無人機、傳感器、全球定位系統等得到廣泛應用

荷蘭農場用高新技術實現精準生產

2020-02-18 14:55:02來源:海外網
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荷蘭,80%的農民使用全球定位系統捕捉農田信息,并對農田狀況進行科學分析。近日,記者探訪了位于荷蘭北布拉班特省的范登波恩農場,探尋該農場如何利用傳感器和無人機等高新技術手段,及時準確地獲取和分析土地和農作物等信息,以最低能耗獲得最大產量。

總面積900公頃的農場僅有6名工作人員

正是傳統意義上的農閑時節,位于荷蘭北布拉班特省的范登波恩農場卻是一片忙碌景象。辦公室里,農場總經理兼數據分析師保羅·范佐格正目不轉睛地盯著兩臺電腦的屏幕,上面分別顯示著農場土地的監控圖和密密麻麻的數據表格?!斑@是通過全球定位系統采集到的農場所有土地的數據。我們會根據這些數據,合理制定每一塊地的種植計劃。這是我們農場精準農業生產周期中的第一個環節?!狈蹲舾裰钢砀窭锏牟煌伾珬l塊對記者說。

范登波恩農場是一個家族農場,成立于1952年。農場最初只擁有幾塊地,后來不斷發展擴大。如今,農場擁有180塊土地,總面積達到900公頃,主要種植土豆、甜菜和玉米3種農作物。然而,整個農場包括保羅·范佐格在內,僅有6名工作人員。

“這一帶是荷蘭農業基地之一,有許多家庭農場,每個家庭農場的平均規模為100多公頃。我們的農場是這一帶種植面積最大的?!狈蹲舾裾f,他們6個人就能經營一家大型農場,一是靠機械化。農場有各種農業機械30多臺,其中一些機械是高度自動化的。二是靠數字化。通過放置在田間地頭的許多傳感器獲得數據?!斑@些數據是我們提高效率的法寶。傳感器被應用在農業生產的每一個環節?!?/p>

農場主雅各布·范登波恩今年38歲,擁有農學學士學位。早在2006年接手掌管農場時,他就開始采用精準農業技術,是荷蘭倡導精準農業的先行者?!熬珳兽r業可以使農業生產做到既高產又環保,有助于實現現代農業的可持續發展。精準農業要求及時準確地把握土地和農作物等信息,這是傳統農業難以做到的,只有借助數字技術才能實現?!?/p>

大數據分析指導施肥、灌溉和種植

范登波恩經過多年摸索,把精準農業整個流程細分為14個環節,其中前3個環節需要在冬季完成。在對土地進行測繪規劃之后,便是土壤掃描和車轍計算。在一段現場作業視頻中,可以看到一輛拖拉機正拖載著一個長條形傳感器在土壤上運行?!斑^去,農民們只憑經驗來認識土壤?,F在,我們可以借助信息技術和數字技術對土壤進行精確分析。傳感器掃描土壤、獲得土壤內部結構的清晰圖像之后,我們就可以更有針對性地施肥、灌溉和種植?!狈蹲舾窠忉屨f。

“科學合理地設計機動車路線,可以平均提高7%的產量!”范佐格指著一幅示意圖有些激動地說,在農田耕種過程中,機動車碾壓過的土地不再疏松,不利于農作物生長,被碾壓的農作物也會受到傷害,這都會降低產量?!盀榱吮M可能減少機動車對農田的碾壓,在農耕開始之前,我們先在電腦上根據全球定位系統制定機動車行駛路線圖,供操作人員在田間作業時遵循?!?/p>

“從春天施肥、播種到秋天收獲、儲存,農作物保護、灌溉、監測等每一個環節都離不開數據采集和分析。除了各種傳感器之外,我們還有一些用于數據采集的‘秘密武器’?!狈蹲舾袷种敢晦?,墻上一道暗門徐徐開啟,里面陳列著大小不一的無人機和其他高科技產品。范登波恩農場獲得荷蘭空中管理機構的批準,可在規定時間內使用無人機對農田和農作物進行及時監測。

范佐格興奮地指著一臺無人機說:“中國生產的無人機幫了我們的大忙!它不僅可以提供詳細的土壤化學分析、水含量、營養含量等數據,還能檢測每株植物甚至每顆土豆的健康狀況,并確定它們需要多少水和營養才能茁壯成長?!?/p>

記者在農場倉庫看到一臺大型機械,它的兩翼下方安裝著許多傳感器。據介紹,傳感器捕捉到的農作物營養狀況數據會被上傳到機械駕駛室的電腦上。電腦分析數據,計算出農田每一處不同的肥料需求,就可以在全球定位系統的引導下進行精準施肥。

創新技術應用提升農業競爭力

精準農業已顯現出巨大的競爭優勢。相關報告顯示,全球每英畝(約合0.4公頃)土豆的平均產量約為9噸,在范登波恩農場,每英畝土豆的產量可以超過20噸?!拔覀儗C械在農田里采集的數據進行分析,可以優化生產方式,以最低能耗獲得最大產量?!狈兜遣ǘ鞅硎?,“購置數字化設備增加了成本。但在精準農業系統建成后,你可以有的放矢地耕作,而不是被動地看天吃飯,收成也能翻上幾番?!?/p>

范登波恩農場有一間大會議室,專門接待來自荷蘭各地和世界各國的“取經者”。范登波恩也經常去外地參加有關精準農業的研討會。

荷蘭政府大力支持農戶從傳統農業模式向精準農業模式轉型。荷蘭有80%的農民已在荷蘭政府提供的衛星支持下,使用全球定位系統捕捉農田信息,并對農田狀況進行科學分析。此外,農民們也通過無人機等方式收集田間信息。在荷蘭,幾乎所有的田間防治都基于大數據分析。

荷蘭國土面積有限,農業自然條件相對較差。然而,從上世紀五六十年代起,荷蘭逐漸成為全球農業強國,農產品以優質、高產而聞名。其農產品和食品出口僅次于美國,位居全球第二。此外,荷蘭還是全球第二大蔬菜作物出口國。根據荷蘭中央統計局的數據,2018年,荷蘭的蔬菜水果出口總額達到177.74億歐元。荷蘭農業的非凡競爭力從何而來?許多人認為,荷蘭農業的過人之處在于精準、高效的創新性技術。這種創新性技術的獲得,主要歸功于荷蘭獨具特色的“黃金三角”農業創新機制。

這一機制從農戶和企業的實際需求出發,通過政府的政策協調和鼓勵,由專業研究機構進行有針對性的技術開發。政府、企業和研究機構之間形成了穩定、通暢的三角合作關系,極大縮短了技術從研發向實際生產力轉化的時間。例如,荷蘭瓦赫寧根大學每年會和企業、農戶以及政府官員舉行多次信息交流會,確保第一時間了解農戶的需求,并在政府的支持下提供最佳的解決方案。甚至企業的很多創新和解決方案都直接來自農戶的想法。

荷蘭瓦赫寧根大學及研究中心是世界上最大的農業研究機構。它坐落于農業科技版“硅谷”——“食谷”,那里是荷蘭最大的農業科技初創企業和試驗農場集群,被認為是荷蘭農業成功的搖籃??蒲信c市場“聯姻”、農民與高??蒲腥藛T互動,推動農業領域的產學研深度融合。

根據聯合國的一份報告,到2050年,全球人口將接近100億,對糧食的需求量將增加70%以上?!叭绾卧谔嵘魑锂a量的同時使其更富營養價值,精準農業可以提供答案?!狈兜遣ǘ髡f。(記者 任 彥)

《 人民日報 》( 2020年02月18日   18 版)

責編:張青津、王瑞景

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