغییرات آبوهوایی پیشنهاد شد. شیوههای کشاورزی فشرده، همراه با استفاده بیش از حد از کودها و آفتکشها، سلامت خاک را تخریب کرده و منجر به کاهش حاصلخیزی و افزایش فرسایش خاک میشود. تخریب خاک، پایداری بلندمدت سیستمهای کشاورزی را تهدید میکند و ظرفیت تولید مواد غذایی را کاهش میدهد. فعالیتهای کشاورزی مصرفکننده بزرگ آب شیرین است و روشهای ناکارآمد آبیاری به هدر رفتن آب منجر میگردد. در عین حال، کشاورزی عامل تخریب محیطزیست، آلودگی و از بین رفتن تنوع زیستی است. کشاورزی هوشمند اقلیمی (CSA) به عنوان رویکردی پیشنهاد شده است که نقشه راهی برای توسعه پایدار کشاورزی ارائه میدهد.
CSA بر سه رکن اصلی استوار است: افزایش پایدار بهرهوری و درآمد کشاورزی، سازگاری و ایجاد انعطافپذیری در برابر تغییرات اقلیمی و کاهش و یا حذف انتشار گازهای گلخانهای. این رویکرد اذعان میکند که همافزایی و بدهبستان بین سه رکن باید در برنامهریزی و اجرای استراتژیهای کشاورزی در نظر گرفته شود و زمینه را برای جهتدهی شرایط فنی، سیاستی و سرمایهگذاری برای کشاورزی جهت پاسخگویی به تغییرات اقلیمی و تقاضاهای غذایی آینده فراهم کند. با اجرای این شیوهها، میتوان به نتایج سهگانه زیر دست یافت:
۱. افزایش بهرهوری: تولید غذای بیشتر و با کیفیت بالاتر بدون اعمال فشار اضافی بر منابع طبیعی، برای بهبود امنیت تغذیه و افزایش درآمد، بهویژه برای ۷۵ درصد از فقرای جهان که در مناطق روستایی زندگی میکنند و عمدتاً برای امرارمعاش خود به کشاورزی متکی هستند.
۲. افزایش تابآوری: کاهش آسیبپذیری در برابر خشکسالی، آفات، بیماریها و سایر خطرات و شوکهای مرتبط با آبوهوا؛ بهبود ظرفیت سازگاری و رشد در مواجهه با فشارهای بلندمدت مانند افزایش تغییرات فصلی و الگوهای نامنظمتر آبوهوا.
۳. کاهش انتشار گازهای گلخانهای: کاهش انتشار گازهای گلخانهای از سیستم غذایی، جلوگیری از جنگلزدایی به دلیل گسترش زمینهای کشاورزی و افزایش ترسیب کربن گیاهان و خاکها.
این شیوهها شامل مدیریت یکپارچه محصولات کشاورزی، جنگلداری کشاورزی، مدیریت آفات و مواد مغذی، کاهش شخم، مدیریت زمین، کاهش مصرف کود و مدیریت خاک و همچنین فناوریهای هوشمند کشاورزی، از جمله سیستمهای رباتیک، پهپادها، سنجشازدور، ماهوارهها و اینترنت اشیا میشود.
ابتکارات جهانی مختلفی را که به کشاورزی هوشمند اقلیمی، چه بهطور مستقیم و چه غیرمستقیم، کمک میکنند میتوان در در قالب موارد زیر دستهبندی کرد:
• کشاورزی دقیق و کشاورزی دیجیتال: به حداکثر رساندن بهرهوری با فناوری
فناوریهای کشاورزی دقیق از GPS، سنجش از دور، تجزیهوتحلیل مبتنی بر هوش مصنوعی و دادههای حسگرها برای ورود کشاورزی به عصر دیجیتال استفاده میکنند. با پذیرش این روشهای نوآورانه، میتوانیم:
- سلامت خاک، سطح رطوبت، محتوای مواد مغذی و رشد محصول را در زمان واقعی رصد کنیم.
- کود و آفتکشها را فقط در مکان و زمان مورد نیاز اعمال کنیم - کاهش مواد شیمیایی و اثرات زیستمحیطی
- الگوهای آبوهوایی را برای تصمیمگیریهای هوشمندانهتر در مورد آبیاری و کاشت ردیابی کنیم.
- بیماریها و آفات را از طریق تجزیهوتحلیل تصاویر ماهوارهای و میدانی به موقع تشخیص دهیم.
- افزایش بهرهوری تولید و مدیریت منابع در کل سیستمهای کشاورزی
• جنگلداری کشاورزی: ادغام درختان برای بهرهوری و تابآوری
سیستمهای جنگلداری کشاورزی، درختان و محصولات (گاهی اوقات دام) را برای مزایای همزیستی ترکیب میکنند:
درختان به عنوان بادشکن طبیعی عمل میکنند - از محصولات در برابر گرما، خشکسالی و آسیب طوفان محافظت میکنند. آنها با تثبیت نیتروژن، افزودن مواد آلی و تثبیت خاک، حاصلخیزی خاک را بهبود میبخشند. تنوع زیستی افزایش یافته، اکوسیستمهای سالمتری ایجاد میکند و در عین حال از کنترل طبیعی آفات پشتیبانی میکند. درختان ریشهدار، نفوذ آب را افزایش داده و رطوبت را در مناطق مستعد خشکسالی حفظ میکنند. دی اکسید کربن را جذب میکنند، با گرمایش جهانی مبارزه میکنند و انتشار گازهای گلخانهای را کاهش میدهند. مطالعات نشان میدهد که شیوههای هوشمند جنگلداری میتواند بهرهوری را بهطور چشمگیری افزایش دهد و در عین حال تابآوری در برابر چالشهای اقلیمی را بهبود بخشد.
• کشاورزی در محیط کنترلشده (CEA): تولید با بازده بالا و کم اثر
کشاورزی در محیط کنترلشده (CEA) انقلابی در نحوه و محل کشت غذای ما ایجاد میکند. محصولات کشاورزی در گلخانهها، مزارع عمودی یا سیستمهای هیدروپونیک/آئروپونیک با نظارت دقیق کشت میشوند. دما، رطوبت، CO2 و نور بهطور دقیق کنترل میشوند - تولید غذا در تمام طول سال صرف نظر از آبوهوای بیرون امکانپذیر است. مصرف آب تا ۹۰٪ در مقایسه با تولید مزرعهای (به لطف بازیافت کارآمد آب و تکنیکهای دقیق) کاهش میابد. استفاده کم/بدون آفتکش به دلیل شرایط کنترلشده - ارائه محصولات سالمتر و با ارزش بالا امکانپذیر می گردد. کاهش ردپای زمین و منابع ، CEA را برای مناطق شهری یا مناطقی با محدودیتهای شدید آبوهوایی ایدهآل میکند. مزارع و گلخانههای عمودی در رسیدگی به امنیت غذایی مدرن و مسائل زیستمحیطی نقش محوری دارند.
• فناوری نانو در کشاورزی: راهکارهای خرد، تأثیر عظیم
فناوری نانو در کشاورزی از نانوحسگرها و مواد بسیار کوچک برای نظارت و پشتیبانی از محصولات کشاورزی به شکلی بیسابقه استفاده میکند. نانوحسگرهای تعبیهشده در خاک میتوانند رطوبت، محتوای مواد مغذی را کنترل کرده و عوامل بیماریزا را در اولین مرحله تشخیص دهند - که امکان مداخلات دقیق را فراهم میکند. نانوحسگرهای مبتنی بر گرافن یا اکسید روی، کمبود کود (مانند نیتروژن، فسفات) را فوراً شناسایی میکنند. سیستمهای هوشمند رسانش مبتنی بر فناوری نانو، راندمان مصرف کود را بهبود بخشیده و آلودگی محیطزیست را کاهش میدهند. پتانسیل بهینهسازی منابع و به حداقل رساندن ضایعات با استفاده از ورودیها دقیقاً در محل مورد نیاز. با ادغام فناوری نانو در کشاورزی مدرن، راه را برای تولید مواد غذایی بسیار کارآمد و پایدار هموار میکنند.
• ویرایش ژن در محصولات کشاورزی: مهندسی تابآوری و تغذیه
ویرایش ژن پیشرفته در محصولات کشاورزی - با استفاده از فناوریهایی مانند CRISPR - ما را قادر میسازد تا گونههای زراعی مقاوم به آبوهوا را توسعه دهیم که در گرما، خشکسالی و شوری رشد میکنند. همچنین مقاومت در برابر بیماریها را در گیاهان افزایش، وابستگی به آفتکشهای شیمیایی را کاهش و محتوای مواد مغذی را برای تولید محصولات سالمتر و مغذیتر اصلاح کنیم. کاهش انتشار گازهای گلخانهای با اصلاح محصولاتی که به کود و آبیاری کمتری نیاز دارند، تسریع چرخههای بهبود محصول و سازگاری سریع تر با شرایط اقلیمی در حال تغییر از دیگر فواید این موضوع است. ویرایش ژن، پتانسیل تحولآفرینی برای سیستمهای غذایی پایدار را دارد، مشروط بر اینکه مسئولانه اعمال شود.
• مدیریت هوشمند آب بر اساس اقلیم: صرفهجویی در هر قطره
آب یک منبع کشاورزی حیاتی و بهطور فزایندهای کمیاب است. مدیریت هوشمند آب بر اساس اقلیم از موارد زیر استفاده میکند.
- سیستمهای آبیاری قطرهای و میکرو که مستقیماً آب را به ریشهها میرسانند.
- رواناب، تبخیر و هزینهها را کاهش میدهند.
- حسگرهای رطوبت خاک برای دادههای بلادرنگ، امکان برنامهریزی دقیق آبیاری را فراهم میکنند.
- نظارت از راه دور برای بهینهسازی توزیع آب و جلوگیری از تنش در محصولات کشاورزی. فناوریهای مدرن آبیاری که میتوانند تا ۵۰٪ آب بیشتری را در مقایسه با روشهای سنتی صرفهجویی کنند.
مدیریت کارآمد آب، کشاورزی پایدار را حتی در مناطقی با بارندگی غیرقابل پیشبینی و افزایش دما تضمین میکند.
در سراسر جهان، کشاورزی هوشمند اقلیمی در حال تغییر نحوه مقابله ما با عدم قطعیت آبوهوا، کمبود آب و تخریب خاک است. به عنوان مثال، مشاوره هوش مصنوعی در زمان واقعی و سنجش از دور، کشاورزان را قادر میسازد تا کاشت را مطابق با شرایط محلی تنظیم کنند، از تلفات قابل اجتناب جلوگیری کنند و به اهداف امنیت غذایی دست یابند. شرکتهای بزرگ فناوری کشاورزی، تجهیزات خودکار و مبتنی بر هوش مصنوعی را برای کاربرد دقیق آفتکشها و کودها - که برای به حداقل رساندن استفاده و هزینههای مواد شیمیایی کلیدی است - به نمایش میگذارند. هوش مصنوعی اکنون برای تجزیهوتحلیل پیشبینیکننده - که به نظارت بر حاصلخیزی خاک، پیشبینی عملکرد و پشتیبانی از راهحلهای کشاورزی دیجیتال در مقیاس وسیع کمک میکند - مرکزیت دارد.
کشاورزی دقیق از GPS، حسگرها، دادههای ماهوارهای و هوش مصنوعی برای بهینهسازی استفاده از منابع استفاده میکند. کشاورزان میتوانند آب، کود و محصولات را با کارایی بیشتری استفاده کنند، عملکرد را بهبود بخشند و هزینههای ورودی را کاهش دهند.
با افزایش جمعیت و درنتیجه کاهش زمینهای تحت کشت محصولات کشاورزی، رویکرد یکپارچه برای امنیت غذایی و حفاظت از محیطزیست همچنان حیاتی است. شیوههای CSA هوشمند در مصرف آب، انرژی، مواد مغذی، کربن، آبوهوا و دانش در بهینهسازی استفاده از منابع، کاهش اثرات زیستمحیطی و افزایش تابآوری سیستمهای کشاورزی بسیار مهم هستند. همه این شیوهها را میتوان به خوبی ترکیب کرد تا از تشدید پایدار در مواجهه با چالشهای دوگانه رشد جمعیت انسان و حفظ سلامت سیاره زمین پشتیبانی کنند.
ایران با چالشهای تشدید شده تغییرات اقلیمی، از جمله خشکسالیهای شدید، مواجه است که تولید محصولات کشاورزی را در زمانی که قیمت جهانی غذا و ناامنی غذایی در حال افزایش است، محدود میکند. از آنجایی که ایران برای اقلام غذایی ضروری مختلف به واردات متکی است، افزایش قیمت جهانی مواد غذایی بهطور قابلتوجهی هزینه واردات کشور را افزایش داده و منابع مالی دولت را بیشتر تحت فشار قرار داده است. این افزایش، فشار بیشتری بر منابع مالی دولت وارد میکند، زیرا یارانههای مستقیم قیمت مواد غذایی حتی قبل از افزایش اخیر قیمتها، 5 درصد از تولید ناخالص داخلی بود.
خطرات مربوط به چشمانداز اقتصادی ایران همچنان قابل توجه است. چالشهای تشدید شده تغییرات اقلیمی مانند سیلهای مکرر، خشکسالیها و طوفانهای گرد و غبار و همچنین کمبود انرژی میتواند بهطور قابلتوجهی بر چشمانداز اقتصادی تأثیر بگذارد. این چالشها همراه با فشارهای تورمی اخیر میتواند به فشارها بر آسیبپذیرترین اقشار جامعه بیفزاید
کاهش سطح تولیدات کشاورزی، افت شدید روانآبها و ذخایر آب زیرزمینی، افزایش میانگین دما و پیامدهای آن (گرمازدگی و گسترش برخی بیماریها)، افزایش کانونهای گردوغبار و طوفانهای شن (با تأثیرات منفی بهداشتی و صنعتی) و آسیبپذیری شدید تنوع زیستی و منابع طبیعی از جمله تأثیرات مستقیم و غیرمستقیم تغییرات آبوهوایی هستند. همچنین افزایش آلودگی هوا به دلیل عدم دسترسی به فناوری مناسب و افزایش مخاطرات بهداشتی، جنبه دیگری از آسیبپذیری کشور است.
کاهش حدود ۵۰ درصدی روانآبهای سطحی، افزایش ۵۲ درصدی شاخص وقوع سیلها و رشد واردات محصولات کشاورزی، همگی نشاندهنده تأثیرات جدی تغییرات آبوهوایی در ایران هستند. پیشبینی میشود در ۱۵ سال آینده (تا ۲۰۳۰)، حجم روانآبها ۲۵ درصد دیگر کاهش یابد و میانگین دما بیش از ۱.۵ درجه سانتیگراد افزایش یابد. این افزایش دما معادل کاهش ۲۰ تا ۲۵ میلیارد مترمکعبی آب برنامهریزیشده ملی است. همچنین در دهه اخیر، میزان آب تجدیدپذیر کشور از ۱۳۰ به ۹۰ میلیارد مترمکعب در سال کاهش یافته است.
تمام موارد اشاره شده در فوق استفاده از روشهای مدرن در راستای کشاورزی اقلیمی را در ایران ضروری میسازد و این ضرورت، نیازمند دسترسی به تکنولوژی و فنآوری نوین کشاورزی است اما تحریمها علیه ایران تأثیرات قابلتوجهی بر این نیازمندی ضروری داشته است که برخی از مهمترین آثار آن عبارتند از:
۱. محدودیت در دسترسی به فناوریهای پیشرفته کشاورزی که در اثر آن باعث شده است که ایران نتواند به راحتی ماشینآلات کشاورزی مدرن (مانند تراکتورهای هوشمند، کمباینهای پیشرفته و سیستمهای آبیاری دقیق) را از شرکتهای خارجی خریداری کند.
۲. مشکل در واردات نهادههای کشاورزی که سبب شده است دسترسی به بذرهای هیبریدی، کودهای شیمیایی پیشرفته و آفتکشهای مؤثر محدود شود.
۳. اختلال در استفاده از فناوریهای دیجیتال کشاورزی که به دو صورت بر بخش کشاورزی تاثیر گذاشته است. اول، محدودیت در دسترسی به نرمافزارهای مدیریت مزرعه (مانند سیستمهای کشاورزی دقیق و دوم، مشکلات در استفاده از GPS و تصاویر ماهوارهای برای پایش محصولات به دلیل محدودیتهای فناوری.
4. افزایش هزینههای تولید به دلیل جایگزینی داخلی که نتیجه روی آوردن ایران به تولید داخلی تجهیزات کشاورزی است که کیفیت برخی از این محصولات پایینتر از استانداردهای جهانی است. در این راستا اگرچه درخودکفایی در برخی زمینهها (مانند تولید تراکتور) موفق بوده، ولی در بخشهایی مانند پایش هوشمند مزارع هنوز وابستگی وجود دارد.
5. تأثیر منفی بر تحقیقات کشاورزی که ناشی از محدودیت در همکاری با دانشگاهها و مراکز تحقیقاتی بینالمللی و مشکل در واردات تجهیزات آزمایشگاهی پیشرفته برای پژوهشهای کشاورزی است.
بررسی انجام شده در خصوص شرکتهای مهم در زمینه انواع تکنولوژیهای مدرن کشاورزی در زمینههای مختلفی مانند ماشینآلات کشاورزی، نرمافزارهای مدیریت مزرعه، کشاورزی دقیق، بذر و بیوتکنولوژی، رباتیک و هوش مصنوعی نشان میدهد که همه آنها در مالکیت کشورهایی هستند که در تحریم ایران مشارکت دارند.
جدول 1-شرکتهای مهم فعال در تکنولوژی کشاورزی(AgriTech) بر اساس حوزه فعالیت و کشور مبدأ
راهبردهای ممکن در شرایط موجود
اگرچه تحریمها محدودیتهای جدی ایجاد کردهاند، اما به نظر میرسد برخی مسیرهای جایگزین قابل پیگیری باشند:
۱. توسعه فناوریهای بومی و دانشبنیان: ظرفیتهای موجود در دانشگاهها، پارکهای علم و فناوری و شرکتهای دانشبنیان داخلی، به ویژه در حوزههایی مانند پهپادهای کشاورزی، سامانههای آبیاری هوشمند و نرمافزارهای مدیریت مزرعه، میتواند تا حدی جایگزین واردات شود، هرچند که این مسیر نیازمند سرمایهگذاری، حمایت سیاستی و هماهنگی میان نهادهای متولی است.
۲. گسترش همکاری با کشورهای غیرتحریمی: انعقاد قراردادهای علمی، فنی و تجاری با کشورهایی نظیر چین، روسیه، هند و برخی کشورهای همسایه، امکان دسترسی به فناوریهای سطح متوسط را فراهم میآورد. هرچند این فناوریها لزوماً در سطح برترین نمونههای اروپایی یا آمریکایی نیستند، اما میتوانند نسبت به وضعیت موجود جهش محسوسی ایجاد کنند.
۳. اصلاح نظام یارانهها و مشوقها: تغییر جهت یارانههای عمومی به سمت حمایت از خرید تجهیزات مدرن و سیستمهای بهینه آبیاری، میتواند اثربخشی بیشتری نسبت به سیاستهای قیمتی سنتی داشته باشد.
۴. توانمندسازی نیروی انسانی: ایجاد شبکههای آموزشی و ترویجی برای کشاورزان، از طریق سامانههای مجازی، دورههای عملی و رسانههای جمعی، نقش مهمی در افزایش بهرهوری از امکانات موجود ایفا میکند.
۵. مدیریت یکپارچه منابع آب: اولویتبندی اقدامات آبخیزداری، تغذیه مصنوعی سفرههای آب زیرزمینی، و گسترش سیستمهای آبیاری تحت فشار، از جمله اقداماتی هستند که پیشنیاز هر گونه تحول فناورانه در کشاورزی به شمار میروند.
جمع بندی
بخش کشاورزی ایران یکی از مهمترین بخشهای اقتصادی کشور است که نقش حیاتی در تأمین امنیت غذایی، اشتغالزایی و صادرات غیرنفتی ایفا میکند. بااینحال، تحریمهای بینالمللی در سالهای اخیر تأثیرات قابلتوجهی بر این بخش گذاشته است. تحریمها تأثیرات منفی قابلتوجهی بر بخش کشاورزی ایران گذاشتهاند، از محدودیت در واردات نهادهها تا کاهش صادرات و افزایش هزینههای تولید. بااینحال، رفع تحریمها میتواند دسترسی به فناوریهای پیشرفته، گسترش بازارهای صادراتی و جذب سرمایهگذاری خارجی را به همراه داشته باشد. در صورت رفع تحریمها، بخش کشاورزی ایران میتواند به یکی از قطبهای مهم تولید و صادرات محصولات کشاورزی در منطقه تبدیل شود. استفاده از کشاورزی مدرن و استفاده از فناوری مدرن میتواند راه حل مهمی در رفع چالشهای فعلی از جمله کمبود آب و اثرات تغییرات اقلیمی باشد