סלולרי לחסכון במי השקיה בחקלאות

עליית מחירי המזון בעולם יחד עם התפתחות הטכנולוגיה, גרמו להופעת גישה חדשה בחקלאות שמוגדרת כחקלאות מדייקת. בגישה זו, מופעלות שיטות וגישות טכנולוגיות שונות כדי לקבל יותר יבול חקלאי תוך שימוש בפחות משאבים ובפחות פגיעה בסביבה.

הגישה המקובלת כיום מבוססת על שילוב של מערכות חישה שונות עם מערכות מבוססות מידע מרחבי, כמרכיב מרכזי בחקלאות מדייקת. זאת בהנחה כי ניהול אופטימלי של משאבי המים, קרקע ודישון לצד מעקב אחר התפתחות הגידולים החקלאיים והערכת יבול, דורשים איסוף רציף של מידע גיאו-מרחבי. שילוב מערכות GPS ומערכות חישה למיפוי מדויק של מיקום ומצב הצומח לאורך מחזור הגידול, מאפשרים ניהול מושכל וחסכוני של המשאבים החקלאיים וקבלת יבול חקלאי מרבי.

גישת החקלאות המדייקת מתבססת כאמור על טכנולוגיות יקרות: של מכשירי חישה, לוויני ניווט ומכשירי איכון לחקלאי. מכשירים אלו אינם תמיד כדאיים כלכלית לחקלאי, שבחלקים גדולים של העולם הוא עדיין כפרי עני.

פעמים רבות המכשיר הטכנולוגי היחידי שנמצא ברשות החקלאי הוא הטלפון הסלולרי. זאת לא מתוך העושר שלו, אלא דווקא בגלל החוסר. שכן החוסר בתשתיות גורם פעמים רבות להשגת נגישות לטלפון סלולרי באזורי חקלאות עוד לפני הטלפון הקווי.

התפתחות טכנולוגיות חדשות מאפשרת כבר להטמיע חיישנים המשמשים בחקלאות מדייקת לניטור אחר כל שלב בתהליך היצור החקלאי: השקיה, דישון קטיף והדברה, בטלפון סלולרי. מכשיר משולב כזה יכול לאפשר לחקלאי כלי נגיש לחקלאות מדייקת.

צורך עיקרי במכשיר כזה יכול להיות קביעת מועד השקיה בשדה או במטע. השקיה מהווה גורם מרכזי אשר קובע את כמותם ואיכותם של יבולים. מי השקיה עולים כסף רב ומצויים במחסור. לכן יש חשיבות, שהולכת וגוברת עם עליית מחירי המזון והתמעטות מי השקיה, בחסכון במי השקיה לחקלאות ולהשקות רק כאשר יש בכך צורך. יתרון מכשיר זה הוא בזיהוי פשוט ומהיר של צורך כזה בצורה טכנית.

החקלאי קובע כיום את כמויות המים ומועדי ההשקיה בדרך כלל עדיין לפי הניסיון. במידה ויש לו מדריכים חקלאיים זמינים, הוא קובע את מועדי ההשקיה לפי המלצות שנקבעו מראש. במדינות בעלות חקלאות מפותחת, מועדי ההשקיה נקבעים גם לפי מדידות פיזיולוגיות. מדידות כאלו נעשות בגישות ובשיטות שונות לרבות של חקלאות מדייקת. אולם, מכשירים כאלו יקרים מאוד לקניה ותפעול שוטף ולכן חקלאים ממעטים לרכוש אותם.

פיתוח מכשירי צילום תרמי אינפרה אדום בתחום הצבאי, איפשר פיתוח שיטת מדידה פיזיולוגית מדויקת יותר לקביעת מועדי השקיה בחקלאות באמצעות חישה תרמית. שיטה זו מספקת מידע מרחבי על שונות בטמפרטורה בתוך חלקה חקלאית, וכך לבצע הערכה של הצורך בהשקיה בחלקה הנבדקת ובאיזה חלק ממנה. השיטה נמצאה כבעלת יעילות גדולה יותר משיטות מדידה פיזיולוגיות אחרות לקביעת מועדי השקייה, בעיקר על-ידי הבחנה בשונות בתוך חלקות, באופן מדויק יותר, לעומת שיטות קיימות.

שיטות הפעלה שונות מיישמות כיום חישה תרמית כזאת לצורך השקיה מדייקת לחסכון במים. צילום אויר תרמי בשילוב צילום נראה, נמצא ככלי יעיל, אך הוא יקר לשימוש ולא נגיש לחקלאים במדינות עניות שכן, נגישות ללווין ומכשירי ניווט אינם זמינים עדיין לכל. באופן דומה, מכשירי מדידה ניידים, איתם מגיע המומחה במזוודה, נמצאו כיעילים אך יקרים ולכן לא נגישים.

חברות שניצלו מזעור של חישה תרמית בתחום הצבאי, פיתחו מצלמות חישה תרמית קרקעית, שמוצבות על עמוד בחלקה ומחוברות לבקר ההשקיה, כדי לפתוח את המים רק כאשר נדרש. מכשירים אלו נמצאו כיעילים, אך הם לא מכסים את כל השדה. גם הם לא נגישים לחקלאים במדינות העניות כי אינם בהישג ידם.

ניתן לנצל התקדמות נוספת במזעור טכנולוגיית החישה התרמית הצבאית, לשם ביצוע התקדמות נוספת בחישה התרמית החקלאית כך שתציע כלי נגיש לכל לשם השקיה מדייקת של חסכון במי השקיה: טלפון סלולרי עם מצלמת חישה טרמית.

באופן דומה להתקדמות בתחום הצבאי ממנה נהנים מכשירי המדידה הטרמית החקלאיים, כך נמצא כי התקדמות נוספת בתחום הצבאי כבר מאפשרת, מבחינת גודל והספק, שילוב מכשירים אלו בטלפון הסלולרי.

טלפון סלולרי אצל חקלאים הוא כיום כלי שלעיתים נפוץ יותר מטלפון קווי. בגלל הצורך בהנחת תשתיות, פעמים רבות לחקלאים כפריים יש טלפון סלולרי לפני שיש להם טלפון קווי. מחקר הראה כי ניתן כבר לשלב מצלמה תרמית אינפרא אדום בתוך טלפון סלולרי.

שילוב מצלמה תרמית אינפרא אדום בנוסף למצלמה רגילה בטלפון סלולרי, יאפשר לחקלאי, ובעיקר באזורים פריפריאליים מבחינה גיאוגרפית וכלכלית, כלי מתוחכם ופשוט לחסכון משמעותי במים להשקיה: קביעת מועד השקיה רק כאשר באותה חלקה נדרשת השקיה.

כל מה שנדרש הוא מציאת מקום בו ניתן לצלם חלק גדול יחסית מן החלקה, כדי לקבוע את מצבה והאם נדרשת בה השקיה. כך למשל מספיק לחקלאי לעמוד על תלולית או על הטרקטור, כדי לקבוע אם החלקה נמצאת בעקת מים המצדיקה השקיה.

קביעה זו נעשית על-ידי מדידת טמפרטורת העלווה בחלקה הנסקרת, שהיא אינדיקאטור הידוע כבר כיעיל לאבחון עקת מים בגידול חקלאי באם היא ברמה הדורשת השקיה.

אימון פשוט יאפשר לחקלאי להבחין על-פי צבע החלקה המצולמת כי היא נזקקת למים ולהשקות אותה באופן מדויק ותוך חסכון במים.

כך שבמקום טיסות צילום, מכשירים יקרים או בקרים אוטומטיים המצלמים רק מיקום מוגדר, ניתן ליישם את השיטה שמופעלת לכך כבר כיום בחקלאות מדייקת לקביעת צורך בהשקיה, בכלי שכיח, הטלפון הסלולרי, ונגיש לשימוש אצל אוכלוסיות חקלאיות רחבות בעולם. שימוש כזה יכול לחסוך משמעותית מי השקיה, וליעל כך את תהלכי גידול החקלאות.

כך שבאמצעות תוספת של מצלמה טרמית לטלפון סלולרי , ניתן לאפשר לחקלאים כלי זמין להכוונת השקיה באופן מדויק ולחסכון משמעותי במים.

חישה תרמית משמשת כבר כיום בחקלאות המדייקת גם למטלות נוספות בניהול גידולי שדה, כמו קביעת מועד הדישון, הצורך בהדברה, ומועד הקטיף. כך שניתן ליישם בטלפון סלולרי עם מצלמת אינפרא אדום תרמית גם שימושים כאלו של חקלאות מדייקת לחקלאי, במטלות בהן אינו יכול או רוצה להסתמך על רשת טכנולוגית יקרה של לוויינים ועזרים.

יתר על כן, בתחום הצבאי כבר פותחו מכשירים של חישת אינפרא אדום ספקטראלית ושל מצלמות לייזר לעזרת חישה כזאת, בחיישנים בעלי גודל והספק של טלפון סלולרי. מאחר ושיטת חישה זו יכולה לאתר מדדים נוספים בניטור חקלאי מעבר לחישה התרמית, כמו איכות היבול לצורך קביעת מודע הקטיף האופטימלי, הרי שכאשר חישנים כאלו שיוטענו בסלולרי, הם יוכלו לשפר עוד יותר את הנגישות לכלי אישי משוכלל לחקלאות מדייקת - הטלפון הסלולרי.