互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)在美國：第一農(nóng)業(yè)強國利用大數(shù)據(jù)打造精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)

大數(shù)據(jù) 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè) 互聯(lián)網(wǎng)+ 農(nóng)業(yè) 美國

中國智慧農(nóng)業(yè)網(wǎng) | 2016-11-04 14:32

【數(shù)據(jù)猿導(dǎo)讀】美國農(nóng)業(yè)正在采用大數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)方法提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率和效益，以1%的農(nóng)業(yè)人口維持龐大的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系，不僅滿足美國本土需要，而且還大量出口。作為傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大國，中國的新疆、東北等地也正吹起精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的微風(fēng)。不過在全國范圍內(nèi)，龐大的、分散的小農(nóng)生產(chǎn)方式等種種因素都讓精準(zhǔn)農(nóng)...

互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)在美國：第一農(nóng)業(yè)強國利用大數(shù)據(jù)打造精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)

美國農(nóng)業(yè)正在采用大數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)方法提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率和效益，以1%的農(nóng)業(yè)人口維持龐大的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系，不僅滿足美國本土需要，而且還大量出口。

羅德尼·席林(RodneySchilling)是美國伊利諾伊州的一個農(nóng)場主，他和父親二人經(jīng)營著1300英畝(約7900畝)田地。他的父親已經(jīng)83歲了，地里的活兒全靠席林自己上陣，即便在農(nóng)忙時節(jié)，他也不用雇工，最好的幫手是農(nóng)場里的那幾臺農(nóng)業(yè)機械。

跟國內(nèi)常見的農(nóng)業(yè)機械比，這些機器高大得多，一臺噴藥機完全張開“臂膀”，翼展達(dá)36米。更重要的是，這些“大家伙”還很有“頭腦”——駕駛室里配備的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和自動駕駛系統(tǒng)。即使在下田作業(yè)時，席林也遠(yuǎn)沒有傳統(tǒng)農(nóng)民那么辛苦，只要他愿意，完全可以坐在駕駛座上，一邊喝著咖啡，一邊用平板電腦瀏覽新聞，機器會按照設(shè)定的路線工作，施肥、打藥完全自動化，哪些地方打過，哪些地方?jīng)]打，絕對不會搞混，GPS上都顯示得清清楚楚。

大多數(shù)時候，席林會把平板電腦帶在身邊，內(nèi)置的APP軟件會提醒他何時適宜下地查看，該打藥或是該施肥了，以及提供實時的和未來幾天的天氣數(shù)據(jù)。

在美國，像席林這樣“勞作”的農(nóng)場主越來越多。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式正在從機械化向信息化轉(zhuǎn)變，以精準(zhǔn)為特征的農(nóng)業(yè)，正在讓種植變得更加容易。

作為傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大國，中國的新疆、東北等地也正吹起精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的微風(fēng)。不過在全國范圍內(nèi)，龐大的、分散的小農(nóng)生產(chǎn)方式等種種因素都讓精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)這一注定顛覆傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的新概念推行不易。

大數(shù)據(jù)進(jìn)農(nóng)田

席林對農(nóng)場的土地情況了如指掌，他甚至聘請了專業(yè)服務(wù)公司，在田地中，每4英畝設(shè)1個取樣點，做土壤的分析測試。完成后，席林得到一份書面報告，除了給出各個地塊詳細(xì)的土壤成分?jǐn)?shù)據(jù)，還有種植不同作物時所需要的肥料、水分以及未來產(chǎn)量等數(shù)據(jù)。據(jù)此，他可以精確安排農(nóng)場的生產(chǎn)計劃。

隨著種植活動，土壤的成分是動態(tài)變化的。因此，每過三年，席林會重新做一次土壤分析，每次要花費5000多美元。不過，由于精確數(shù)據(jù)意味著幾乎最高的投入產(chǎn)出比，席林還是很樂意花這筆錢的。

在席林的平板電腦里，安裝了ClimateCorporation的氣象數(shù)據(jù)軟件。他把農(nóng)場的坐標(biāo)和相關(guān)信息通過軟件上傳，即可獲得農(nóng)場范圍內(nèi)的實時天氣信息，如溫度、濕度、風(fēng)力、雨水等，這些信息可以幫助他判斷每個地塊的播種、收獲、耕作時間。

事實上，從生產(chǎn)規(guī)劃、種植前準(zhǔn)備、種植期管理，直到采收，席林每年要做40多項決策。這些決策大多環(huán)環(huán)相扣，如果哪一步選錯了，那就不得不忍受減產(chǎn)的后果。

影響作物生長的因素有很多，土壤、氣候、水分、品種、病蟲害和雜草等，作物產(chǎn)量是這些因素的綜合結(jié)果。因此，在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，農(nóng)民光憑經(jīng)驗做出決策已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，需要依靠科學(xué)、概率和專業(yè)分析得出優(yōu)化決策。

國際種業(yè)巨頭們已經(jīng)看到了這步棋，紛紛投入巨資，將產(chǎn)品研發(fā)線延伸至大數(shù)據(jù)支持下的農(nóng)業(yè)決策領(lǐng)域。孟山都近兩年分別以2.5億美元收購PrecisionPlanting公司，9.3億美元并購ClimateCorporation公司。

ClimateCorporation是兩名Google工程師在2006年創(chuàng)辦，他們想通過歷年的氣候數(shù)據(jù)來提供更加精確的小范圍氣象預(yù)測?；灸Ｊ绞沁\用遙感和其他測繪技術(shù)，將美國的土地都“描繪”下來，并在其上疊加一切可用的氣候信息。然后，依靠大數(shù)據(jù)分析結(jié)果向農(nóng)民出售農(nóng)作物保險服務(wù)。

除此之外，另一種業(yè)巨頭杜邦先鋒公司也已推出類似產(chǎn)品，與愛科集團(tuán)已經(jīng)達(dá)成合作，將自家的農(nóng)場決策服務(wù)平臺與愛科設(shè)備中的數(shù)據(jù)和農(nóng)場管理信息進(jìn)行無縫對接，從而幫助農(nóng)民提高產(chǎn)量和利潤。

智能化農(nóng)機

大數(shù)據(jù)讓農(nóng)民開始用移動設(shè)備管理農(nóng)場，可以掌握實時的土壤濕度、環(huán)境溫度和作物狀況等信息，大幅度提高了管理的精確性。然而，再好的決策，也需要硬件設(shè)備去實施。

其實，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的概念和設(shè)想，最早由美國在20世紀(jì)80年代初提出，經(jīng)10年后才進(jìn)入生產(chǎn)應(yīng)用，彼時技術(shù)和設(shè)備的儲備已基本具備。

PrecusionPlanting專門制造與精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)配套的設(shè)備。這些設(shè)備可以固定在大馬力拖拉機后部，同步運行的播種機和其他設(shè)備上。以播種為例，經(jīng)過數(shù)據(jù)加載，它們能夠根據(jù)天氣的變化進(jìn)行不同深度、不同間距以及不同品種的播種活動。

在大田中，即使相隔兩三米遠(yuǎn)的兩塊土地，土壤的水分含量、營養(yǎng)情況、農(nóng)作物的生長情況都可能不相同。過去幾千年中，農(nóng)民并不區(qū)分這種差異，會把同樣的品種以等間距播種下去。如今，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)顛覆了這一傳統(tǒng)，在肥力高的地方密植，在肥力低的地方稀植，還可以更換種子品種。這些作業(yè)都是隨著播種機的行進(jìn)，自動完成的。僅此一項改變，即可給玉米帶來每公頃300公斤-600公斤的增產(chǎn)。

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)下的農(nóng)業(yè)機械必須是智能化的，通常安裝有衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、自動駕駛系統(tǒng)、計算機設(shè)備，以及必要的傳感器，這樣才能“理解”大數(shù)據(jù)分析軟件給出的信息，并準(zhǔn)確地執(zhí)行。

智能化的農(nóng)業(yè)機械也大大提高了作業(yè)質(zhì)量，單粒播比率可以提高到99%。農(nóng)民可以實時監(jiān)控播種機的準(zhǔn)確率，如果出現(xiàn)大面積異常，可以馬上停機，檢查糾正播種機。以前，如果播種機出了毛病，農(nóng)民很難立即發(fā)現(xiàn)，而只能接受損失?，F(xiàn)在，智能化的農(nóng)機可根據(jù)土地的松軟程度，自動調(diào)節(jié)播種動作，以便所有種子處于同樣的深度。

通過全流程的精打細(xì)算，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)可以極大地節(jié)約化肥、水、農(nóng)藥等投入，把各種原料的使用量控制在非常準(zhǔn)確的程度，讓農(nóng)業(yè)經(jīng)營像工業(yè)流程一樣連續(xù)地進(jìn)行，從而實現(xiàn)規(guī)?；?jīng)營。

中國慢熱現(xiàn)狀

由于初始投資太高，農(nóng)民又認(rèn)為沒有節(jié)約成本，盡管農(nóng)業(yè)界十分看好，但精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)卻沒有像預(yù)計的發(fā)展那么快。在中國推行精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)，還存在地塊太小的問題。中國農(nóng)業(yè)大學(xué)教授、中國工程院院士汪懋華表示，在新疆和黑龍江有大規(guī)模農(nóng)業(yè)，比較適用;但其他省份以小農(nóng)業(yè)為主，要推行精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)，困難不小。

盡管效益明顯，但精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)在進(jìn)入中國10余年后仍未打開局面。多年來，國內(nèi)農(nóng)業(yè)的提升重點是向機械化邁進(jìn)，自動化和智能化的要求相對沒那么緊迫。截至目前，新疆地區(qū)只有500余臺具有衛(wèi)星導(dǎo)航和自動駕駛功能的農(nóng)機，主要用于播種和收獲。

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)事關(guān)每一寸田地，其推廣可能還要經(jīng)歷日求寸進(jìn)的過程。汪懋華認(rèn)為，其發(fā)展取決于：技術(shù)裝備價格下降和機器是否容易安裝和維護(hù);保護(hù)性耕作是否得到廣泛推廣;機械燃料、肥料和服務(wù)價格所占的比重?？梢孕Х旅绹鴮嵤┚珳?zhǔn)農(nóng)業(yè)的經(jīng)驗，根據(jù)需要、經(jīng)濟(jì)、實用的原則進(jìn)行，不必一次性有把所有的技術(shù)都全套應(yīng)用。只選對的，不選貴的。

現(xiàn)在，當(dāng)席林忙不過來的時候，他的父親仍然會駕駛大型拖拉機去農(nóng)田。科技讓人的能力得以延展。

來源：中國智慧農(nóng)業(yè)網(wǎng)

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