未來農(nóng)業(yè)很發(fā)達(dá) 無需金坷垃

　　創(chuàng)見干貨：科技潮流已經(jīng)影響了人類生活的各個(gè)方面，農(nóng)業(yè)也不例外。未來，在高科技的幫助下，種田不再是傳統(tǒng)農(nóng)家人的象征，而是一項(xiàng)工業(yè)化，系統(tǒng)化的工程。無人機(jī)、GPS、傳感器等科技設(shè)備會(huì)滲透進(jìn)農(nóng)業(yè)的方方面面，播種、除草、除害蟲、灌溉等都可以通過技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)，真正實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化。

如今的農(nóng)業(yè)已經(jīng)轉(zhuǎn)化為了很多生活在20世紀(jì)里的農(nóng)民也許都不明白的高科技產(chǎn)業(yè)。畢竟，100年前左右，美國(guó)農(nóng)業(yè)才從動(dòng)物耕種時(shí)代走向機(jī)械化時(shí)代。在過去的20年間，全球定位系統(tǒng)（GPS）、電子傳感器以及其他的新工具被運(yùn)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，推動(dòng)農(nóng)業(yè)發(fā)展，走向科技時(shí)代。

　　現(xiàn)代一臺(tái)先進(jìn)的大型拖拉機(jī)除了配備常規(guī)的空調(diào)和立體聲音響系統(tǒng)，在駕駛室里還有電腦顯示器，可以監(jiān)控顯示拖拉機(jī)狀態(tài)、作業(yè)區(qū)域，還可以操控其他附屬的設(shè)施，如播種機(jī)。

　　就像現(xiàn)代科技發(fā)展一樣，這僅僅是個(gè)開始。在未來農(nóng)業(yè)中，自動(dòng)駕駛機(jī)械和無人機(jī)種植將會(huì)成為常態(tài)，這種農(nóng)業(yè)模式也就是所謂的精細(xì)農(nóng)業(yè)。

　　這些高科技設(shè)備運(yùn)用在農(nóng)業(yè)上的最終目的就是在經(jīng)濟(jì)上和環(huán)境保護(hù)上實(shí)現(xiàn)化。水、肥料、殺蟲劑、燃料、勞力等的投入最小化，而作物的產(chǎn)量化。

　　全球定位系統(tǒng)

　　全球定位系統(tǒng)通過至少三顆衛(wèi)星的同步定位能夠給出地球表面任何一點(diǎn)的具體位置信息，所以一臺(tái)配有GPS接收系統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械可以識(shí)別其在作業(yè)區(qū)域的準(zhǔn)確位置，并通過調(diào)整運(yùn)作方式化該地區(qū)的產(chǎn)量。

　　就拿土壤肥力來說，農(nóng)民可以使用GPS定位預(yù)選土地，然后收集土壤樣本。實(shí)驗(yàn)室分析樣本，并給出該地理區(qū)域土壤肥力圖。這本質(zhì)上是一個(gè)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，專門處理地理位置系統(tǒng)以及肥力地圖。通過這樣地圖，農(nóng)民可以計(jì)算出某地區(qū)所需的施肥量，變量施肥技術(shù)（VRT）可以精準(zhǔn)地提供必需的量。這一過程就是我們所說的精細(xì)化農(nóng)業(yè)的典范。

　　信息分析工具

　　精細(xì)化農(nóng)業(yè)的成功必需以來三個(gè)方面。首先，的地理位置信息，這點(diǎn)土壤肥力地圖可以實(shí)現(xiàn)；其二，理解地圖，并基于地圖作出分析決策的能力。計(jì)算機(jī)模型可以在數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)方面分析變量之間的關(guān)系，如土壤肥力和產(chǎn)量之前的關(guān)系，決定也通常是在計(jì)算機(jī)模型的輔助下作出的。最后，農(nóng)民必須有工具去實(shí)現(xiàn)基于以上信息制定的計(jì)劃。例如，之前提到的VRT施肥機(jī)就能自動(dòng)根據(jù)地圖數(shù)據(jù)施肥。還有一個(gè)例子就是根據(jù)土壤類型調(diào)整播種量以及使用傳感器去監(jiān)測(cè)種子發(fā)芽率、疾病和害蟲，這樣殺蟲劑只有在需要的時(shí)候才會(huì)發(fā)揮作用。

　　地理位置信息不僅僅局限在土地肥力地圖等方面，甚至衛(wèi)星地圖可以反應(yīng)某片地區(qū)的作物的健康狀況，這種遠(yuǎn)程遙感地圖通常是通過飛機(jī)采集。但是現(xiàn)在無人機(jī)可以可以獲取高清作物和農(nóng)田的特征。無論是通過肉眼觀測(cè)這些地圖，還是通過電腦分析，反光區(qū)域的不同都與作物健康程度和土壤類型存在某種關(guān)聯(lián)。比如，患病的區(qū)域明顯會(huì)比健康區(qū)域更暗。一旦發(fā)現(xiàn)患病區(qū)域，那么就要對(duì)該區(qū)域采取進(jìn)一步的措施。無人機(jī)的優(yōu)勢(shì)就在于單次飛行的成本低，獲取的圖片質(zhì)量高，但是無人機(jī)農(nóng)業(yè)運(yùn)用相關(guān)法規(guī)仍在不斷完善中。

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　　自動(dòng)化

　　憑借著GPS以極化的方引導(dǎo)農(nóng)業(yè)器械，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化引導(dǎo)，比人類駕駛員更加靠譜。完全自動(dòng)化的機(jī)械已經(jīng)開始在小規(guī)模、收益高的部署，如葡萄園、苗圃以及一些水果和蔬菜種植基地。

　　自動(dòng)化機(jī)械可以取代人類進(jìn)行枯燥，重復(fù)的工作，如手工收割蔬菜。在傳感器技術(shù)的幫助下，機(jī)器可以偵測(cè)諸如作物位置，莖干和葉子的大小，然后傳至機(jī)械臂進(jìn)行操作。日本在這方面處于領(lǐng)先地位，一般來說，日本的農(nóng)業(yè)是小規(guī)模的，而且機(jī)器人產(chǎn)業(yè)在日本很發(fā)達(dá)。但是自動(dòng)機(jī)械在美國(guó)越來越普及，尤其是在加利福尼亞。

　　飛行器的發(fā)展使得無人機(jī)取代人類，進(jìn)行田地勘察成為可能，這些無人機(jī)配有攝像頭和手型的夾持器。常規(guī)的勘察工作，如害蟲狀況，農(nóng)場(chǎng)主需要走到很遠(yuǎn)的田地里去，在樣本田摘取葉子，反過來看看背面有沒有害蟲。研究人員已經(jīng)研究出可以取代人類這種工作的飛行器。

　　遺傳學(xué)與技術(shù)手段的交集

　　HTPP是一項(xiàng)先進(jìn)的，即將到來的精細(xì)農(nóng)業(yè)技術(shù)，處于遺傳學(xué)、傳感器和機(jī)器人的交叉口。該項(xiàng)技術(shù)被運(yùn)用于開發(fā)新品種，提升作物的某項(xiàng)能力，如營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量，抗旱性、抗蟲性。HTTP技術(shù)通過多個(gè)傳感器監(jiān)測(cè)作物重要的物理參數(shù)：高度、葉片數(shù)、大小、形狀、角度、顏色、枯萎程度、莖干直徑、果實(shí)數(shù)等等。這些表型特征是由內(nèi)在的基因決定的，科學(xué)家將這些參數(shù)與已知的基因進(jìn)行對(duì)比，從而研究出特定的作物變種。

　　在過去的幾十年里，農(nóng)作物產(chǎn)量已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，在現(xiàn)代這些技術(shù)的幫助下，未來的發(fā)展難以想象，高科技在農(nóng)業(yè)中的運(yùn)用愈加成熟。10年后，看到這樣的景象不要驚訝：你開車在農(nóng)村的公路飛馳而過，看到小型直升機(jī)在農(nóng)田上空飛過，降落在農(nóng)田上，伸出機(jī)械臂檢查作物的葉子，攝像頭查看害蟲情況，一切工作做完之后，升起，前往下一個(gè)既定的地點(diǎn)進(jìn)行勘察。這一切都在人類的掌控之中。