面朝黃土背朝天—這是人們對(duì)農(nóng)業(yè)的印象。
傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)是一種資源密集型、勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè),但科技的發(fā)展,特別是生物技術(shù)、信息技術(shù)、物流業(yè)的飛速發(fā)展,正讓農(nóng)業(yè)擺脫水土等資源和勞動(dòng)力的束縛。
那么,未來農(nóng)業(yè)什么樣?
一位高一男生曾這樣回答:我希望我在書房里坐著看書的時(shí)候,伸手就能從“植物屏風(fēng)”里摘一顆新鮮的小西紅柿放在嘴里;我還希望在家里點(diǎn)一點(diǎn)計(jì)算機(jī)或手機(jī)屏幕,就可以給莊稼澆水、施肥,給牛羊牲畜添加飼料;我再打幾個(gè)電話,就能把農(nóng)場(chǎng)里收獲的糧食、水果分發(fā)到各地的超市;還有,種出讓人吃了不長(zhǎng)胖的糧食,讓媽媽吃了既健康又苗條,永遠(yuǎn)年輕……
如果以專業(yè)的眼光來分析,他的這段話包含著未來農(nóng)業(yè)的三個(gè)突破點(diǎn):植物工廠、智慧農(nóng)業(yè)、功能食品。
植物工廠
植物工廠是對(duì)光、溫、濕、二氧化碳及營(yíng)養(yǎng)等生長(zhǎng)環(huán)境條件全智能控制的植物高效穩(wěn)定生產(chǎn)系統(tǒng)。目前,植物工廠是設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展的高級(jí)階段,被看成農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)域的“活力股”和“潛力股”,代表著未來農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向。
植物工廠要求固定的設(shè)施,首先需要計(jì)算機(jī)和多種傳感器對(duì)環(huán)境進(jìn)行精確控制、測(cè)量和反饋。簡(jiǎn)單說來,就是根據(jù)不同的植物來設(shè)置溫度、濕度、光照、二氧化碳濃度等,還要實(shí)時(shí)測(cè)量植物的生長(zhǎng)和生理狀態(tài),生成數(shù)據(jù)并反饋至控制系統(tǒng),對(duì)環(huán)境進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。因此,植物工廠依賴的是對(duì)設(shè)施的高精度智能化控制。
沒有土壤,植物工廠中的植物“吃?”什么
和田野生產(chǎn)不同,植物工廠要求潔凈的栽培空間,對(duì)某些育苗、組織培養(yǎng)型的植物工廠來說,甚至需要無菌培養(yǎng)室。在這種條件要求下,就需要以營(yíng)養(yǎng)液來“飼喂”植物。
植物工廠采用循環(huán)流動(dòng)的營(yíng)養(yǎng)液來為植物提供營(yíng)養(yǎng);植物工廠內(nèi)對(duì)營(yíng)養(yǎng)液進(jìn)行個(gè)性化配制、滅菌、輸送和回收,實(shí)時(shí)監(jiān)控營(yíng)養(yǎng)液發(fā)生的變化并自動(dòng)補(bǔ)充和校正,確保植物時(shí)刻處于一個(gè)穩(wěn)定優(yōu)良的營(yíng)養(yǎng)液環(huán)境中。
由此看來,只要做到精準(zhǔn)的人工控制,就可以在植物工廠里實(shí)現(xiàn)萬物生長(zhǎng)的夢(mèng)想。植物工廠技術(shù)的突破,使高樓農(nóng)場(chǎng)、荒漠農(nóng)場(chǎng)、太空農(nóng)場(chǎng)、航海農(nóng)場(chǎng)、極地農(nóng)場(chǎng)等成為可能。
智慧農(nóng)業(yè)
近幾年來,“信息化”和“人工智能”不僅是兩個(gè)使用率非常高的時(shí)髦詞匯,也變成了很多行業(yè)的核心詞匯和努力方向。同樣地,在信息化和人工智能的共同幫助下,智慧農(nóng)業(yè)離我們?cè)絹碓浇?/span>
無人機(jī)、智能機(jī)器人、大數(shù)據(jù)技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用,將使農(nóng)業(yè)進(jìn)入數(shù)字化、精準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的智慧農(nóng)業(yè)時(shí)代。我們可以把數(shù)據(jù)平臺(tái)看作是智慧農(nóng)業(yè)的“大腦”,它通過數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)和集成系統(tǒng)來獲取和分析數(shù)據(jù)并進(jìn)行決策,從而指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
春天,無人駕駛的農(nóng)機(jī)和機(jī)器人在田野里協(xié)同作業(yè),在翻整土地的同時(shí)精準(zhǔn)施用根據(jù)土壤成分和作物需要而制備的肥料,多機(jī)聯(lián)動(dòng)完成播種和育苗的各個(gè)步驟。
通過無人機(jī)和各類傳感器、攝像頭來監(jiān)測(cè)和掌握農(nóng)田的水、肥、溫度、作物長(zhǎng)勢(shì)、病蟲害等信息,經(jīng)過“大腦”處理后,針對(duì)不同的地點(diǎn)、農(nóng)作物、甚至不同的植株,形成特異的工作方案,通過遠(yuǎn)程控制實(shí)現(xiàn)按需灌溉、準(zhǔn)確施肥以及病蟲害精準(zhǔn)生物防治。
秋天,到了收獲的季節(jié),自動(dòng)化設(shè)備可以提前噴施落葉劑,并在采收的同時(shí)加以生物保鮮處理并打包,轉(zhuǎn)入流通環(huán)節(jié),進(jìn)入農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng),使優(yōu)質(zhì)、安全、綠色的農(nóng)產(chǎn)品及時(shí)出現(xiàn)在人們的餐桌上。
和傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)相比,以數(shù)字科技為支撐的未來農(nóng)業(yè)將是集約化、規(guī)?;h(huán)境友好型的高效農(nóng)業(yè),是一場(chǎng)翻天覆地的生產(chǎn)方式變革。因此,農(nóng)業(yè)成了蓬勃向上的朝陽產(chǎn)業(yè),未來的農(nóng)場(chǎng)是無污染綠色生態(tài)農(nóng)場(chǎng),農(nóng)民也將成為人人羨慕的職業(yè)。
功能食品
隨著人民生活水平的提高,人們不再滿足于吃飽肚子,而更注重于攝取綠色、健康的食品。生物技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了農(nóng)業(yè)和健康產(chǎn)業(yè)的結(jié)合,一來科學(xué)技術(shù)不斷解析食品成分、膳食結(jié)構(gòu)和營(yíng)養(yǎng)條件與人體健康的關(guān)系,使人們了解怎樣通過“吃”來增強(qiáng)體質(zhì)、提高免疫力。
二來現(xiàn)代生物技術(shù)使培育具有特殊功能的植物成為可能,育種技術(shù)和栽培技術(shù)的提高,可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品定量富集某些營(yíng)養(yǎng)成分或功能性物質(zhì),引領(lǐng)未來農(nóng)業(yè)向功能性農(nóng)業(yè)發(fā)展,生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)和具有某些特殊功能的食品,也常被稱為功能農(nóng)產(chǎn)品。