20世紀(jì)以來(lái)，農(nóng)業(yè)的進(jìn)步主要體現(xiàn)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械基本取代了人力和畜力作業(yè)，以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的組織管理形式變得專業(yè)化、社會(huì)化和企業(yè)化。眼下，“互聯(lián)網(wǎng)+”的概念炙手可熱，那么以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云技術(shù)為工具的新生代農(nóng)場(chǎng)，會(huì)給人類描繪出怎樣的一幅智慧農(nóng)業(yè)前景呢?
美國(guó)七成農(nóng)場(chǎng)“觸網(wǎng)”
幾千年來(lái)，人口數(shù)量的增加離不開(kāi)糧食的不斷增產(chǎn)。
世界糧食組織預(yù)測(cè)，到2050年全球約有90億人，激增的人口和有限的耕地、寶貴的淡水和其他不可知因素(如氣候變化)之間的矛盾，使人類的吃飯問(wèn)題變得極其嚴(yán)峻，改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的發(fā)展模式，提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量勢(shì)在必行。
在信息技術(shù)高速發(fā)展的背景下，智慧農(nóng)業(yè)被寄予厚望。智慧農(nóng)業(yè)，就是利用信息技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行定時(shí)定量管理，根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品(含糧食、水果和肉類等)的生長(zhǎng)情況合理分配資源，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高效低耗、優(yōu)質(zhì)環(huán)保。近年來(lái)，歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的農(nóng)民們?cè)诶没ヂ?lián)網(wǎng)方面表現(xiàn)積極。2011年2月，美國(guó)農(nóng)業(yè)部發(fā)布的報(bào)告表明，年銷售額25萬(wàn)美元以上的美國(guó)農(nóng)場(chǎng)，有70%以上在農(nóng)場(chǎng)業(yè)務(wù)中使用互聯(lián)網(wǎng)，更小的農(nóng)場(chǎng)則有41%使用互聯(lián)網(wǎng)。美國(guó)加州弗雷斯諾的農(nóng)場(chǎng)主麥克·史密斯有一個(gè)40英畝的小型家庭農(nóng)場(chǎng)，他將自己農(nóng)場(chǎng)的照片貼在臉書(shū)網(wǎng)站上，每周更新網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容，感興趣的顧客可以和他通過(guò)電子郵件聯(lián)系。麥克·史密斯現(xiàn)身說(shuō)法稱：“互聯(lián)網(wǎng)對(duì)許多小農(nóng)場(chǎng)意味著生存，如果你只有一個(gè)有機(jī)農(nóng)場(chǎng)而沒(méi)有網(wǎng)站，那么沒(méi)人愿意去了解你。”
但這只是互聯(lián)網(wǎng)力量輕度介入現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的冰山一角。在更多的智慧農(nóng)業(yè)案例中，大家會(huì)看到在互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的幫助下，越來(lái)越多的農(nóng)民掌握了莊稼種植、灌溉和收獲的最好時(shí)機(jī)，時(shí)時(shí)監(jiān)控牲畜的生長(zhǎng)狀態(tài)，最大限度地減少了資源浪費(fèi)并獲得效益。
從大農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)向精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)
國(guó)內(nèi)主流學(xué)界曾把西方現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的特點(diǎn)概括為一個(gè)“大”字，主要表現(xiàn)為耕地面積的廣袤，農(nóng)機(jī)設(shè)備的大型寬幅和高速聯(lián)合。這個(gè)“大”字在當(dāng)下發(fā)達(dá)國(guó)家農(nóng)業(yè)中仍占主流地位，但新的趨勢(shì)已經(jīng)非常明顯，那就是農(nóng)民們利用物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，收集有關(guān)田地的精確數(shù)據(jù)，制定策略，對(duì)每一小塊土地精耕細(xì)作，從每一顆種子中榨取出最高的價(jià)值，這就是“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”。
美國(guó)《外交事務(wù)》雜志今年5/6月刊載文披露，因?yàn)槿斯y(cè)試土壤的成本昂貴，美國(guó)大多數(shù)農(nóng)民在實(shí)際操作中改為每2.5英畝(約合1.01公頃)采取一個(gè)泥土樣本，巴西每12.5英畝(約合5.06公頃)采取一個(gè)樣本。實(shí)踐中，因?yàn)橐挥€(約0.4公頃)內(nèi)的土壤有時(shí)各個(gè)指標(biāo)差異很大，這樣稀疏采樣造成的后果，是農(nóng)民忽視了提高部分地塊的生產(chǎn)力，又在其他地塊里施了不必要的肥料。專家們的對(duì)策是開(kāi)發(fā)低成本的傳感器，提高采樣密度。例如，新的酸度傳感器每隔一米就在土壤中插一個(gè)，自動(dòng)讀取數(shù)據(jù)并記錄自己的GPS坐標(biāo)，這種做法的經(jīng)濟(jì)成本比同等密度下的人工采樣顯著降低。當(dāng)前的主要問(wèn)題是大多數(shù)農(nóng)場(chǎng)仍未普及這樣的傳感器，更可靠、更準(zhǔn)確的傳感器仍在努力開(kāi)發(fā)中。
農(nóng)業(yè)云服務(wù)覆蓋130國(guó)
美國(guó)加州奧克斯塔德的草莓生產(chǎn)商“諾克爾收獲”公司，采用的草莓生長(zhǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備，是由美國(guó)“氣候看守者(Climate Minder)”公司開(kāi)發(fā)的。“諾克爾收獲”公司的草莓田里，傳感器負(fù)責(zé)測(cè)量土壤中的鹽分和水分等，物聯(lián)網(wǎng)采用射頻識(shí)別的電子標(biāo)簽，把數(shù)據(jù)發(fā)送到“氣候看守者”的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。農(nóng)民可以通過(guò)特定賬號(hào)訪問(wèn)網(wǎng)站，實(shí)時(shí)觀察草莓溫室的各項(xiàng)數(shù)據(jù)。
“氣候看守者”成立于2005年，成立頭兩年就在土耳其200多個(gè)溫室中推廣自己的管理系統(tǒng)，在土耳其的家禽場(chǎng)、煙草儲(chǔ)存設(shè)施和冷庫(kù)中也有所應(yīng)用。“氣候看守者”2012年被著名的美國(guó)灌溉公司“雨鳥(niǎo)”收購(gòu)，成為其旗下物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)品牌。
幾百年來(lái)，葡萄園一直是西班牙加利西亞地區(qū)的亮點(diǎn)，這里的葡萄酒享譽(yù)世界。以往在氣候變化劇烈的季節(jié)，農(nóng)民們擔(dān)心收成受影響，常通宵不睡守在葡萄園里。如今，當(dāng)?shù)厝税盐锫?lián)網(wǎng)技術(shù)引入傳統(tǒng)的葡萄種植中，以便在訪問(wèn)環(huán)境數(shù)據(jù)時(shí)做出更明智的選擇。加利西亞的雷亞斯·拜薩斯地區(qū)的葡萄園，引進(jìn)了“利比利姆(Libelium)”公司的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備(成立于2006年的一家西班牙公司)，在園中組建了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，收集環(huán)境溫度、環(huán)境濕度和葉面濕度等數(shù)據(jù)，結(jié)合GPS設(shè)備提供的精確位置和時(shí)間信息，通過(guò)3G網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到云端。園丁們只要連接互聯(lián)網(wǎng)，就可以有針對(duì)性地對(duì)園內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)整。成立于2009年的“索倫姆(Solum)”公司，是美國(guó)斯坦福大學(xué)3個(gè)畢業(yè)生創(chuàng)建的。公司強(qiáng)項(xiàng)是更高效準(zhǔn)確的農(nóng)產(chǎn)品抽樣分析，能更精確地判斷化肥的投放量，獲得更好的收益。用公司開(kāi)發(fā)的兩套測(cè)量工具，農(nóng)戶們可以自行到田野中測(cè)量土壤硝酸鹽含量。對(duì)于郵寄來(lái)的土壤樣本，公司有實(shí)驗(yàn)室可以進(jìn)行分析。2012年，該公司獲得了1700萬(wàn)美元的投資。