当高科技走进农业,美国农业科技对我国农业的

作者:农业

在中国,现代化的高科技已步入农业生产,给农业带来了翻天覆地的变化。在未来,农业生产不再是需要驾驶拖拉机去耕地,而是分析数据,智能化种田。美国农业一直走在世界前列,那他们是如何发展的呢?

小时耕作、自动驾驶拖拉机、无人多用途收割机…这些设备不再是科幻小说的想像,今日的农业已经开始拥抱各种创新科技。 在人们印象中农民辛苦挥汗播种、祈求风调雨顺五谷丰收的那些画面,其实从未精确反映农业科技;美国威斯康辛州戴恩郡的作物与土壤部门代表官员HeidiJohnson表示,农民其实是最具创意的“能工巧匠”。 面对农耕设备的科技化议题,农人们通常都得自己解决;因为有块地的那位王老先生不太可能拥有一个IT部门。美国威斯康辛大学麦迪逊分校副教授BrianLuck表示:“农民朋友们不只能自给自足,也擅长于在开发能贴近他们需求的东西上掌握先机。”他补充,其实现在看到的许多新兴农业科技,都是农民们自己的发想。 美国威斯康辛州在不久前举行了一场“农业科技展”,现场不只能看到大型收割机、农业用直升机,参观者还能亲自尝试并与其他同业探讨最先进的农业科技,包括能连结至云端进行分析、改善农作物产量的感测器,以及能分担劳力的机器人。 无人机在今日的农业科技中也扮演了一个角色 你可能不知道,无人机、机器人、分子科学、云端服务,以及气候变迁背后的巨量资料分析,已经是当代新农民每日闲话的议题。而Luck表示,农业领域的下一件大事,并非管理单一大农场,而是许多个小规模单位:“藉由透过GPS与地图科技的进展,我们的目标是管理个别区域内的农地灌溉辆、施肥量,并精细到每一株作物。” 农民需要能即时处理分析农场资料的方案 如此精确的农业耕作科技,能让农民们即时观察、量测作物的状况并作出回应;Luck指出:“资料是其中的关键。” 美国明尼苏达州农业合作社LandO“Lakes旗下的农业顾问子公司WinfieldSolutions业务经理LarryFiene接受EETimes美国版编辑访问时表示:”农民们会想要立即知道农作物何时“不舒服”,以及原因所在;“他表示,农民最需要的高科技方案,包括能告诉他们土壤肥沃度的感测器,甚至精细到土壤颗粒中的化学/矿物质成分比重。 此外Larry指出,农民们也会想知道:”土壤营养成分传递到作物的流速;“因此农民需要即时性的资料,以及所需的感测器、诊断工具。 农业技术供应商JohnDeere的FieldConnect是一套能监测湿度并将资料传送上线,让农民即时做出是否需要灌溉的决定 去年底,美国国家食品及农业研究所总监SonnyRamaswamy首度提出”农事联网“这个名词,但它也并非全新概念,因为农民们已经在实践;Luck指出:”他们收集来自空气与土地的资料藉由放飞无人机、在施肥与喷药设备中布署作物感测器,以及把湿度感测器推入土壤。“ 不过Luck也指出,农民们缺乏能满足需求、具成本效益的宽频连结技术;现在就算是在偏远地区,农民们也能连上网际网路例如透过卫星;但是其可取得性与连线成本对他们来说不太友善,因为农民们得处理越来越大量的资料流。 现在农民们是会用SD卡或随身碟,来储存在农场上收集到的资料,再带回家输入电脑、传送至服务机构让顾问或农作物专家进行分析;整套流程可能得花上几天。若农场设备终端节点具备足够运算能力,可以处理或编辑原始资料,再将其中最必要的部分直接传送至云端呢?这样的自动化程序将会是即时运作的,Luck指出:”我们正朝着这样的方向迈进。“ SpectrumTechnologies开发的可携式土壤湿度感测器 高科技农场上的机器帮手 戴恩郡作物与土壤部门的Johnson表示,今日的农场规模越来越大,农民们有很大范围的耕地面积,因此他们也正在积极寻求:”能从各方面提升产量,以及因应农业劳动力短缺问题的解决方案。“ 机器人正准备大举进军农耕领域,例如有一种能在玉米丛中窜来窜去的小型机器人,可以在夏季末开始播种,甚至在成熟的玉米收割之前;还有一种挤牛奶机器人也正兴起,但价格仍非常昂贵;Johnson表示,比起真人挤牛奶的手法会因人而异:”乳牛们其实更喜欢机器人稳定、力道一致的“手感”。“ Rowbot推出的小型农耕机器人,可以在玉米丛中跑来跑去播种 不需要操作员的自动转向拖拉机也已经问世,但威斯康辛大学麦迪逊分校的Luck表示:”当然,那总是会引发一些忧虑;例如若一台500匹马力、无人驾驶的机器突然失控,冲向农舍怎么办?“ 但农民们其实已经开始尝试较小型的无人操作机器,也为24小时的农耕开启了大门;因为不需要人力,不必睡觉的机器能让农民坐享丰收之乐;而Luck认为,在无人驾驶车辆上路之前,应该可以先看到无人驾驶拖拉机在农场上工作。 这种超大型的收割机具备智慧感测器,能监测收割到的玉米或干草重量,并估算出产量与收割面积 当农业遇上科技 农民们通常会根据自己的经验法则来做决定,根据这个诀窍再加上农民们基本上具备的创新天性;农业为想尝试新工具、新演算法与分析技术的科技业者提供了一个完美的试验场。 美国硅谷的农业与食品相关技术新创公司正夯,聚焦农业科技的研讨会快速增加;CleantechCorp.的统计数据显示,农业与食品科技的投资额呈现大幅成长的趋势,在2014年相关领域投资金额达到11.4亿美元,投资案数量有176件。 让创业者与各家企业对农业与食品领域兴趣浓厚的原因,还包括根据联合国统计,全球需要粮食的人口数到2050年将达到90亿;Luck表示:”这意味着我们需要在未来40年内,将粮食生产量提高一倍。“虽然在理论上,新科技能让农耕”有种就有收获“,但仍有风险;Johnson表示:”天气是个问题;“农民们无法掌控老天爷的脾气。 为了收集更多精确的科学资料,像是Johnson这样的官方部门研究员,需要农民们持续好几年采用相同的技术;但如果出了什么问题,农民们就不会再想要重复那些产量不佳的实验。”这通常都是强迫推销,“Johnson表示:”因为农民们认为这是在浪费钱。“ 正如Winfield的Fiene所言,农业有三成到四成的产量,是天气决定的;靠天吃饭或许仍是农民们难以摆脱的宿命,但藉由最新的农业科技,还是可以当个快乐的农夫!

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农业是世界上历史最悠久的产业,至今已有上万年的历史了,没有任何一个行业的存在史比农业更悠久。因为这样,所以人们对农业的印象还是停留在传统方面,跟“现代化”、“高科技”等词汇毫不挂钩,其中,农业未来的真正方向就是高科技行业。

24小时耕作、自动驾驶拖拉机、无人多用途收割机……这些设备不再是科幻小说的想像,今日的农业已经开始拥抱各种创新科技。

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图片:高科技农业

在人们印象中农民辛苦挥汗播种、祈求风调雨顺五谷丰收的那些画面,其实从未精确反映农业科技;美国威斯康星州戴恩郡的作物与土壤部门代表官员Heidi Johnson表示,农民其实是最具创意的“能工巧匠”。

在人们印象中农民辛苦挥汗播种、祈求风调雨顺五谷丰收的那些画面,其实从未精确反映农业科技;美国威斯康辛州戴恩郡(DaneCounty,Wisconsin)的作物与土壤部门代表官员HeidiJohnson表示,农民其实是最具创意的“能工巧匠”.

如果用一个单词形容目前一些国家的农业现状,会是这样的:

面对农耕设备的科技化议题,农人们通常都得自己解决;因为有块地的那位王老先生不太可能拥有一个IT部门。美国威斯康星大学麦迪逊分校副教授Brian Luck表示:“农民朋友们不只能自给自足,也擅长于在开发能贴近他们需求的东西上掌握先机。”他补充,其实现在看到的许多新兴农业科技,都是农民们自己的发想。

美国威斯康辛州在不久前举行了一场“农业科技展(FarmTechDaysShow)”,现场不只能看到大型收割机、农业用直升机,参观者还能亲自尝试并与其他同业探讨最先进的农业科技,包括能连结至云端进行分析、改善农作物产量的感测器,以及能分担劳力的机器人。

以色列、荷兰是高科技农业;

美国威斯康星州在不久前举行了一场“农业科技展”,现场不只能看到大型收割机、农业用直升机,参观者还能亲自尝试并与其他同业探讨最先进的农业科技,包括能联结至云端进行分析、改善农作物产量的感测器,以及能分担劳力的机器人。

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美国是现代规模化农业;

无人机在今日的农业科技中也扮演了一个角色

新西兰是生态农业;

无人机、机器人、分子科学、云端服务以及气候变迁背后的巨量资料分析,已经是当代新农民每日闲话的议题。而Luck表示,农业领域的下一件大事,并非管理单一大农场,而是许多个小规模单位:“借由透过GPS与地图科技的进展,我们的目标是管理个别区域内的农地灌溉辆、施肥量,并精细到每一株作物。”

无人机在今日的农业科技中也扮演了一个角色

中国是传统农业;

农民需要能即时处理分析农场资料的方案。

你可能不知道,无人机、机器人、分子科学、云端服务,以及气候变迁背后的巨量资料分析,已经是当代新农民每日闲话的议题。而Luck表示,农业领域的下一件大事,并非管理单一大农场,而是许多个小规模单位:“藉由透过GPS与地图科技的进展,我们的目标是管理个别区域内的农地灌溉辆、施肥量,并精细到每一株作物。”

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精确的农业耕作科技能让农民们即时观察、量测作物的状况并作出回应。Luck指出:“资料是其中的关键。”美国明尼苏达州农业合作社Lakes旗下的农业顾问子公司Winfield Solutions业务经理Larry Fiene表示:“农民们会想要立即知道农作物何时‘不舒服’以及原因所在”。他表示,农民最需要的高科技方案,包括能告诉他们土壤肥沃度的感测器,甚至精细到土壤颗粒中的化学、矿物质成分比重。此外Larry指出,农民们也会想知道:“土壤营养成分传递到作物的流速,因此农民需要即时性的资料以及所需的感测器、诊断工具。”农业技术供应商John Deere的Field Connect是一套能监测湿度并将资料传送上线,让农民即时做出是否需要灌溉的决定。

农民需要能即时处理分析农场资料的方案

农业的近代史及未来发展,亦如其它行业般,一路升级。

去年底,美国国家食品及农业研究所总监Sonny Ramaswamy首度提出”农事联网“这个名词,但它也并非全新概念,因为农民们已经在实践。Luck指出:“他们收集来自空气与土地的资料借由放飞无人机、在施肥与喷药设备中部署作物感测器,以及把湿度感测器推入土壤。”不过Luck也指出,农民们缺乏能满足需求、具成本效益的宽频联结技术,现在就算是在偏远地区,农民们也能连上网际网路例如透过卫星。但是其可取得性与连线成本对他们来说不太友善,因为农民们得处理越来越大量的资料流。

精确的农业耕作科技,能让农民们即时观察、量测作物的状况并作出回应,美国农业技术供应商JohnDeere的FieldConnect是一套能监测湿度并将资料传送上线,让农民即时做出是否需要灌溉的决定

什么是高科技农业?

现在农民们会用SD卡或随身碟储存在农场上收集到的资料,再带回家输入电脑、传送至服务机构让顾问或农作物专家进行分析,整套流程可能得花上几天。若农场设备终端节点具备足够运算能力,可以处理或编辑原始资料,再将其中最必要的部分直接传送至云端呢?这样的自动化程序将会是即时运作的,Luck指出:“我们正朝着这样的方向迈进。”

现在农民们是会用SD卡或随身碟,来储存在农场上收集到的资料,再带回家输入电脑、传送至服务机构让顾问或农作物专家进行分析;整套流程可能得花上几天。若农场设备终端节点具备足够运算能力,可以处理或编辑原始资料,再将其中最必要的部分直接传送至云端呢?这样的自动化程序将会是即时运作的.

第一个进入大家脑海里的画面,通常是国外大规模机械化农业耕作场景;然而,高科技农业不仅仅是高度智能机械化技术,还包括以生物技术、电子信息技术和新材料为支柱、现代新技术为核心的农业技术,例如分子农业、太空农业、超级型农业、精准农业、蓝色农业、白色农业等。

高科技农场上的机器帮手

高科技农场上的机器帮手

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图片:高科技农业

戴恩郡作物与土壤部门的Johnson表示,今日的农场规模越来越大,农民们有很大范围的耕地面积,因此他们也正在积极寻求:“能从各方面提升产量以及因应农业劳动力短缺问题的解决方案。”

戴恩郡作物与土壤部门的Johnson表示,今日的农场规模越来越大,农民们有很大范围的耕地面积,因此他们也正在积极寻求:”能从各方面提升产量,以及因应农业劳动力短缺问题的解决方案。“

分子农业

机器人正准备大举进军农耕领域,例如有一种能在玉米丛中窜来窜去的小型机器人,可以在夏季末开始播种,甚至在成熟的玉米收割之前;还有一种挤牛奶机器人也正兴起,但价格仍非常昂贵;Johnson表示,比起真人挤牛奶的手法会因人而异:“乳牛们其实更喜欢机器人稳定、力道一致的‘手感’。”Rowbot推出的小型农耕机器人,可以在玉米丛中跑来跑去播种。不需要操作员的自动转向拖拉机也已经问世。

机器人正准备大举进军农耕领域,例如有一种能在玉米丛中窜来窜去的小型机器人,可以在夏季末开始播种,甚至在成熟的玉米收割之前;还有一种挤牛奶机器人也正兴起,但价格仍非常昂贵;Johnson表示,比起真人挤牛奶的手法会因人而异:”乳牛们其实更喜欢机器人稳定、力道一致的“手感”。“

利用动植物分子遗传学和转基因等生物技术,大规模生产蛋白质、药物、疫苗等物质用于预防、治疗人类及动物疾病。由于分子农业是利用植物生产、提取类物质,便于操作和规模化生产,因而为农业工厂化发展奠定了科技基础。

但农民们其实已经开始尝试较小型的无人操作机器,也为24小时的农耕开启了大门——因为不需要人力,不必睡觉的机器能让农民坐享丰收之乐。而Luck认为,在无人驾驶车辆上路之前,应该可以先看到无人驾驶拖拉机在农场上工作。这种超大型的收割机具备智慧感测器,能监测收割到的玉米或干草重量,并估算出产量与收割面积。

Rowbot推出的小型农耕机器人,可以在玉米丛中跑来跑去播种

分子农业已经成为当下农业发展的主流,除了利用转基因植物提取抗体外,还利用马铃薯、大豆、油菜、水稻等作物生产疫苗。分子农业的出现,使农业产业拓展到医药、卫生领域。

当农业遇上科技

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太空农业

农民们通常会根据自己的经验法则来做决定,根据这个诀窍再加上农民们基本上具备的创新天性,农业为想尝试新工具、新演算法与分析技术的科技业者提供了一个完美的试验场。

包括利用空间站、高空气球携带搭载作物种子、微生物菌种等样品,在太空宇宙射线、高真空、微重力等特殊条件作用下,诱发染色体畸变,进而导致生物遗传性状的变异,快速有效地选育新品种的空间诱变育种。

美国硅谷的农业与食品相关技术新创公司认为农业科技的研讨会快速增加,Cleantech Corp的统计数据显示,农业与食品科技的投资额呈现大幅成长的趋势,在2014年相关领域投资金额达到11.4亿美元,投资案数量有176件。

这种超大型的收割机具备智慧感测器,能监测收割到的玉米或干草重量,并估算出产量与收割面积

超级型农业

让创业者与各家企业对农业与食品领域兴趣浓厚的原因,还包括根据联合国统计,全球需要粮食的人口数到2050年将达到90亿。Luck表示:“这意味着我们需要在未来40年内,将粮食生产量提高一倍。”虽然在理论上,新科技能让农耕“有种就有收获”,但仍有风险:Johnson表示“天气是个问题,农民们无法掌控老天爷的脾气。”为了收集更多精确的科学资料,像是Johnson这样的部门研究员,需要农民们持续好几年采用相同的技术。但如果中间出了什么问题,农民们就不会再想要重复那些产量不佳的实验。“这通常都是强迫推销”Johnson表示,“因为农民们认为这是在浪费钱。”

农民们通常会根据自己的经验法则来做决定,根据这个诀窍再加上农民们基本上具备的创新天性;农业为想尝试新工具、新演算法与分析技术的科技业者提供了一个完美的试验场。

超级方向一般有两种:

正如Winfield公司的Fiene所言,农业有3成到4成的产量,是天气决定的;靠天吃饭或许仍是农民们难以摆脱的宿命,但借由最新的农业科技,还是可以当个快乐的农夫!

正如Winfield的Fiene所言,农业有三成到四成的产量,是天气决定的;靠天吃饭或许仍是农民们难以摆脱的宿命,但藉由最新的农业科技,还是可以当个快乐的农夫!农机360网征稿啦!

一是大。利用高新技术把大型动物的生长基因引入体形较小的动物体内,培育出个体粗壮的大型动物。另外,通过倍性育种,可以获得株高、茎粗、叶大的高产蔬菜或奇特的观赏植物。

一是小。培育精、优、小巧的微型动植物品种。其次是植物的矮化育种。

精准农业

由信息技术支持的根据空间变异,定位、定时、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理的系统,是信息技术与农业生产全面结合的一种新型农业。

蓝色农业

在水体中开展的海洋水产农牧化活动。所有在近岸浅海海域、潮间带以及潮上带室内外水池水槽内开展的虾、贝、藻、鱼类的养殖业都包括在内。

白色农业

是以蛋白质工程、细胞工程、酶工程为基础,以基因工程综合组建的工程农业。

白色农业生产环境高度洁净,生产过程不存在污染,其产品安全、无毒副作用,加之人们在工厂车间穿戴白色工作服帽从事劳动生产,故称之为“白色农业”。

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图片:高科技农产品

高科技农业与传统农业产生的差异?

荷兰同我国一样,土地资源不富裕,人均农田面积为0.1公顷。人多地少,粮食生产不足,需要大量进口,两国谷物进口量都在1100万吨以上。那么,我们以荷兰为代表,来看看高科技农业与传统农业的差异。

荷兰农业的发展质量要明显高于我国:

荷兰农业产值占GDP的比重已降到2%,而我国仍在10%,说明其产业结构优于我国。

荷兰的农业就业人口比重在3%以下,即3%的劳动力,创造了2%的价值;而在我,国农业就业人口比重接近40%,即40%的劳动力,创造了10%的价值,这说明其劳动生产率高于我国。

荷兰每公顷蔬菜产出为54.4吨,我国却只有23.0吨,不足其二分之一,说明它的土地生产率高于我国。

在荷兰,有机农业面积占比为7.4%,而我国仅为0.4%,荷兰的农药施用量和化肥施用量也明显低于我国,说明其农产品品质好于我国。

荷兰主要农产品中,只有谷物属净进口,其他产品均处净出口局面;而我国的主要农产品,除渔业外都处于大比例净进口的局面,说明在农产品自给能力和贸易优势方面均弱于它。

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图片:荷兰农业

荷兰已一跃成为农产品出口大国,它是如何逆转这些不利条件的?

发展设施农业,突破资源瓶颈

荷兰光照不足、土地资源稀缺,对农业生产形成严重制约。荷兰人投入大量资金,利用其世界领先的玻璃温室技术,建立起世界一流的设施农业系统。

荷兰的玻璃温室面积达到1.1万公顷,约占世界温室总面积的1/4。一般温室规模能达到40公顷左右,采用了先进技术,显著提高透光率减轻温室建筑材料的重量,增强温室抗风耐压性能,进而大幅降低能耗,使得温室生产效率大幅提高。

在玻璃温室内,一株普通番茄的产量能达到30-40公斤,全国玻璃温室切花的年产值可超过20亿欧元,每天向全世界出口约1700万枝鲜切花和170万盆花。

通过科技创新,积聚发展潜力

荷兰人重视通过科技创新来获得竞争优势。

育种:到世界各地搜集种质资源,进行大量的杂交育种工作,从中选择各种性状优良的单株,对其进行少量的繁殖形成一个品系;

栽培:对同一品系进行编号,栽培于品种资源圃中,而后根据该品系的表现、市场潜力等方面进行优选,并对选出来的新品种进行命名、申请品种权保护和推广;

种植:依托先进农艺技术、温室技术和水肥技术,不断提高生产效率,实现每平方米土地产值成倍增长;

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图片:高科技农业

高科技农业是什么样子的?

美国威斯康辛州举行了一场农业科技展(FarmTechDays Show),现场不只能看到大型收割机、农业用直升机,还有最先进的农业科技,包括能连结至云端进行分析、改善农作物产量的感测器,以及能分担劳力的机器人。农业生产不再需要驾驶拖拉机去耕地,而是通过分析数据,智能化种田完成。

1小时耕作、自动驾驶拖拉机、无人多用途收割机……不再是科幻小说里的情节,今天的美国农业已经开始拥抱各种创新科技。

无人机、机器人、分子科学、云端服务,以及气候变迁背后的巨量资料分析,已是农民们茶余饭后的话题。

透过GPS与地图科技的进展,管理区域内的农地灌溉辆、施肥量,并精细到每一株作物。利用土壤肥沃度的感测器,探测土壤颗粒中的化学/矿物质成分比重。放飞无人机、在施肥与喷药设备中布署作物感测器,收集来自空气与土地的资料,把湿度感测器推入土壤。

利用宽频连结技术,就算是在偏远地区,农民们也能通过卫星,连上网络处理越来越大量的数据。农场上收集到的资料传送至远处的服务机构,让顾问或农作物专家进行分析,指导农场种植。

机器人正准备大举进军农耕领域,自动转向拖拉机也已经问世。农民们其实已经开始尝试较小型的无人操作机器,也为24小时的农耕开启了大门;因为不需要人力,不必睡觉的机器能让农民坐享丰收之乐;在无人驾驶车辆上路之前,应该可以先看到无人驾驶拖拉机在农场上工作。

超大型的收割机具备智能感测器,能监测收割到的玉米或干草重量,并估算出产量与收割面积。

照这样下去,种地将变得很有趣、很好玩、很有成就感。

为农业插上科技的翅膀

根据联合国统计,全球需要粮食的人口数到2050年将达到90亿;传统农业有三成到四成的产量,是天气决定的;靠天吃饭或许仍是农民们难以摆脱的宿命,但藉由最新的农业科技,还是可以当个快乐的农夫!

由于陆地面积恒定,随着地球人口持续增长,人均种植面积呈萎缩趋势,因此,提升亩产量和产值,提升农民人均收益,提高农产品安全性和可靠性,成为各国农业部门和科技部门考虑的要事。

农业,即将成为下一个高科技行业。

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