人口結構、自然資源稀缺、氣候變化和糧食浪費都在加劇饑餓和糧食短缺問題,要應對這些挑戰,需要各國政府、投資者和創新農業技術的共同努力。現在,我們需要打破傳統農業體系。
即將到來的農業革命——農業4.0,必須是一場以科技為核心的綠色革命。使用技術不僅僅是為了創新,而是為了改善和滿足消費者的真實需求,并重新設計價值鏈。
三大新型農場形式,改變生產方式
在農業4.0模式下,農業種植養殖的方式也發生了改變。我們可以看到令人欣喜的三大實例:溫室、垂直農業、室內水產。
溫室
半封閉式或全封閉的高科技溫室能做到全年生產食品。溫室已經是一種成熟的技術,在荷蘭等國的使用情況都不錯。目前市場估值為200億美元,預計每年增長7%。
在過去的幾年里,越來越多的公司開發新技術,使農業生產能夠在各種惡劣的環境中進行:從干燥的沙漠條件到寒冷的氣候。
例如,使用海水和無土植物生長系統(如水培法或氣培法)的新型冷卻技術,可以讓阿聯酋和沙特阿拉伯等國在缺乏可耕地和淡水的情況下,仍能在水果和蔬菜產業里具有競爭力。
垂直農業
垂直農業是目前城市農業中最具顛覆性的技術。并且使用水培法或氣培法的垂直農場在生產力方面已經超過了傳統農場和溫室。在垂直農場中,每平方英尺的糧食產量是傳統農業的100倍。
它的好處不止如此,還有降低用水量——與傳統農業相比減少了95%;此外,它還能做到無農藥生產。垂直農場可以建在城市地區,降低了交通成本和二氧化碳排放。
然而,由于使用人工照明、能源密集的溫度和濕度控制系統所產生的巨大成本,使垂直農場還未完全具備競爭力。
室內水產養殖
目前,水產養殖滿足了全球一半以上的魚肉需求,預計到2030年養殖份額將增長20%以上,達到2700萬噸。
傳統水產養殖大多是在海洋中進行的,但疾病暴發、污染以及對鄰近人口的滋擾等問題使這類設施越來越不受歡迎。現在,更多的公司正在測試和開發使用如魚缸這類的室內水產養殖設施。
其實,在水過濾和循環方面的技術進步使室內養魚場有可能在低用水量和低環境影響下大幅度擴大生產。最近,一家挪威公司稱,計劃在美國建造一個耗資5億美元的三文魚養殖場,并建成據稱是世上最大的水產養殖池之一。
跨行技術助推農業改變“規則”
隨著“精準農業”規模的擴大和農場之間的聯系更加緊密,效率和生產率將會提高。據估計,到2020年,將有超過7500萬個農業物聯網設備投入使用。
然而,聯網設備為食品生產商帶來了巨大的機遇的同時,也增加了復雜性。解決方案在于利用認知技術,幫助理解、學習、推理、互動和提高效率。以下是一些關鍵的技術,讓我們能夠改變農業的“游戲規則”:
物聯網(IoT):
數字轉型正在顛覆農業世界。物聯網技術允許結構化和非結構化數據之間的關聯,為食品生產提供洞見。像IBM的“沃森”這樣的物聯網平臺正在將機器學習應用于傳感器或無人機數據,將管理系統轉化為真正的人工智能系統。
技術和勞動力的自動化
聯合國預計,到2050年,全球三分之二的人口將生活在城市,減少農村勞動力。需要新技術來減輕農民的負擔。操作將遠程進行,流程將自動化,風險將被識別并解決問題。在未來,農民的技能將越來越多地是技術和生物技能的結合,而不是單純的農業技能。
數據驅動農業
通過分析和關聯天氣、種子類型、土壤質量、疾病概率、歷史數據、市場趨勢和價格等信息,農民可以做出更明智的決定。
聊天機器人
目前,人工智能驅動的聊天機器人(虛擬助理)被應用于零售、旅游、媒體和保險行業。農業也可以利用這項技術,協助農民就具體問題提出答案和建議。
無人機技術
無人機技術正在給農業帶來高科技改造。在整個作物周期中,無人機有六種使用方式:土壤和田間分析、種植、作物噴灑、作物監測、灌溉和健康評估。
區塊鏈
區塊鏈可以減少低效和欺詐,提高食品安全、農民工資和交易時間。通過改進供應鏈的可追溯性,它可以使監管機構在發生污染事件時迅速確定受污染食品的來源和受影響產品的范圍。此外,該技術還可以通過檢測導致食品變質的供應鏈瓶頸來減少浪費。
納米技術和精準農業
由納米技術推動的新革命將是精準農業。這場革命將使納米顆粒被運送到植物和先進的生物傳感器上,用于精準農業。納米封裝的傳統肥料、殺蟲劑和除草劑將以緩慢和持續的方式釋放營養物質和農用化學品,從而為植物提供精確的劑量。
跨行業可科技運用提高了農業效率,同時也助推農業經濟的飛速發展。根據Agtech,World BANK 的研究表明,全球農業投資事件在三年內增加了百分之八十以上。
文章來源:
《Agriculture 4.0:Ethics and responsibility for smart farming》
文 | 李薇羽
編輯 | L18523859681
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