DOI: https://doi.org/10.1007/s11540-025-09996-1
تاريخ النشر: 2026-01-16
المؤلف: Corné Kempenaar وآخرون
الموضوع الرئيسي: الزراعة الذكية والذكاء الاصطناعي
نظرة عامة
سلط مؤتمر EAPR يوليو 2024 في أوسلو، النرويج، الضوء على دور استخدام البيانات الذكية في إنتاج البطاطس الدقيق، مع التركيز على التقنيات الرئيسية الممكنة لمراقبة التربة والمحاصيل وإدارتها وحصادها، وخاصة كما تم تنفيذها في هولندا. عرض المؤتمر تقنيات متنوعة، بما في ذلك أنظمة معلومات إدارة المزارع (FMIS)، وأنظمة الملاحة عبر الأقمار الصناعية العالمية (GNSS)، وصور الأقمار الصناعية، وأجهزة الاستشعار القريبة، والحوسبة السحابية، والذكاء الاصطناعي، ومنصات خدمات البيانات، والتوأمة الرقمية، والروبوتات. شملت العروض إحصائيات حول اعتماد التكنولوجيا ونتائج التطبيق، مع التأكيد على التطبيقات مثل تخطيط الطرق، ورسم خرائط التربة والمحاصيل، ورسم خرائط العائد، وتحسين المدخلات من خلال تطبيقات المعدل المتغير والعلاجات الموضعية.
بالإضافة إلى ذلك، تم تقديم مدونة سلوك جديدة بشأن استخدام البيانات كنوع من الابتكار الاجتماعي، إلى جانب مناقشات حول تطوير مفهوم مساحة بيانات المزرعة. تهدف هذه الابتكارات إلى تعزيز الدقة في إدارة المحاصيل مع تقليل المدخلات وتعزيز ممارسات الإنتاج المستدام. الطلب المتزايد على بيانات الامتثال من السلطات وشركاء سلسلة القيمة يبرز أهمية البيانات في إدارة المحاصيل والامتثال للأهداف البيئية في الإنتاج الزراعي.
مقدمة
ت outlines مقدمة ورقة البحث تطور وأهمية الزراعة الدقيقة كاستراتيجية إدارة مدفوعة بالبيانات تهدف إلى تعزيز الكفاءة الزراعية والاستدامة. نشأت في الولايات المتحدة خلال أوائل الثمانينيات، تدمج الزراعة الدقيقة أنواعًا مختلفة من البيانات—الزمانية، والمكانية، وبيانات النباتات والحيوانات الفردية—لإبلاغ قرارات الإدارة التي تحسن استخدام الموارد والإنتاجية والجودة والربحية. ومن الجدير بالذكر أن لحظة محورية حدثت في عام 1985 عندما أظهر باحثو جامعة مينيسوتا فوائد تغيير مدخلات الجير على عوائد المحاصيل.
على مدى العقود الأربعة الماضية، تطورت الزراعة الدقيقة تدريجياً، خاصة مع ظهور تقنيات مثل أنظمة الملاحة عبر الأقمار الصناعية العالمية (GNSS) حوالي عام 2000، والتي سهلت إدارة المحاصيل المحددة بالموقع في أوروبا. تتناول هذه الورقة الرئيسية بشكل خاص اعتماد الزراعة الدقيقة في هولندا، مع التركيز على زراعة البطاطس. تناقش كل من الابتكارات التقنية والاجتماعية، بما في ذلك مدونة سلوك بشأن استخدام البيانات، وإنشاء مساحة بيانات المزرعة، والتقدم في تقنيات الاستشعار والتطبيق، وتنفيذ أنظمة دعم القرار في الزراعة الدقيقة، مع تقديم رؤى حول التطورات المستقبلية في هذا المجال.
مناقشة
تسلط قسم المناقشة في الورقة الضوء على الحالة الحالية للزراعة الدقيقة في هولندا، مع التأكيد على عدم التساوي في اعتماد التقنيات بين المزارع الهولندية. بينما تم تنفيذ التقنيات الأساسية مثل أنظمة معلومات إدارة المزارع (FMIS) والأدوات المعتمدة على GNSS على نطاق واسع منذ حوالي عام 2010، فإن التطبيقات المتقدمة مثل تقنيات المعدل المتغير للبذر ورعاية المحاصيل تُستخدم من قبل أقل من ثلث المزارع. تشير مختبر الزراعة الدقيقة في هولندا (NPPL 2025) إلى أن المتبنين الأوائل حققوا وفورات كبيرة في المدخلات بمتوسط 25% من خلال الزراعة الدقيقة، ومع ذلك، فإن الحواجز مثل عدم اليقين بشأن العائد على الاستثمار، والتعقيد، وتوافق البيانات تعيق الاعتماد الأوسع.
بالإضافة إلى ذلك، تناقش الورقة إنشاء مدونة سلوك جديدة لاستخدام البيانات في الزراعة الغذائية، تهدف إلى تعزيز حوكمة البيانات وحماية مصالح المزارعين ضد التحولات المحتملة للسلطة نحو الشركات الكبرى. تعقد المشهد المجزأ للبيانات عبر منصات مختلفة إدارة البيانات للمزارعين، وهو ما يتفاقم بسبب نقص التوحيد والتوافق. تهدف المقاربة الفيدرالية المقترحة، المتوافقة مع إطار Gaia-X الأوروبي، إلى تمكين المزارعين من خلال دمج بياناتهم في مساحة بيانات مزرعة محكومة، مما يسهل اتخاذ قرارات أفضل والامتثال للوائح البيئية. إن دمج التقنيات المتقدمة، بما في ذلك الذكاء الاصطناعي وبيانات الأقمار الصناعية، يحول ممارسات إدارة المحاصيل، مما يمكّن من تطبيقات دقيقة بدقة غير مسبوقة، ويعزز التحول نحو ممارسات الزراعة المستدامة.
DOI: https://doi.org/10.1007/s11540-025-09996-1
Publication Date: 2026-01-16
Author(s): Corné Kempenaar et al.
Primary Topic: Smart Agriculture and AI
Overview
The EAPR July 2024 conference in Oslo, Norway, highlighted the role of smart data utilization in precision potato production, focusing on key enabling technologies for soil and crop monitoring, management, and harvesting, particularly as implemented in the Netherlands. The conference showcased various technologies, including Farm Management Information Systems (FMIS), Global Navigation Satellite Systems (GNSS), satellite imagery, proximal sensors, cloud computing, artificial intelligence, data services platforms, digital twinning, and robotics. Presentations included statistics on technology adoption and application outcomes, emphasizing applications such as route planning, soil and crop mapping, yield mapping, and input optimization through variable rate applications and spot treatments.
Additionally, a new code of conduct regarding data use was introduced as a form of social innovation, alongside discussions on the development of a farm data space concept. These innovations are aimed at enhancing precision in crop management while reducing inputs and promoting sustainable production practices. The increasing demand for compliance data from authorities and value chain partners underscores the importance of data in crop management and adherence to environmental targets in agricultural production.
Introduction
The introduction of the research paper outlines the evolution and significance of precision farming as a data-driven management strategy aimed at enhancing agricultural efficiency and sustainability. Originating in the United States during the early 1980s, precision farming integrates various data types—temporal, spatial, and individual plant and animal data—to inform management decisions that improve resource use, productivity, quality, and profitability. Notably, a pivotal moment occurred in 1985 when University of Minnesota researchers demonstrated the benefits of varying lime inputs on crop yields.
Over the past four decades, precision farming has gradually evolved, particularly with the advent of technologies such as Global Navigation Satellite Systems (GNSS) around 2000, which facilitated site-specific crop management in Europe. This keynote paper specifically examines the adoption of precision arable farming in the Netherlands, with a focus on potato cultivation. It discusses both technical and social innovations, including a Code of Conduct on data use, the establishment of a farm data space, advancements in sensor and application technologies, and the implementation of decision support systems in precision cultivation, while also providing insights into future developments in the field.
Discussion
The discussion section of the paper highlights the current state of precision agriculture in the Netherlands, emphasizing the uneven adoption of technologies among Dutch arable farms. While foundational technologies such as farm management information systems (FMIS) and GNSS-based tools have been widely implemented since around 2010, advanced applications like variable rate technologies for seeding and crop care are utilized by less than one-third of farms. The Netherlands Precision Farming Fieldlab (NPPL 2025) indicates that early adopters have achieved significant input savings averaging 25% through precision farming, yet barriers such as uncertainty regarding return on investment, complexity, and data interoperability hinder broader adoption.
Additionally, the paper discusses the establishment of a new Code of Conduct for data use in agrifood, aimed at enhancing data governance and protecting farmers’ interests against potential power shifts to larger corporations. The fragmented landscape of data across various platforms complicates data management for farmers, which is exacerbated by the lack of standardization and interoperability. The proposed federated approach, aligned with the European Gaia-X framework, aims to empower farmers by consolidating their data into a controlled Farm Data Space, facilitating better decision-making and compliance with environmental regulations. The integration of advanced technologies, including AI and satellite data, is transforming crop management practices, enabling precise applications at unprecedented resolutions, and fostering a shift towards sustainable farming practices.