本文來自微信公眾號(hào)“土調(diào)”。
農(nóng)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型潛力
數(shù)字技術(shù)通過提高耕作方法的效率，從而更好地利用資源和能源，具有改變農(nóng)業(yè)部門的巨大潛力。推動(dòng)這一領(lǐng)域采用數(shù)字技術(shù)的核心驅(qū)動(dòng)力是需要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)和持續(xù)的生產(chǎn)，幫助該行業(yè)克服高食品需求與有限資源（尤其是水和土地）、氣候變化以及勞動(dòng)力和原材料成本增加等挑戰(zhàn)。Transforma Insights在6月的一份報(bào)告《農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的數(shù)字化轉(zhuǎn)型》中指出數(shù)字技術(shù)具有改變農(nóng)業(yè)部門的巨大潛力，并確定了九個(gè)由數(shù)字化轉(zhuǎn)型實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵變革領(lǐng)域。
農(nóng)業(yè)中的數(shù)字化轉(zhuǎn)型包括使用傳感器進(jìn)行精細(xì)監(jiān)測(cè)技術(shù)、無人機(jī)、農(nóng)業(yè)車輛和機(jī)器人，以優(yōu)化資源的利用（種子、肥料、水）并迅速應(yīng)對(duì)威脅（雜草、害蟲、真菌）。本文中討論的大多數(shù)數(shù)字化轉(zhuǎn)型解決方案通過提高產(chǎn)量、提高作物質(zhì)量、提高農(nóng)場(chǎng)生產(chǎn)力和降低生產(chǎn)成本（包括勞動(dòng)力成本）來使企業(yè)受益。此外，它們通過減少用水量、減少食物浪費(fèi)、防止地下水污染以及減少農(nóng)民為了監(jiān)測(cè)田地而進(jìn)行的旅行中使用的燃料量，對(duì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)做出了重大貢獻(xiàn)。
農(nóng)業(yè)中的九個(gè)關(guān)鍵變革領(lǐng)域
在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，有九個(gè)由數(shù)字化轉(zhuǎn)型實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵變革領(lǐng)域。包括：
1.作物管理
Crop Management
通過田間傳感器或衛(wèi)星圖像監(jiān)測(cè)作物、土壤和植物的狀況，收集和分析溫度、濕度和肥力等數(shù)據(jù)。
2.自動(dòng)灌溉系統(tǒng)
Crop Management
基于作物管理傳感器、智能氣象站、天氣報(bào)告和其他環(huán)境因素收集的數(shù)據(jù)，自動(dòng)化灌溉活動(dòng)。
3.牲畜管理
Crop Management
考慮使用數(shù)字化轉(zhuǎn)型技術(shù)監(jiān)測(cè)牲畜的健康狀況和位置。
4.室內(nèi)垂直農(nóng)業(yè)和智能溫室
Indoor Vertical Farming and Smart Greenhouses
室內(nèi)垂直農(nóng)業(yè)和智能溫室包括在受控環(huán)境中使用技術(shù)，根據(jù)溫室或室內(nèi)農(nóng)場(chǎng)的植被需求定制（使用水培法或氣培法）。
5.無人機(jī)農(nóng)業(yè)
Drone Farming
利用無人機(jī)增強(qiáng)各種農(nóng)業(yè)實(shí)踐，包括作物健康評(píng)估、灌溉、田間分析、農(nóng)作物噴灑和種植。
6.農(nóng)場(chǎng)自動(dòng)化和機(jī)器人
Farm Automation and Robots
農(nóng)場(chǎng)自動(dòng)化和機(jī)器人，用于承擔(dān)農(nóng)民執(zhí)行的重復(fù)性勞動(dòng)密集型任務(wù)的所有自動(dòng)化解決方案（其他地方未包括），特別是用于收割、播種、除草的機(jī)器人以及拖拉機(jī)等自動(dòng)駕駛車輛。
7.農(nóng)場(chǎng)管理
Farm Management
農(nóng)場(chǎng)自動(dòng)化和機(jī)器人，用于承擔(dān)農(nóng)民執(zhí)行的重復(fù)性勞動(dòng)密集型任務(wù)的所有自動(dòng)化解決方案（其他地方未包括），特別是用于收割、播種、除草的機(jī)器人以及拖拉機(jī)等自動(dòng)駕駛車輛。
8.產(chǎn)出監(jiān)測(cè)
Produce Monitoring
涵蓋了在收獲后、加工操作之前使用數(shù)字化轉(zhuǎn)型技術(shù)；主要專注于農(nóng)場(chǎng)儲(chǔ)存的質(zhì)量控制和分類。
9.供應(yīng)監(jiān)測(cè)
Supply Monitoring
跟蹤肥料、燃料/柴油、飼料（在畜牧業(yè)中）和水等投入資源。
Transforma Insights Agriculture Key Tech Trends
基于物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的應(yīng)用，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域積累了大量的數(shù)據(jù)，為大數(shù)據(jù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)奠定了基礎(chǔ)。從國(guó)內(nèi)國(guó)際的發(fā)展來看，大數(shù)據(jù)正在驅(qū)動(dòng)農(nóng)業(yè)發(fā)展路徑發(fā)生變化，以提高農(nóng)業(yè)效率，保障食品安全，實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)，農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)蘊(yùn)含著巨大的商業(yè)價(jià)值。
大數(shù)據(jù)進(jìn)農(nóng)田
對(duì)農(nóng)場(chǎng)的土地情況要了如指掌，每4英畝設(shè)1個(gè)取樣點(diǎn)，做土壤的分析測(cè)試。完成后，得到一份書面報(bào)告，除了給出各個(gè)地塊詳細(xì)的土壤成分?jǐn)?shù)據(jù)，還有種植不同作物時(shí)所需要的肥料、水分以及未來產(chǎn)量等數(shù)據(jù)。據(jù)此，可以精確安排農(nóng)場(chǎng)的生產(chǎn)計(jì)劃。隨著種植活動(dòng)，土壤的成分是動(dòng)態(tài)變化的。因此，每過三年，要重新做一次土壤分析，不過，由于精確數(shù)據(jù)意味著幾乎最高的投入產(chǎn)出比，還是很樂意花這筆錢的。農(nóng)場(chǎng)的坐標(biāo)和相關(guān)信息通過軟件上傳，即可獲得農(nóng)場(chǎng)范圍內(nèi)的實(shí)時(shí)天氣信息，如溫度、濕度、風(fēng)力、雨水等，這些信息可以幫助他判斷每個(gè)地塊的播種、收獲、耕作時(shí)間。
事實(shí)上，從生產(chǎn)規(guī)劃、種植前準(zhǔn)備、種植期管理，直到采收，每年要做40多項(xiàng)決策。這些決策大多環(huán)環(huán)相扣，如果哪一步選錯(cuò)了，那就不得不忍受減產(chǎn)的后果。影響作物生長(zhǎng)的因素有很多，土壤、氣候、水分、品種、病蟲害和雜草等，作物產(chǎn)量是這些因素的綜合結(jié)果。因此，在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，農(nóng)民光憑經(jīng)驗(yàn)做出決策已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，需要依靠科學(xué)、概率和專業(yè)分析得出優(yōu)化決策。國(guó)際種業(yè)巨頭們已經(jīng)看到了這步棋，紛紛投入巨資，將產(chǎn)品研發(fā)線延伸至大數(shù)據(jù)支持下的農(nóng)業(yè)決策領(lǐng)域。孟山都近兩年分別以2.5億美元收購(gòu)Precision Planting公司，9.3億美元并購(gòu)Climate Corporation公司。
大數(shù)據(jù)讓農(nóng)民開始用移動(dòng)設(shè)備管理農(nóng)場(chǎng)，可以掌握實(shí)時(shí)的土壤濕度、環(huán)境溫度和作物狀況等信息，大幅度提高了管理的精確性。然而，再好的決策，也需要硬件設(shè)備去實(shí)施。其實(shí)，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的概念和設(shè)想，最早在20世紀(jì)80年代初提出，經(jīng)10年后才進(jìn)入生產(chǎn)應(yīng)用，彼時(shí)技術(shù)和設(shè)備的儲(chǔ)備已基本具備。
Precusion Planting專門制造與精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)配套的設(shè)備。這些設(shè)備可以固定在大馬力拖拉機(jī)后部，同步運(yùn)行的播種機(jī)和其他設(shè)備上。以播種為例，經(jīng)過數(shù)據(jù)加載，它們能夠根據(jù)天氣的變化進(jìn)行不同深度、不同間距以及不同品種的播種活動(dòng)。在大田中，即使相隔兩三米遠(yuǎn)的兩塊土地，土壤的水分含量、營(yíng)養(yǎng)情況、農(nóng)作物的生長(zhǎng)情況都可能不相同。過去幾千年中，農(nóng)民并不區(qū)分這種差異，會(huì)把同樣的品種以等間距播種下去。如今，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)顛覆了這一傳統(tǒng)，在肥力高的地方密植，在肥力低的地方稀植，還可以更換種子品種。這些作業(yè)都是隨著播種機(jī)的行進(jìn)，自動(dòng)完成的。僅此一項(xiàng)改變，即可給玉米帶來每公頃300公斤-600公斤的增產(chǎn)。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)下的農(nóng)業(yè)機(jī)械必須是智能化的，通常安裝有衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、自動(dòng)駕駛系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)設(shè)備，以及必要的傳感器，這樣才能“理解”大數(shù)據(jù)分析軟件給出的信息，并準(zhǔn)確地執(zhí)行。智能化的農(nóng)業(yè)機(jī)械也大大提高了作業(yè)質(zhì)量，單粒播比率可以提高到99%。農(nóng)民可以實(shí)時(shí)監(jiān)控播種機(jī)的準(zhǔn)確率，如果出現(xiàn)大面積異常，可以馬上停機(jī)，檢查糾正播種機(jī)。以前，如果播種機(jī)出了毛病，農(nóng)民很難立即發(fā)現(xiàn)，而只能接受損失?，F(xiàn)在，智能化的農(nóng)機(jī)可根據(jù)土地的松軟程度，自動(dòng)調(diào)節(jié)播種動(dòng)作，以便所有種子處于同樣的深度。
通過全流程的精打細(xì)算，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)可以極大地節(jié)約化肥、水、農(nóng)藥等投入，把各種原料的使用量控制在非常準(zhǔn)確的程度，讓農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)像工業(yè)流程一樣連續(xù)地進(jìn)行，從而實(shí)現(xiàn)規(guī)模化經(jīng)營(yíng)。
