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未来农业像工业一般精准

【作者/来自】网站管理员 【发表时间】2016-11-18 【点击次数】10336

  虽说未来还没来,但我们预测未来的能力已经堪比叮当猫。因为我们看的见“趋势”:它就像行驶在大马路上的公交车,我们看见它来了,也知道它将开往哪里。

  就像世界农业的未来,我们可以依凭其趋势可见一斑。

  农业的总体趋势是从粗放型向精准型发展。

  由此推断,未来的农业,就像工业一样,再也不用看天吃饭,不确定性会逐渐减弱,甚至只有百分之零点零零几,就像计算机,输入一个值,它就输出一个相应的值。投入什么,产出什么。

  未来农业如何像工业一般精准,而我们能看到的趋势又是什么?变不确定因素为可控制因素。

  首先要解决的便是不确定因素变为可控制因素。在农业领域,最主要的是影响作物生长的因素:光照、温度、土壤和湿度等。有三个领域的发展趋势值得关注。

  数据获取的精准化。数据的获取来源于各色各样的传感器,让人在判断农作物的生长状况之时,大大减少仅凭肉眼判断所带来的误差。比如大到对大田数据采集的无人机,小到园圃一个感知植物情绪的智能传感器,让我们越来越精确地诊断出这一片田、这一株植物,到底有没有患病。

  美国Edyn公司研发的智能传感器

  对作物属性的深入了解。假如通过数据的获取发现问题以后你不了解作物的属性,不能对症下药,从传感器得到的信息有什么用处?随着科技水平的日益成熟,我们对作物的属性将会了解得越发深入,这个领域的研究很多正被加速转化为工程应用,我们对作物的培育方式作出了许多合理的调整。另外,对作物属性的了解另一个重要作用则是可节约不必要的资源浪费。

  红蓝光源能让植物产生最佳的光合作用

  环境控制的智能化。现在最为普遍的有温室、大棚等。主要对作物的培育方式进行调整。按照作物的属性,需要什么样的环境,便营造什么样的环境出来。在可控制的环境里,我们更容易对植物的需求进行查缺补漏。目前荷兰便研究出一类全封闭式的温室,可减少温室与外界的热交换,依靠高新技术,温室可同时置换出能量,不仅为城市提供农产品,还提供热量。

  温室大棚追求“单位面积的产量最大化”

  其次,像工业一样追求单位面积的产量最大化。利用进步科技节省不必要的时间与资源上的浪费,每一种资源都恰到好处地用在刀刃上。针对这点,可以举现代农业的节能与自动化趋势的例子。

  追求极致的节能。例如现今荷兰用作植物基质的东西叫岩棉,在其使用寿命结束以后,这些岩棉会被重新送回工厂,加工成砖块去建房子;前面举的例子荷兰封闭式温室亦如此,在一个特殊装置的调节下,温室夏天吸收热能,冬天供给热能。温室联合成智能化能源网络,将给周围城市提供热能进而电力。

  封闭温室加热与冷却的过程原理 (图片来源:知乎用户)

  自动化。在欧洲自动化程度已经相当高了,自动化在播种、生长阶段也已相当成熟,但是在收获阶段的自动化还在探索中,因为这一段需要更多的传感器,更复杂的软件。其最难的点在于机器人有时候不知道如何判断什么是成熟的西红柿(传感),在收获黄瓜的时候机械臂又经常不知道要怎么绕开叶子(路径优化)。

  收获机器目前只能收割少部分种类作物完善储藏和物流

  农业将会像工业一样从土地到餐桌上尽量做到农产品的无损。储藏和运输也会更规范。如今让我们困扰的生鲜物流问题,在未来也都会得到完善的解决。除了冷链的技术得到提升、冷链的成本降低以外,也得益于我们对植物属性的了解。例如如今樱桃的冷链物流,樱桃需要等待成熟才能采摘,采摘下来处理不当会很容易坏掉,而处理方法则是往货柜里通臭氧,这样臭氧能杀掉那些微生物,同时氧化掉乙烯。

  未成熟的樱桃不能摘挖掘价值潜力巨大的作物

  当然,价值潜力巨大的作物会成为未来农业的宠儿,比如水藻。荷兰一家水藻养殖基地300平方米的水池一年可以产出20吨干重的水藻。如果可吃,足够一个家庭吃上2000年。它的价值不仅如此。作为可再生能源,它的产油量是油棕的10倍-23倍;作为食品,是饲料的理想添加剂;其药用价值在于提炼水藻酸和加工蛋白质,其蛋白质含量是干重时的50%,同等种植面积下,最后的蛋白质总量可以达到玉米的50倍。

  生长在水里的海藻

  当然,这些趋势还不算完整,但可用一句话总结:农业的发展来自于工业发展的反哺,其突飞猛进的发展未来依赖于工业技术与科技的发展。我们的科学技术能走多远,农业也将相应走多远。

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