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荷兰农场用高新技术实现精准生产
2021-02-22 来源:人民日报 阅读量:18 评论:0
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无人机、传感器、全球定位系统等得到广泛应用



操纵无人机

    在荷兰,80%的农民使用全球定位系统捕捉农田信息,并对农田状况进行科学分析。近日,记者探访了位于荷兰北布拉班特省的范登波恩农场,探寻该农场如何利用传感器和无人机等高新技术手段,及时准确地获取和分析土地和农作物等信息,以最低能耗获得最大产量。

总面积900公顷的农场仅有6名工作人员

正是传统意义上的农闲时节,位于荷兰北布拉班特省的范登波恩农场却是一片忙碌景象。办公室里,农场总经理兼数据分析师保罗·范佐格正目不转睛地盯着两台电脑的屏幕,上面分别显示着农场土地的监控图和密密麻麻的数据表格。“这是通过全球定位系统采集到的农场所有土地的数据。我们会根据这些数据,合理制定每一块地的种植计划。这是我们农场精准农业生产周期中的第一个环节。”范佐格指着表格里的不同颜色条块对记者说。

范登波恩农场是一个家族农场,成立于1952年。农场最初只拥有几块地,后来不断发展扩大。如今,农场拥有180块土地,总面积达到900公顷,主要种植土豆、甜菜和玉米3种农作物。然而,整个农场包括保罗·范佐格在内,仅有6名工作人员。

“这一带是荷兰农业基地之一,有许多家庭农场,每个家庭农场的平均规模为100多公顷。我们的农场是这一带种植面积最大的。”范佐格说,他们6个人就能经营一家大型农场,一是靠机械化。农场有各种农业机械30多台,其中一些机械是高度自动化的。二是靠数字化。通过放置在田间地头的许多传感器获得数据。“这些数据是我们提高效率的法宝。传感器被应用在农业生产的每一个环节。”

农场主雅各布·范登波恩今年38岁,拥有农学学士学位。早在2006年接手掌管农场时,他就开始采用精准农业技术,是荷兰倡导精准农业的先行者。“精准农业可以使农业生产做到既高产又环保,有助于实现现代农业的可持续发展。精准农业要求及时准确地把握土地和农作物等信息,这是传统农业难以做到的,只有借助数字技术才能实现。”

大数据分析指导施肥、灌溉和种植

范登波恩经过多年摸索,把精准农业整个流程细分为14个环节,其中前3个环节需要在冬季完成。在对土地进行测绘规划之后,便是土壤扫描和车辙计算。在一段现场作业视频中,可以看到一辆拖拉机正拖载着一个长条形传感器在土壤上运行。“过去,农民们只凭经验来认识土壤。现在,我们可以借助信息技术和数字技术对土壤进行精确分析。传感器扫描土壤、获得土壤内部结构的清晰图像之后,我们就可以更有针对性地施肥、灌溉和种植。”范佐格解释说。

“科学合理地设计机动车路线,可以平均提高7%的产量!”范佐格指着一幅示意图有些激动地说,在农田耕种过程中,机动车碾压过的土地不再疏松,不利于农作物生长,被碾压的农作物也会受到伤害,这都会降低产量。“为了尽可能减少机动车对农田的碾压,在农耕开始之前,我们先在电脑上根据全球定位系统制定机动车行驶路线图,供操作人员在田间作业时遵循。”

“从春天施肥、播种到秋天收获、储存,农作物保护、灌溉、监测等每一个环节都离不开数据采集和分析。除了各种传感器之外,我们还有一些用于数据采集的‘秘密武器’。”范佐格手指一摁,墙上一道暗门徐徐开启,里面陈列着大小不一的无人机和其他高科技产品。范登波恩农场获得荷兰空中管理机构的批准,可在规定时间内使用无人机对农田和农作物进行及时监测。

范佐格兴奋地指着一台无人机说:“中国生产的无人机帮了我们的大忙!它不仅可以提供详细的土壤化学分析、水含量、营养含量等数据,还能检测每株植物甚至每颗土豆的健康状况,并确定它们需要多少水和营养才能茁壮成长。”

记者在农场仓库看到一台大型机械,它的两翼下方安装着许多传感器。据介绍,传感器捕捉到的农作物营养状况数据会被上传到机械驾驶室的电脑上。电脑分析数据,计算出农田每一处不同的肥料需求,就可以在全球定位系统的引导下进行精准施肥。

创新技术应用提升农业竞争力

精准农业已显现出巨大的竞争优势。相关报告显示,全球每英亩(约合0.4公顷)土豆的平均产量约为9吨,在范登波恩农场,每英亩土豆的产量可以超过20吨。“我们对机械在农田里采集的数据进行分析,可以优化生产方式,以最低能耗获得最大产量。”范登波恩表示,“购置数字化设备增加了成本。但在精准农业系统建成后,你可以有的放矢地耕作,而不是被动地看天吃饭,收成也能翻上几番。”

范登波恩农场有一间大会议室,专门接待来自荷兰各地和世界各国的“取经者”。范登波恩也经常去外地参加有关精准农业的研讨会。

荷兰政府大力支持农户从传统农业模式向精准农业模式转型。荷兰有80%的农民已在荷兰政府提供的卫星支持下,使用全球定位系统捕捉农田信息,并对农田状况进行科学分析。此外,农民们也通过无人机等方式收集田间信息。在荷兰,几乎所有的田间防治都基于大数据分析。

荷兰国土面积有限,农业自然条件相对较差。然而,从上世纪五六十年代起,荷兰逐渐成为全球农业强国,农产品以优质、高产而闻名。其农产品和食品出口仅次于美国,位居全球第二。此外,荷兰还是全球第二大蔬菜作物出口国。根据荷兰中央统计局的数据,2018年,荷兰的蔬菜水果出口总额达到177.74亿欧元。荷兰农业的非凡竞争力从何而来?许多人认为,荷兰农业的过人之处在于精准、高效的创新性技术。这种创新性技术的获得,主要归功于荷兰独具特色的“黄金三角”农业创新机制。

这一机制从农户和企业的实际需求出发,通过政府的政策协调和鼓励,由专业研究机构进行有针对性的技术开发。政府、企业和研究机构之间形成了稳定、通畅的三角合作关系,极大缩短了技术从研发向实际生产力转化的时间。例如,荷兰瓦赫宁根大学每年会和企业、农户以及政府官员举行多次信息交流会,确保第一时间了解农户的需求,并在政府的支持下提供最佳的解决方案。甚至企业的很多创新和解决方案都直接来自农户的想法。

荷兰瓦赫宁根大学及研究中心是世界上最大的农业研究机构。它坐落于农业科技版“硅谷”——“食谷”,那里是荷兰最大的农业科技初创企业和试验农场集群,被认为是荷兰农业成功的摇篮。科研与市场“联姻”、农民与高校科研人员互动,推动农业领域的产学研深度融合。

根据联合国的一份报告,到2050年,全球人口将接近100亿,对粮食的需求量将增加70%以上。“如何在提升作物产量的同时使其更富营养价值,精准农业可以提供答案。”范登波恩说。
 

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