智慧农业的新机遇、新挑战、新技术APP定制开发

人口每一天都在增长，耕地每一天都在减少，农药化肥时刻在影响我们的土地，温室效用导致的极端天气日渐增多，台风暴雨洪水肆虐，人的胃口却越来越刁钻，越来越贪婪，未来我们的食物在哪里？农业的未来在哪里？我们怎么办？怎么办？

　　“干渴的”杏仁

　　tomrogers是位于加利福尼亚中央山谷马德拉县的一名杏仁农民。杏仁味道鲜美，营养丰富。种植杏仁利润丰富，加州农民供应全球80％大杏仁，赚取110亿美元。但杏仁经常口渴。六年前由一对荷兰研究人员进行的计算表明，生长一个杏仁消耗大约一加仑的水。然而，技术帮助了。他的整个坚果树丛中“种满了”水分传感器，可以感知土壤中的情况。他们将结果发送到云中的计算机，结果被传回农场的灌溉系统，该系统类似于用于在温室中种植蔬菜的水培法。每半小时根据云计算精心校准的水脉冲，按照计算结果与适当剂量的肥料混合，为每棵树提供jingque的喷洒。脉冲在树干的一侧与另一侧之间交替，经验表明这种脉冲可以促进水的吸收。在这个系统到位之前，每周一次灌溉他的农场。通过新的小但经常使用的技术，他使用的水比以前减少了20％。这既节省了资金又提高了产量，而且坚果更加鲜美可口，还减少社会压力，加利福尼亚曾经遭受了长达四年的干旱，水资源使用面临社会，政治和财政压力。

　　的农场，以及种植其他高价值但口渴的作物如开心果，核桃和葡萄的农场，处于精准农业的前沿，被称为“智慧农场（smartfarming）”。但不仅是水果和坚果农民从jingque中获益。所谓的行作物（rowcrops）-覆盖美国中西部大部分地区的玉米和大豆–传统方法也正在被淘汰。播种，浇水，施肥和收获都是由计算机控制的。即使它们生长的土壤也被监测到其生命的一英寸范围内。

　　因此，农场变得更像工厂：严格控制操作以生产可靠的产品，尽可能地免受大自然变幻莫测的影响。由于对dna的更好理解，在农场饲养的植物和动物也受到严格控制。jingque的遗传操作，称为“基因组编辑”，可以将作物或牲畜的基因组更改为单个遗传“字母”的水平。人们希望，这种技术比支持早期基因工程的物种之间的整个基因转移更容易被消费者接受，因为它只是模仿了作物育种一直依赖的突变过程，但是以更加可控的方式。

　　硬件，软件和“liveware”等技术变革正在超越田野，果园和野外。养鱼也将得到帮助。而室内园艺，已经是zui受控制和jingque的农业类型。

　　从短期来看，这些改善将通过降低成本和提高产量来提高农民的利润，并且还应该以较低的价格使消费者受益。然而，从长远来看，它们可能有助于为日益紧迫的问题提供答案：未来如何在不给地球土壤和海洋带来无法弥补的压力的情况下养活世界？从现在到2050年，地球上的人口可能会从目前的73亿增加到97亿。那些人不仅需要吃东西，他们还想吃得更好，因为更多人都会富裕起来。

　　联合国机构粮食及农业组织（fao）于2009年发表了一份报告，该报告显示，到2050年，农业产量必须增加70％才能满足预计的需求。由于大多数适合耕种的土地已经养殖，这种增长必须来自更高的产量。农业过去经历了产量增加的转变，包括二战前的机械化以及20世纪50年代和60年代绿色革命中新作物品种和农用化学品的引入。然而，在世界上一些集中养殖的地区，大米和小麦等重要作物的产量现已停止上升，未来增长需要更新的科技。

　　智慧农场：硅谷与山谷相遇---信息技术以各种形式接管农业

　　农民必须经常处理一系列变量，例如天气，土壤的水分含量和养分含量，杂草对农作物的竞争，病虫害对健康的威胁，以及采取行动处理这些事情的成本。如果他正确地完成了这个代数处理，或者找到了zui优答案，他将优化他的收益并zui大化他的利润。

　　那么，智慧农业的工作是双重的。一种方法是尽可能准确地测量进入矩阵的变量。另一种方法是减轻农民处理的负担。

　　世界上zui大的农业设备制造商约翰迪尔（johndeere）于2001年决定将拖拉机和其他移动机器与全球定位系统（gps）传感器配合使用，这是农业经济成本效益的早期例证。准确度达到地球上任何地方几厘米的范围内。这使得它们可以阻止它们重复作业或者漏掉任何区域，这样的技术既减少了燃料费用（在某些情况下降低了40％），又提高了肥料，除草剂和农药喷洒等方面的均匀性和有效性。

　　改造系统--细菌和真菌可以帮助作物和土壤

　　尽管微生物被视作疾病的代理人，但它们在农业方面也起到了有益的作用。例如，他们将空气中的氮气固定成可溶性硝酸盐，作为天然肥料。了解和利用这些生物是农业生物技术中很有潜力的部分。目前，monsanto和novozymes，合作开展了此项工作。

　　这个名为bioag的联盟始于2013年，目前市场上有十几种基于微生物的产品。这些包括杀真菌剂，杀虫剂和臭虫，它们从土壤中释放出氮，磷和钾化合物，使它们可溶，从而更容易被吸收。去年，两家公司的研究人员测试了另外2,000种微生物，寻找能够增加玉米和大豆产量的物种。表现zuijia的菌株对两种作物均提高了约3％。

　　2015年11月，syngenta与荷兰公司建立了类似的合作伙伴关系。同年早些时候，4月，杜邦公司收购了加州微生物公司taxonbiosciences。充满希望的初创企业比比皆是。其中一个是波士顿的indigo。它的研究人员正在对其40,000个微生物库进行现场测试，看看它们是否能减轻干旱和盐度对棉花，玉米，大豆和小麦的影响。另一个是西雅图的adaptivesymbiotictechnologies。组建这家公司的科学家研究在植物中共生的真菌。他们找到了一个，其天然伙伴是恐慌草（panicgrass），一种沿海物种，当转移到水稻等作物时，它会赋予盐度抵抗力。

　　几年前开始，农民每隔几年进行一次高密度土壤取样以追踪矿物质含量和孔隙度等特性，可以预测田地不同部分的肥力（fertility）。jingque的侦探有助于指示水的运动方式。种植在土壤中的探测器可以监测多个深度的水分含量。一些探测器还能够指示营养物含量以及它如何随施肥而变化。