واژه کشاورزی دقیق (Precision Agriculture) برای نخستین بار در دهه ۸۰ میلادی در ایالات متحده آمریکا عنوان گردید، این تعریف بر پایه تقاضاهایی بنا شده تا مسائل زیست محیطی را که نتیجه فعالیت کشاورزی هم چون استفاده از آفت کش‌ها و کود بود را حل نماید و علاوه بر آن با افزایش بهره وری از منابع آب و خاک و کاهش ضایعات آن، ضریب بهینه محصولات کشاورزی را افزایش دهد. آزمایشات کشاورزی دقیق بر اساس مزارع بزرگ آغاز شد. بر اساس مفاهیم فناوری اطلاعات مزرعه بزرگ را به واحدهای کوچک تقسیم کردند و سپس کشاورزی دقیق به صورت مزرعه داری دقیق شناخته شد. در طول ده سال گذشته کشاورزی دقیق به همراه توسعه فناوری اطلاعات در جهان خصوصاً کشورهای توسعه یافته گسترش زیادی داشته است. از سال ۱۹۹۲ هر دو سال یک بار کنفرانس بین‌المللی "کشاورزی دقیق" برگزار می‌شود. امروزه این علم به صورت یک رشته دانشگاهی تدریس می‌شود و علاوه بر این، ماشین‌ها و تجهیزات، مکانیزاسیون کشاورزی دقیق در آمریکای شمالی و برخی کشورهای اروپایی تولید می‌شود. برای مثال حدود ۲۵۰۰۰ رایانه بر روی کمباین‌ها جاسازی شده‌اند تا میزان محصول ذرت سویا را بر طبق شاخص‌ها و استانداردهای این دانش ثبت و نگهداری نمایند. با این تعریف می‌توان دریافت که یکی از راه‌های رسیدن به کشاورزی پایدار و پیشرو، حرکت در مسیر کشاورزی دقیق است.
امروزه موضوعات قابل بررسی در کشاورزی دقیق درباره سیستم‌های مکان یابی، سنجش و آشکارسازی و پهنه‌بندی عملکرد محصول، آزمون خاک، سیستم‌های پهنه‌بندی اطلاعات جغرافیایی، تکنولوژی مقدار متغیر نهاده، سنجش از راه دور (Remote sensing) و پیامدها و آثار کشاورزی دقیق است. اگرچه کشاورزی دقیق هزینه سرمایه‌گذاری اولیه بالایی می‌خواهد اما بهینه‌سازی تولید محصول بر مبنای تغییرات درون کشتزار آنچنان اساسی و بنیادین است که این فناوری را در آینده‌ای نزدیک فراگیر و پایدار می‌سازد.
کشاورزی دقیق چگونه عمل می‌کند؟
کشاورزی دقیق سیستمی است که تولیدکنندگان کشاورزی می‌توانند بوسیله آن تغییرات و غیریکنواختی‌های داخل مزرعه را شناسایی کرده و سپس با مدیریت این تغییرات در جهت افزایش محصولات زراعی و افزایش بهره وری گام بردارند. به بیان دیگر کشاورزی دقیق یک استراتژی مدیریتی است که جزییات و اطلاعات مربوط به هر قسمت از مزرعه را به کار گرفته و مدیریت دقیقی بر نهاده‌ها اعمال می‌کند. در این نوع سیستم اطلاعات ویژه نوع خاک و کیفیت تولید هر قسمت کوچک از مزرعه جمع‌آوری شده و مقدار نهاده متناسب با آن قسمت بصورت بهینه به‌کار برده می‌شود.
با وجود اینکه در نگاه اول کاربرد کشاورزی دقیق مدیریت پیچیده‌ای را می‌طلبد و از طرفی توجیه اقتصادی چنین سیستمی با تردیدهایی مواجه است اما بنظر می‌رسد با توجه به چالشهای عمده‌ای که جهان امروز در زمینه آب، غذا، آلودگی محیط زیست و منابع انرژی با آن‌ها مواجه است، نسلهای آینده ناگزیر به روی آوردن به چنین شیوه‌هایی خواهند بود. هر چند که در حال حاضر نیز این نوع سیستم مدیریت مزرعه در کشورهای پیشرفته به‌ویژه آمریکا در حال تبدیل به سیستم رایج کشاورزی است. سهولت دسترسی به ابزارها و تکنولوژی پیشرقته در این کشورها و همچنین سطح وسیع اغلب مزارع از دیگر عوامل روی آوردن این کشورها به این نوع سیستم کشاورزی است. از طرف دیگر حساسیتهایی که در کشورهای توسعه یافتهه نسبت به خطرات زیست محیطی و بیولوژیکی محصولات کشاورزی حاصل از دستکاری‌های ژنتیکی ایجاد شده است کشاورزان این کشورها را به استفاده از سیستم‌های به زراعی جهت افزایش عملکرد در واحد سطح راغب‌تر می‌کند.
البته بدیهی است چنین سیستم مدیریتی با توجه به تکنولوژی و ابزار پیشرفت‌های که می‌طلبد بیشتر در مزارع وسیع قابل اجرا و دارای توجیه اقتصادی خواهد بود. و بنظر می‌رسد برخلاف کشورهای پیشرفته که توجه ویژه‌ای به این نوع سیستم کشاورزی نشان داده‌اند، کشورهای در حال توسعه و توسعه نیافته همچنان استفاده از ارقام اصلاح شده و در برخی موارد محصولات بیوتکنولوژی را بر استفاده از چنین شیوه‌هایی ترجیح دهند. هر چند عصر آینده ملزومات دیگری را می‌طلبد
الگوهای اجرای کشاورزی دقیق
کشاورزی دقیق با سه الگوی متفاوت، کشاورزی دقیق نوین، کشاورزی دقیق با فناوری بالا و کشاورزی دقیق مرسوم قابل اجراست. کشاورزی دقیق نوین براساس دسترسی متوسط به فناوری اطلاعات در آموزش و استفاده از سیستم‌های نیمه مکانیزه در کاشت و برداشت بیان می‌شود و کشاورزی دقیق با فناوری بالا بر اساس استفاده گسترده از سیستم‌های اتوماتیک و فناوری‌های مکانیکی و کنترلی در امر کشاورزی و دسترسی گسترده و ضریب نفوذ بالای فناوری اطلاعات (در حوزه آموزش) تعریف می‌شود. کشاورزی مرسوم هم براساس سطح پایین دسترسی به فناوری اطلاعات به عنوان ابزار آموزش و استفاده محدود از ماشین‌آلات مکانیزه به عنوان ابزار اجرا تعریف می‌شود. با توجه به تعاریف بالا نقش فناوری اطلاعات در این علم بسیار مهم و حیاتی است. کشاورزی دقیق از مراحل اولیه کشاورزی است. حتی قبل از کاشت وارد عمل می‌شود. این اطلاعات مربوط به شرایط خاک و اقلیم و نوع بذر، کودها و آفت کش‌های یک محصول خاص در یک منطقه مشخص و به صورت یک جا و دسته‌بندی شده به کشاورز آموزش داده می‌شود و وی کاملاً آگاهانه به اجرای نتایج تحقیقات علمی سایرین می‌پردازد، این گردش اطلاعات از آن جایی که نیاز به حفظ اطلاعات و اشاعه گسترده آن برای دسترسی همگانی دارد جز در چرخه IT امکان پذیر نیست. این سیستم قادر است مدیریت مزرعه را در شرایط خاص و بحرانی با در دسترس قرار دادن اطلاعات قابل اعتماد یاری و در حل مشکلات به آن‌ها کمک کند. دیده بانی محصول که امروزه کاربرد گسترده‌ای یافته در روش کشاورزی با استفاده از سیستم‌های GIS و GPS صورت می‌پذیرد. به این صورت که با استفاده از GPS محل مورد نظر در مزرعه را که مدنظر است؛ مشخص می‌کنند و اطلاعات مربوط به آن را با مقایسه سایر داده‌ها در GIS مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌دهند.
در کشاورزی دقیق مرسوم حتی می‌توان اطلاعات مختلف یک مزرعه نمونه با یک محصول را از لحاظ تنوع خاک یا حالت‌های آب دهی متفاوت بررسی و نتایج آن را ثبت کرد و با پردازش آن و تهیه نرم افزار مربوط به آن از منابع موجود استفاده لازم را به عمل آورد و با چرخش اطلاعات نرم افزاری این اطلاعات را به مزارع رساند و صاحبان مزارع را از نتایج این تجربیات آگاه کرد. در روش‌های مدرن کشاورزی دقیق حتی مراحل کاشت و داشت را هم با ماشین‌آلات مکانیزه و با استفاده از رایانه انجام می‌دهند به‌طوری که حتی آبیاری را به صورت برنامه‌ریزی شده و توسط پردازش‌گر قابل کنترل، از اتاق نگهبانی مزرعه هدایت می‌کنند. در کشاورزی دقیق با فناوری بالا مراحل آماده‌سازی مزارع را با استفاده از فناوری‌های نو مثل استفاده از فناوری لیزری در تسطیح مزارع به انجام می‌رسانند. اینها نمونه‌ای از کاربرد گسترده فناوری در کشاورزی است.
کشاورزی دقیق در چین
همزمان با ایران در کشور چین توسعه اینترنت همگام با پیشرفت ICT در مناطق روستایی مورد توجه قرار گرفته و در حال اجراست و چین از مدت‌ها قبل، تسهیلات قابل توجهی به شرکت‌ها و موسسات فعال در زمینه IT برای راه‌اندازی مراکز روستایی و گسترش اینترنت در روستاها اختصاص داده است. این مراکز با اهداف متعددی شکل گرفتند، یکی از این اهداف و چشم‌اندازها کاربرد مراکز ICT خود برای گسترش و بهبود کشاورزی دقیق مرسوم، استفاده کرد. آن‌ها از گسترش اینترنت در روستاها برای آموزش و هدایت کشاورزان بهره لازم را بردند و به صورت موازی به بررسی و ایجاد سیستم‌های شاخص دقیق برای محصولات مختلف کشاورزی نظیر: غلات و درختان میوه کردند. در این شاخص‌ها به پارامترهایی چون آب و خاک و کود شیمیایی و تأثیرات متفاوت عوامل بر روی آن محصول پرداخته و شاخص‌ها را به صورت نرم افزارهایی منتشر کردند. در این شاخص‌ها به بهینه ساختن استفاده از کودهای نیتروژنه در جهت کاهش صدمات زیست محیطی آن‌ها و مزایای استفاده از خصوصیاتی مانند: رطوبت خاک، بافت خاک و مواد مغذی آن به صورت نقشه‌های تهیه شده توسط GIS و GPS توجه شایانی شد. انتشار این شاخص‌ها و در اختیار قرار دادن این اطلاعات به کشاورزان توسط مراکز ICT و در عین حال افزایش مدیریت اطلاعات مزارع بر پایه GIS و حمایت کشاورزان متقاضی طرح مزبور و استفاده از تکنولوژی مرسوم ماشین‌آلات کشاورزی که به صورت منظم و برنامه‌ریزی شده و تبدیل مزارع به سایت‌های ویژه مدیریتی مزرعه، آن‌ها را به نتایج جالبی رساند. آن‌ها پس از اجرای طرح در مناطق نیمه بیابانی به میزان ۳۰% بهره وری در مصرف آب داشته و علاوه برآن در محصولات باغی به میزان ۲۰% افزایش محصول را شاهد بودند و از طرفی دیگر در مصرف کود نیتروژنه ۱۱ درصد در مقایسه با روش‌های مرسوم کاهش مصرف داشتند. چینی‌ها اکنون با جدیت بسیار به دنبال توسعه این تجربه در سطح وسیع‌تری از کشور خود هستند، علاوه براین مجریان معتقدند در نتیجه بالا بردن سطح کشاورزی خود به مرز مدرن و استفاده از ماشین‌آلات مکانیزه و هرگونه اشکالات انسانی در این روش کاهش داده و باعث بهبود بهره وری مزارع می‌گردند.
چگونگی استفاده از فناوری کشاورزی دقیق
با توجه به تشابه و گسترده چین و ایران در زمینه تجربه ICT روستایی ـ به لحاظ توسعه زیربنا ـ و استفاده از سطح مرسوم مکانیزاسیون کشاورزی در دو کشور این الگو می‌تواند قابل توجه باشد. آموزش فراگیر و گسترده و از طرفی پایین آوردن تعرفه‌های استفاده از اینترنت و افزایش زیربنا، برای هدایت فناوری اطلاعات به سبد اقتصادی خانوار کمک شایانی می‌تواند به این روند نماید. ابتدا آموزش و بعد ایجاد انگیزه برای استفاده از این فناوری می‌تواند به عنوان اهرمی کارا در این زمینه عمل کند. برنامه‌ریزی و استفاده بهینه از تحقیقات کشاورزی هم باید در راستای گسترش شاخص‌ها و تولید نرم افزارهای متنوع و همه گیر کردن استفاده از آن‌ها برای بالا بردن کیفیت کشاورزی دقیق تلاش نماید. علاوه بر این تجربه استفاده از فناوری لیزری در تسطیح اراضی که به صورت آزمایشگاهی در شیراز انجام شد نویدبخش توسعه در بخش مکانیزاسیون است لذا با وجود مشکلات گسترده کشاورزی در ایران چون کمبود آب، پایین بودن سطح دانش بهره‌برداران، مشکلات زیست محیطی و... .، با توجه به توسعه فناوری اطلاعات و آموزش آسان آن، استفاده از الگوی چین می‌تواند برای نیل به بهره وری و توسعه صادرات به کار روند، امری که با سرمایه‌گذاری و حمایت از بخش خصوصی عملیاتی خواهد شد.
