科技成就现代农业

时间：2015-09-30  来源：

TimMalterer是美国的第四代农民，当他还是个孩子时就开始在他家的土地上劳作。他的很多农业知识来自他的父母，而他的父母则来自祖父母，这样代代相传下来。算起来，在他28岁时，Malterer已经有了20多年的实际耕作经验，他也从世代相传的这些农耕经验中受益匪浅。

不过，现在开始认识到在农耕知识方面计算机可能更有优势。去年，他在为自己的玉米作物施氮肥时，考虑了各种因素(包括降雨和土壤条件)，准备每英亩施氮肥20-30磅，但他使用的TheClimate公司的一个名为NitrogenAdvisor(氮顾问)的分析工具推荐每英亩40-50磅。

“在绝大多数时候，我们都会使用这些工具，我们和我们父母掌握的那些直觉和实际经验，给了我们一些知识，而新的技术给我们提供了更有针对性的方法。”他说。

有些地块上Malterer会根据自己的经验，而有些土地上他会接受软件的建议。到了收获季节，采用了软件建议量的土地产量明显要高一些。“这么做我们的前期投入要高些，但回报明显也更高。”他说。

实际上，越来越多的农民正在使用复杂的IT系统来帮助他们耕作。他们采取先进的分析工具和复杂的软件，以更好地对农业生产进行规划和管理。他们甚至开始使用一些更尖端的技术，如卫星图像和无人驾驶飞机，很快机器人也将进入农业。

“我们看到大量的新技术进入农业领域，让农场得以实现更精细化的管理，这一切就是在近几年内发生的。”TheClimate公司营销副总裁AnthonyOsborne表示。TheClimate是农药和农业生物技术公司Monsanto的子公司。

正如许多其他行业，技术正在改变传统农业，使粮食生产更有效率，作物产量更高。同样重要的是，技术使农民以更环保的方式进行农业生产。

“在农业领域，IT还有很大的机会来改变农场的经营和日常管理。”埃森哲提供精密农业服务的数字实践部门董事总经理AnkurMathur说。

事关人类生存

随着全球人口数量持续走高，饥饿问题成为高悬在我们头上一般利剑。在这样的背景之下，利用各种IT技术来增加产量，同时降低对资源的消耗，既有助于提供更多的食物来满足人类所需，同时，也能更好地保护我们的环境。

“IT技术的应用最直接的意义是确保粮食安全，这事关我们每一个人。”美国农业部国家食品和农业研究所所长桑尼拉马斯瓦米表示。

根据联合国的统计信息，到2050年地球要养活全球95亿人——这是一个常被引用的数字。然而，在人类对食物总量需求上升的同时，可耕作的农田和水的供应量都在下降，也就是说我们必须在更少的土地上生产出更多的食物。

“在这样的条件下，我们要保证全球人吃饱真的很难，不只是美国在全球都一样。”拉马斯瓦米说，“我们需要采用一些根本性的措施，来提高粮食的生产能力，而且是在上述约束条件之下，此时技术就变得极为重要。”

Mathur说，粮食生产的计算机化是农业在几千年来发生最重要的技术革命之一，在之前是机械犁的发明。

实际上，这种技术革命早在几十年前当拖拉机制造商把计算机放进他们的设备就开始了。这些计算机不仅帮助农民提高了生产效率，提升了控制水平，同时也获得了之前从来没有过的宝贵数据。随着计算机变得更加专业，并与GPS技术相结合，农民们能够对他们的车辆行进路线进行编排，从而能在特定地点播下指定数量的植物种子。在收获的季节，农民可以收集每个地方庄稼的产量数据。

新技术的回报

34岁的AaronAult也是美国第四代的农民。他在农场里长大，他在印第安纳州拥有约3000亩土地，种有玉米、大豆，还养了3000头牛。他亲眼目睹了IT革命给农业带来的巨大变化。

AaronAult还记得很多农民用一张作物产量图来记录各个地块的产量，这些信息很有趣，但多年来它没有多大的战略价值。

“这张图上会记录每个地块的产量，据此我们知道今年的收成如何，除此之外，这个图就没有其他的价值了。而今天通过与GPS结合，我们就可以确切知道各个地块的产量，从而优化明年的生产安排。”AaronAult介绍说。AaronAult是普渡大学OpenAg技术和系统集团高级研究工程师，致力于将开源项目应用到农业。

显然，像其他行业一样，农业经营者学会了如何利用IT技术，并把它们与与较新的其他技术结合来赚取实际的回报。比如，农民正在和其他专业人士一样，借助大数据分析和云计算技术，对所获取的那些数据以前所未有的方式进行存储、组合和分析。这赋予他们新的能力，这种能力不仅帮助他们做出更好的决策，同时也让他们在更精细的级别上来解决问题，比如他们的规划不只是就整个农场，而是可以具体到每亩甚至具体到某1平方米的土地。

这意味着农民可以根据土壤条件、水和其他因素详细规划他们种植什么、种多少以及种在哪里。他们可以更有目标地使用的水、营养素和其他物质(如杀虫剂)，从而减少浪费，以减少对环境的影响。

“你开始看到大量颠覆性技术的人进入农业。”Ault说。

行业领导者率先采用IT技术

在农业世界，一些世界知名的公司扮演了IT技术引领者的角色。

迪尔(Deere&Co.)有限公司是约翰·迪尔品牌机械的制造商。迪尔公司车载应用总经理RonZink介绍说，出于监控设备运行状况、方便维修的目的，迪尔公司在上世纪70年代末期首次在其收割机和拖拉机上装备计算机。从那时开始，约翰迪尔的计算机系统一直在不断改进和完善。

在上世纪90年代后期，迪尔在它所有的设备中配备计算机系统，其中连接各个控制模块的数据总线为控制喷雾机、打包机、播种机创建了一个生态系统。

后来有一些新的技术公司加入进来，帮助农民实践今天所说的精准农业。迪尔公司的产品包括AutoTracGPS辅助控制转向系统，它让设备操作员可以双手离开方向盘;JDLink，使机械设备可自动将地块上的数据上载到云端，同时允许农民把播种或施肥指令以及操作信息下载到机械设备中;MachineSync，通过使用GPS数据基于天线或卫星照片生成地图，以提高种植、播种、喷涂和营养效果。

“精准农业是拖拉机问世以来最重要的技术进步，它不仅将成为这个行业的未来，而且也将成为未来世界食物供应的未来。”Zink说。

发现新的能力

在精准农业领域另一个熟悉的名字是LandO'Lakes公司。这家位于明尼苏达州的食品制造商是美国第二大采用会员制的农业合作社，公司副总裁、CIOMichaelMacrie介绍说，LandO'Lakes的目标是提高生产量，同时最大程度地保护环境。

为此，LandO'Lakes于2010年涉足数字农业。公司开发和部署各种技术，用来帮助粮食生产者更有效、更低成本、同时更可持续地进行生产。今天，LandO'Lakes提供的多种技术都涉及农业服务。例如，其R7精准农业工具分析大量的数据点，如种子的生长记录和卫星图像，以确定哪些种子在哪些地块生长得最好。

今年，LandO'Lakes还发布了R7地块监测系统，该系统通过分析卫星图像来发现有问题的区域并将警报发送给农民。Macrie解释说，该工具让种植者能及时发现他们以前通过步行或驾车难以发现的问题，管理范围可能达数千英亩。虽然农民也可以自己发现哪块土地出了问题，但这个系统会比人快得多，从而为农民尽早采取行动赢得时间。另外，R7地块监测系统还可以准确定位问题区域，从而避免了浪费。

“所有这一切都可以帮助农民快速决策，这在以前是很难想象的。”Macrie说，其好处也是显著的。比如，这些地块每英亩能收获4000-4800加仑玉米，而美国平均水平才是1360加仑。

“还有更多的技术，包括更多计算能力，可以应用到农业中，其中的技术组合甚至要超过把人类送月球的阿波罗航天器中所用的技术。”他说。

而之所以有今天的局面，在业内人士看来是一些关键IT技术的进步，才让农民使用这些系统成为可能。一个是云计算，它允许农民和其他农业专家可以存储海量的数据，这些数据可以来自各种数据源，例如农场、天气卫星、历史记录、土样、学术研究实验室和农业公司。

其他推动因素还包括高速互联网服务和移动技术的进步，它们让农民需要实时访问和共享数据时保持与数据源的连接，即使他们正在地头操作设备。

大数据和分析工具的崛起也是重要驱动力，现在农民可以从收集的所有信息中获得实时洞察，其中GPS发挥了重要作用，它把数据和位置结合了起来。在此之上还有一些更新的技术，如装有摄像头的无人驾驶飞机和可以放置在土壤中或者放在一些植物中的传感器。

未来，农民可能很快将使用机器人到田间进行巡检、除虫、除草，以及把各种问题及时反馈给农民。而把所有这些聚集到一起的关键技术就是新兴的物联网。像其他的行业一样，农业正在形成传感器和各种设备的生态系统，这些传感器和设备收集大量数据，并把这些数据传输给分析引擎进行分析，然后将结论传回给农民和农业机械设备。

这些新的农业技术在农作物的生产中使用最多，但专家说，在其他行业，如畜牧业和渔业管理等，先进的IT系统在不同程度上也在被使用。

保护我们的地球

实际上，农业行业这些高科技的方法在全球各地都有使用，只是在美国和其他发达国家的农民可能有更多的硬件和应用程序可供选择，但发展中国家的农民选择也在逐渐增多。部分原因在于互联网的触角延伸到更多的农村地区，同时移动服务的成本和其他相关技术的使用成本正在下降。

“今天，我们已经很难发现有不用计算机也不用手机或平板电脑的农民。像我们所有人一样，他们接受了最新的技术，正在探索如何用它来帮助他们的农业生产和经营。”一家从事农业相关咨询服务的分析师表示，“因为他们发现这些技术可以帮助他们更精确地使用肥料、水，减少浪费，以及更有效地使用设备。这可以节省资源和金钱。另外它不只是省钱，也是关乎地球的可持续发展。”

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