بقلم بيساخ بنسون • 30 يونيو 2025
القدس، 30 يونيو 2025 (TPS-IL) — طور علماء نظامًا يعتمد على الطائرات بدون طيار يمكنه اكتشاف نقص النيتروجين والمياه في محاصيل السمسم بدقة غير مسبوقة، مما يوفر نهجًا أكثر ذكاءً واستدامة للزراعة، حسبما أعلنت الجامعة العبرية في القدس يوم الاثنين. يجمع هذا الابتكار بين التصوير الطيفي الفائق والتصوير الحراري والتصوير بالألوان الطبيعية (RGB) مع الذكاء الاصطناعي لمراقبة إجهاد المحاصيل بشكل أكثر فعالية من الطرق التقليدية.
قاد الدكتور إيتاي هيرمان الدراسة التي أجريت بالتعاون مع جامعة ولاية فرجينيا وجامعة طوكيو ومعهد فولكاني الإسرائيلي. معهد فولكاني هو الذراع البحثي لوزارة الزراعة. نُشرت النتائج في مجلة ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing التي تخضع لمراجعة الأقران.
وقال الدكتور هيرمان: “من خلال دمج البيانات من مصادر متعددة للتصوير عبر الطائرات بدون طيار وتدريب نماذج التعلم العميق لتحليلها، يمكننا الآن التمييز بين عوامل الإجهاد التي كانت صعبة التمييز سابقًا”. “هذه القدرة حيوية للزراعة الدقيقة وللتكيف مع تحديات تغير المناخ.”
أجريت اختبارات ميدانية في المزرعة التجريبية لكلية روبرت إتش سميث للزراعة في رحوفوت. زرع الباحثون نباتات السمسم تحت مستويات مختلفة من الري والنيتروجين. جمع روم تارشييش، طالب الماجستير المشارك في المشروع، سمات النبات وبيانات طيفية على مستوى الأوراق. قام الدكتور مايتريا موهان ساهو لاحقًا بمعالجة صور الطائرات بدون طيار باستخدام تقنيات التعلم الآلي لإنشاء خرائط مفصلة لمؤشرات صحة النبات، مثل محتوى النيتروجين والمياه في الأوراق.
مثلت النتائج تقدمًا كبيرًا. في حين أن تقنيات الاستشعار عن بعد التقليدية يمكنها فقط اكتشاف نقص النيتروجين والمياه معًا بدقة تتراوح بين 40% و 55%، فإن النهج الجديد للفريق عزز هذا الرقم إلى ما بين 65% و 90%، بفضل نموذج تعلم عميق مخصص تم تدريبه على صور متعددة الوسائط.
هذا البحث مهم بشكل خاص للسمسم، وهو محصول يُقدر لمرونته في الظروف القاسية ودوره المتزايد في أنظمة الغذاء العالمية. لا يعتبر هذا الزيت غنيًا بالعناصر الغذائية فحسب، بل يكتسب أيضًا زخمًا في المناطق التي يغير فيها تغير المناخ الأنماط الزراعية.
قال الدكتور هيرمان: “طريقتنا تقدم رؤى في الوقت الفعلي يمكن أن تسمح للمزارعين بتحسين استخدام الأسمدة والمياه”. “هذا يعني إنتاجية أعلى بمدخلات أقل – اقتصاديًا وبيئيًا.”
قال العلماء إن النظام يمكن تكييفه مع محاصيل أخرى.
