现代农业精准农业:有哪些跨行业的新技术和应用?随着“精准农业”的规模越来越大,农场之间的联系越来越紧密,未来几年的效率和生产率将会提高。据估计,到2020年,将有超过7500万个农业物联网设备投入使用;到2050年,平均每个农场每天将产生410万个数据点。
然而,尽管越来越多的联网设备带来了巨大商机,但也增加了复杂性。解决方案在于利用有助于理解、学习、推理、互动和提高效率的认知技术。以下是一些革命性的技术:
物联网(IoT):数字转型正在革新农业世界。物联网技术允许结构化和非结构化数据之间的关联,为食品生产提供洞见。像IBM的沃森(Watson)这样的物联网平台正在将机器学习应用于传感器或无人机数据,将管理系统转化为真正的人工智能系统。
技能和劳动力的自动化:联合国预测,到2050年,全球三分之二的人口将生活在城市地区,农村劳动力将减少,因而需要新技术来减轻农民的工作负担:操作将远程化,流程将自动化,风险预识别,问题被解决。在未来,农民的能力将混合技术和生物技能,而不只与农业有关。
数据驱动农业:通过分析和关联天气、种子类型、土壤质量、疾病概率、历史数据、市场趋势和价格等信息,农民将做出更明智的决定。
聊天机器人:目前,人工智能的聊天机器人(虚拟助手)被应用于零售、旅游、媒体和保险行业。但农业也可以利用这项技术,帮助农民就具体问题提供答案和建议。
>>>>1.无人机技术
无人机不是一项新技术。但由于投资和监管环境变宽松,他们的时代可能已经到来。根据报告,无人机相关的各行业解决方案价值可能超过1270亿美元。最有前途的领域之一是农业,无人机有潜力应对重大挑战。
在整个作物周期中,无人机发挥了六项重要作用:
土壤和田间分析:通过制作用于早期土壤分析的精确三维地图,无人机可以在规划种子种植、收集灌溉和氮水平管理数据方面发挥作用。
种植:初创公司已经创建了无人机种植系统,将种植成本降低了85%。这些系统将豆荚种子和养分射入土壤,为作物的生长提供所有必需的养分。
作物喷洒:无人机可以扫描地面,实时喷洒,覆盖均匀。研究表明:无人机的空中喷洒速度比传统机械快5倍。
作物监测:低效的作物监测是一个巨大的障碍。使用无人机,时间序列动画可以显示作物的生长情况,并显示生产效率低下的部分,从而实现更好的管理。
灌溉:传感器无人机可以识别农田的哪些部分需要浇灌,哪些部分需要减少浇灌。
健康评估:通过使用可见光和近红外光扫描作物,无人机携带的设备可以帮助跟踪植物的变化,显示它们的健康状况,并提醒农民注意作物疾病。
>>>>2.区块链与农业价值链保护
比特币和其他加密货币背后的分布式账本技术区块链允许高度安全的数字交易和记录保存。虽然区块链主要用于虚拟货币,但它也可以应用于其他类型的交易,包括农业交易。
区块链可以减少低效和欺诈,改善食品安全、农民工资和交易时间。通过改善供应链的可追溯性,它可以使监管机构在发生污染事件时迅速确定受污染食品的来源和受影响产品的范围。此外,该技术可以通过检测导致食品变质的供应链瓶颈来减少浪费。
区块链的透明度也有助于打击食品欺诈。随着消费者对有机、转基因和不含抗生素食品需求的激增,标签造假的案件也层出不穷。无论是农场、仓库还是工厂的最小的交易都可以被有效地监控,并与诸如传感器和RFID标签等物联网技术相结合,在整个供应链上进行沟通。Maersk是一家航运和物流公司,它的大陆内部供应链涉及数十名员工和数百名员工之间的互动。他们估计,区块链可以通过提高效率来减少欺诈和人为错误,从而为他们节省数十亿美元。
开放的好处延伸到所有诚实的市场参与者。区块链技术可以防止价格敲诈和延迟付款,同时消除中间商和降低交易费用,使定价更公道,帮助小农获取更大利润。
>>>>3.纳米技术与精准农业
20世纪的绿色革命是由盲目使用农药和化肥导致的,因为土壤生物多样性丧失,对病原体和害虫抵抗门槛的提高。
新的革命将是由纳米技术驱动的精准农业。在这场革命中,纳米颗粒将被输送到植物和先进的生物传感器上,用于精准农业。纳米封装的传统肥料、杀虫剂和除草剂将缓慢而持续地释放出营养物质和农药,从而精确地控用量。
普通的施肥过程浪费了大约60%的肥料,造成了污染。纳米肥料有助于缓慢、持续地释放农药,从而产生精确的剂量。而生物传感器可以检测农作物中的农药,从而对其进行更明智的使用。
>>>>4.共享经济和众包农业
最后,共享经济对防止食物浪费方面也有贡献。
技术使社区能够分享他们的商品和服务。这种方式最初在拼车和房屋共享中流行起来,现在已经应用到包括食品在内的各个行业。
由社会企业家创办的Olio已经开发了一款应用程序,将人们与邻居和当地商店联系起来,这样多余的食物就可以被分享,而不是被丢弃。
另一个社会创业项目,Naranjas del Carmen,提出了众包农业的概念。Naranjas del Carmen创造了一个系统,在这个系统中,个人拥有农民种植的树木和土地的所有权。通过这种方式,这些树的果实就会落到用户手里,在生产和消费之间建立起直接的联系,避免了价值链上的生产过剩和浪费。
人口结构、自然资源短缺、气候变化和粮食浪费给传统农业模式带来了不小的压力,要应对这些挑战,需要政府、投资者和创新农业技术的共同努力。这是可以做到的,但我们需要打破这个现有的农业体系。