精准农业:高科技“武装”到土壤的农业变革

发布时间:2018-07-16 来源:资本实验室

关键字:智慧农业 现代农业 农业物联网 农业信息化 精准农业

近期,美国《国家地理》杂志发布文章,对当前美国精准农业的现状与趋势进行了分析。

文章显示,从土壤分析,到农田管理,再到气候监测、作物收割,各种精准农业新技术正在覆盖农业生产的各个环节,而精准农业正在成为农业发展的未来。

精准农业:高科技“武装”到土壤的农业变革

一、什么是精准农业

新技术使农民能够利用数据来提高土地的生产力。通过将农业生产的各环节数据化,从而实现农田种植、管理、收获全方位的智能化和个性化。

精准农业:高科技“武装”到土壤的农业变革

这种以信息技术为基础,根据空间、地理、时间和环境的变化进行现代化农业管理与操作的生产方式,就是精准农业,特别适用于大面积作物种植。

可以说,精准农业让高科技“武装”到了土壤,将极大地推动农业的变革。

土壤真相

农民可以从每块田地的不同部分采集土壤样本,然后通过分析土壤结构和化学性质,如氮含量,来创建土壤地图。

数据分析

计算机分析数据可以帮助农民做出精确和预测性的决策,以实现最大生产率。

绘制地图

根据数据创建的地图告诉农民在每块田地何时播种和何时收获,以及浇水、施肥和使用杀虫剂的时间和数量。

差异应用

农民使用可变速率技术(VRT)来优化田地各部分的投入,在需要的时间和地点投放适量的肥料和农药。

数据管理

农民在农业公司创建的平台上管理数据,而农业公司可通过这些信息来改进产品和服务,或提供定制化的服务。

实时监控

农田监测设备和其他传感技术可用于远程跟踪土壤湿度等数据。目前,无人机还未被广泛使用。

天气监测

超本地监测可实现短期、长期天气预报以及极端天气的预警。农民可通过移动应用获取实时信息。

指导系统

在GPS的帮助下,农民可以更准确地操纵机器,例如防止作物行列的重叠,并减少疲劳。

作物收割

配备GPS的联合收割机收割作物,并通过配备的产量监测器收集地理相关数据,以发现每块区域的变化。

二、影响精准农业技术采用的因素

由于具有更强的扩展能力,大型农场对最流行的精准农业技术具有更高的采用率,特别是土壤、农田绘图和指导系统。

精准农业:高科技“武装”到土壤的农业变革

在决定实施精准农业技术时,农民会考虑包括农场规模、产量和市场价格等许多变量。

农场规模

美国农业的回报是以每英亩贡献的美元计算的,因此较大的农场可以从技术中获得更多收益,并可以为精准农业分配更高的预算。

产量

每英亩产量超过180蒲式耳时,30-50%的农场采用该技术,而当每英亩产量低于140蒲式耳时,采用率低于17%。

价格

当供大于求时,作物价格就会下跌,农民往往不会投资。由于其他成本保持不变,农民收入降低导致无法覆盖投资支出。

三、精准农业的投资回报

目前,美国玉米农场的平均利润为每英亩345美元。扣除各种管理费用后,净利润为每英亩85美元。

据测算,采用精准农业技术可以增加农场的边际收益,净利润可达到88.74美元。其中,土壤与农田绘图可以提高1.8%的利润,指导系统可以增加1.5%的利润,可变速率技术(VRT)可以增加1.1%的利润。

精准农业:高科技“武装”到土壤的农业变革

农场越大,精准农业技术提供的利润也就越高,成本回收周期越短。2400英亩以上的大型农场可以每年获利3.9万美元,只需约2年的时间即可收回成本;而800英亩的小型农场只能获利1.1万美元,需要6年多才能收回成本。

精准农业:高科技“武装”到土壤的农业变革

目前,在美国25万个小型玉米农场中,部分农场正在使用精准农业技术。

无论是从经济角度,还是环境角度,这些基于高科技产品的精准农业方案最终目的是优化农业生产方式,提升作物产量,节省生产成本。

总体来看,目前美国精准农业技术主要应用于大型农场,而这些农场的应用实践,特别是采用新技术后精确的数据验证值得我们参考。

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