第五課、精確農(nóng)業(yè)進(jìn)農(nóng)莊

凱瑟琳·格林曼

　　對(duì)于農(nóng)場(chǎng)主來說，收獲季節(jié)到來前的幾個(gè)月總會(huì)令人感到焦慮不安，因?yàn)樵谶@段時(shí)間里，天氣和土壤情況的變化以及害蟲將會(huì)造成多大損失等不確定的因素都是無法預(yù)知的。雖然農(nóng)場(chǎng)主們主要依靠以往的經(jīng)驗(yàn)和謹(jǐn)慎的推測(cè)來判斷情況的變化，但是也有很多人正在著手實(shí)踐一種被稱為精確農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)方式，即利用技術(shù)手段應(yīng)付可能會(huì)對(duì)他們的農(nóng)作物造成危害的不確定因素。

　　精確農(nóng)業(yè)技術(shù)

　　幾年前可能還在整個(gè)種植區(qū)大面積施用統(tǒng)一的肥料或殺蟲劑的農(nóng)場(chǎng)主，現(xiàn)在也許己經(jīng)在利用標(biāo)有精確位置數(shù)據(jù)的土壤和作物分析結(jié)果，將適當(dāng)劑量的化學(xué)制品送到合適的地點(diǎn)了。他們現(xiàn)在還可以利用安裝在聯(lián)合收割機(jī)上的數(shù)字式產(chǎn)量監(jiān)視器來追蹤某塊土地的表現(xiàn)，實(shí)際上他們可以獲得每一排作物的產(chǎn)量數(shù)據(jù)。

　　大部分的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)需要依靠各種全球定位。系統(tǒng)裝置和可以將天氣模式、土壤性質(zhì)和蟲害控制等方面的信息在地圖上用一個(gè)個(gè)點(diǎn)表示出來的軟件。農(nóng)場(chǎng)主們可以利用這些信息來指揮能夠根據(jù)種植區(qū)的每個(gè)部分需要多少肥科和殺蟲劑來調(diào)整施用量的可變速率噴灑器。目前精確農(nóng)業(yè)技術(shù)在美國(guó)中西部地區(qū)應(yīng)用得**為廣泛，主要用于甜菜、玉米和大豆等作物的種植。

　　使用了精確農(nóng)業(yè)技術(shù)的農(nóng)場(chǎng)主認(rèn)為這種種植方法給他們提供了一些新的方式來分析他們對(duì)土地的投入和他們從土地中獲得的回報(bào)之間的關(guān)系，并且使他們可以在成本不變的情況下管理更多的土地。但是精確農(nóng)業(yè)技術(shù)的推廣應(yīng)用一直進(jìn)展得相當(dāng)緩慢，這主要是因?yàn)橛嘘P(guān)設(shè)備和服務(wù)的成本太高，小型農(nóng)場(chǎng)是無法負(fù)擔(dān)這筆費(fèi)用的，還有一個(gè)原因就是精確農(nóng)業(yè)技術(shù)帶來的好處并不總是十分明確的。

　　明尼蘇達(dá)大學(xué)精確農(nóng)業(yè)研究中心負(fù)責(zé)人皮埃爾·羅伯特博士指出南北達(dá)科他和蒙大拿州的小麥生產(chǎn)者現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)，根據(jù)目前的國(guó)際市場(chǎng)價(jià)格，要想通過種植小麥來獲取利潤(rùn)確實(shí)非常困難。如果你沒有取得利潤(rùn)，你就沒有額外的資金購(gòu)買和使用新技術(shù)。

　　另一個(gè)問題是設(shè)法使各種不同的農(nóng)業(yè)軟件和全球定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)格式協(xié)同工作不僅會(huì)使人感到沮喪而且會(huì)讓人望而生畏。

　　在伊利諾伊州的尚佩恩經(jīng)營(yíng)一個(gè)面積為1800英畝的玉米和大豆種植農(nóng)場(chǎng)的約翰·賴夫斯特克指出：大多數(shù)農(nóng)場(chǎng)主并不想整天坐在計(jì)算機(jī)前。大多數(shù)購(gòu)買精確種植技術(shù)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者都承認(rèn),如果想在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中取得勝利,精確農(nóng)業(yè)技術(shù)的各個(gè)組成部分都是必不可少的。設(shè)在羅切斯特的阿格里林克食品合作組織的副主席托馬斯.費(fèi)瑟指出:對(duì)精確農(nóng)業(yè)技術(shù)有抵觸請(qǐng)緒的人將無法在競(jìng)爭(zhēng)中生存下來。

　　精確農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程

　　紐約勒羅伊(位干羅切斯特西南大約50英里處)的M-B農(nóng)場(chǎng)的主人肯·馬丁利就正在使用精確種植方法。M-B農(nóng)場(chǎng)的總面積為2000英畝,其中900英畝用于種植甜玉米。在播種之前，馬丁·利先生委托農(nóng)業(yè)咨詢服務(wù)公司(設(shè)在羅切斯特的一家農(nóng)作物顧問公司)對(duì)其農(nóng)場(chǎng)各個(gè)不同部分的土壤進(jìn)行分析以便確定每個(gè)部分需要多少肥料。

　　農(nóng)業(yè)咨詢服務(wù)公司派遣理查德.懷爾德曼到馬.丁利先生的農(nóng)場(chǎng)提取了400份土壤樣品，每份樣品代表4至5英畝大小的區(qū)域。農(nóng)業(yè)咨詢服務(wù)公司對(duì)土壤樣品中的大約15種成分進(jìn)行了分析，其中包括磷酸鈣和氮的濃度。懷爾德曼隨后將土壤分析結(jié)果與根據(jù)上年的收獲情況繪制的產(chǎn)量地圖進(jìn)行了比較。

　　上個(gè)月某一天清晨的田間，馬丁利先生正與懷爾德曼和J·D.巴克利父子公司(紐約斯塔福德的一家出售肥科和殺蟲劑的公司)的噴灑器操作員邁克.貝爾莫爾在一起。這3位先生弓著身子坐在一輛卡車的車廂擋板上，仔細(xì)研究懷爾德曼帶來的一張經(jīng)過數(shù)字化處理的農(nóng)場(chǎng)地圖，懷爾德曼繪制這張地圖的目的是要說明哪些地方應(yīng)該用高速率噴灑磷酸鹽和氮，哪些地方應(yīng)該使用中、低速率。

　　同樣的地圖還被輸入了安裝在裝載著肥料罐的噴灑拖拉機(jī)里的計(jì)算機(jī)中；這臺(tái)計(jì)算機(jī)已經(jīng)與一臺(tái)全球定位系統(tǒng)設(shè)備連通。拖粒機(jī)兩側(cè)各有一條15英尺長(zhǎng)的懸臂，懸臂上是一排間距大約為30英尺的噴嘴。拖拉機(jī)里的一個(gè)控制器將施肥地圖上的信息傳送給噴嘴，從而達(dá)到控制噴灑速度和在拖拉機(jī)從農(nóng)場(chǎng)的一個(gè)區(qū)域移動(dòng)到另一個(gè)區(qū)域時(shí)改變施用的肥料類型的目的。

　　每天可以給多達(dá)520英畝的土地施肥的貝爾莫爾全天時(shí)間都在根據(jù)屏慕上顯示的、可以提示他目前處于什么位置的全球定位系統(tǒng)坐標(biāo)來駕駛拖拉機(jī)。

　　同一周晚些時(shí)候，馬丁利先生駕駛著一臺(tái)播種拖拉機(jī)將種子播撒到了田里。種植季節(jié)開始幾個(gè)星期后，貝爾莫爾又回到農(nóng)場(chǎng)給生有雜草的區(qū)域施用除草劑并且噴灑了殺蟲劑以便使農(nóng)作物免受玉米蛀蟲和其他害蟲的侵?jǐn)_。農(nóng)場(chǎng)的咨詢顧問可以通過察看航拍照片發(fā)現(xiàn)蟲害破壞的跡象，然后在需要的地方施用殺蟲劑。

　　馬丁利指出，與幾年前相比，現(xiàn)在他施用肥料的時(shí)候更加謹(jǐn)慎，而且使用的殺蟲劑也有所減少，這全都是因?yàn)橛辛丝勺兯俾蕠姙⑵鳌５撬J(rèn)為現(xiàn)在就斷言精確農(nóng)業(yè)技術(shù)會(huì)對(duì)他的農(nóng)作物產(chǎn)量造成怎樣的影響還為時(shí)過早。

　　人造衛(wèi)星和空中成像技術(shù)

　　給土地施肥并播種后，農(nóng)場(chǎng)主和農(nóng)作物咨詢頤問可以借助人造衛(wèi)星和空中成像技術(shù)監(jiān)視他們的作物每星期或每個(gè)月的生長(zhǎng)情況。這些圖像對(duì)于大型農(nóng)場(chǎng)來說特別有幫助，因?yàn)檗r(nóng)場(chǎng)主要想在地面上監(jiān)視大型農(nóng)場(chǎng)的各個(gè)不同區(qū)域是非常困難的。

　　農(nóng)場(chǎng)主們利用的人造衛(wèi)星圖像來自美國(guó)的陸地衛(wèi)星系統(tǒng)。它由幾顆聯(lián)邦政府操作的對(duì)陸地情況進(jìn)行觀測(cè)的人造衛(wèi)星組成。這些人造衛(wèi)星可以從距離地面大約2萬英尺(原文如此——本報(bào)注)的高空拍攝紅外線照片；照片上的每一個(gè)像素代表地面上5平方碼多一點(diǎn)到10平方碼大小的區(qū)域。紅外線照相機(jī)可以探測(cè)出某塊種植區(qū)的溫度和濕度水平。這些圖像與農(nóng)場(chǎng)地圖繪制程序結(jié)合起來就可以顯示出發(fā)生干旱或洪水的區(qū)域。農(nóng)場(chǎng)主購(gòu)買這些圖像的成本為每英畝土地2至3美元。

　　但是如果某位農(nóng)場(chǎng)主委托陸地衛(wèi)星系統(tǒng)在某天的某個(gè)時(shí)候拍攝某個(gè)農(nóng)場(chǎng)的照片，而當(dāng)時(shí)正好有云層阻擋了視線，那么這位農(nóng)暢主就是太不走運(yùn)了，因?yàn)樗匀槐仨氈Ц杜臄z費(fèi)用。人造衛(wèi)星圖像對(duì)于小型農(nóng)場(chǎng)的作用不如對(duì)大型農(nóng)場(chǎng)顯著，這是因?yàn)閳D像的分辨率非常低。

　　航空紅外線攝影的成本為每英畝土地5至6美元，不過這種照片的分辨率要稍好一些，而且不會(huì)出現(xiàn)云層阻礙視線的風(fēng)險(xiǎn)。羅切斯特的二位飛行員齊克·赫德駕駛小型飛機(jī)低空飛行并利用紅外線照相機(jī)為農(nóng)場(chǎng)主拍攝農(nóng)田照片時(shí)收取的費(fèi)用為每小時(shí)大約200美元。飛機(jī)的飛行速度**低可以降至每小時(shí)40英里，這使得赫德的飛機(jī)上安裝的哈塞爾布拉德紅外線數(shù)碼相機(jī)拍攝的照片的分辨率，可以達(dá)到每個(gè)像素代表大約6方英寸的區(qū)城，安裝在照相機(jī)上面的一臺(tái)全球定位系統(tǒng)設(shè)備可以自動(dòng)標(biāo)示出每張照片拍攝時(shí)的地理位置。

　　產(chǎn)量監(jiān)視器

　　本世紀(jì)90年代初問世的產(chǎn)**監(jiān)視器是在精確農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用得**為廣泛的工具。目前pixall公司、Oxbo國(guó)際公司和約翰·迪爾公司等企業(yè)生產(chǎn)的聯(lián)合收割機(jī)中大約有一半安裝了產(chǎn)量監(jiān)視器?，F(xiàn)有的聯(lián)合收割機(jī)也可以加裝產(chǎn)量監(jiān)視器，費(fèi)用為每臺(tái)大約5000至7000美元。安裝在聯(lián)合收割機(jī)上的產(chǎn)量監(jiān)視器在聯(lián)合收割機(jī)收割谷物或者小麥時(shí)，可以讓農(nóng)場(chǎng)主了解種道區(qū)的任何一塊上地每英苗的收獲量為多少蒲式耳。

　　例如，在聯(lián)合收割機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)著駛過一排排大田玉米的同時(shí)，它可以將玉米棒傳送給一臺(tái)機(jī)器，玉米棒的外皮會(huì)被這臺(tái)機(jī)器除去，而玉米粒則被從穗軸上剝下來并且收集在一個(gè)存儲(chǔ)容器中。玉米的外皮和剝?nèi)チ擞衩琢５墓鈼U穗軸可以從聯(lián)合收割機(jī)的后部吐出來。

　　玉米粒可以用傳送帶來輸送，同時(shí)傳送帶上的傳感器可以分析它們的含水量并將測(cè)量結(jié)果與以蒲式耳/英畝為單位的收獲量進(jìn)行比較。

　　整個(gè)系統(tǒng)需要與一臺(tái)全球定位系統(tǒng)設(shè)備連通，這臺(tái)設(shè)備可以追蹤聯(lián)合收割機(jī)的位置，同時(shí)將每一組坐標(biāo)存儲(chǔ)在一塊快閃存儲(chǔ)卡上。收獲結(jié)束后，農(nóng)場(chǎng)主可以利用這些數(shù)據(jù)繪制出一幅可以說明農(nóng)場(chǎng)各個(gè)不同區(qū)域產(chǎn)量的地圖。類似的技術(shù)也可以用于收割小麥和大豆。

　　農(nóng)場(chǎng)設(shè)備制造企業(yè)在研制用于甜玉米(玉米粒不必從穗軸上剝下來)和棉花等作物的產(chǎn)量監(jiān)視器方面的行動(dòng)一直比較緩慢，但是去年，設(shè)在紐約拜倫的OXbo國(guó)際公司推出了一種可以安裝在聯(lián)合收割機(jī)上的甜壬米產(chǎn)量監(jiān)視器。這種監(jiān)視器可以在聯(lián)合收割機(jī)收割甜玉米穗軸的同時(shí)稱出它們的重量;并且得出一個(gè)根據(jù)聯(lián)合收割機(jī)的速度和收割的幅寬度計(jì)算出來的以噸/英畝為單位的數(shù)值。該公司目前還在研制可以用于利馬豆和青菜豆等作物的產(chǎn)量監(jiān)視器。

　　設(shè)在威斯康星州拉辛的凱斯IH公司目前正在研制可以利用近紅外傳感器來檢測(cè)小麥，玉米和大豆等農(nóng)作物的油脂和蛋白質(zhì)含量的產(chǎn)量監(jiān)規(guī)器。

　　產(chǎn)量監(jiān)視器使農(nóng)場(chǎng)主們可以明確指出農(nóng)作物的價(jià)值，這可以幫助他們決定是否應(yīng)該將利潤(rùn)率較低的土地劃入政府保護(hù)汁劃。例如，自然資源保護(hù)計(jì)劃(1985年制定的《農(nóng)場(chǎng)法案》的一個(gè)組成部分)鼓勵(lì)農(nóng)場(chǎng)主在他們的部分土地上種植可以起到水土保持作用的草和樹，從而減少土壤遭到的侵蝕以及通過排水溝流失的殺蟲劑和肥料政府將會(huì)負(fù)擔(dān)90%的種植費(fèi)用。

　　一些使用過精確農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的農(nóng)場(chǎng)主指出，他們希望該系統(tǒng)可以允詳他們與其他農(nóng)場(chǎng)主交換信息并且更加有效地與食品工業(yè)的其他成員進(jìn)行會(huì)作。

　　VantagePoint(由迪爾公司、格羅馬克公司和農(nóng)田工業(yè)公司等企業(yè)聯(lián)合建立)和Rooster·com(由嘉吉公司、Cenex州際收獲合作組織和杜邦公司等企業(yè)發(fā)起)等網(wǎng)站正在為全國(guó)各個(gè)不同地區(qū)的農(nóng)場(chǎng)主提供一些他們可以交換信息并獲取市場(chǎng)情報(bào)的論壇。

發(fā)表于 @ 2008年06月29日 10:50:00 |點(diǎn)擊數(shù)（）

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