「前沿」盤點精準農業領域的10項尖端技術

引言

“面朝黃土背朝天”,“靠天收”···,曾是傳統農業時代對農業從業者的真實寫照。隨著現代科技的發展,如今的農業早已大變模樣。在農業黑科技林立的當下,植保無人機都不算什麼新鮮事兒了。接下來,就來看看小編列出的影響當今精準農業領域10項尖端技術吧!

「前沿」盤點精準農業領域的10項尖端技術

全球定位系統

如果沒有GPS技術,全球精準農業目前的發展程度將難以準確描述。自從20世紀90年代農業領域引入衛星定位技術的那一刻起,操作人員和生產商們就發現了多種不同方式將這些工具跟農業生產進行結合,使田間工作變得更簡便精確。如今,在北美和歐洲,種植者們可以隨時啟動拖拉機開展田間工作。

「前沿」盤點精準農業領域的10項尖端技術

從眾多高科技展現出的能力來看,衛星技術確實配得上“全球”這個稱號。一位業內專家透露到:“我們不能再把所有的系統都稱作GPS,當我們現在提到新的全球導航衛星系統接收技術的時候,這已經不是一個精確的描述了”。GNSS目前包括所有國家的導航衛星系統,包含美國的GPS,俄羅斯的格洛納斯系統以及歐洲的伽利略系統。

移動設備

“假如沒有手機,我們很可能仍需要時時坐在穀倉中等人來,然後才能開展工作”。近20年來另一項最重要的創新就是移動設備的發展。如果沒有移動設備的發展,當今世界將完全是另一番景象。

如今,移動電話已經延伸發展到多種形態的移動設備,包括智能手機和平板電腦。此技術的普及率已經非常高,有專家預計當前移動設備的總量已經達到72.5億部,比全球人口總數還要高。

去年,大多數涉足移動設備市場的精準農業生產商將他們大部分精力用於擴展這些產品的功能上。據一些移動設備生產廠家介紹“我們將信息提供給使用者的過程中推崇20分鐘法則,如果你無法在農民們收到數據後的20分鐘內將技術數據轉化到可以用於生產的指導性數據,他們很可能就再也不會使用你的產品了”。

機器人技術

當今農業機器人正在接手許多任務,包括種植大棚作物和修剪葡萄園,並取得了不同程度的成功。通過信息技術進行遠程控制的技術最大限度地推動了自動設備的發展。Kinze的工程師們發明了一個自動的穀物車系統,可以連接上任何拖拉機。該車可以在大田中以一定的安全距離跟隨聯合收割機前進。

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AGCO在2011年推出的Fendt Guide Connect引領-跟隨技術也是通過GNSS信號和無線電技術連接兩臺機器,使兩臺機器可以由一個駕駛員進行控制。另一方面,小型的玉米播種機器人因質量輕、節能、高度靈活、雲端控制等特點,只需要一位操作員便可管理一隊機器人,不停歇的工作等優勢,使其得到廣泛運用。

精準灌溉

精準灌溉技術的創新正在變得更加重要,因為種植者們面臨著乾旱、地下水下降以及水配給等問題導致水資源的短缺。現在的產品允許種植者們可以遠程監視並控制灌溉系統的幾乎每個方面。這些系統可以節約水資源、時間和能源,降低對設備的磨損。

未來種植者們可以將土壤溼度監測、氣象數據和變量灌溉(VRI)整合進他們系統中。此外,噴施線也將是灌溉領域的一項重大進步。它通過中間樞紐或者線性移動灌溉系統在大田中被推動前進。由於噴施線被系統拖著走,整合的噴施器可以噴出統一的形狀,均勻覆蓋整個灌溉目標區域。通過消除蒸發和風引起的漂移等因素,可以使更多的水到達根部區域。

農業物聯網

「前沿」盤點精準農業領域的10項尖端技術

近幾年衝擊精準農業中最流行的詞彙之一就是“物聯網”。簡單定義的話,就是通過一個進入互聯網的開關連接所有設備的概念。這個連接物體的網絡也可以包括攜帶可穿戴設備的人。

這個概念已經在“家庭連接”的消費市場得到了展示,例如,家用電器、安保設備等類似的設備可以互相交流以及與主人交流。農業中互相連接的部件可以包括大田探測器和用於大田監測的空中/衛星圖像。這些設備的交流也可以用於調度程序、銷售互動工具以及其它的商業管理應用。

農業傳感器

農業傳感器作為農業物聯網感知層的重要組成部分,承擔著數據採集和傳輸的重任。在農業物聯網建設中,大量傳感器節點構成了一張張功能各異的監控網絡。通過各種傳感器採集信息,可以幫助農業管理人員及時發現問題,並提供相關的智能決策。

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據國內領先的智慧農業信息服務商託普雲農介紹,目前農業傳感器使用最多的是大氣環境監測和土壤墒情監測。通過把控農業種植環境的光照強度、光合有效輻射、雨量、風速風向,以及土壤水分、熱量、熱通量等參數,來實現農業種植的科學化管理。

VRA播種

在整個最新的精準農業技術列表中,看到變量(VRA)播種技術在列可能會感到很驚奇。據業內人士透露,“通過關注影響種子生長的因素,來利用各種提升產能的可能性,符合每個種植者的需求。與變量施肥略有不同,VRA播種需要依賴種植者獲取精確數據的能力,需要對種子本身有所瞭解”。

另外一個重要因素使得VRA播種技術在整個精準農業中仍佔據重要地位的原因是該分類仍有較大成長空間。儘管種植者們從90年代中期就開始使用該技術,但如今仍只有5-10%的種植區域使用該技術。但是收集良好而有用的數據用於VRA播種的能力已經取得長足進展,所以讓更多種植者使用這項實用技術的可能性將繼續提高。

氣象模型

對農業而言,也許沒有其它變量如氣象這般既重要而又完全無法預測。但是相關技術正在發展中。在美國北部平原的一個馬鈴薯種植者發現在某個特定溫度下收穫其作物可以使作物的質量和完整性保持最佳。

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以前,這位種植者需要手動用探測器來探測土壤溫度,然後再讓收割設備進來工作。“但是通過使用ClearAg,這位種植者可以遠程獲得土壤數據,收割的效率比以前高出許多”,一位研究者談到。

氮模型

儘管一些變量施肥設施已經使用了幾十年了,但是氮模型近年來變得更有意義。不少農場主從90年代中期就開始使用變量技術用於肥料應用。但是,氮週期的複雜性以及如何保持恆定性一直使得對氮的管理非常困難。

ATC公司的首席執行官Steve Sibulkin介紹說,“農業領域的從業者一般認為,隨著行業的發展,環保壓力會越來越重。大部分種植者想通過簡單的方法來解決這些問題。這就是氮模型程序被開發出來的原因”。

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農業設備標準化

對不同生產商提供的設備產品進行兼容性的呼聲不絕於耳,ISOBUS是最初的標準。8年前成立了農業行業電子設備基金會帶來了最開始執行這個標準的努力。

但是,這些實地需要處理設備兼容性的行業參與者仍感到非常沮喪。第三方的技術專家通常會發現幫助種植者管理不同廠商的產品非常困難。Ag Info Tech公司的首席執行官Tim Norris說:“希望將來某個時候,所有設備都變得易於上手使用,但是目前這仍是一個現實的困難”。


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