وبعد الحصاد، تبدأ الساعة في التدغدغ، ففيما يتعلق بالمزارعين والأعمال التجارية الزراعية في جميع أنحاء العالم، يشكل إفساد المحاصيل بعد الحصاد تهديدا مستمرا يمكن أن يمحو شهورا من العمل الشاق، وتقدر منظمة الأغذية والزراعة أن ثلث جميع الأغذية المنتجة عالميا تضيع أو تهدر كل سنة، مع وجود خسائر في فترة ما بعد الحصاد، ولا سيما في المناطق النامية، وأن أساليب التخزين التقليدية - التي لا توجد بها ضوابط على المناخ - تحافظ على التقلبات في الهواء.

The Global Scale of Post-Harvest Losses

ففهم حجم التدمير بعد الحصاد يضع الحاجة إلى التخزين الذكي في منظور مشرق، ففي أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى، على سبيل المثال، يمكن أن تتراوح الخسائر في أعقاب الحصاد فيما يتعلق بالحبوب بين 20 في المائة و40 في المائة، وفقاً لـ FAO .() وفي جنوب آسيا، كثيراً ما تتجاوز الخسائر في الفواكه والخضار 30 في المائة، وهذه الخسائر لا تؤدي إلى تقويض البنية الأساسية الاقتصادية فحسب.

ويزيد تغير المناخ من تفاقم المشكلة، إذ تتسارع درجات الحرارة المحيطة بالماء المشتعل في معدلات التخريب، بينما يمكن أن تؤدي أنماط الطقس الأكثر انتظاما إلى حصاد تكون مبعثرة أو أكثر عرضة للآفات، ولا يمكن أن تتكيف نظم التخزين الثابتة التقليدية، وعلى النقيض من ذلك، فإن التخزين الذكي يستجيب باستمرار للظروف المتغيرة، ويوفر عازلا ديناميا ضد التهديدات التي يمكن التنبؤ بها وغير المتوقعة على حد سواء.

كيف تعمل حلول السرب الذكي

وفي جوهرها، تحل حلول التخزين الذكية محل التخمين بالبيانات، وبدلاً من قيام مزارع بفحص مقياس حرارة أو وضع يد في صندوق للحبوب، توفر أجهزة الاستشعار التي توضع في جميع أنحاء بيئة التخزين تدفقاً ثابتاً للمعلومات عن درجة الحرارة والرطوبة ومستويات ثاني أكسيد الكربون وحتى المركبات العضوية المتطايرة التي تشير إلى حدوث دمار مبكر، وترسل هذه البيانات عبر شبكات " إيوت " (إنترأومت) إلى منصة، حيث تحدد البرامجيات، حيث

وقد يتلقى نظام آلي لمراقبة المناخ، على سبيل المثال، قراءة مفادها أن الرطوبة داخل مخزن للفولاذات الباردة تزحف فوق المستوى الأمثل البالغ 85 في المائة، وفي غضون دقائق، فإن مزيلات الرهون تتحول أو تتكيف مع مشجعات التهوية، وفي صومعة للحبوب، يمكن أن تشير درجات الحرارة إلى وجودة عالية يمكن أن تؤدي إلى تكبيرها، ويمكن للنظام أن يستجيب من خلال رفع مستوى الرصد الدقيق الذي يتم بعده قبل المشكلة.

التغيير في مجال التكنولوجيات الرئيسية

ويستند التحول إلى عدة تكنولوجيات مترابطة، ويؤدي كل منها دورا حاسما في تهيئة بيئة تخزين مثالية.

شبكات الاستشعار المتقدمة

وتتجاوز شبكات الاستشعار الحديثة بكثير من مستويات الحرارة الأساسية، ويمكن الآن للمستشعرات اللاسلكية قياس درجة الحرارة عند نقاط متعددة داخل وحدة تخزين، وإنشاء خريطة حرارية ثلاثية الأبعاد، وتكشف أجهزة الاستشعار عن مخاطر الكثافة، بينما تقوم أجهزة استشعار الغاز برصد مستويات الأوكسجين وثاني أكسيد الكربون الضرورية لتخزين الغلاف الجوي الخاضع للرقابة (المستخدمة في التفاح والخوفات وغيرها من المنتجات الحساسة بمثل هذه المادة).

Automated Climate Control

وتقترن الآن برامجيات مثل أجهزة التبريد والتسخين والمرطبة ومراوح التهوية بمراقبين أذكياء يستخدمون الخوارزميات للحفاظ على ظروف دقيقة، وعلى سبيل المثال، يمكن برمجة مرفق للتخزين البارد للخزانات بحجم حرارة يبلغ 0.5 درجة مئوية حول هدف 1 درجة مئوية. وعندما يكتشف جهاز الاستشعار وجود انحرافات، فإن دليل التحكم يضبط بسرعة أو عملية محنة.

رصد الأشعة المتقطعة والقطع

والربط بالإنترنت هو العمود الفقري الذي يحول الأجهزة المنعزلة إلى نظام متماسك، وتجميع البيانات من مئات أو آلاف أجهزة الاستشعار عبر مواقع تخزين متعددة، ويمكن للمزارعين ومديري المستودعات الوصول إلى أجهزة القياس في الوقت الحقيقي والحصول على إخطارات بالدفع على هواتفهم إذا تم الكشف عن وجود شذوذ في درجة الحرارة بعد انقطاع الكهرباء، كما أن بروتوكولات الرصد عن بعد تتيح لأصحاب المصلحة المتعددين (البرمجيات، والمواصلات)

الاستخبارات الفنية والتحليلات الجاهزة

وتستخدم النظم الأكثر تقدماً التعلم الآلات للانتقال من الاسترجاع إلى الإدارة التنبؤية، إذ يمكن لنماذج آي أن تتوقّع، عن طريق تحليل البيانات التاريخية عن درجة الحرارة والرطوبة والظواهر المفسدة وحتى أنماط الطقس، عندما يرجح أن تستحدث وحدة تخزين مشاكل، وقد يخطر أحد المديرين بأن مجموعة من البطاطا في شكل ثنائي محدد سيبدأ في التأثير في ثلاثة أيام ما لم تخفض الرطوبة حتى قبل ظهور أي علامات مرئية.

الفوائد الملموسة عبر سلسلة الإمدادات

ويحقق اعتماد حلول تخزين ذكية عائدات قابلة للقياس في كل وصلة في سلسلة إمدادات الأغذية.

للمزارعين والأحجار

ويأتي انخفاض الإفساد في أكثر المرافق مباشرة، حيث إن الدراسات التي تجرى من المرافق التي تستخدم تقارير تخزين الحبوب الذكية تنخفض من 10 إلى 15 في المائة إلى أقل من 2 في المائة، وهذا يترجم إلى منتجات أكثر بيعاً وأعلى من الإيرادات لكل هكتار، وبالإضافة إلى ذلك، فإن القدرة على تخزين المحاصيل لمدة أطول دون تدهور في نوعية العمل تتيح للمزارعين القدرة على التفاوض على الطاقة - يمكن أن ينتظروا الحصول على أسعار سوقية أفضل بدلاً من أن يضطروا إلى البيع مباشرة بعد الحصاد، كما أن تخفض تكاليف التخزين بسبب الحاجة إلى إجراء عمليات تحقق يدوية أقل من ذلك.

للمجهزين والمتاجرين

ويتلقى المتعاملون بعد الحصاد محاصيل أكثر اتساقاً في الجودة وتظل حياتهم طويلة في الرف، مما يقلل من النفايات أثناء التجهيز والتوزيع، ويستفيد المتاجرون من إمكانية تقديم منتجات جديدة لفترة أطول، مما يحسن رضا العملاء ويقلل من الآثار والمرتجعات، وقد أفادت سلسلة كبيرة من المتاجر الكبرى في أوروبا بحدوث انخفاض في إنتاجها الطازج بنسبة 30 في المائة بعد أن يطلب من مورديها أن يعتمدوا تخزيناً جوياً خاضعاً للرقابة مع رصد ذكي.

من أجل البيئة والأمن الغذائي

ويعني التلف أقل إهدار الموارد، فكل طن من الحبوب الموفرة يقلل من المياه والأسمدة والوقود والأراضي اللازمة لإنتاج بديل معادل.() وقد أشار تحليل " غذاء زائف " ((((() إلى أن الحد من الخسائر اللاحقة للحصاد هو أحد أكثر السبل فعالية لخفض البصمة البيئية للزراعة، وعلى الصعيد العالمي، يمكن أن يساعد التخزين الذكي على تثبيت الإمدادات الغذائية، والعزلة من الأسعار.

التنفيذات العالمية الحقيقية

وفي جميع أنحاء العالم، يضع المزارعون والمؤسسات هذه التكنولوجيات في العمل بنتائج مثيرة للإعجاب.

تخزين الحبوب في وسط غرب أفريقيا

وفي الولايات المتحدة، تُعدّ مصاعد كبيرة من الحبوب بشكل متزايد صوامع فولاذية ذات كبلات حرارة ومتحكمات في الإهدار آلياً، وترصد هذه النظم مستويات درجات حرارة الحبوب وتدير المعجبين تحديداً عندما يكون الهواء خارجاً أكثر برودة وجفافاً من الداخل، وتمنع البلوغ دون إهدار الطاقة، وفي شرق أفريقيا، تقوم شركات مثل GrainPro[FLT:]، مجتمعة]

تخزين بارد للفروت والخضروات

فقد اعتمد المصدرون منغو في الهند غرفاً باردة قابلة للتحكم بدقة في درجات الحرارة ومستويات الإيثيلين، حيث يُحتفظون بالفاكهة عند درجة 12 درجة مئوية مع خلائط الغاز المنظمة، يمددون حياة الرف من 14 يوماً إلى أكثر من 30 يوماً، ويفتحون أسواق تصدير جديدة، وتستخدم التعاونيات التطبيقية في ولاية واشنطن نظاماً آلياً لتحقيق الحد الأمثل عند خروج الفاكهة من تخزين الغلاف الجوي الخاضع للرقابة، بما يكفل وصولها إلى المستهلكين عند ذروة.

روت كروب وخزن السل

ومن الصعب جدا تخزين البطاطا والكازفا بسبب التخدير والارتطام، وفي هولندا، تستخدم مرافق تخزين البطاطا الآلية أجهزة استشعار الرطوبة والتهوية بالإكراه لإبقاء الرطوبة السطحية على نحو عادل، مما يعرقل الارتحال والدوار، وبالنسبة للكاسفا، التي تتدهور في غضون 48 ساعة من الحصاد دون معالجة سليمة، طور الباحثون الأذكياء

التغلب على مشاكل التبني

ورغم الفوائد الواضحة، يواجه التبني الذكي حواجز، لا سيما بين صغار الملاك، ويمكن أن تكون التكاليف الأولية لرؤوس الأموال للمستشعرين، والمتحكمين، والوصلية عالية، ويفتقر العديد من المزارعين إلى التدريب التقني لتفسير البيانات والنظم الآلية الاستئمانية، كما أن ضعف الربط الشبكي في المناطق الريفية يمكن أن يحد من فعالية الرصد القائم على الغيوم، غير أن الحلول آخذة في الظهور: مجموعات أجهزة الاستشعار المنخفضة التكلفة، ونماذج التمويل ذات الاستخدام الأمثل، وأجهزة المساعدة التي تعمل بالطاقة الشمسية.

وثمة تحد آخر هو قابلية التشغيل المتبادل: فالعلامات التجارية المختلفة لأجهزة الاستشعار وبرامج البرمجيات قد لا تتواصل ببطئ، وتعمل اتحادات الصناعة على وضع معايير مفتوحة لضمان أن يكون جهاز استشعار درجة الحرارة من أحد الصانعين قادرا على التغذّي في نظام رقابة من جهة أخرى، ومع نضج النظام الإيكولوجي، يصبح التكامل أبسط وأرخص.

"الطريق الأمامي"

وإذا ما تطلعنا إلى المستقبل، فإن التخزين الذكي سيصبح أكثر ذكاء وترابطاً، ولن تنبأ نماذج المعلومات المسبقة عن علم التي يتم تدريبها على مجموعات البيانات الضخمة فحسب بل ستوصي أيضاً باستراتيجيات تخزين مثالية لكل قطعة حصاد محددة، مع مراعاة الظروف المتنوعة والمسبقة للصيد، والسوق المقصودة، ويمكن أن يؤدي دمج السلاسل المتحركة إلى إيجاد سجلات غير قابلة للتشغيل، مما يوفر الشفافية في مطالبات التأمين، والمصادقة، والمشترين الذين يدفعون أقساطات من أجل تجهيز السحب.

وقد نرى أيضا ارتفاع نماذج " التخزين كخدمة " ، حيث تملك شركات أطراف ثالثة وتدير هياكل أساسية للتخزين الذكي، وتفرض رسوم على المزارعين استنادا إلى حجم المحاصيل المخزنة والمحافظة، مما يقلل من الحواجز أمام الدخول وحجم أفضل الممارسات في العديد من المزارع الصغيرة، وبالإضافة إلى ذلك، فإن الدروس المستفادة من التخزين الذكي يجري تطبيقها على مراحل أخرى من سلسلة الإمداد، بما في ذلك حاويات النقل وحالات عرض التجزئة، مما يؤدي إلى الحد الأدنى من النفايات.

إن الحاجة الملحة لتغير المناخ تضيف زخماً، فمع أن الطقس يصبح أكثر استحالة، فإن قابلية تكييف نظم التخزين الذكية - التكيف تلقائياً مع الظروف الخارجية - سوف تصبح ضرورة لا رفاهية، والاستثمار في هذه التكنولوجيات اليوم استثمار مباشر في الأمن الغذائي، والقدرة على التكيف الاقتصادي، والاستدامة بالنسبة للغد.

خاتمة

إن إفساد المحاصيل بعد الحصاد ليس تكلفة لا مفر منها للزراعة، فبحلول التخزين الذكية، هي مشكلة يمكن أن تتناقص بشكل كبير - وكثيرا ما تقترب من الصفر بالنسبة لكثير من أنواع المحاصيل، وباستبدال الأساليب اليدوية ذات النظم الاستباقية والمحركة للبيانات والمزارعين ومديري سلسلة الإمداد، يمكن أن يحافظوا على ما ينمو، ويكسبوا المزيد من حصادهم، ويسهموا في نظام غذائي أقل هدرا، وقد ثبت بالفعل أن التكنولوجيا أصبحت أكثر سهولة في كل سنة.