在过去二十年中,全球初级作物产量增长了50%以上。农业公司是如何在20年内将产量翻一番的?面对不断增长的全球人口,他们如何取得更令人振奋的成果?简而言之,就是不断创新农业技术。
现在,考虑一种基于大数据采集分析的解决方案,帮助农艺专家评估田间投入对作物的表现,并揭示作物管理过程的弱点。然而,基于人工智能的农业创新的大规模采用仍然受到最终用户对算法普遍缺乏信任。好消息是,可解释的人工智能系统正在快速发展,这意味着越来越多的种植者能够从数据中了解农场的运作情况。
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农业创新不仅仅是机器取代体力劳动。它们还涉及流程的自动化和由特定数据驱动触发的即时行动。
最后,自动操作被触发(例如田间灌溉)。这就是农业产业趋势在实践中的作用。
五、垂直与室内农业
全球气候变化导致极端天气条件,进而导致农业用地短缺。政府和企业正在共同努力,将农业创新理念带到人口稠密的城市地区、沙漠和其他传统农业实践和方法不起作用的土地上。
控制环境农业(CEA)是农业领域的关键新技术之一,它将决定可持续农业的未来。CEA使用光照、湿度、空气温度和营养物质的正确组合,以确保植物在生长的任何地方都能获得所需的一切。
CEA使室内和垂直农业的农业趋势成为可能。室内和垂直农场几乎可以在世界任何地方建造,而不考虑周围的地理和气候条件。
想象一下,一个大型农业综合体在沙漠中央生产各种作物,或者在空间站内有一个农场。这不再是科幻小说。农业的未来趋势已经出现。
除了能够在几乎任何气候和天气条件下种植作物外,垂直农业的好处还包括:
* 将病虫害风险降至最低
* 减少了对化学品、杀虫剂和除草剂的使用
* 降低劳动力和收割机械成本
* 全年不间断生产
* 精确的灌溉系统,可减少90%的用水
* 对农场条件进行实时监测和控制,以维持每个工厂的完美条件
* 土地维护、机械、劳动力和除草剂方面的节约大大超过了初始投资
垂直农业与农业中的新技术直接相关,如水培和气培,这些技术使用液体营养介质代替土壤种植植物。
垂直农业中使用的另一种可持续农业技术是水培,指的是同时种植植物和鱼类。在水产养殖中,植物为鱼类净化水源,而鱼类则为植物提供营养。
六、地理信息系统
在农业方面,田地产量取决于土地开发的质量和可持续性。这就是为什么土地评估和管理如此重要。过去,土地管理依赖于实地样本分析、物理观测,当然还有大量的经验判断。
今天,地理信息系统(GIS)正在快速发展并改变土地管理的方式。GIS解决方案能够通过硬件、软件和大数据实现任何领域或其他地理实体的空间表示。硬件-卫星、全球定位系统、无人车辆或无人机-接收并定位数据点,然后将数据点传输到集成的中央系统并由其进行分析。最后,种植者会得到一张地图,显示最新的作物位置和健康状况、降水量、地形细节、土壤类型和海拔、施肥统计数据、风速和风向、洪水、坡面、田地侵蚀等。精确的数据集可以根据业务需求和现场规范进行定制。
在讨论农业的未来趋势时,你可能听说过“卫星农业”一词,因为卫星仍然是为GIS提供数据的核心硬件设备。然而,无论用于GIS的设备是什么,GIS系统的实际意义包括:
* 灌溉地形测绘,排水建模
* 牲畜监测,放牧管理
* 洪水、侵蚀和干旱控制
* 作物长势监测,农田产量预测分析
* 土地退化估计分析
* 病虫害防治及预警
* 田间灌溉参数分析
* 土地侵蚀监测和管理
2023年,农业与传统的农业概念几乎没有任何共同之处。去年,共有128亿美元投资于食品和农业技术,有充分的理由预计2023年将创下新的投资记录。
面对包括破纪录的人口增长和气候变化在内的全球挑战,农业和农业的可持续发展趋势势在必行。确保足够的粮食满足不断增长的需求的唯一手段是在农业中不断创新。
来源:航天科技与农业、国家大豆工程技术研究中心