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现代农业中的新农业技术

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创新在现代农业中比以往任何时候都更加重要。整个行业正面临着巨大的挑战，包括供应成本上升、劳动力短缺以及消费者对透明度和可持续性偏好的变化。农业公司越来越认识到需要解决这些挑战。该领域的主要技术创新集中在室内垂直农业、自动化和机器人技术、畜牧技术、现代温室实践、精准农业和人工智能以及区块链等领域。

室内垂直农业可以提高作物产量，克服有限的土地面积，甚至通过缩短供应链中的距离来减少农业对环境的影响。室内垂直农业可以定义为在封闭和受控的环境中将农产品堆叠在一起的做法。通过使用垂直安装的种植架，与传统耕作方法相比，它显着减少了种植植物所需的土地空间。这种类型的种植通常与城市和城市农业相关，因为它能够在有限的空间中茁壮成长。垂直农场的独特之处在于某些设置不需要土壤来种植植物。大多数要么是水培法，蔬菜是在营养丰富的一碗水中种植的，要么是气培法，植物根部系统地喷洒水和养分。代替自然阳光，使用人工生长灯。

从可持续的城市发展到通过降低劳动力成本最大限度地提高作物产量，室内垂直农业的优势显而易见。垂直农业可以控制光照、湿度和水等变量，以精确测量全年，以可靠的收成增加粮食产量。减少的水和能源使用优化了能源节约——垂直农场的用水量比传统农场少 70%。通过使用机器人来处理收获、种植和物流，也大大减少了劳动力，解决了农场面临的当前农业劳动力短缺的挑战。

农场自动化，通常与“智能农业”相关联，是一种提高农场效率并使作物或牲畜生产周期自动化的技术。越来越多的公司正在致力于机器人创新，以开发无人机、自动拖拉机、机器人收割机、自动浇水和播种机器人。尽管这些技术相当新，但该行业已经看到越来越多的传统农业公司在其流程中采用农场自动化。

从机器人技术和无人机到计算机视觉软件等技术的新进步彻底改变了现代农业。农场自动化技术的主要目标是涵盖更简单、更平凡的任务。农场最常使用的一些主要技术包括：收获自动化、自动拖拉机、播种和除草以及无人机。农场自动化技术解决了全球人口增长、农场劳动力短缺和消费者偏好变化等重大问题。通过解决消费者偏好、劳动力短缺和农业环境足迹等问题，实现传统农业流程自动化的好处是巨大的。

传统的畜牧业是一个被广泛忽视和服务不足的行业，尽管它可以说是最重要的。畜牧业提供了我们每天赖以生存的急需的可再生自然资源。畜牧管理传统上被称为经营家禽农场、奶牛场、养牛场或其他与畜牧相关的农业综合企业。畜牧业管理者必须保持准确的财务记录，监督工人，并确保对动物进行适当的照顾和喂养。然而，最近的趋势证明，技术正在彻底改变牲畜管理的世界。过去 8 到 10 年的新发展为该行业带来了巨大的进步，使跟踪和管理牲畜变得更加容易和数据驱动。这项技术可以以营养技术、遗传学的形式出现，

畜牧技术可以提高或改善动物和牲畜的生产力、福利或管理。“联网奶牛”的概念是越来越多的奶牛群配备传感器以监测 健康 和提高生产力的结果。将单个可穿戴传感器放在牛身上可以跟踪日常活动和与 健康 相关的问题，同时为整个牛群提供数据驱动的见解。所有这些生成的数据也被转化为有意义的、可操作的见解，生产者可以快速轻松地查看这些见解，从而做出快速的管理决策。

动物基因组学可以定义为研究活体动物的整个基因景观以及它们如何相互作用以影响动物的生长和发育。基因组学可帮助牲畜生产者了解其畜群的遗传风险并确定其牲畜的未来盈利能力。通过对动物选择和育种决策具有战略意义，牛基因组学使生产者能够优化畜群的盈利能力和产量。

传感器和数据技术为当前的畜牧业带来了巨大的好处。它可以通过检测患病动物和智能识别改进空间来提高牲畜的生产力和福利。计算机视觉使我们能够拥有各种无偏见的数据，这些数据将被总结为有意义的、可操作的见解。数据驱动的决策会带来更好、更有效和及时的决策，从而提高畜群的生产力。

近几十年来，温室产业已经从主要用于研究和美学目的的小型设施（即植物园）转变为与陆上传统食品生产直接竞争的大型设施。加起来，整个全球温室市场目前每年生产近3500 亿美元的蔬菜，其中美国的产量不到 1%。

如今，很大程度上由于近期技术的巨大进步，该行业正见证着前所未有的蓬勃发展。今天的温室越来越多地出现，它们是大规模的、资本注入的和以城市为中心的。

随着市场的急剧增长，近年来也出现了明显的趋势。现代温室的技术含量越来越高，使用 LED 灯和自动控制系统来完美地调整生长环境。成功的温室公司正在显着扩大规模，并将其种植设施设在城市中心附近，以利用对当地食品不断增长的需求，无论季节如何。为了完成这些壮举，温室行业也越来越多地投入资本，利用风险投资和其他资源来建设在当前市场竞争所需的基础设施。

农业正在经历一场进化——技术正在成为每个商业农场不可或缺的一部分。新的精准农业公司正在开发技术，通过控制作物种植的每一个变量，如水分水平、害虫压力、土壤条件和微气候，使农民能够最大限度地提高产量。通过为种植和种植农作物提供更准确的技术，精准农业使农民能够提高效率并管理成本。

精准农业公司发现了巨大的发展机会。Grand View Research, Inc. 最近的一份报告预测，到 2025 年，精准农业市场将达到 434 亿美元。新兴的新一代农民被更快、更灵活的初创公司所吸引，这些初创公司可以系统地最大限度地提高作物产量。

区块链跟踪所有权记录和防篡改能力可用于解决当前食品系统中的食品欺诈、安全召回、供应链效率低下和食品可追溯性等紧迫问题。区块链独特的去中心化结构确保了经过验证的产品和实践，从而为透明的优质产品创造了市场。

食品可追溯性一直是最近食品安全讨论的中心，特别是随着区块链应用的新进展。由于易腐食品的性质，整个食品行业极易犯错误，最终影响人类生活。当食源性疾病威胁公众 健康 时，根本原因分析的第一步是追查污染源，不能容忍不确定性。

因此，可追溯性对于食品供应链至关重要。食品生态系统内当前的通信框架使可追溯性成为一项耗时的任务，因为一些相关方仍在跟踪纸上信息。区块链的结构确保食品价值链上的每个参与者都会生成并安全地共享数据点，以创建一个负责任和可追溯的系统。带有明确所有权标签的大量数据点可以立即记录，无需任何更改。因此，可以实时监控食品从农场到餐桌的旅程记录。

区块链在食品中的用例不仅仅是确保食品安全。它还通过在网络中建立分类账和平衡市场定价来增加当前市场的价值。传统的买卖价格机制依赖于参与者的判断，而不是整个价值链提供的信息。提供数据访问权限将创建供需的整体图景。用于交易的区块链应用也可能彻底改变传统的商品交易和对冲。区块链使经过验证的交易能够安全地与食品供应链中的每个参与者共享，从而创建一个具有巨大透明度的市场。

数字农业及其相关技术的兴起带来了大量新的数据机会。远程传感器、卫星和无人机可以每天 24 小时收集整个场地的信息。这些可以监测植物 健康 、土壤状况、温度、湿度等。这些传感器可以生成的数据量是压倒性的，而这些数据的重要性隐藏在数据的雪崩中。

这个想法是让农民通过先进的技术（如遥感）更好地了解当地的情况，这些技术可以告诉他们比肉眼看到的更多的情况。不仅比看到它在田野中行走或开车更准确，而且更快。

远程传感器使算法能够将农田的环境解释为统计数据，这些数据可以被农民理解并用于决策。算法处理数据，根据接收到的数据进行调整和学习。收集的输入和统计信息越多，算法就越能更好地预测一系列结果。其目的是农民可以利用这种人工智能通过在田间做出更好的决策来实现更好的收成目标。