导语:农业的发展一直以来离不开科技的创新,正因为有着不断进步的科学技术,才使得农业能够不断的推陈出新,带给人们无限的惊喜,今天让我们看看世界范围内有哪些高科技的农业呢?
尼莫花园":意大利的海底农业
在意大利,科学家正尝试革新农业生产,试图在海底培育农作物。在他们的海底农场,有五个透明“农作物豆荚”被固定在海底,在里面可以培育草莓、罗勒、豆子、大蒜和生菜。
海底农场项目的科学家说:““农作物豆荚”内壁的冷凝水,可以为植物提供水分。此外,“豆荚”的温度基本保持稳定,这都为植物创造了理想的生长条件。”这个农场位于意大利萨沃纳的诺丽(Noli)海湾,名叫尼莫花园。
据悉,这个号称“尼莫花园”的水下温室是一个实验性农业项目,由一家专门从事潜水设施的公司运作,目前已经进入第四个年头。
这个水下温室位于意大利沿海市镇诺拉岸边的地中海海面下,有八米深,由五个充满植物、阳光和温暖湿润空气的球根状生物圈组成。
据了解,形似气球的生物圈利用海洋的自然属性来种植植物,水下的温度是恒定的。这些温室的形状允许水持续地蒸发,并补充给植物。生物圈内部的传感器提供了实时数据,如湿度、pH值、气温、二氧化碳浓度等。高浓度的二氧化碳对植物就像打了类固醇一样,使他们异常迅速地生长。
实际上,科学家在努力寻找一种经济可行的技术实现另外一种高效农业生产。这些“农作物豆荚”大小不同,可以在水下5.5米到11米浮动。陆地上的“农作物豆荚”控制中心则使科学家不必每天潜入海水,就可以监测农作物的生长状态。
该项目的一位发言人说:“项目的主要目标是在很难进行传统农业种植的地区,创造一种新的农作物生产方法,即使这些地区缺乏淡水、土壤贫瘠、温度变化极端。”
昼夜几乎不变的温度为植物创造了理想的生长条件
发言人Luca Gamberini说:“我们在“农作物豆荚”中安装了许多远程摄像头,可以很容易监控里面的一切。此外,我们还安装了传感器面板,它可以获取“农作物豆荚”内的实时数据。更有意思的是,任何人都可以通过互联网实时观看“农作物豆荚”。”
智能农场:澳大利亚现代农业的“探路者”
近年来,新兴的物联网技术在农业领域产生了一系列神奇的“化学反应”,并带来了一场技术革新。澳大利亚政府也在积极鼓励农场“触网”,帮助农业部门和农民增产增益,应对粮食危机的挑战。
位于澳大利亚新南威尔士州南部阿米德尔市的Kirby智能农场,各种各样的传感装置24小时监测着农场的土壤水分、土壤温度和电导性、空气温度、牲畜移动,以及农场安全,这些数据综合在一起,形成一个信息流转送至“智能农场信息平台”。在该平台,每5分钟就会形成一个实时的、类似于航拍的数字地图,可以为农场经营提供决策帮助和支持……
澳大利亚是一个农业大国,其大部分农场能够实现自产自销和出口,2012年的数据显示,该国农业部门对全澳经济增长(GDP)的贡献约12%。尽管工具创新和技术创新一直是澳大利亚农业的发展传统,但过去几十年来,澳大利亚的农业生产力水平却一直呈现静态,低于美国、加拿大等竞争对手。随着全球对粮食需求的不断增长,澳大利亚农业面临诸多挑战。
鉴于现状,澳大利亚联邦科工组织对农业部门设定了一项全国目标——到2030年,农业增产50%。研究发现,澳大利亚物联网的发展最有可能帮助农业部门实现增产,应对可持续性挑战。
早在20年前,网络计算和传感技术就开始广泛应用于澳大利亚农场。根据报告,20世纪90年代,澳大利亚就有部分农业部门开始发展所谓的“精细农业”,其推动力一是卫星定位技术在农业种植设备上的应用;二是卫星图像技术为大面积观察土壤和植被生长情况提供了全面的认知;三是地面传感系统为了解土壤、植被、水质提供了更详细的信息。
物联网技术目前在澳大利亚主要应用于播种和灌溉业,其智能系统把握着施肥、播种、灌溉的最佳时机。案例显示,棉花种植者根据物联网技术,可以对水分缺失区域进行针对性灌溉,比以前全面灌溉的棉花产量高出一倍,同时还能达到节水环保的效果。
然而,鉴于物联网在全澳农场的应用并不均匀、互联网技术还未普及到一些小型农企、物联网系统费用高昂、市场对智能农业投资匮乏等阻力,现代农业的潜力并未在澳大利亚完全挖掘。为改善这一情况,联邦政府于2011年实施了国家基础设施建设计划,斥资360亿澳元建设国家宽带网,全面提升网速近5倍,提高了偏远地区的上网条件等,这一举措从根本上推动了农业物联网在澳大利亚的发展。
澳大利亚联邦科工组织在全澳开展了一系列智能农业计划,以探索和评估农业物联网对现代农业的发展影响。Kirby智能农场正是其中一个重要试点。该农场是个面积达2800公顷的商业农场,主营美利奴羊毛和菜牛生意,同时也生产牲畜饲料所用的各种谷物。
该智能农场将物联网技术运用到了极致:利用传感器24小时监测农场的各项数据,无线局域网络允许固定和移动传感器将收集来的数据流连续发送至一个基于网络计算和分析服务的云端,农场工作人员将依据数字地图上的数据变化进行远程操作,实现了资源的合理调配,同时还针对各类问题进行咨询,小到拖拉机“罢工”,大到商品价格的波动,工作人员都能及时和专家在线交流与沟通。除各类传感器外,Kirby智能农场还配有感应摄像头,方便观察机械故障、监视农场安全等。
在澳大利亚人的理念中,农作不仅仅是为了营生,更多的是体现一种生活方式。因此,Kirby智能农场还有一间专门的智能农舍,农舍中配有高清视频会议系统、培训教育系统、娱乐社交系统,不同年龄的学生和各社区团体都能在这里学习农业知识,获取实时数据,参与到虚拟农作当中。
初步报告显示,经过发展农业物联网,Kirby智能农场在土壤肥力、饲料分配、畜牧生产、牲畜健康监测等方面已经显示出巨大成效。研究显示,宽带技术、传感系统,伴随新型信息服务,改变的不仅仅是农业的操作模式,在未来还将改变上游服务、食品加工、物流和零售行业之间的关系。
由此可见,发展智能农场,不仅可以为农民和相关农业公司提供实例,展示物联网在农业应用中带来的效益,还可以让全澳学生在线关注智能农场的发展情况,全面了解现代农业正在发生的变革。
沙漠农业:以色列的神话
地中海东岸的小国以色列,国土总面积的45%是沙漠,耕地资源和淡水资源严重缺乏。然而,在这块贫瘠缺水的土地上,以色列人创造了一个沙漠农业的“神话”,实现了“让沙漠开满鲜花”的梦想。堪称沙漠中的“第11大奇迹”。
以色列开国总统魏茨曼有句名言:“只要给我们一碗水,一颗种子,这个民族就能生存!”魏茨曼何以有这样的底气和自信,答案可能只有一个:以色列高度发达、领先世界的农业。
科技永远离不开奇思妙想和大胆创新,现代农业也是如此。以色列总统佩雷斯曾说过,以色列所孕育的创造力,与国土面积完全不成比例,却与国家所面临的危险相当。
创造力来自哪里?严酷的自然条件和地缘政治环境,迫使以色列人为了生存迸发出最大的潜能。每一捧土每一滴水,他们都希望能得到最大的农业产出,多填饱一点肚子多养活一点人。以色列最广为人知的农业技术是滴灌技术,滴灌不仅改变了以色列农业,也改变了全世界农业的灌溉方式。
滴灌在一般人印象中就是布设大量打上微小孔洞管线的一种较节水的浇灌方式,但以色列人把它做到了极致。以一个深埋地下的简单喷嘴为例,它就凝聚了大量的高科技。首先,它由电脑控制,依据传感器传回的土壤数据,决定何时浇、浇多还是浇少,绝不浪费的同时也保证作物生长的需要。其次,为防止作物的根系生长堵塞喷嘴,喷洞周围精确涂抹专门的药剂,仅抑制周边一个极小范围内的根系生产。再次,为防止不喷水时土壤自然陷落堵塞喷嘴,需要在喷水系统中平行布置一个充气系统,灌溉完毕后即刻充气防堵。
最后,以色列不能大量使用可饮用水灌溉,农民使用的基本上是回收水,为防止回收水中较多杂质堵塞喷嘴,事先需要在回流罐中使用环保的物理方法沉淀杂质,并在管线中安装第二道过滤阀门。
事实证明,滴灌的效益是惊人的:一是节省宝贵的水资源。传统浇大田方式,85%的水都是白白蒸发没有被作物吸收,而地下滴灌可把水的利用率大幅提升到95%。二是隐形地节省了人力成本,铺完管线以后,未来大量农田的灌溉将由少数几个农民通过智能设备来控制。一名基布兹(集体农庄)社员就展示了他手机中的灌溉应用程序,他在任何时间任何地点都可以浇灌他的作物,农民赤日炎炎辛苦挑水浇田的景象一去不返。
以色列农业研究范围之广、创新之系统让人吃惊。在温室方面,精确控温控水控通风技术使高附加值作物的产量得到巨大提升,一个例证是每公顷西红柿的单季平均产量达300吨,是露天产量的4倍。
在乳制品方面,“流淌牛奶和蜂蜜之地”名不虚传。一个小小的牛颈监控项圈,就可以达成报告活动量低于正常值的奶牛,早期监控牛是否存在潜在健康问题、有病施治后实时监控治疗效果、监测奶牛身体营养状况甚至情绪变化等繁复的功能,统一输入电脑后帮助奶农做出最佳决策。目前,该国一头牛年均产奶量已达1.2万升,实验室理想状况已达1.3万升,两项纪录都是世界第一。
以色列自然条件严酷,迫使研究机构和私人公司的科学家、技术人员不断改进种子的抗病性和作物的适应能力。以色列的西红柿、西瓜、黄瓜、棉花种子技术都是世界一流。在家禽方面,以色列培育的家禽品种抗病性强,适应沙漠白天酷热、夜晚阴冷的天气。自动化鸡舍的功能极其完备,除常规功能外还可自动收集禽蛋,自动打扫鸡舍卫生,对鸡舍的喂食和光照等都可以精密控制。
以色列农业还有专门的农作物收获后学科,主要致力于新鲜作物的高品质保护、处理、加工、储存和运输,细到薄薄一张水果保鲜膜都要追求透气性、防病害性、耐存储性、保持原有风味性的完美统一。
总之,以色列农业分工之细、各个领域研究之透彻和相互支持、高科技对农业的介入之深,都是世界领先的,正是这些因素与高素质人力的完美结合,帮助以色列实现了农业腾飞。
滴灌的发明只是一个开始。此后,在蔬菜和粮食种植、水果培育、家禽家畜饲养、种子研发、温室应用、化肥和农药研发、生物技术和农业大规模机械化等方面,基布兹及其社员都作出了重要贡献。
随着时代发展,基布兹除进行内部调整外,还演化出莫沙夫(土地私有的农业合作社)和莫沙瓦(个体农民合作组)等不同形式,更好地改善生产关系以提高农业生产力。但就像以色列总统佩雷斯所说,不管如何进行组织,“我们从来没有停止从贫瘠中挖掘财富”。
基布兹的农业成就到底依靠什么?一个普通农民说:“90%靠用心,9%是科技,1%才是耕种。”也许,这就是以色列农业强大的正确答案。
素材来源:农业头条,宣讲家,搜狐公众平台