近些年，農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新在農(nóng)業(yè)實(shí)踐中產(chǎn)生了顛覆性和可持續(xù)的變化。
例如，智能農(nóng)業(yè)是一個(gè)即將到來(lái)的概念，它將物聯(lián)網(wǎng) 、計(jì)算機(jī)視覺(jué)和人工智能 (AI) 等技術(shù)部署到農(nóng)業(yè)中。機(jī)器人和無(wú)人機(jī)通過(guò)取代人工農(nóng)場(chǎng)操作（例如采摘水果、除草或噴水）來(lái)加速農(nóng)場(chǎng)自動(dòng)化。
無(wú)人機(jī)和衛(wèi)星的圖像與全球定位系統(tǒng) (GPS) 相結(jié)合，提供了該領(lǐng)域的高分辨率和特定位置視圖。此外，由傳感器技術(shù)提供支持的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備收集實(shí)時(shí)田間數(shù)據(jù)，使農(nóng)民能夠做出數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的決策。
此外，近年來(lái)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)和室內(nèi)農(nóng)業(yè)的廣泛采用推動(dòng)了農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。總而言之，這些技術(shù)創(chuàng)新在農(nóng)業(yè)實(shí)踐中產(chǎn)生了顛覆性和可持續(xù)的變化。重點(diǎn)不僅是提高作物的整體質(zhì)量和數(shù)量，加強(qiáng)牲畜管理，而且要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)未來(lái)的最終目標(biāo)。
總結(jié)全球未來(lái)農(nóng)業(yè)科技技術(shù)十大趨勢(shì)：01
農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中監(jiān)測(cè)農(nóng)田需要密集的勞動(dòng)力、物力、時(shí)間和精力。物聯(lián)網(wǎng)為這些傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)方式提供了替代方案。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備包含一個(gè)或多個(gè)傳感器，這些傳感器收集數(shù)據(jù)并通過(guò)移動(dòng)應(yīng)用程序或其他方式實(shí)時(shí)提供準(zhǔn)確信息。這些傳感器執(zhí)行無(wú)數(shù)活動(dòng)，例如土壤溫度和濕度感應(yīng)、植物和牲畜跟蹤等。物聯(lián)網(wǎng)還有助于遠(yuǎn)程監(jiān)控農(nóng)場(chǎng)，為農(nóng)民提供更大的便利。此外，新的灌溉系統(tǒng)利用物聯(lián)網(wǎng)傳感器自動(dòng)向農(nóng)作物供水。這些就需要使用蒸散傳感器、現(xiàn)場(chǎng)土壤濕度傳感器和雨量傳感器等。利用傳感器解決方案，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與無(wú)人機(jī)、機(jī)器人、和計(jì)算機(jī)成像相結(jié)合，以提高農(nóng)業(yè)信息的準(zhǔn)確性和精確性。2
農(nóng)業(yè)機(jī)器人營(yíng)業(yè)
勞動(dòng)力短缺是農(nóng)民面臨的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，而在大型田間作業(yè)的情況下，這一問(wèn)題會(huì)更加嚴(yán)重。因此，農(nóng)業(yè)機(jī)器人可以幫助農(nóng)民進(jìn)行水果采摘、收獲、種植、移栽、噴灑、播種和除草。農(nóng)民越來(lái)越依賴機(jī)器人來(lái)自動(dòng)執(zhí)行田間重復(fù)性任務(wù)。他們部署智能農(nóng)業(yè)機(jī)械，例如用于收割的自動(dòng)和半自動(dòng)拖拉機(jī)。拖拉機(jī)還配備了自動(dòng)駕駛技術(shù)，可以更輕松地在農(nóng)田中導(dǎo)航。此外，機(jī)器人也用于牲畜管理的自動(dòng)化系統(tǒng)。這包括自動(dòng)稱重秤、孵化器、擠奶機(jī)和自動(dòng)喂食器。機(jī)器人讓農(nóng)民可以更專注于提高整體生產(chǎn)力，而不必?fù)?dān)心農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程緩慢。
農(nóng)業(yè)人工智能應(yīng)用
將 AI 融入農(nóng)業(yè)可以讓農(nóng)民實(shí)時(shí)了解田間狀況，讓他們能夠積極主動(dòng)。人工智能為預(yù)測(cè)天氣數(shù)據(jù)、作物產(chǎn)量和價(jià)格提供預(yù)測(cè)性見(jiàn)解，從而幫助農(nóng)民做出明智的決定。聊天機(jī)器人向農(nóng)民提供建議和輸入建議。AI 和 ML 算法自動(dòng)識(shí)別植物和牲畜的異常和疾病。如果需要，可以實(shí)現(xiàn)及時(shí)檢測(cè)和糾正響應(yīng)。生物技術(shù)還部署機(jī)器學(xué)習(xí)算法來(lái)推薦基因選擇。此外，人工智能通過(guò)替代信用評(píng)分為被銀行拒絕信貸的農(nóng)民提供了輕松的融資渠道。未來(lái)將會(huì)提供多種方式利用 AI 來(lái)提出創(chuàng)新解決方案，以提高整體農(nóng)業(yè)質(zhì)量。
農(nóng)業(yè)生物技術(shù)
由于害蟲和植物病害，大量作物產(chǎn)量被浪費(fèi)。盡管農(nóng)用化學(xué)品已在田間使用，但就可持續(xù)性而言，它們并不是最佳解決方案。另一方面，生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用提高了農(nóng)作物和牲畜的品質(zhì)。植物育種、雜交、基因工程和組織培養(yǎng)等科學(xué)技術(shù)有助于鑒定植物中更好的性狀。國(guó)外正在利用一種基因組編輯技術(shù)，可以提高目標(biāo)特異性并提高速度和精度。它生產(chǎn)具有所需品質(zhì)的轉(zhuǎn)基因植物，如抗病性、耐旱性、抗蟲性和高產(chǎn)能力。這提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的盈利能力。另外，還可以利用農(nóng)業(yè)生物技術(shù)方法提供生物農(nóng)藥、生物除草劑等解決方案，生物肥料和用于農(nóng)田的生物塑料。這些解決方案解決了土壤毒性問(wèn)題，并確保對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響降至最低。
精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)
農(nóng)業(yè)的可持續(xù)性是指使用生態(tài)友好的方法和投入，對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響為零或最小。這方面的一個(gè)例子是特定地點(diǎn)的作物和牲畜管理，通常稱為精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)。農(nóng)民使用精確數(shù)量的例如水、農(nóng)藥和化肥來(lái)提高作物的產(chǎn)量、質(zhì)量和生產(chǎn)力的方法。整個(gè)田野的不同大片土地具有不同的土壤性質(zhì)，接收不同的陽(yáng)光，并且具有不同的坡度。因此，對(duì)整個(gè)農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行同樣的處理是低效的，并且會(huì)導(dǎo)致時(shí)間和資源的浪費(fèi)。為了解決這個(gè)問(wèn)題，許多農(nóng)業(yè)科技初創(chuàng)公司正在開發(fā)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)解決方案，以提高盈利能力，同時(shí)應(yīng)對(duì)可持續(xù)性挑戰(zhàn)。
無(wú)人機(jī)
在節(jié)省成本的同時(shí)提高農(nóng)場(chǎng)生產(chǎn)力具有挑戰(zhàn)性。但是無(wú)人機(jī)，也稱為無(wú)人駕駛飛行器 ，可以幫助農(nóng)民有效地克服這一麻煩。無(wú)人機(jī)收集原始數(shù)據(jù)，將其轉(zhuǎn)化為用于農(nóng)場(chǎng)監(jiān)控的有用信息。配備攝像頭的無(wú)人機(jī)有助于對(duì)近距離和遠(yuǎn)距離區(qū)域進(jìn)行航空成像和測(cè)量。這些數(shù)據(jù)優(yōu)化了肥料、水、種子和殺蟲劑的應(yīng)用，推動(dòng)了精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)。此外，無(wú)人機(jī)有助于牲畜跟蹤、地理圍欄和放牧監(jiān)控。它們飛越田野以捕捉從簡(jiǎn)單的可見(jiàn)光照片到有助于作物、土壤和田間分析的多光譜圖像的圖像。盡管無(wú)人機(jī)不適合家禽監(jiān)測(cè)，因?yàn)樗鼈兊倪\(yùn)動(dòng)會(huì)嚇到鳥類，無(wú)人機(jī)可有效用于牲畜監(jiān)測(cè)、放牧監(jiān)測(cè)和農(nóng)作物種植。有些公司也在研究能夠測(cè)量葉綠素水平、雜草壓力以及土壤礦物質(zhì)和化學(xué)成分的無(wú)人機(jī)。
大數(shù)據(jù)與分析
大數(shù)據(jù)和分析技術(shù)將日常農(nóng)場(chǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可操作的見(jiàn)解。農(nóng)作物面積、產(chǎn)量、土地利用、灌溉、農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格、天氣預(yù)報(bào)、農(nóng)作物病害等統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，為下個(gè)農(nóng)季打下基礎(chǔ)。分析工具利用有關(guān)天氣事件、農(nóng)場(chǎng)設(shè)備、水循環(huán)、作物質(zhì)量和數(shù)量的數(shù)據(jù)來(lái)提取與農(nóng)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)相關(guān)的信息。這使種植者能夠識(shí)別可能隱藏的模式和關(guān)系。幾家初創(chuàng)公司正在提供農(nóng)場(chǎng)分析領(lǐng)域的解決方案，使農(nóng)民能夠利用他們的田間數(shù)據(jù)。例如，分析數(shù)據(jù)有助于了解土壤養(yǎng)分水平、酸度和堿度以及肥料需求，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的決策。
受控環(huán)境農(nóng)業(yè)
波動(dòng)和極端天氣事件不斷阻礙傳統(tǒng)的耕作方法。此外，在人口稠密的城市、沙漠或其他不利條件下種植農(nóng)作物會(huì)帶來(lái)重大挑戰(zhàn)。這是通過(guò)受控環(huán)境農(nóng)業(yè)（CEA）克服的。在 CEA 中，植物受到一定比例的光照、溫度、濕度和養(yǎng)分的影響。有不同的生長(zhǎng)環(huán)境，即室內(nèi)農(nóng)業(yè)、垂直農(nóng)業(yè)和溫室等。越來(lái)越多地采用水培和氣培等技術(shù)，這些技術(shù)涉及在液體營(yíng)養(yǎng)介質(zhì)或蒸汽中種植無(wú)土植物。另一種這樣的技術(shù)是魚菜共生，植物和魚同時(shí)種植。魚為植物提供養(yǎng)分，而植物為魚凈化水。CEA方法減少病蟲害，增加產(chǎn)量。
再生農(nóng)業(yè)
傳統(tǒng)的耕作方式導(dǎo)致土壤長(zhǎng)期侵蝕和結(jié)殼。通常耕作和過(guò)度放牧不會(huì)讓土壤在下一個(gè)種植季節(jié)之前有太多時(shí)間恢復(fù)活力。另一方面，再生農(nóng)業(yè)對(duì)土壤的干擾最小，同時(shí)側(cè)重于改善土壤生物多樣性和表土恢復(fù)。它涉及不同的做法，如免耕農(nóng)業(yè)、減少耕作、作物輪作等。例如，在種植季節(jié)之間種植覆蓋作物以覆蓋土壤以恢復(fù)土壤肥力。此外，再生農(nóng)業(yè)通過(guò)封存促進(jìn)田地充當(dāng)碳匯。這導(dǎo)致大氣中的碳排放量減少，對(duì)氣候變化的影響也較小。
5G互聯(lián)技術(shù)在農(nóng)業(yè)中運(yùn)用
沒(méi)有 5g、LPWAN、農(nóng)村寬帶或衛(wèi)星通信等連接技術(shù)，智能農(nóng)業(yè)是不可能實(shí)現(xiàn)的。5G 促進(jìn)了物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、機(jī)器人和傳感器的采用，并使它們能夠高速通信。這使農(nóng)民能夠更準(zhǔn)確地實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)并采取必要的行動(dòng)。使用光纖電纜的高速互聯(lián)網(wǎng)有助于實(shí)時(shí)交換現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，這對(duì)于提高準(zhǔn)確性至關(guān)重要。連接技術(shù)支持物聯(lián)網(wǎng)等其他技術(shù)，這些技術(shù)最終協(xié)同工作以形成互聯(lián)農(nóng)場(chǎng)。
近年來(lái)，消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)不斷向產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)延伸和拓展，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型加快，智慧農(nóng)業(yè)開始落地見(jiàn)效，智能化、無(wú)人化水平逐步提高。
我國(guó)正處在向第二個(gè)百年奮斗目標(biāo)邁進(jìn)的過(guò)程中，更把智慧農(nóng)業(yè)放到建設(shè)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)、數(shù)字中國(guó)、智慧社會(huì)中統(tǒng)籌謀劃，推動(dòng)智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)在“十四五”期間開好局、起好步。
智慧農(nóng)業(yè)就是將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用到傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中去，運(yùn)用傳感器和軟件通過(guò)移動(dòng)平臺(tái)或者電腦平臺(tái)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行控制，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供精準(zhǔn)化種植、可視化管理、智能化決策，使傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)更具有“智慧”。
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