第五課、精確農業(yè)進(jìn)農莊

凱瑟琳·格林曼

　　對于農場(chǎng)主來(lái)說(shuō)，收獲季節到來(lái)前的幾個(gè)月總會(huì )令人感到焦慮不安，因為在這段時(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)法預知的。雖然農場(chǎng)主們主要依靠以往的經(jīng)驗和謹慎的推測來(lái)判斷情況的變化，但是也有很多人正在著(zhù)手實(shí)踐一種被稱(chēng)為精確農業(yè)的生產(chǎn)方式，即利用技術(shù)手段應付可能會(huì )對他們的農作物造成危害的不確定因素。

　　精確農業(yè)技術(shù)

　　幾年前可能還在整個(gè)種植區大面積施用統一的肥料或殺蟲(chóng)劑的農場(chǎng)主，現在也許己經(jīng)在利用標有精確位置數據的土壤和作物分析結果，將適當劑量的化學(xué)制品送到合適的地點(diǎn)了。他們現在還可以利用安裝在聯(lián)合收割機上的數字式產(chǎn)量監視器來(lái)追蹤某塊土地的表現，實(shí)際上他們可以獲得每一排作物的產(chǎn)量數據。

　　大部分的精準農業(yè)技術(shù)需要依靠各種全球定位。系統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。農場(chǎng)主們可以利用這些信息來(lái)指揮能夠根據種植區的每個(gè)部分需要多少肥科和殺蟲(chóng)劑來(lái)調整施用量的可變速率噴灑器。目前精確農業(yè)技術(shù)在美國中西部地區應用得**為廣泛，主要用于甜菜、玉米和大豆等作物的種植。

　　使用了精確農業(yè)技術(shù)的農場(chǎng)主認為這種種植方法給他們提供了一些新的方式來(lái)分析他們對土地的投入和他們從土地中獲得的回報之間的關(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。但是精確農業(yè)技術(shù)的推廣應用一直進(jìn)展得相當緩慢，這主要是因為有關(guān)設備和服務(wù)的成本太高，小型農場(chǎng)是無(wú)法負擔這筆費用的，還有一個(gè)原因就是精確農業(yè)技術(shù)帶來(lái)的好處并不總是十分明確的。

　　明尼蘇達大學(xué)精確農業(yè)研究中心負責人皮埃爾·羅伯特博士指出南北達科他和蒙大拿州的小麥生產(chǎn)者現在發(fā)現，根據目前的國際市場(chǎng)價(jià)格，要想通過(guò)種植小麥來(lái)獲取利潤確實(shí)非常困難。如果你沒(méi)有取得利潤，你就沒(méi)有額外的資金購買(mǎi)和使用新技術(shù)。

　　另一個(gè)問(wèn)題是設法使各種不同的農業(yè)軟件和全球定位系統數據格式協(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場(chǎng)的約翰·賴(lài)夫斯特克指出：大多數農場(chǎng)主并不想整天坐在計算機前。大多數購買(mǎi)精確種植技術(shù)的農業(yè)生產(chǎn)者都承認,如果想在激烈的競爭中取得勝利,精確農業(yè)技術(shù)的各個(gè)組成部分都是必不可少的。設在羅切斯特的阿格里林克食品合作組織的副主席托馬斯.費瑟指出:對精確農業(yè)技術(shù)有抵觸請緒的人將無(wú)法在競爭中生存下來(lái)。

　　精確農業(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農場(chǎng)的主人肯·馬丁利就正在使用精確種植方法。M-B農場(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·利先生委托農業(yè)咨詢(xún)服務(wù)公司(設在羅切斯特的一家農作物顧問(wèn)公司)對其農場(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。

　　農業(yè)咨詢(xún)服務(wù)公司派遣理查德.懷爾德曼到馬.丁利先生的農場(chǎng)提取了400份土壤樣品，每份樣品代表4至5英畝大小的區域。農業(yè)咨詢(xún)服務(wù)公司對土壤樣品中的大約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果與根據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(zhù)身子坐在一輛卡車(chē)的車(chē)廂擋板上，仔細研究懷爾德曼帶來(lái)的一張經(jīng)過(guò)數字化處理的農場(chǎng)地圖，懷爾德曼繪制這張地圖的目的是要說(shuō)明哪些地方應該用高速率噴灑磷酸鹽和氮，哪些地方應該使用中、低速率。

　　同樣的地圖還被輸入了安裝在裝載著(zhù)肥料罐的噴灑拖拉機里的計算機中；這臺計算機已經(jīng)與一臺全球定位系統設備連通。拖粒機兩側各有一條15英尺長(cháng)的懸臂，懸臂上是一排間距大約為30英尺的噴嘴。拖拉機里的一個(gè)控制器將施肥地圖上的信息傳送給噴嘴，從而達到控制噴灑速度和在拖拉機從農場(chǎng)的一個(gè)區域移動(dòng)到另一個(gè)區域時(shí)改變施用的肥料類(lèi)型的目的。

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

　　同一周晚些時(shí)候，馬丁利先生駕駛著(zhù)一臺播種拖拉機將種子播撒到了田里。種植季節開(kāi)始幾個(gè)星期后，貝爾莫爾又回到農場(chǎng)給生有雜草的區域施用除草劑并且噴灑了殺蟲(chóng)劑以便使農作物免受玉米蛀蟲(chóng)和其他害蟲(chóng)的侵擾。農場(chǎng)的咨詢(xún)顧問(wèn)可以通過(guò)察看航拍照片發(fā)現蟲(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，現在他施用肥料的時(shí)候更加謹慎，而且使用的殺蟲(chóng)劑也有所減少，這全都是因為有了可變速率噴灑器。但是他認為現在就斷言精確農業(yè)技術(shù)會(huì )對他的農作物產(chǎn)量造成怎樣的影響還為時(shí)過(guò)早。

　　人造衛星和空中成像技術(shù)

　　給土地施肥并播種后，農場(chǎng)主和農作物咨詢(xún)頤問(wèn)可以借助人造衛星和空中成像技術(shù)監視他們的作物每星期或每個(gè)月的生長(cháng)情況。這些圖像對于大型農場(chǎng)來(lái)說(shuō)特別有幫助，因為農場(chǎng)主要想在地面上監視大型農場(chǎng)的各個(gè)不同區域是非常困難的。

　　農場(chǎng)主們利用的人造衛星圖像來(lái)自美國的陸地衛星系統。它由幾顆聯(lián)邦政府操作的對陸地情況進(jìn)行觀(guān)測的人造衛星組成。這些人造衛星可以從距離地面大約2萬(wàn)英尺(原文如此——本報注)的高空拍攝紅外線(xiàn)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平方碼大小的區域。紅外線(xiàn)照相機可以探測出某塊種植區的溫度和濕度水平。這些圖像與農場(chǎng)地圖繪制程序結合起來(lái)就可以顯示出發(fā)生干旱或洪水的區域。農場(chǎng)主購買(mǎi)這些圖像的成本為每英畝土地2至3美元。

　　但是如果某位農場(chǎng)主委托陸地衛星系統在某天的某個(gè)時(shí)候拍攝某個(gè)農場(chǎng)的照片，而當時(shí)正好有云層阻擋了視線(xiàn)，那么這位農暢主就是太不走運了，因為他仍然必須支付拍攝費用。人造衛星圖像對于小型農場(chǎng)的作用不如對大型農場(chǎng)顯著(zhù)，這是因為圖像的分辨率非常低。

　　航空紅外線(xiàn)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 )出現云層阻礙視線(xiàn)的風(fēng)險。羅切斯特的二位飛行員齊克·赫德駕駛小型飛機低空飛行并利用紅外線(xiàn)照相機為農場(chǎng)主拍攝農田照片時(shí)收取的費用為每小時(shí)大約200美元。飛機的飛行速度**低可以降至每小時(shí)40英里，這使得赫德的飛機上安裝的哈塞爾布拉德紅外線(xiàn)數碼相機拍攝的照片的分辨率，可以達到每個(gè)像素代表大約6方英寸的區城，安裝在照相機上面的一臺全球定位系統設備可以自動(dòng)標示出每張照片拍攝時(shí)的地理位置。

　　產(chǎn)量監視器

　　本世紀90年代初問(wèn)世的產(chǎn)**監視器是在精確農業(yè)生產(chǎn)中應用得**為廣泛的工具。目前pixall公司、Oxbo國際公司和約翰·迪爾公司等企業(yè)生產(chǎn)的聯(lián)合收割機中大約有一半安裝了產(chǎn)量監視器?，F有的聯(lián)合收割機也可以加裝產(chǎn)量監視器，費用為每臺大約5000至7000美元。安裝在聯(lián)合收割機上的產(chǎn)量監視器在聯(lián)合收割機收割谷物或者小麥時(shí)，可以讓農場(chǎng)主了解種道區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)合收割機轉動(dòng)著(zhù)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機器，玉米棒的外皮會(huì )被這臺機器除去，而玉米粒則被從穗軸上剝下來(lái)并且收集在一個(gè)存儲容器中。玉米的外皮和剝去了玉米粒的光桿穗軸可以從聯(lián)合收割機的后部吐出來(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量結果與以蒲式耳/英畝為單位的收獲量進(jìn)行比較。

　　整個(gè)系統需要與一臺全球定位系統設備連通，這臺設備可以追蹤聯(lián)合收割機的位置，同時(shí)將每一組坐標存儲在一塊快閃存儲卡上。收獲結束后，農場(chǎng)主可以利用這些數據繪制出一幅可以說(shuō)明農場(chǎng)各個(gè)不同區域產(chǎn)量的地圖。類(lèi)似的技術(shù)也可以用于收割小麥和大豆。

　　農場(chǎng)設備制造企業(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)量監視器方面的行動(dòng)一直比較緩慢，但是去年，設在紐約拜倫的OXbo國際公司推出了一種可以安裝在聯(lián)合收割機上的甜壬米產(chǎn)量監視器。這種監視器可以在聯(lián)合收割機收割甜玉米穗軸的同時(shí)稱(chēng)出它們的重量;并且得出一個(gè)根據聯(lián)合收割機的速度和收割的幅寬度計算出來(lái)的以噸/英畝為單位的數值。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)量監視器。

　　設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)檢測小麥，玉米和大豆等農作物的油脂和蛋白質(zhì)含量的產(chǎn)量監規器。

　　產(chǎn)量監視器使農場(chǎng)主們可以明確指出農作物的價(jià)值，這可以幫助他們決定是否應該將利潤率較低的土地劃入政府保護汁劃。例如，自然資源保護計劃(1985年制定的《農場(chǎng)法案》的一個(gè)組成部分)鼓勵農場(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 )負擔90%的種植費用。

　　一些使用過(guò)精確農業(yè)系統的農場(chǎng)主指出，他們希望該系統可以允詳他們與其他農場(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)站正在為全國各個(gè)不同地區的農場(chǎng)主提供一些他們可以交換信息并獲取市場(chǎng)情報的論壇。

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

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