前沿探索！現(xiàn)代智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)展5大趨勢

　　農(nóng)業(yè)，是關(guān)乎國計(jì)民生的重要行業(yè)。隨著人地矛盾的不斷加深，想要在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中取得顯著增長，就需要不斷應(yīng)用新的科學(xué)與技術(shù)。在國家大力倡導(dǎo)智慧農(nóng)業(yè)的背景之下，中環(huán)易達(dá)總結(jié)了農(nóng)業(yè)領(lǐng)域值得關(guān)注的五大技術(shù)趨勢，一起來看看！

一、無線傳感技術(shù)

　　對(duì)于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)而言，如何實(shí)現(xiàn)環(huán)境的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸?shù)较到y(tǒng)中心，其秘密就在于它所使用的各種傳感器。

　　傳感器是將溫室環(huán)境因子等非電物理量轉(zhuǎn)化為控制系統(tǒng)能夠識(shí)別的電信號(hào)的基礎(chǔ)元件，根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的不同需求，溫室配備的傳感器數(shù)量和種類也大不相同。

　　從與作物生長息息相關(guān)的環(huán)境因素來看，科技農(nóng)業(yè)中應(yīng)用到的傳感器主要有溫濕度傳感器、水分傳感器、營養(yǎng)元素傳感器、二氧化碳傳感器、光照傳感器等。

　　溫濕度傳感器，以懸掛方式固定在半空中，以便更好地監(jiān)測溫室中的相應(yīng)變化

　　二氧化碳傳感器，通過檢測溫室中的二氧化碳含量，來決定是否施氣肥或通風(fēng)換氣

　　目前，我國農(nóng)用傳感器種類不到世界的10%，鑒于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高溫、高濕的極端惡劣環(huán)境，傳感器對(duì)于穩(wěn)定性、靈敏度的要求高，以致價(jià)格相對(duì)來說比較貴。但是，在無線傳感技術(shù)的輔助下，種植者能夠使作物得到適宜的溫度、光照以及精確控制的水肥，為作物創(chuàng)造符合其生長的最適宜的外部環(huán)境，從而達(dá)到提高品質(zhì)、增加產(chǎn)量、節(jié)約能源的目的，并為作物大數(shù)據(jù)平臺(tái)的建立和農(nóng)產(chǎn)品溯源提供數(shù)據(jù)支撐。由此可見，在智慧農(nóng)業(yè)中，無線傳感器的應(yīng)用前景非常廣泛。

二、機(jī)械全自動(dòng)化

　　農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要內(nèi)容之一。它可以節(jié)省勞動(dòng)力、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，并提高作業(yè)質(zhì)量、改善生產(chǎn)經(jīng)營條件，提高農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益。

　　近年來，農(nóng)業(yè)機(jī)械全自動(dòng)化技術(shù)取得了長足進(jìn)步，“機(jī)器人”們?cè)谔峁┓N植照料和監(jiān)測方面更加靈敏和便捷，自動(dòng)種植和自動(dòng)采摘是農(nóng)業(yè)機(jī)器人發(fā)展最快的兩個(gè)領(lǐng)域。

　　2017年，中環(huán)易達(dá)建造出我國首條葉菜全自動(dòng)水耕栽培流水現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了葉菜“從種子到采收一鍵解決”的高度機(jī)械化，每1萬平方米僅需1人管理，年產(chǎn)葉菜660萬余棵，年產(chǎn)值約825萬元。

　　戳此了解我國第一座全自動(dòng)智能蔬菜基地對(duì)于機(jī)器人是否會(huì)搶走農(nóng)民的工作，美國新墨西哥州立大學(xué)名譽(yù)教授卡特萊特博士表達(dá)了自己的看法：農(nóng)民并不會(huì)被電腦取代，反而會(huì)被這種技術(shù)所強(qiáng)化。

三、3D打印

　　沒有什么新技術(shù)能比“打印”新產(chǎn)品更能提高全球制造業(yè)的發(fā)展。如今，人類肝臟和腎臟的生物打印已經(jīng)成為可能，更重要的是，新的疫苗和藥物已經(jīng)能夠在“生物學(xué)的模塊構(gòu)建”下被部分打印出來，種種創(chuàng)舉讓人不免遐想：當(dāng)主要應(yīng)用于工業(yè)和制造業(yè)領(lǐng)域的3D打印技術(shù)遇上傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)，又會(huì)碰撞出怎樣的火花？

　　3D打印是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，通過粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，以逐層堆疊累積的方式構(gòu)造物體的快速成形技術(shù)。目前，我國農(nóng)業(yè)界對(duì)于3D打印技術(shù)的應(yīng)用，主要集中于農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備的研發(fā)和復(fù)雜部件制造。傳統(tǒng)農(nóng)機(jī)研發(fā)的流程一般是：設(shè)計(jì)目標(biāo)—設(shè)計(jì)方案—綜合比較—方案確定—技術(shù)分析—樣機(jī)設(shè)計(jì)—復(fù)雜件制作—整機(jī)試制—田間試驗(yàn)—改進(jìn)設(shè)計(jì)—產(chǎn)品開發(fā)。

　　3D打印可以改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程和制作工序，在設(shè)計(jì)方案綜合比較時(shí)即可打印出模型，不僅可以直觀地進(jìn)行結(jié)構(gòu)方案比較，而且還可以多角度進(jìn)行技術(shù)分析，在制作環(huán)節(jié)中也無需考慮對(duì)于生產(chǎn)工藝的依賴，在無需模具的情況下就可以短時(shí)間制造出來。目前，我國農(nóng)業(yè)對(duì)于農(nóng)機(jī)設(shè)備的需求處于持續(xù)上升階段，但由于裝備造價(jià)高昂、工藝復(fù)雜，國內(nèi)農(nóng)機(jī)研發(fā)和生產(chǎn)市場不能很好地滿足農(nóng)業(yè)發(fā)展需求。將3D打印技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械研發(fā)和生產(chǎn)后，可以突破局限，開辟出巨大的設(shè)計(jì)研發(fā)空間，為農(nóng)機(jī)設(shè)備的發(fā)展帶來無限可能。

四、植物心理學(xué)

　　1966年，有個(gè)名叫巴克斯特的情報(bào)專家在給庭院花草澆水時(shí)，異想天開地把測謊儀綁到了一株天南星葉片上，想測試一下水從根部到葉子的上升速度究竟有多快。隨后，他驚奇地發(fā)現(xiàn)，測謊儀顯示水從根部上升時(shí)的曲線圖形，居然與人在激動(dòng)時(shí)測得的曲線圖形十分相似！當(dāng)他嘗試用點(diǎn)著的火柴接近葉子時(shí)，指針的劇烈擺動(dòng)甚至超出了記錄紙的邊緣，說明植物已產(chǎn)生了強(qiáng)烈的恐懼心理。

　　前蘇聯(lián)科學(xué)家維克多也做過一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)。他先用催眠術(shù)控制一個(gè)人的感情，并在附近放上一盆植物，然后用儀器把人的手和植物的葉子連接起來。維克多讓實(shí)驗(yàn)者感到高興時(shí)，植物便豎起葉子，舞動(dòng)花瓣；當(dāng)維克多描述冬天的寒冷使實(shí)驗(yàn)者渾身發(fā)抖時(shí)，植物的葉子也會(huì)瑟瑟發(fā)抖。也就是說，植物會(huì)思考，也會(huì)體察人的各種感情。這項(xiàng)研究已發(fā)展成為一門新興的學(xué)科——植物心理學(xué)。

　　一位科學(xué)家每天早晨給含羞草演奏25分鐘音樂，聽音樂的含羞草比沒聽音樂的含羞草高1.5倍，而且葉子和刺長得更為密集?？茖W(xué)家在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，植物喜歡聽古典音樂，對(duì)爵士樂不喜歡，喧鬧的噪音會(huì)引起植物的煩惱，生長速度減慢甚至枯萎死去。

　　2002年，英國科學(xué)家羅德和日本巖尾憲三特意制造出了植物活性翻譯機(jī)，只要連接上放大器和合成器，就能聽到植物的聲音。

　　植物和人一樣，有完整的神經(jīng)系統(tǒng)，有思維活動(dòng)規(guī)律，有心理活動(dòng)，掌握了解植物的心理活動(dòng)及其規(guī)律，對(duì)于揭秘大自然、服務(wù)大自然、服務(wù)人類、服務(wù)生產(chǎn)都具有重要而深刻的意義，也是對(duì)集約化作物生產(chǎn)設(shè)施新設(shè)計(jì)的又一重大貢獻(xiàn)。

五、農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)

　　目前，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)正處在從小農(nóng)經(jīng)營為主向規(guī)?；?、機(jī)械化、集約化過渡的階段，這為農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用提供了巨大空間。

　　農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)以涵蓋種植業(yè)、林業(yè)、畜牧業(yè)等子行業(yè)的農(nóng)業(yè)領(lǐng)域?yàn)楹诵?，涉及飼料生產(chǎn)、化肥肥生產(chǎn)、農(nóng)機(jī)生產(chǎn)、農(nóng)產(chǎn)品加工等相關(guān)上下游產(chǎn)業(yè)，并整合包括統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、進(jìn)出口數(shù)據(jù)、價(jià)格數(shù)據(jù)、乃至氣象數(shù)據(jù)的宏觀經(jīng)濟(jì)背景數(shù)據(jù)等環(huán)節(jié)，是跨行業(yè)、跨專業(yè)、跨業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)分析、挖掘與可視化。

　　“這些數(shù)據(jù)將成為農(nóng)業(yè)決策的大腦，”中環(huán)易達(dá)物聯(lián)網(wǎng)工程師、系統(tǒng)專家認(rèn)為，在未來，農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)除了對(duì)種植提出建議外，還將為種植者提供種什么、怎么種才能達(dá)到收益最大化的系統(tǒng)解決方案，規(guī)避同類產(chǎn)品扎堆上市的同質(zhì)化風(fēng)險(xiǎn)，“包括市場預(yù)測、農(nóng)民征信、農(nóng)業(yè)金融等，都需要建立在數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上。”

　　農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)是融合了農(nóng)業(yè)地域性、季節(jié)性、多樣性、周期性等自身特征后產(chǎn)生的來源廣泛、類型多樣、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、具有潛在價(jià)值，并難以應(yīng)用通常方法處理和分析的數(shù)據(jù)集合，使農(nóng)業(yè)內(nèi)部的信息流得到了延展和深化。隨著計(jì)算機(jī)的速度和容量不斷增加，收集和使用有關(guān)生產(chǎn)農(nóng)業(yè)各個(gè)方面的信息的能力將會(huì)爆發(fā)，將永遠(yuǎn)改變?nèi)祟惡妥魑锏慕】禒顩r。