精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)在美國(guó)也只是剛剛起步!
精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)在美國(guó)也只是剛剛起步!
(原標(biāo)題:精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)各項(xiàng)技術(shù)在美國(guó)的應(yīng)用現(xiàn)狀)
在我國(guó),自動(dòng)駕駛的市場(chǎng)應(yīng)用仍處于發(fā)展初期,僅在東北和新疆維吾爾自治區(qū)等地塊較大的地區(qū)少量存在,變量技術(shù)則仍處于研發(fā)和推廣階段。與我國(guó)的情況形成對(duì)比,精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的誕生地——美國(guó)的自動(dòng)駕駛和變量技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)較高水平。那么美國(guó)的具體發(fā)展情況如何?
參考美國(guó)普渡大學(xué)對(duì)經(jīng)銷(xiāo)商關(guān)于精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)應(yīng)用情況的調(diào)研,筆者管中窺豹,對(duì)自動(dòng)駕駛、無(wú)人機(jī)和變量技術(shù)等精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)相關(guān)技術(shù)發(fā)展水平進(jìn)行了推測(cè)。
從2000年開(kāi)始,普渡大學(xué)便開(kāi)始了美國(guó)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)相關(guān)技術(shù)應(yīng)用情況的調(diào)研,從2011年由一年一次改成兩年一次。2015年8月,普渡大學(xué)發(fā)布了最近一次調(diào)研的結(jié)果。
調(diào)研結(jié)果顯示,此次調(diào)研共向農(nóng)業(yè)經(jīng)銷(xiāo)商發(fā)出了2 500份調(diào)查問(wèn)卷,收回261份。調(diào)研以農(nóng)業(yè)經(jīng)銷(xiāo)商為受訪對(duì)象,并由此輻射了經(jīng)銷(xiāo)商服務(wù)的所有農(nóng)場(chǎng)和個(gè)人,由小樣本獲得了美國(guó)更大耕地面積的的生產(chǎn)情況。
此外,調(diào)研結(jié)果顯示了GPS導(dǎo)航、自動(dòng)駕駛、變量技術(shù)和無(wú)人機(jī)等在內(nèi)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用情況,以及自2000年以來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。
自動(dòng)駕駛市場(chǎng)成熟
圖1精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)相關(guān)技術(shù)2015年應(yīng)用情況
從精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)相關(guān)技術(shù) 2015 年應(yīng)用情況(圖1)可以看出,在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的各項(xiàng)技術(shù)中,自動(dòng)駕駛應(yīng)用最為廣泛,達(dá)到83%,由此可見(jiàn),自動(dòng)駕駛技術(shù)在美國(guó)已經(jīng)相當(dāng)成熟,并已經(jīng)形成穩(wěn)定的市場(chǎng)。
在目前的市場(chǎng)中,已經(jīng)存在不少生產(chǎn)自動(dòng)駕駛產(chǎn)品的企業(yè),有我國(guó)機(jī)手了解較多的約翰迪爾、天寶、拓普康精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)等企業(yè)。此外,還有TeeJet(特杰特,已經(jīng)進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)),Ag Leader Techonologies和Raven等公司。并且,不同于這方面剛起步的我國(guó)市場(chǎng),美國(guó)的自動(dòng)駕駛產(chǎn)品已經(jīng)過(guò)了數(shù)代更新。
比如,約翰迪爾綠色之星顯示器已經(jīng)于2013年改進(jìn)至了第3代,可使駕駛者在4條引導(dǎo)線(xiàn)之間任意切換;Ag Leader Technologies將其GeoSteer系統(tǒng)的軟件更新至4.0,能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)駕駛狀態(tài)開(kāi)關(guān)重疊地圖,定義路線(xiàn)并當(dāng)接近預(yù)定路線(xiàn)時(shí)發(fā)出預(yù)警等功能。
圖2精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)自動(dòng)技術(shù)年度走勢(shì)圖
總之,美國(guó)的自動(dòng)駕駛經(jīng)過(guò)10 余年(圖2)的發(fā)展,在可靠性、精確性以及便捷性上都有了長(zhǎng)足的發(fā)展。
無(wú)人機(jī)農(nóng)業(yè)應(yīng)用驟然興起
圖3精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)位點(diǎn)特異性技術(shù)年度走勢(shì)圖
無(wú)人機(jī)在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用的突然出現(xiàn)是2015年美國(guó)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中表現(xiàn)最為搶眼的一個(gè)現(xiàn)象。從精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)位點(diǎn)特異性技術(shù)年度走勢(shì)圖(圖3)中可以看出,2015年是無(wú)人機(jī)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中應(yīng)用的元年,并且一經(jīng)投入市場(chǎng)便有較多的農(nóng)戶(hù)(16%)使用。由此可以看出無(wú)人機(jī)農(nóng)業(yè)應(yīng)用在美國(guó)的火熱程度。
導(dǎo)航儀
這其中,值得注意的是,在美國(guó),無(wú)人機(jī)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用更多是信息采集和農(nóng)田監(jiān)管,而我國(guó)常見(jiàn)的是植保作業(yè)。由于地塊面積較大,美國(guó)空中農(nóng)藥噴灑多使用體積及載藥量較大的中小型載人飛機(jī)進(jìn)行。因此,精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的無(wú)人機(jī)應(yīng)用,多指的是搭載光學(xué)相機(jī)或傳感器的多旋翼無(wú)人機(jī)進(jìn)行信息采集和監(jiān)管。
無(wú)人機(jī)目前在美國(guó)的火熱主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面,一是各高校掀起無(wú)人機(jī)農(nóng)業(yè)應(yīng)用研發(fā)熱潮;二是多家精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)企業(yè)投入無(wú)人機(jī)農(nóng)業(yè)應(yīng)用開(kāi)發(fā)。
比如,明尼蘇達(dá)大學(xué)就宣布與無(wú)人機(jī)公司Sentera進(jìn)行合作,為農(nóng)業(yè)應(yīng)用開(kāi)發(fā)高精度自動(dòng)導(dǎo)航儀工具包。而Sentera一方面尋求與高校合作進(jìn)行技術(shù)研究,另一方面尋求技術(shù)成熟的公司進(jìn)行市場(chǎng)轉(zhuǎn)換。就在2016年2月,Sentera與傳統(tǒng)農(nóng)機(jī)巨頭約翰迪爾、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)公司agX合作,兩家公司分別為其提供了軟件接口,并將客戶(hù)接入其無(wú)人機(jī)系統(tǒng)。
盡管無(wú)人機(jī)的農(nóng)業(yè)應(yīng)用在美國(guó)剛剛起步,但從目前的研發(fā)及推廣熱潮不難推測(cè),無(wú)人機(jī)將成為未來(lái)幾年的一個(gè)熱點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域。
變量技術(shù)頗受歡迎
圖4變量技術(shù)使用情況
圖5 變量技術(shù)年度走勢(shì)圖
變量技術(shù)在美國(guó)的應(yīng)用程度是僅次于自動(dòng)駕駛技術(shù)的一項(xiàng)大范圍應(yīng)用。其中,變量施肥應(yīng)用最為廣泛,殺蟲(chóng)劑投放應(yīng)用則最?。▓D4)。盡管變量殺蟲(chóng)劑投放應(yīng)用范圍最小,但也達(dá)到了37.5%,其他則均超過(guò)了50%。
變量技術(shù)在美國(guó)能夠廣泛應(yīng)用,這其中一方面是由于美國(guó)的地塊面積較大使得變量技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益突出,另一方面是由于美國(guó)長(zhǎng)期存在的“尊重土壤”的農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)理念。
由于美國(guó)農(nóng)戶(hù)經(jīng)營(yíng)的農(nóng)場(chǎng)面積一般都比較大,造成了地塊中不同位置的土壤肥力和水分等含量差別較大,若統(tǒng)一管理則會(huì)出現(xiàn)過(guò)量或者貧瘠的情況,而采用變量施肥和播種等按需投放,則能夠保證以最小的投入得到最大的經(jīng)濟(jì)效益。
此外,除卻經(jīng)濟(jì)效益驅(qū)動(dòng),更為重要的是美國(guó)自“黑風(fēng)暴”事件后形成的土壤保護(hù)理念,大多農(nóng)場(chǎng)主十分關(guān)心土壤的“健康情況”。
很早便形成了一套土壤墑情、肥力監(jiān)測(cè)體系,對(duì)土壤采樣分析,按照需求制定第2年的生產(chǎn)和管理計(jì)劃。
在土壤信息監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上,變量技術(shù)的產(chǎn)生及大范圍應(yīng)用也就不難理解了。
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