全球未来农业科技技术十大趋势

中国管理科学2023-02-27 16:01发表于北京

近些年，农业技术创新在农业实践中产生了颠覆性和可持续的变化。

例如，智能农业是一个即将到来的概念，它将物联网 (IoT)、计算机视觉和人工智能 (AI) 等技术部署到农业中。机器人和无人机通过取代人工农场操作（例如投料、捡蛋或喷洒清洁）来加速农场自动化。

总而言之，这些技术创新在农业实践中产生了颠覆性和可持续的变化。重点不仅是提高作物的整体质量和数量，加强牲畜管理，而且要实现可持续未来的最终目标，

总结全球未来农业科技技术十大趋势：

1、农业物联网技术

物联网就是物物相连的网络，其通过传感器、射频识别及定位系统等信息传感设备，把物品与互联网连接起来，进行信息通信及交换，实现智能化识别、跟踪、定位、监控及管理的一种新型技术。

而畜牧养殖物联网，可以看成是物联网在畜牧养殖中的应用技术，物联网+畜牧养殖，必将让畜牧业在繁育、环境、饲养、疫病、质量追溯等各个方面，都发生了革命性的变革，传统的养殖技术和管理经验将被精准化的养殖管理体系和信息化的经营模式取代。

众所周知养殖环境直接影响着畜牧产品的质量，规模化养殖由于有了规模，对养殖环境的管控要求也不断提高。利用物联网系统能对养殖环境进行高效、精准的管理，使动物处于最佳的生长环境中，为动物健康生长保驾护航。

此外，利用传感器解决方案，将物联网技术与机器人、和计算机成像相结合，以提高农业信息的准确性和精确性。

2、农业机器人应用

劳动力短缺是农业发展面临的一个关键问题，而在基层工作一线，这一问题会更加严重。

因此，农业机器人可以帮助农民进行水果采摘、收获、种植、移栽、喷洒、播种和除草。他们部署智能农业机械，例如用于收割的自动和半自动拖拉机。拖拉机还配备了自动驾驶技术，可以更轻松地在农田中导航。

此外，机器人也用于牲畜管理的自动化系统。这包括自动称重秤、孵化器、挤奶机和自动喂食器。机器人让农民可以更专注于提高整体生产力，而不必担心农业生产过程缓慢。

因此，机器人技术革命显然正在我们眼前发生，农业是全球最大的制造业，对机器人技术的需求巨大。

《连线》杂志在报道中强调，虽然新冠疫情放慢了机器人应用的速度，但预计未来5年，全球农场会以超过工业市场的速度将机器人技术融入生产活动。据全球研究公司M&M估算，到2026年，机器人开支将从2021年的近50亿美元增加到120亿美元，农业机器人应用有望在未来几年达到新高度。

3、农业人工智能应用

将 AI 融入农业可以让农民实时了解养殖鸡种植过程中的状况，带动人员工作积极性和专业性的提升。人工智能为预测天气数据、作物产量和价格提供预测性见解，从而帮助农民做出明智的决定。同时聊天机器人向农民提供养殖咨询和疾病预防等建议。AI算法自动识别牲畜的异常和疾病。

而且，人工智能能够从选种、耕种到作物监控，再到土壤管理、病虫害防治、收割等，做到全方位覆盖，在农业生产中，人工智能有助于农业生产精细化，从而促进农业提质增效。

总的来说，人工智能技术应用在农业领域，以后必是一个大的发展趋势。就目前而言，人工智能技术还未在农业领域达到大规模应用，不过我们相信，在不久的将来，随着人工智能技术的不断发展，它在农业领域的大规模应用，将最终实现。

4、农业生物技术

由于害虫和植物病害，大量作物产量被浪费。尽管农用化学品已在田间使用，但就可持续性而言，它们并不是最佳解决方案。

农业生物技术是高新技术研究的重要领域之一，它是整个生物技术及其产业发展的基础，也是生物技术中应用最广、最直接，最现实意义的领域。生物技术产业是知识密集型产业，它具有投资少、产量高、回报率高等特点;它可以利用自然界的再生能源，实现可持续发展。它的发展对于解决经济和社会发展中所面临的人口、资源、环境等问题具有重大作用。

因此，大力发展农业生物技术及其产业，对于改变农业生产现状，大幅度提高农产品的产量和质量，加快高产、优质、高效、可持续农业的发展，提高农业资源利用率，减少环境污染，保护良性生态平衡都具有重要意义。

5、精准农业

农业的可持续性是指使用生态友好的方法和投入，对环境的负面影响为零或最小。这方面的一个例子是特定地点的作物和牲畜管理，通常称为精准农业。

例如，通过精准数量的饲喂、饮水和环境控制来提高动物的产量与质量，同时提高农场整体生产力和效益增长。

由于不同动物有着不用的生长需求，且不同的生长阶段也有不同的管理要点。因此，对整个农场进行同样的处理是低效的。

并且会导致时间和资源的浪费。为了解决这个问题，许多农业科技初创公司正在开发精准农业解决方案，以提高盈利能力，同时应对可持续性挑战。

6、无人机

无人机收集原始数据，将其转化为用于农场监控的有用信息。配备摄像头的无人机有助于对近距离和远距离区域进行航空成像和测量。这些数据优化了肥料、水、种子和杀虫剂的应用，推动了精准农业。

此外，无人机有助于牲畜跟踪、地理围栏和放牧监控。它们飞越田野以捕捉从简单的可见光照片到有助于作物、土壤和田间分析的多光谱图像的图像。

尽管无人机不适合家禽监测，因为它们的运动会吓到鸟类，无人机可有效用于牲畜监测、放牧监测和农作物种植。有些公司也在研究能够测量叶绿素水平、杂草压力以及土壤矿物质和化学成分的无人机。

7、大数据与分析

农业大数据是多维度、全样本、多类型的数据集合。通过对在农业生产经营中的数据进行采集、挖掘,利用算法进行智能分析,可以有效总结经验、发现生产规律、预测趋势对农业生产经营决策具有重要辅助作用充分挖掘和利用农业海量数据资源中的价值实现农业生产与数据深度融合,为农业生产、经营、管理提供标准化、精准化、智能化服务。

如畜禽动物的采食量、饮水量、料比、产量、疾病免疫等数据统计，为后期养殖管理打下基础。且分析工具利用有关环境变化、设备运行情况和死淘的数据来预判农场管理运行过程中或将发生的概率时间，实现提前预防，降低损失，从而实现数据驱动的决策。

8、受控环境农业

波动和极端天气事件不断阻碍传统的耕作方法。此外，在人口稠密的城市、沙漠或其他不利条件下种植农作物会带来重大挑战。这是通过受控环境农业（CEA）克服的。

在CEA中，植物受到一定比例的光照、温度、湿度和养分的影响。有不同的生长环境，即室内农业、垂直农业和温室等。越来越多地采用水培和气培等技术，这些技术涉及在液体营养介质或蒸汽中种植无土植物。

另一种这样的技术是鱼菜共生，植物和鱼同时种植。鱼为植物提供养分，而植物为鱼净化水。CEA方法减少病虫害，增加产量。

9、再生农业

传统的耕作方式导致土壤长期侵蚀和结壳。通常耕作和过度放牧不会让土壤在下一个种植季节之前有太多时间恢复活力。另一方面，再生农业对土壤的干扰最小，同时侧重于改善土壤生物多样性和表土恢复。

它涉及不同的做法，如免耕农业、减少耕作、作物轮作等。例如，在种植季节之间种植覆盖作物以覆盖土壤以恢复土壤肥力。此外，再生农业通过封存促进田地充当碳汇。这导致大气中的碳排放量减少，对气候变化的影响也较小。

10、5G互联技术在农业中的运用

5G推动农业的机械化、信息化和智慧化的跨越式融合发展。通过 5G 网络、云计算、边缘计算、物联网、大数据和人工智能等关键技术，与传统农产品市场需求、农业生产过程和农机设备控制相结合，实现农业生产过程监测、农业生产安全监控、农产品疫情病虫害监测、农业生产自动化作业，推动农业生产的自动化、信息化和智慧化水平的提升。

所以没有 5g、LPWAN、农村宽带或卫星通信等连接技术，智能农业是不可能实现的。5G促进了物联网设备、机器人和传感器的采用，并使它们能够高速通信。这使农民能够更准确地实时监控数据并采取必要的行动。使用光纤电缆的高速互联网有助于实时交换现场数据，这对于提高准确性至关重要。

连接技术支持物联网等其他技术，这些技术最终协同工作以形成互联农场。