【数据在线】大数据在农田

大数据
在农田提要:大数据已经进入到每一寸农地,在智能化机械的助力下,农民更像工业流水线上的一名操作员,与传统的技艺渐行渐远……
 

 
罗德尼•席林(Rodney Schilling)是美国伊利诺伊州的一个农场主,他和父亲二人经营着1300英亩(约7900亩)田地。他的父亲已经83岁了,地里的活儿全靠席林自己上阵,即便在农忙时节,他也不用雇工,最好的帮手是农场里的那几台农业机械。
 
跟国内常见的农业机械比,这些机器高大得多,一台喷药机完全张开“臂膀”,翼展达36米。更重要的是,这些“大家伙”还很有“头脑”——驾驶室里配备的全球卫星导航系统和自动驾驶系统。即使在下田作业时,席林也远没有传统农民那么辛苦,只要他愿意,完全可以坐在驾驶座上,一边喝着咖啡,一边用平板电脑浏览新闻,机器会按照设定的路线工作,施肥、打药完全自动化,哪些地方打过,哪些地方没打,绝对不会搞混,GPS上都显示得清清楚楚。
 
大多数时候,席林会把平板电脑带在身边,内置的APP软件会提醒他何时适宜下地查看,该打药或是该施肥了,以及提供实时的和未来几天的天气数据。
 
在美国,像席林这样“劳作”的农场主越来越多。农业生产模式正在从机械化向信息化转变,以精准为特征的农业,正在让种植变得更加容易。
 
大数据进田

 
席林对农场的土地情况了如指掌,他甚至聘请了专业服务公司,在田地中,每4英亩设1个取样点,做土壤的分析测试。完成后,席林得到一份书面报告,除了给出各个地块详细的土壤成分数据,还有种植不同作物时所需要的肥料、水分以及未来产量等数据。据此,他可以精确安排农场的生产计划。
 
随着种植活动,土壤的成分是动态变化的。因此,每过三年,席林会重新做一次土壤分析,每次要花费5000多美元。不过,由于精确数据意味着几乎最高的投入产出比,席林还是很乐意花这笔钱的。
 
在席林的平板电脑里,安装了Climate Corporation的气象数据软件。他把农场的坐标和相关信息通过软件上传,即可获得农场范围内的实时天气信息,如温度、湿度、风力、雨水等,这些信息可以帮助他判断每个地块的播种、收获、耕作时间。
 
事实上,从生产规划、种植前准备、种植期管理,直到采收,席林每年要做40多项决策。这些决策大多环环相扣,如果哪一步选错了,那就不得不忍受减产的后果。
 
影响作物生长的因素有很多,土壤、气候、水分、品种、病虫害和杂草等,作物产量是这些因素的综合结果。因此,在现代农业领域,农民光凭经验做出决策已远远不够,需要依靠科学、概率和专业分析得出优化决策。未来的农业服务,需海量收集农业相关数据,包括气候、土壤、病虫害爆发、产量和密度之间的相关性,以及农产品的市场价格等。如果把这些数据整合起来,通过模拟分析,就能给农民提供决策上的帮助。国际种业巨头们已经看到了这步棋,纷纷投入巨资,将产品研发线延伸至大数据支持下的农业决策领域。
 
Climate Corporation是两名Google工程师在2006年创办,他们想通过历年的气候数据来提供更加精确的小范围气象预测。基本模式是运用遥感和其他测绘技术,将美国的土地都“描绘”下来,并在其上叠加一切可用的气候信息。然后,依靠大数据分析结果向农民出售农作物保险服务。
 
大数据可以帮助农民进行更好的决策,农作物产量也有所提高,遗憾的是,握在农民手中上千年积累的经验和技艺变得不再重要了,农民本身的核心竞争力正在消失。而且,农民们也担心自家农场的详细数据可能会被出售,或者泄露给竞争对手。
 
可持续发展智库千年研究所所长汉斯•赫伦(Hans Herren)就对种业巨头进入数据领域感到担忧,他们控制的数据越多,对农民的控制就越强,农场主们将由企业主沦落成为巨头们的劳工。这种担心在任何领域都有,大公司抢占市场的行为总会被认为是威胁,尤其是在数据领域。不过,人们总是忘了巨头们也不是独立存在的,在任何国家都要遵从一个国家的法规和政府的管理。
 
智能化农机

 
大数据让农民开始用移动设备管理农场,可以掌握实时的土壤湿度、环境温度和作物状况等信息,大幅度提高了管理的精确性。然而,再好的决策,也需要硬件设备去实施。
 
其实,精准农业的概念和设想,最早由美国在20世纪80年代初提出,经10年后才进入生产应用,彼时技术和设备的储备已基本具备。Precusion Planting专门制造与精准农业配套的设备。这些设备可以固定在大马力拖拉机后部,同步运行的播种机和其他设备上。以播种为例,经过数据加载,它们能够根据天气的变化进行不同深度、不同间距以及不同品种的播种活动。
 
在大田中,即使相隔两三米远的两块土地,土壤的水分含量、营养情况、农作物的生长情况都可能不相同。过去几千年中,农民并不区分这种差异,会把同样的品种以等间距播种下去。如今,精准农业颠覆了这一传统,在肥力高的地方密植,在肥力低的地方稀植,还可以更换种子品种。这些作业都是随着播种机的行进,自动完成的。仅此一项改变,即可给玉米带来每公顷300公斤-600公斤的增产。
 
精准农业下的农业机械必须是智能化的,通常安装有卫星导航系统、自动驾驶系统、计算机设备,以及必要的传感器,这样才能“理解”大数据分析软件给出的信息,并准确地执行。
 
智能化的农业机械也大大提高了作业质量,单粒播比率可以提高到99%。农民可以实时监控播种机的准确率,如果出现大面积异常,可以马上停机,检查纠正播种机。以前,如果播种机出了毛病,农民很难立即发现,而只能接受损失。
 
理想情况下,播下的种子应在地里有同样的深度,如果种得深了,种子出苗晚,不利于竞争阳光和养分;浅了,则抗倒伏性不好。现在,智能化的农机可根据土地的松软程度,自动调节播种动作,以便所有种子处于同样的深度。
 
通过全流程的精打细算,精准农业可以极大地节约化肥、水、农药等投入,把各种原料的使用量控制在非常准确的程度,让农业经营像工业流程一样连续地进行,从而实现规模化经营。
 
未来精细化智能化设施农业上的大数据亦悄然兴起

作为传统的农业大国,中国的内蒙古、河北北部以及新疆、东北等地也正吹起精准农业的微风。不过在全国范围内,庞大的、分散的小农生产方式,以及农民在种植管理上的顽固程度,会让精准农业这一注定颠覆传统农业的新概念知易行难。当下的我们,是否已经做好了迎接大数据农业时代准备,且当下为大数据农业时代做些什么!小伙伴们,觉醒吧!

要回复问题请先登录注册