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科学技术改造农业:农业正走向精密化

2017-07-14 14:13:47 来源:北京青年报

  自人类开创农耕以来,粗放式耕作已盛行了千年,如今,随着经济社会的发展,科技的进步,科学正逐步把农业“改头换面”,让它走向精密化。

科学技术改造农业:农业正走向精密化

  精密农业是一个与传统农业相对的概念

  据外媒“科学美国人”网站日前报道,精密农业正带来农作物产量的攀升。通过结合多种传感器,电脑系统能将每一株植物的实时数据分析成像,在提高作物产量的同时,还减少资源浪费。

  精密农业是一个与传统农业相对的概念,属于农业管理的范畴。随着世界人口的不断增长,农民被要求生产出越来越多的粮食。然而,耕地面积有限,无法跟上需求飙涨的时代步伐。这导致食品安全问题迫在眉睫,并且很有可能演变为区域性甚至全球性不稳定状况的根源。为适应现状,大型农场越来越多地采用精准农业种植法来提高作物产量,提高水土资源利用率,并减少农业生产中不可避免的经济和安全风险。

  传统农业依赖对土地的整体管理,农民依据种植区域的环境条件和历史状况,做出种植、收获、灌溉、施肥和打农药等决定。相比之下,精准农业则不讲究所谓的经验积累,而是将传感器、机器人、GPS全球定位系统、全球导航卫星系统、绘图工具和数据分析软件结合起来,全方位观察、监测目标领域内农作物的生长和变异状况。

  当电脑系统启动后,在目标空间领域内,能够创建并测量的变量包括作物产量、地形特征、地貌概况、土壤有机质含量、水分含量、氮含量、PH值以及土壤内镁、钾等化学元素的含量。若在田野内行驶的车辆上安装实时传感器,人们还能测出作物的叶绿素、水分等含量。一旦数据搜集充足,农民就能在不增加任何多余劳动力的前提下,调节机械设置,让农作物享受VIP级别的照料。

  许多初创公司都在开发能够帮助农民精耕细作的工具

  当然,电脑系统之类的软件工具只是精密农业的一部分,真正装载各类传感器和摄像头的,除了车辆,主要是机器人和无人机。其中,机器人功能强大,除了承担监测任务,还能辅助农民完成大农场之内的规划种植。而无人机遥控便利,只要事先设定好飞行路线,它就能将飞行中拍摄的照片和数据传输到农场的数据终端上,甚至还能汇报植物茎干的粗细、叶子的形状等细节信息,用于判断农作物是否健康生长。

科学技术改造农业:农业正走向精密化

  农民们收到实时反馈信息后,会把水、杀虫剂和肥料送到需要的地区,此外,无人机监测还能帮助农民决定何时播种或收获作物。因此,精密农业能够改善时间管理,减少水和化学药剂的使用,生产出更健康的作物,也让作物产量变得更高,而所有这些优势也都有利于实践绿色环保种植理念。

  在美国,许多初创公司都在开发能够帮助农民精耕细作的新软件、传感器设备,以及农业数据库等。诸如孟山都、约翰迪尔、拜耳、陶氏和杜邦等大公司也都投资入股,参与其中。美国国家航空航天局NASA和美国国家海洋和大气管理局NOAA都支持发展精密农业,同时许多美国大学也都开设了这一主题的相关课程。

  此外,精密农业的流行又引发相关领域的发展,种子生产就是最典型的例子。常年种植后,农场电脑终端上积累的数据可用来分析植物成长的模式,找出在特定时间下,导致农作物蓬勃生长的环境条件。还能通过筛选技术,找出产量好的品种,保留种子,用于售卖或再次播种。

  培养下一代农民依靠科技进行农业生产的意识

  当企业完全掌握各地区农作物生长数据后,还可以将植物生长与环境条件结合考虑,使用基因技术,培育出能在特定土壤和天气条件下茁壮成长的作物品种,甚至可以调节它们的成长过程,生产出营养成分超强的果实。

  虽然精密农业优势显著,但美国种植者们并没有普遍接受这种高效率的生产模式。主要原因在于,先进的设备成本太高,尤其是将最新农业技术扩展到农业生产系统中所需要的经费数额巨大,构成了明显的发展障碍。如果不是农业集团,农场主个人难以承担大型机器人、无人机及配套电脑系统的日常开销。美国农业部正努力改善这一问题,但某些地区连宽带都没有安装,这给官方推进技术普及带来了不少困难。

  此外,一些经验欠缺的技术开发商和电脑硬件制造商都对精密农业持谨慎的观望态度,毕竟大型系统并不适用于许多发展中国家的小规模农耕现状。但可以肯定的是,便宜且简单好用的农业系统会受到市场欢迎。

  科技正在改造农业,农业发展走向精细化。农业的发展进步需要靠科技的运用,那么作为农业的主体的农民是非常重的一环,培养新一代农民的科技生产意识尤为重要。此外,科学技术也要真正地从农业生产实际出发,创新出真正适合农业生产的技术,促进农业的进步发展。


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