在人类文明的历史长河中,农作物种植和农田管理已经传承了数千年。随着时间的发展,种植的效率逐渐提升,我们在作物及其种植方式上积累的知识也越来越多。
联合国预计,2025年世界人口将达到97亿[1],这将驱动农业持续创新,促使我们寻求新的生产方式,改善可持续性,注重自然环境保护和生态系统修复,确保粮食系统的长久安全。
美国大豆产业处于新兴农业格局的前沿,许多大豆农民已经采用最新的工具、技术和生产实践,从而实现更加稳健、更有韧性的农业生产运营。
精准农业是现代农业的基石,帮助大豆农民优化资源利用,提高作物单产。
湿度传感器
湿度传感器等技术是精准农业的核心,能对土壤状况进行实时监测。这些传感器提供土壤湿度水平的精确数据,帮助农民更加高效地进行灌溉,减少水资源浪费,并确保作物适量适时获得水分。
全球定位系统
以搭载全球定位系统的拖拉机为代表,农业技术实现了又一次飞跃。先进的设备可以通过编程,沿着准确的路径在田间行驶,最大限度地减少路线重复,确保均匀施用化肥和杀虫剂。
精准农业不仅能节约资源,还能减少种植生产对环境的影响。
借助卫星图像和无人机,大豆农民能以前所未有的视野来观察作物。
这些技术能够捕捉高分辨率的田间图像,帮助农民监测作物健康状况,定位问题区域,并评估其种植生产方法的有效性。
卫星图像
以往,只有大公司才能使用卫星图像。美国国家航空航天局(NASA)于2015年发射的“土壤湿度主-被动遥感卫星(SMAP)”改变了这一情况,为大豆农民提供了易获得的卫星数据。它能测量地表以下两英寸的水分含量,还能检测土壤是否出现冻结,进而生成土壤湿度水平的高清图像。
过度灌溉是农场常见的效率问题,但有了SMAP提供的数据,大豆农民就能知道田间的特定区域所需的水量,从而进行精准灌溉。
无人机
无人机技术也广泛应用到了在整个作物周期中。在播种前,它可以绘制三维地图,用于早期土壤评估,帮助规划播种模式。播种后,它还能够分析土壤情况,以便进行高效的灌溉和氮水平管理。利用高光谱、多光谱或热能传感器,无人机可以识别干旱地区,并通过计算植被指数和热量特征来评估作物健康状况,从而优化灌溉。
此外,无人机也在农药喷洒方面发挥着作用。它配备了超声波回声定位和光探测与测距(LiDAR)技术,可调整高度避免碰撞,并喷洒精确的液体量以实现均匀覆盖。这种方法比传统喷洒方法快五倍,不仅提高了生产效率,还能减少渗入地下水的化学品。
当前,农业领域面临劳动力短缺[2],但提升生产率的需求正不断增长,这突显了机器人和自动化的重要性。
自动化机器人能进行播种、田间除草等工作,甚至还能以惊人的精度和效率收割作物。利用机器人和自动化技术来执行重复、劳动密集或危险的工作,将彻底变革农场劳动力。
AgriBotics等初创科技公司正在开发农业机器人,处理从播种到收割的各种工作。该机器人配备先进的传感器和人工智能技术,能够指引其在田间移动,只需极少的人工干预即可完成工作。这不仅能降低劳动力成本,还能让大豆农民专注于运营中的战略性决策。
可持续发展是农业采用新技术的主要驱动力。
现代工具和实践使大豆农民能够减少水、化肥和杀虫剂的使用,从而更有效地利用资源,减少浪费,最大限度地减少农业对环境的影响。这也帮助大豆农民降低成本,鼓励更环保的种植生产方式。
美国大豆农民表示,在精准农业技术的帮助下,他们的用水量降低了近三分之一,同时还减少了化学品施用。可持续农业不再是一种选择,而是未来农业发展的必然方向。
对农业之外的各个企业来说,农业技术的进步也具有深远的影响。
作物单产的增加和资源利用效率的提高,有助于形成更加稳定和可持续的供应链,使与美国大豆产业相关产品的食品制造商、零售商和消费者均能从中受益。
随着美国大豆农民对科技的应用不断深化,高品质、可持续的大豆产品供应的可靠性将不断提升。
农业的历史悠久,穿越了时间的长河。而未来的农场将是高科技和可持续的,利用最先进的创新技术提升生产效率,减轻对环境的影响。
随着美国大豆产业积极拥抱创新科技,美国大豆农民、初创科技公司和企业都将迎来可持续农业的新时代,并从中受益。通过投资这些创新技术,美国大豆产业致力于为子孙后代打造更具有韧性、更可持续的粮食体系。
参考文献和资料:
[1] https://www.un.org/en/global-issues/population
[2] https://www.npr.org/transcripts/1190476628