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农业,是利用动植物的生长发育规律,通过人工培育来获得产品的产业,也可以称得上是自古以来最重要的产业。没有安全、可靠的农业生产,就没有当今社会的和谐发展。如何提高农产品产量,让农产品的生产变得更加安全可靠,也是人们一直以来都关注的问题。这其中,除了采用更先进的育种选培手段外,增强和改善农场的管理方式,更是重中之重。
人们对于农场的管理并非今天才关注。我们印象中的农场,往往都是用铁栅栏圈起来,这本身就是一种最常见也最有效的管理方式。而近些年,随着大数据、物联网、人工智能等高新科技的兴起,“数字农场”的概念随之应运而生。
什么是数字农场
数字农场,充分利用物联网、大数据、云计算、人工智能、区块链等技术,建设农业生产管控平台和农业生产服务平台,逐步实现产品从种子到产品的全程数字化、可视化追溯,同时用大数据实现“产前决策—产中管理—产后销售”的一整套数字化流程。提高农场农机标准化,农业精细化管理水平,实现生产过程的标准化作业、无人化管理与智能化决策,智慧提升农业标准化水平。
早在1997年,美国就已经提出“数字农业”,并大量运用在农场管理上,如今,随着农业巨头跨国并购尘埃落定,现在全球农业正处在由数字农业引发的新变革中。
数字农场的特点
首先,数字农场可以实现精准化操作。不同时间播种、施肥、浇水、授粉,最终收获的结果,一定是不一样的。我国劳动人民,创造出了二十四节气,从而指导农耕。长期以来,在作物种植的过程中,或多或少都会依赖于每个人的主观经验,那么种植出来的作物产量,也会因人而异。数字农产让作物种植过程中,不在依赖传统经验,而是实现高度精准化。通过科研人员对于作物生长规律的研究,了解作物在每一个阶段所需要的具体营养物的多少,精确、定时地浇水、施肥。不仅能够让作物产量提高、拥有更好的口感,同时也能节约更多的水分和肥料,做到更加低碳环保。
不仅如此,数字农场可以实现自动化控制。不同于以往的大棚,数字农场会安装大量的传感器,用于监测大棚的温度、湿度、土壤肥料情况等等。这些传感器在监控大棚状态的同时,会做出相应的预警和判断。比如当大棚土壤湿度低于70%时,系统会向农场相关负责人的手机上发送预警信息。通过手机应用,不用去现场,就能远程打开棚里的滴灌系统,为土壤补充水分。而当土壤湿度数据恢复正常之后,滴灌系统又能够自动停止运行。除了滴灌之外,自动化设施在光线自动控制、温度自动控制、温室气体环境控制等方面,也都相继有所应用。这不仅对于突发情况的处理是否有帮助,同时可以让农民们的工作量大减,少数的几个人就可以管理很大一片的农场。
数字农场还可以精准地监控到每一株作物的生长情况。在以往的农场中,大面积的喷灌难免会导致部分作物的重喷、漏喷,我们没有时间也没有条件,去查看每一株植物的生长状况。在数字农场中,每一个大棚或者每一片水田,都安装了相应的信息牌,记录了有关这片区域的信息情况。而这当中的每一种,甚至每一株产品,都拥有自己独立的二维码。只要有手机一扫,就可以了解所有的信息。这不仅仅可以帮助农户,对个体进行精确的监控。同时个体的数据也会上传于云端,通过大数据的分析,对现有的种植方式进行调整。例如在采用某种滴灌方法的大棚,结合每一株作物的数据,发现越靠近中心的作物需要重复喷水的次数越多,越靠近边缘的作物重复喷水数字越低。这样一来,农户就可以对农田的平整度、喷灌的方法进行相应的调整,从而保证每一株作物的生长环境都为最佳状态。这样的技术不仅仅可以用于作物生长,同样可以用于畜牧业。
此外,数字农场在预防病虫害、构建农业循环链等方面,都有着广泛的应用前景。
不过,在现阶段,数字农场同样也面临着一些问题。首当其冲的就是成本问题。相对于传统农场,由于增加了大量的自动化控制系统,导致农场搭建的成本会增加很多。虽然后续作物的产量会上升、且人员管理及各种消耗会下降,但初期建厂的一次性投入对很多人来说依然不是一个小数。此外,现阶段的数字农场对建设地也存在一定的要求。例如一些自动化设备在平原可以很好的应用,但在一些山区和丘陵地带,就无从下手了。而那些地方,有时候反而水资源和各类物资相对更加匮乏,更需要精准控制,以便节约水分和各类消耗品。因此,这也是现阶段数字农场所面临的矛盾。
如今,我们已经走进了数字化的时代,各类全新的技术与应用也越来越多地融入到每一个人地生活中。5G、云计算、大数据、自动化控制等应用,也在传统农业中发挥着重大的作用。在不远的未来,数字农场将为我们贡献更多的力量,为真正解决粮食危机做出重要的贡献。