الصين تطلق أول نموذج ذكاء اصطناعي للاستخدام الزراعي

وقد دفع هذا الواقع وزارة الزراعة الصينية إلى التحذير بأن طرق المراقبة التقليدية، المعتمدة على الجولات الميدانية والتقارير الورقية، لم تعد قادرة على تتبع حجم التغيرات المعقدة والمتسارعة التي تصيب المزارع. فالمشكلة لم تعد فقط في الحفاظ على مساحة الأرض الزراعية، بل في منع ظاهرة "غير الزراعية"، أي تسرب الأراضي تدريجيا من وظيفتها الأصلية بفعل تدهور البنية التحتية الزراعية أو سوء الاستخدام أو التلوث. وهنا يظهر دور الذكاء الاصطناعي كأداة ضرورية لتتبع هذه التحولات بدقة عالية، ورصد الأخطار مبكرا، ووضع سياسات تدخل استباقية تضمن بقاء الأرض أرضا وإبقاءها منتجة وصحية.

يزداد تحدي مراقبة الأراضي الزراعية في الصين تعقيدا مع اتساع الرقعة النسبي، الذي يتطلب متابعة دقيقة ومستمرة، إذ تمتلك البلاد أكثر من 66.7 مليون هكتار من الأراضي المصنفة رسميا كـ"أراض عالية الجودة". هذه المساحات الشاسعة تشكل العمود الفقري للأمن الغذائي الوطني، لكنها في الوقت ذاته تتطلب مراقبة لحظية لضمان استمرار خصوبتها ومنع تدهورها أو خروجها تدريجيا من نطاق الاستخدام الزراعي. ومع هذا الامتداد الهائل، تصبح طرق المتابعة التقليدية — من القوائم الورقية، والجولات الميدانية، والزيارات التفقدية، عاجزة تماما أمام حجم التفاصيل المطلوب رصدها، خاصة أن أي خلل صغير في البنية التحتية أو في جودة التربة قد يتحول إلى مشكلة أكبر خلال أسابيع فقط.

نظام بيئي معقد

في المقابل، تعتمد الزراعة الحديثة اليوم على نظام بيئي معقد يتجاوز بكثير المفهوم التقليدي للحرث والري والتسميد والحصاد. فقد أصبحت عملية الإنتاج الزراعي شبكة مترابطة من التقنيات التي تشمل الاستشعار عن بعد، وصور الأقمار الصناعية، وبيانات الطقس، وتحليل صور الطائرات المسيرة، والنماذج البيئية والكربونية، والنماذج التنبؤية لسلوك المحاصيل والتربة.

وكل واحدة من هذه الأدوات تولد كميات ضخمة من البيانات، تتزايد بشكل لحظي على مدار السنة، بحيث يصبح من المستحيل عمليا تحليلها أو استخلاص أنماط واضحة منها عبر الجهد البشري وحده. وهنا تبرز الحاجة الملحة إلى منظومات ذكاء اصطناعي قادرة على دمج هذه البيانات، معالجتها والتنبؤ بالمشكلات قبل حدوثها، مما يؤسس لزراعة ديناميكية تعتمد على القرارات الذكية بدلا من الحدس أو التجربة.

لذا، أطلقت الأكاديمية الصينية للعلوم الزراعية بقيادة الأكاديمي تانغ هوا جين نموذج ذكاء اصطناعي ضخما ومبتكرا، مصمما خصيصا لمراقبة الأراضي الزراعية وإدارتها وتحليل جودتها، ويتميز بهيكلية فريدة تجمع بين نموذج أساسي مركزي ونماذج رأسية متخصصة.

يمثل النموذج المركزي العقل العام للنظام، حيث يجمع بين تقنيات التعلم العميق وفهم الصور الملتقطة من الأقمار الصناعية، مع القدرة على تحليل الزمن الحقيقي للظواهر الزراعية واكتساب المعرفة الزراعية المرمزة في قواعد البيانات الوطنية، مما يتيح له استيعاب الصورة الكاملة للأراضي الزراعية والتنبؤ بتغيراتها ورصد المشكلات قبل وقوعها.

في الوقت نفسه، تعتمد المنظومة على نماذج رأسية متخصصة لكل مهمة محددة، مثل تقسيم الحقول وتحليل الخرائط، وتصنيف المحاصيل بحسب النوع ومرحلة النمو، وفحص جودة البنية التحتية الزراعية مثل الأنابيب والجدران وأنظمة الري، إضافة إلى نماذج التنبؤ بالأخطار الزراعية بما يشمل الأمراض والجفاف والتلوث وظواهر الطقس المتطرفة.

هذا الدمج بين الرؤية الشاملة للنموذج المركزي والدقة العالية للنماذج المتخصصة، يمنح النظام قدرة استثنائية على أداء مهام بشرية معقدة بكفاءة ودقة تفوق ما يمكن تحقيقه بالطرق التقليدية، مما يجعله أداة ذكية متكاملة لإدارة الأراضي الزراعية العالية الجودة بشكل مستدام وفعال.

طبيب التربة

يتجاوز نموذج الذكاء الاصطناعي الزراعي فكرة المراقبة التقليدية للأراضي، ليعمل كـ"طبيب تربة" حقيقي، يمتلك القدرة على تشخيص صحة التربة عبر تقييم مستوى الخصوبة والتلوث ونقص العناصر والانضغاط والملوحة، كما يمكنه التنبؤ بالاتجاهات المستقبلية مثل تدهور التربة، وتغير طبيعة الأرض، وخطر خروجها من الاستخدام الزراعي، إضافة إلى أنه قادر على إنتاج خطط إدارة ذاتية تشمل توصيات دقيقة حول التسميد، وتوقيتات الري، ومكافحة الآفات، وتحسين نوعية المحاصيل.

بهذا، يتحول النموذج من مجرد أداة مراقبة إلى منظومة متكاملة تقدم إدارة كاملة لدورة حياة الأرض، حيث يجمع بين مهام الطبيب والمهندس والخبير الزراعي والمراقب المكاني في آن واحد، مما يمنح صانعي القرار والمزارعين قدرة غير مسبوقة على حماية وتحسين الأراضي الزراعية بشكل مستدام وذكي.

في محافظة كونشان بمقاطعة جيانغسو شرق الصين، جربت النسخة التطبيقية للنموذج للمرة الأولى على أرض الواقع، حيث أظهر كفاءة عالية في إدارة التسميد الديناميكية ضمن نظام مغلق يعتمد على قياس حالة التربة، وتحليل نمو المحاصيل يوميا، والاستفادة من بيانات الطقس اللحظية لتعديل كميات الأسمدة والمغذيات بشكل تلقائي. هذا النهج سمح بإنشاء حلقة مغلقة من الرصد والتغذية الراجعة، تضمن استخدام الموارد بكفاءة، وتقليل الهدر، وتحسين إنتاجية وجودة المحاصيل، ما يجعل تجربة كنشان نموذجا عمليا لنجاح النموذج وتطبيقه على نطاق أوسع في إدارة الأراضي الزراعية العالية الجودة.

كمثل توضيحي لكيفية عمل ذلك النموذج، إذا انخفضت الأمطار المتوقعة لأسبوع معين، يقلل النظام تلقائيا كميات السماد القابل للذوبان في الماء، بينما إذا زادت الحرارة، يوصي بزيادة الري لتجنب الإجهاد الحراري للنبات.

تشير التقارير الأولية إلى أن هذه الإدارة الديناميكية أسهمت في خفض استهلاك الأسمدة بنسبة 15–25٪، وزيادة كفاءة استخدام المياه، وتقليل الفقد غير المرئي للمغذيات الذي يهدد صحة التربة، ورفع الإنتاجية الزراعية دون الحاجة لزيادة المساحة.

سيادة غذائية وطنية

إلى جانب ذلك، يمتلك النموذج القدرة على التحكم في التحولات غير المرغوبة للأراضي، مثل ظاهرة "اللازراعة" التي تمثل خروج الأرض من الاستخدام الزراعي لصالح البناء أو المصانع أو الطرق، وظاهرة "اللا حبوب" التي تحول زراعة الحبوب الأساسية للأمن الغذائي إلى زراعة زهور أو محاصيل اقتصادية لا تسهم في الأمن الغذائي. كل هذه الظواهر الخطرة يمكن النموذج التقاطها تلقائيا عبر خوارزميات متقدمة لتحليل الصور والبيانات، مما يعزز قدرته على حماية الأراضي الزراعية العالية الجودة.

ولا ينظر إلى الذكاء الاصطناعي الزراعي في الصين كأداة تقنية فقط، بل كرافعة للسيادة الغذائية الوطنية. فمنذ سنوات، تصنف بكين الأمن الغذائي كقضية أمن قومي، ويأتي الاستثمار في هذا المجال ضمن استراتيجيا شاملة تهدف إلى تقليل الاعتماد على التقنيات الغربية، وبناء بنية زراعية ذاتية، وضمان استقرار الغذاء لما يزيد على 1.4 مليار نسمة. ومع سيطرة النموذج على البيانات الزراعية، وخريطة التربة، وتوزيع الموارد الأرضية، أصبح تقاطع الزراعة مع الجيوسياسة واضحا، ليؤكد أن هذا النموذج لا يمثل مجرد تقدم تقني، بل أداة استراتيجية وسياسية تعزز القوة الاقتصادية والأمن الغذائي للصين على حد سواء.

رغم أن تقنيات الذكاء الاصطناعي الضخمة غالبا ما تبدو بعيدة عن حياة الفلاحين اليومية، إلا أن النموذج الجديد سيؤثر بشكل ملموس في حياتهم العملية. فهو يوفر إرشادا زراعيا لحظيا، حيث يحصل الفلاح على نصائح يومية حول توقيت الري، وكمية السماد المناسبة، والتحذير من أي آفات محتملة، وكذلك موعد النضج المثالي للمحاصيل. كما يساهم في خفض التكاليف عبر تقليل هدر المياه، وتقليل استخدام الأسمدة، والحد من انتشار الأمراض النباتية قبل تفشيها. هذا بدوره يؤدي إلى زيادة الإنتاجية وتحسين جودة المحاصيل، مما ينعكس مباشرة على دخل المزارعين. بالإضافة إلى ذلك، يسهل النموذج إدارة الحكومة للزراعة، حيث تتحول آلاف المتابعات الميدانية إلى "عين رقمية" تغطي كل متر من الأراضي، مما يجعل الرقابة والإشراف أكثر دقة وكفاءة.

يعتمد النموذج على بنية تحتية متقدمة تمكنه من أداء مهامه بكفاءة ودقة استثنائية، إذ توفر الأقمار الصناعية العالية الدقة صورا لحظية لمساحات شاسعة من الأراضي، مما يسمح برصد التغيرات على نطاق واسع وفي الزمن الحقيقي. كما تستخدم الصين طائرات مسيرة لجمع بيانات تفصيلية حول نوع المحاصيل، وحالة النمو، وآفات محتملة، مما يعزز دقة التحليلات الميدانية.

وتعتمد الصين على مستشعرات أرضية تقيس الرطوبة، والحرارة، والملوحة، والعناصر المغذية، لتقديم صورة دقيقة عن صحة التربة واحتياجاتها. وأخيرا، توفر الحوسبة السحابية والبنى التحتية الفائقة، مع استخدام معالجات "إنفيديا" وعشرات مراكز البيانات الصينية، القدرة على تدريب وتحليل النموذج بشكل متواصل ومعقد، مما يجعل النظام قادرا على إدارة ملايين الهكتارات بكفاءة.

نقلة نوعية

يمثل النموذج نقلة نوعية من الإدارة التقليدية الورقية إلى الإدارة الذكية للزراعة. فبدلا من الاعتماد على ملفات ورقية، وتحليل عينات التربة يدويا، والجولات الميدانية البطيئة، تقف الصين الآن على إدارة تعتمد على البيانات في الزمن الحقيقي، مع لوحات تحكم حكومية مركزية، وتحليل استباقي يمكنه توقع الأخطار واتخاذ القرارات قبل حدوثها، مما يحول الرقابة الزراعية إلى عملية ذكية وسريعة وفعالة.

يمهد النموذج الطريق نحو مفهوم "الأرض 4.0"، حيث تتحول الزراعة من نشاط بدائي إلى نظام منهجي قائم على البيانات والنماذج الرياضية. يصبح الحقل منصة رقمية يمكن تحسينها خوارزميا، مما يجعل القطاع الزراعي عالي التقنية وجاذبا للاستثمار، وقابلا للرقمنة الكاملة. كما يتيح الذكاء الاصطناعي التنبؤ الدقيق بالأمراض قبل أسابيع، تقدير الإنتاج بدقة عالية، وحساب البصمة الكربونية، وضبط دورة الزراعة لتحسين الإمداد الغذائي الوطني، مما يعكس تحول الزراعة إلى صناعة رقمية متكاملة.

يضع إطلاق هذا النموذج الصين في مقدمة السباق العالمي نحو الذكاء الزراعي، حيث يمكن الدول النامية الاعتماد على النسخ الصينية، ومن المتوقع خلال السنوات المقبلة أن تنتشر هذه النماذج في أفريقيا والشرق الأوسط، لإدارة مساحات ضخمة مثل دلتا النيل أو أراضي السودان أو السهول الزراعية في البرازيل، مما يغير المعايير العالمية لإدارة الزراعة.

رغم الإنجازات الكبيرة، يواجه النموذج تحديات حقيقية، منها دقة البيانات، ذلك أن البيانات السيئة تؤدي إلى قرارات خاطئة، وتفاوت البنية التحتية بين المزارعين، إذ لا يمتلك الجميع إنترنت قويا أو أجهزة حديثة، فضلا عن أخطار الأمن السيبراني التي قد تؤثر على الأمن الغذائي، وتعقيد تشغيل النموذج الذي يحتاج إلى تدريب واسع للعاملين والمؤسسات المحلية لضمان تطبيقه الفعال.

يمثل إطلاق هذا النموذج أكثر من مجرد مشروع علمي. إنه رؤية وطنية استراتيجية لتحويل الزراعة الصينية، وتعزيز أمن الغذاء، واستخدام الذكاء الاصطناعي في خدمة ملايين الفلاحين، وترسيخ مكانة الصين كقوة عالمية في التكنولوجيا الزراعية. هذا النموذج قد يصبح خلال سنوات معيارا عالميا، كما حدث مع السيارات الكهربائية وشبكات الجيل الخامس والطاقة الشمسية، ليؤكد أن المستقبل الزراعي سيكون ذكيا… والصين ستقود هذا المستقبل.