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科技创新将如何造福未来农业?

作者:   文章来源: Mashable   发表时间:2015-06-18    点击量:

腾讯数码讯(Eskimo)科技的触角如今已经延伸到了几乎所有的产业当中,当然也包括传统的农业。如果你想要了解科技给农业带来了那些变化,不妨看看科技网站Mashable所介绍的现代化农业技术。

在过去的20年里,全球定位系统、电子传感器和其他工具把农业耕作变成了一个技术仙境。除了已经普及的空调和立体声音响系统之外,现代化大型拖拉机的密封驾驶舱当中如今还配备了计算机显示屏,用以显示机器性能,农田位置,以及相连机器的工作状态。

而这只不过是个开始。在未来,可自动调查和处理作物的自动驾驶机器和飞行机器人将在农场普及,并逐步形成所谓的“精准农业”。而所有这些高科技装置的终极目的是优化,无论是从经济还是环境的角度。在这些技术的帮助下,灌溉、化肥、农药、燃料和劳动力都能得到精准地投放,让农民以最高的效率实现作物的高产。

全球定位所提供的超本地化信息

GPS可在地球表面提供精准的位置信息,因此配备了GPS接收器的耕作机器将可识别自己在农田中的位置,并通过相应地调整来实现最大化的生产力或效率。

就拿土壤肥力举例。农民可以使用GPS接收器来定位预选的土地位置,以收集土壤样本。随后,实验室可以对这些样本进行分析,并在地理信息系统当中建立一张肥力地图。在此之后,农民可以凭借这张地图来确定采样点所需要的化肥量。通过使用具备可变速率(VRT)技术的施肥器,这些地点便可获得精准的肥量。

信息、分析和工具

精准农业需要3个因素才能取得成功。它需要特定的位点信息,这一点可以被土壤肥力地图满足。此外,它还需要有能力去理解位点信息,并作出相应的决定。最后,农民必须拥有物理工具来执行管理决定。比如说,支持GPS的VRT施肥器可以针对每块田地调整适当的施肥比例,以此实现这一点。此外,农民还可利用相关技术对土壤类型进行分析,以调整播种的比例;或是使用传感器来辨别杂草、疾病或害虫的存在,以确保农药只有在必要时才会被使用。

特定位点信息不仅包含土壤状况地图,还涵盖了表明作物健康状况的卫星图。现如今,无人机可以拍摄到高分辨率的作物和土地影像,供农民使用肉眼或计算机进行分析,以了解作物健康情况或土壤状态。

自动化

相比人工操作,使用GPS系统的自动化拖拉机显然具备更高的精确度。出于安全的考虑,目前只有较小的机器被允许具备完全的自动化能力。目前,一些小规模但高利润的种植业,比如酿酒葡萄、育苗场和部分果蔬,已经开始使用完全的自动化机械了。

自动化机器可以取代人类执行那些重复、乏味的任务,比如蔬菜的手工采摘。这些机器会使用传感器技术,比如机器视觉,来检测所在位置和茎叶大小。与此同时,飞行机器人技术的发展可以让无人机全面替代人类进行大多数作物勘察,农民不必再亲自进入田地来查看病虫害。

选育+传感器+机器人

高通量植物表型(HTPP)是一种新型的精准农业技术,它属于遗传学、机器人和传感器的交叉,可被用来培育新的作物品种。HTPP会使用多种传感器来检测作物的重要物理特性,比如高度、叶子数量、大小、形状、角度、颜色、茎干厚度、挂果位置的数量——这些表型性状都是作物基因代码的物理表现。科学家可以将这些测量数据和已知的遗传标记进行对比,以培育特定的作物品种。

通过传感器的组合利用,育种家和遗传学家可以定期快速检测数千株作物的表型性状,来决定在未来的测试当中加入/排除哪些品种,从而大幅加快研究速度。

在过去的几十年里,农业生产的发展程度让人惊叹,这让我们难以去想象该领域未来的发展程度。但是,高科技农业技术的发展创新只会越来越快。在10年之后,我们应该就会对无人机在农田里飞来飞去的景象习以为常了。