3月23日，本日的農(nóng)業(yè)已進(jìn)入高高新科技行業(yè)，絕大多數(shù)20世紀(jì)的農(nóng)夫乃至沒法再認(rèn)出它們。終究?jī)H僅在100年前，美國農(nóng)業(yè)方才用內(nèi)燃機(jī)代替畜力。而在已往20年間，全球定位系統(tǒng)（GPS）、電子傳感器和其他新式東西的呈現(xiàn)，已將農(nóng)業(yè)進(jìn)一步推向“高新科技仙境”。
除時(shí)興的空折衷音響系統(tǒng)外，當(dāng)代大型拖拉機(jī)的封鎖艙室內(nèi)還裝備了計(jì)算機(jī)顯現(xiàn)器，能夠顯現(xiàn)機(jī)器性能、農(nóng)田位置、操縱播種機(jī)等附帶設(shè)備等。本日使人覺得驚奇的這一些手藝，還只是將來農(nóng)業(yè)的起頭。自動(dòng)駕駛機(jī)器和無人機(jī)將能夠自動(dòng)檢測(cè)和醫(yī)治涌現(xiàn)病蟲害的農(nóng)作物，這一些東西在那些被稱為“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”的農(nóng)場(chǎng)中將變得粗茶淡飯。
所有這些高科技產(chǎn)物的終極目標(biāo)是優(yōu)化農(nóng)業(yè)，無論是由經(jīng)濟(jì)角度照樣環(huán)境角度來看。我們只想找到最好投入量（包孕水、化肥、殺蟲劑、燃料和勞動(dòng)力等），以便更高效地蒔植高產(chǎn)作物。
GPS供應(yīng)超本地化信息
每一次至少有3顆軌道衛(wèi)星可到場(chǎng)計(jì)算您的間隔，匡助GPS供應(yīng)您正在地球上任何地方的切確位置信息。因而，設(shè)置有GPS接收器的農(nóng)業(yè)機(jī)械可以辨認(rèn)它們正在農(nóng)場(chǎng)中的位置，調(diào)劑操縱，以便正在這里個(gè)位置上最大化地進(jìn)步生產(chǎn)力或服從。
以泥土施肥為例。農(nóng)夫可利用GPS接收器肯定預(yù)選的農(nóng)田，并收集其泥土樣本。然后對(duì)樣本開展實(shí)驗(yàn)闡明，并樹立地理信息系統(tǒng)施肥圖。正在本質(zhì)上，這是一種計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫步伐。利用這種輿圖，農(nóng)夫便可正確肯定每一個(gè)取樣農(nóng)田區(qū)的施肥量。變量技能（VRT）施肥機(jī)能夠正確地正在農(nóng)田中噴灑所需肥料。這個(gè)歷程便是“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”的范例。
信息、闡明取東西
“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”規(guī)定正在3個(gè)層面取得成功。它須要特定位置信息，比方泥土-肥力求；它規(guī)定對(duì)特定位置信息舉行了解，并有作出決議計(jì)劃的本領(lǐng)；做出決議計(jì)劃常常須要計(jì)算機(jī)的模仿扶助，后者須要使用數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)闡發(fā)泥土肥力取作物產(chǎn)量之間的可變干系。
終究，農(nóng)夫必需具有實(shí)行管理決策的物理東西。比方，設(shè)置有GPS體系的變量技能施肥機(jī)可憑據(jù)每塊農(nóng)田位置主動(dòng)調(diào)理施肥量?！熬珳?zhǔn)農(nóng)業(yè)”的其他例證還包羅：憑據(jù)泥土范例不一樣，實(shí)施不一樣的播種率；應(yīng)用傳感器來辨認(rèn)雜草、疾病或害蟲，以便利用最相配的殺蟲劑等。
特定位置信息的作用除輔助繪制泥土條件輿圖和提高產(chǎn)量外，還可運(yùn)用衛(wèi)星圖片表現(xiàn)農(nóng)作物的安康狀況。目前，無人機(jī)能夠收集高度清楚的農(nóng)作物和農(nóng)田照片。這一些照片根據(jù)計(jì)算機(jī)剖析可表現(xiàn)不一樣的反射光，據(jù)此科學(xué)家可領(lǐng)會(huì)農(nóng)作物的安康狀況和泥土范例等。例如，圖中安康作物出現(xiàn)清楚的亮色，而有病作物則出現(xiàn)暗色，這能夠被適用于肯定棉根腐病的存正在。未來，農(nóng)夫或只需對(duì)熏染區(qū)舉行醫(yī)治。無人機(jī)的上風(fēng)還包含本錢昂貴、照片細(xì)節(jié)清楚等，但有關(guān)它們正在農(nóng)業(yè)范疇運(yùn)用的合法性仍然正在商量中。
自動(dòng)化
主動(dòng)導(dǎo)航，即以GPS為根本的體系可指引拖拉機(jī)以加倍準(zhǔn)確的形式功課，乃至凌駕真人操縱。當(dāng)前，寧靜耽憂完整限定了更小機(jī)器的無人駕駛潛力。全主動(dòng)或機(jī)器人耕作機(jī)器已入手下手小規(guī)模地出現(xiàn)在高利潤農(nóng)業(yè)中，例如葡萄、苗圃作物、某些生果和蔬菜等。
主動(dòng)機(jī)器能夠庖代人類，完成越發(fā)煩瑣的使命，比方手工收割蔬菜。他們操縱傳感手藝，包羅機(jī)器視覺，可檢驗(yàn)位置、莖葉巨細(xì)等信息，然后正在功課過程中告訴機(jī)器。日本已經(jīng)成為這一行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者。日本農(nóng)業(yè)通常被劃分紅更小的田塊，該國還是機(jī)器人手藝還處于天下領(lǐng)先水平。可是主動(dòng)機(jī)器正在美國還正正在興起，特別是加州，那邊有美國很多特產(chǎn)作物。
飛翔機(jī)器人的進(jìn)展將招致當(dāng)前大多人類操縱的無人機(jī)被庖代，它們具有機(jī)器視覺和近似人手的鉗子。很多窺伺使命，好比病蟲害，要求人走到很遠(yuǎn)的處所，獲庖代表植物的葉片，然后重復(fù)檢察其是不是存在病蟲害。研究人員正開辟一種技能，能夠使用飛翔機(jī)器人履行這一些使命，無需人類到場(chǎng)。
育種+傳感器+機(jī)器人
高通量植物表型（HTPP）是一種將來化“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”手藝，它是遺傳學(xué)、傳感器和機(jī)器人的結(jié)合體。它可被適用于研發(fā)新的作物種類，或進(jìn)步作物養(yǎng)分含量、耐抗旱和抗病蟲害的才能。HTPP手藝采取多個(gè)傳感器丈量植物的主要物理數(shù)據(jù)，比方高度、葉片數(shù)目、巨細(xì)、外形、角度、色彩、枯萎水平、莖厚、成果數(shù)目等。這一些皆屬于表型特性，也是植物遺傳代碼的物理表達(dá)?？茖W(xué)家能夠?qū)⑦@一些數(shù)據(jù)取特定植物的已知遺傳數(shù)據(jù)比擬。
再加上傳感器，科學(xué)家能夠極度迅速地得到成千累萬種植物的表型特點(diǎn)，育種學(xué)家和遺傳學(xué)家可據(jù)此決議哪些種類將被清掃，哪些可進(jìn)一步測(cè)試，這將大大加快農(nóng)作物改進(jìn)的歷程。
已往20年間，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域已發(fā)生巨變。很難設(shè)想將來數(shù)年內(nèi)，其將發(fā)展到何種水平?？墒寝r(nóng)業(yè)高科技立異的措施只會(huì)越來越大。若是10年后看到如許一幕，請(qǐng)不用感觸驚奇：您沿著高速公路駕車行駛，看到有小型直升機(jī)正在農(nóng)田上空航行，并降落到農(nóng)作物身上，使用機(jī)械鉗子采摘葉片、使用照相機(jī)和機(jī)械視覺檢察病蟲害，隨后從頭騰飛檢察其他農(nóng)作物。
