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(lái)說(shuō)，收獲季節(jié)到來(lái)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(chóng)將會(huì)造成多大損失等不確定的因素都是無(wú)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(lái)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(chóng)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(lái)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(chóng)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(lái)的軟件。農(nóng)場(chǎng)主們可以利用這些信息來(lái)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(chóng)劑來(lái)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(lái)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(wú)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(lái)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(guò)種植小麥來(lái)獲取利潤(rùn)確實(shí)非常困難。如果你沒(méi)有取得利潤(rùn)，你就沒(méi)有額外的資金購(gòu)買和使用新技術(shù)。

　　另一個(gè)問(wèn)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(wú)法在競(jìng)爭(zhēng)中生存下來(lái)。

　　精確農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)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(wèn)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(chóng)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(lái)的一張經(jīng)過(guò)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(shuō)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(lái)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(kāi)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(chóng)劑以便使農(nóng)作物免受玉米蛀蟲(chóng)和其他害蟲(chóng)的侵?jǐn)_。農(nóng)場(chǎng)的咨詢顧問(wèn)可以通過(guò)察看航拍照片發(fā)現(xiàn)蟲(chóng)害破壞的跡象，然后在需要的地方施用殺蟲(chóng)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(chóng)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(guò)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(wèn)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(lái)說(shuō)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(lái)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(wàn)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(lái)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(guò)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(wèn)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(guò)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(lái)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(lái)。

　　玉米?？梢杂脗魉蛶?lái)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(shuō)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(lái))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(lái)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(lái)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(shù)，從而減少土壤遭到的侵蝕以及通過(guò)排水溝流失的殺蟲(chóng)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(guò)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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