作者:马特·麦金塔
科技不断改变农民饲养动物和种植作物的方式
不久前,智能手机还很少见。同样,互联网也没有出现那么长时间。尽管如此,这些技术和其他技术已经彻底改变了我们的生活和工作方式——包括农业和牧场。
使我们能够更有效地种植作物和饲养动物的技术在世界各地产生了巨大的影响,包括在加拿大。近几十年来,“精准农业”这个总称通常被用来描述农民和牧场主可以用来改善粮食和农业材料生产方式的工具和技术。
“精确”是什么意思
精准农业的确切定义有些难以确定。机构,例如密歇根州立大学一所以农业研究和农业项目而闻名的学校是这样定义的:
“精准农业(又名精准农业、精准农业)使用不同的技术工具以及数据收集和解释,使农业更加高效……精准农业始于拖拉机的GPS导航,使其能够根据田地的地图坐标自动驾驶。随着帮助农民确定灌溉、肥料和种子比例以提高产量的新方法的开发,农业技术不断扩大和发展。”
今天的精准农业技术规模庞大,数量多样。从卫星引导的拖拉机和自动机器人到无人机和土壤分析传感器,每一种都是为了帮助农民和牧场主提高效率,用更少的钱生产更多的产品。
有了合适的应用程序,即使是普通的智能手机也能成为强大的精准农业工具。那些正在生长的作物可以通过接收即将到来的天气模式和潜在病原体压力的通知来更好地计划他们的一些管理任务。那些有牲畜可以确保他们的谷仓和其他农场结构保持安全,并为里面的动物提供最佳的气候条件。同样,智能手机可以与可扫描的牲畜标签结合使用,以保持整个价值链的食品可追溯性。
例如,当谈到肥料时,许多技术的设计都是为了帮助在一年中的正确时间将正确类型和数量的肥料送到需要的地方。这些“可变速率”工具可以以新设备设计或软件的形式出现,农民可以通过平板电脑或智能手机控制这些设备或软件。
环境效益
精密技术帮助农民和牧场主节省投入资金,即生产作物和牲畜所需的肥料和种子等材料。这也带来了许多环境效益。
确切地知道在一个特定的地方需要多少肥料部分领域例如,它有助于减少过度使用的风险。通过采取措施确保该地区没有不必要的肥料,农民可以减轻肥料进入水道的风险。同样,更好地了解田地的土壤结构可以让种植者更有能力使用更有可能留在田地里的产品。
另一个例子是使用GPS在野外更有效地驾驶,因为在拖拉机上行驶的时间越短意味着燃料排放越低。诸如产量监测器之类的工具——当联合收割机在田地中行驶时跟踪作物收成的设备——还可以突出显示哪些地区需要更多或更少的肥料以提高产量。这意味着第二年,农民可以调整特定土地的养分用量,避免过度施肥。
精密农具——常见的例子
一些精密工具农民已经使用多年,而另一些则相对较新。以下是当今常用的一些例子,以及新兴技术:
全球定位系统
GPS技术是现代精准农业的基础。农民能够准确地知道他们在田地里的位置,这使他们能够非常精确地种植、收获和耕种管理作物。随着时间的推移,GPS的精度不断提高,以至于大型拖拉机和设备可以处理到厘米级的空间差异。GPS传感器还可以用于远距离跟踪牲畜。
Auto-steer
利用GPS技术作为引导,自动转向允许拖拉机和联合收割机自动调整其行驶路径。结果是非常均匀的作物行。虽然看起来没什么大不了的,但更直的行可以让农民更有效地管理和收获庄稼。行与行之间更一致的间距也有助于作物更有效地生长。
无人驾驶飞机
无人机可以用于一系列农业工作,它们的能力正在不断被探索。例如,现在很常见的是,无人机被用来侦察田地里的害虫和作物受损情况。当与红外线等不同类型的成像相结合时,它们还可以告诉农民很多关于土壤和作物健康的信息。有些人甚至用无人机喷洒庄稼,或者有策略地施肥。
卫星
像无人机一样,卫星也越来越多地用于现场成像,也就是说,使用许多不同类型的成像来显示地面上发生的事情。无人机和卫星都可以显示水分含量、作物覆盖总量、土壤类型以及许多其他对作物生产重要的信息。
浮动利率的技术
农民使用喷雾器、货车、播种机和其他设备来播种、施用作物保护产品和肥料。从历史上看,该设备经过校准,可以在整个油田均匀地施用一定量的产品。可变费率工具使农民能够在不同地区施用不同数量的农药。例如,如果从土壤采样中收集的数据显示部分田地不需要额外的肥料,但邻近的部分需要更多的肥料,可变速率技术这样农民就能计算出差额。
监测技术
人工智能(AI)和传感器技术正以多种方式得到应用,并不断完善,以帮助农民领先于潜在问题。例如,面部识别摄像头系统和小型传感器开始被用于监测牲畜,以寻找它们可能生病的迹象,而机器学习软件可以与无人机成像相结合,以识别田间作物中原本看不见的杂草。
机器人和自主设备
尽管还不普遍,但目前已有和正在开发的自动化农业设备范围非常广泛。从小型人工智能驱动的除草机器人到大型自主多平台机器,田间机器人的设计旨在减少生产作物和种植所需的资源牲畜,同时帮助农民解决劳动力挑战和时间限制。
复杂性和费用
不用说,精准农业可以意味着很多事情,但可用的各种软件和硬件工具凸显了重大机遇。
当然,这不是放之四海而皆准的——农民和牧场主必须找到最适合他们的需求、目标和农场经营条件的工具。由于许多精准农业技术都很昂贵,这一点尤其正确。无论如何,对新工具和新技术的投资和研究,以及如何让更多农民获得这些工具和技术的战略,仍在继续增加。
用更少的资源,更有效地生产更多的食物和材料。这就是精准农业的目标。
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