今天的农业已经进入高科技领域，大多数20世（shì）纪的农（nóng）民甚至（zhì）无（wú）法再认（rèn）出它们。毕竟仅（jǐn）仅在100年前，美国农（nóng）业（yè）刚刚用内燃机（jī）取代畜力。而在（zài）过去20年间（jiān），全球定位系统（GPS）、电子传感器以及其他（tā）新（xīn）式工具的出现，已经将（jiāng）农业进一步推向“科技（jì）仙境”。
除了（le）时髦（máo）的空调和音响系统（tǒng）外，现代（dài）大型拖拉机的封闭舱室内还（hái）配备了计算机（jī）显示器，可以显示（shì） 机械（xiè）性（xìng）能、农田（tián）位置、操作播种机等（děng）附（fù）带设备（bèi）等。今天（tiān）令（lìng）人感到惊异的这些技术，还（hái）只是未来农业的开始。自动驾（jià）驶机（jī）械和无人机将（jiāng）可以自动检测和治疗出现病（bìng）虫害 的农作物（wù），这些工具在那些被称（chēng）为“精准农（nóng）业”的农场（chǎng）中（zhōng）将变得司空见惯。
所有这些高科技产品的最（zuì）终（zhōng）目的是优化农业（yè），无论是从经济角度还是环（huán）境角（jiǎo）度来看。我们（men）只想找到最佳投入量（包括水、化肥、杀虫剂、燃料以及（jí）劳动力等（děng）），以便更（gèng）高效地种植高产作（zuò）物（wù）。
GPS提供超本地化信息
每次至（zhì）少有3颗轨道卫星（xīng）可参与计算你的距离，帮助（zhù）GPS提供你在地球（qiú）上任何地方的精确位置信息。因此，配置有（yǒu）GPS接收器的农业（yè）机械能够识别它们在农场（chǎng）中（zhōng）的位置，调解操作（zuò），以便在这个位置上最大化地（dì）提高生产力或效率。
以（yǐ）土（tǔ）壤施肥（féi）为例。农民可使（shǐ）用GPS接收器确定预选（xuǎn）的农田，并收集其（qí）土壤样本。然（rán）后 对样本（běn）进行实验分析，并建立地（dì）理信（xìn）息系（xì）统（tǒng）施肥图。在本质上，这是一（yī）种计算（suàn）机数据（jù）库（kù）程序。利用这类地（dì）图，农（nóng）民就可精确确定（dìng）每（měi）个取样农田区的施肥量。变量技术 （VRT）施肥机可以精确地在农田中喷洒（sǎ）所需肥（féi）料。这（zhè）个过程就是“精（jīng）准（zhǔn）农业”的典范。
信息（xī）、分（fèn）析与（yǔ）工具
“精准农业”要求在3个方面取（qǔ）得（dé）成功。它需要（yào）特定位置（zhì）信息，比如土壤-肥力图；它要求对特定（dìng）位置信息进（jìn）行理解，并有作出决策的能（néng）力；做出决策往（wǎng）往需要计算（suàn）机的模拟帮助，后者需（xū）要利（lì）用数学和（hé）统计（jì）学分析土壤肥力与作（zuò）物产量之间的可变关系（xì）。
最（zuì）终，农民必须拥有实施管理决策的物（wù）理工具。比如，配置（zhì）有GPS系（xì）统的变量（liàng）技术施肥机可根据每块农田位置自动调节施（shī）肥量（liàng）。“精准农业”的其他例（lì）证还包括：根据（jù）土壤类型不同（tóng），施行不同的播种率（lǜ）；利用传感（gǎn）器来识别杂草、疾病或害虫，以便使用最相（xiàng）配的杀虫（chóng）剂等。
特定位置（zhì）信息（xī）的作（zuò）用（yòng）除了帮助绘制土壤条件地图和提高产量外，还（hái）可利用卫星图片显示（shì） 农作物的健康（kāng）状况。现在（zài），无人机（jī）可以收（shōu）集高度清晰的（de）农作物和农田照片。这些（xiē）照片通过计算机分（fèn）析（xī）可（kě）显示不同的（de）反射（shè）光，据此科（kē）学家可了解农作物的（de）健（jiàn）康状况和土壤类（lèi）型（xíng）等。比如，图中健康（kāng）作（zuò）物呈现清（qīng）晰的亮（liàng）色，而有病作物则呈现暗色，这可以被用（yòng）于确定（dìng）棉根腐病的存（cún）在（zài）。将来，农民（mín）或只（zhī）需对（duì）感染区进（jìn）行治疗。无人机的优势 还包括成本低廉、照片（piàn）细节清晰等，但有关它们（men）在农业领（lǐng）域使用的合法性依（yī）然在探讨中。
自动化
自动导航，即以GPS为（wéi）基础的（de）系统可指引拖拉机以更加精确（què）的模式（shì）作业，甚至超过真人操作。当前，安全担忧完全（quán）限制了更小机械的无人（rén）驾（jià）驶潜力。全自动或机器人（rén）耕（gēng）种（zhǒng）机械已经（jīng）开（kāi）始小规模地出现在高（gāo）利润农业中（zhōng），比如葡萄、苗圃作物、某些水果和蔬（shū）菜等。
自动（dòng）机械可以取代人（rén）类，完（wán）成更加繁（fán）琐的任务，比（bǐ）如手工收割蔬菜。他们利用传感技术，包括机械（xiè）视觉，可检（jiǎn）测位（wèi）置、茎叶大小等信息，然（rán）后（hòu）在作业过程（chéng）中通知机械（xiè）。日本已经成为这一领域的领导者。日本农业往往被划分（fèn）成更小的田（tián）块，该国也是机器人技术也处于世界领先水平。但（dàn）是自动机（jī）械在美国也正在崛起（qǐ），特别是加（jiā）州，那里有美国许多特产作物。
飞（fēi）行机（jī）器人的发展将导（dǎo）致当前大多数人类操作的无（wú）人机被（bèi）取代，它们拥有机械视觉和（hé）类（lèi） 似人（rén）手的钳（qián）子（zǐ）。许（xǔ）多侦察任务，比如病虫害（hài），要求人走到很（hěn）远的地方，获取代表植（zhí）物的（de）叶片，然后反复查看其（qí）是否存在（zài）病虫害。研究人员正开（kāi）发一种技术，可以利用 飞行机器人执行这些任务，无需人类（lèi）参（cān）与。
育（yù）种+传感（gǎn）器+机（jī）器人
高通量植物表（biǎo）型（HTPP）是一种未（wèi）来化“精准农（nóng）业”技术，它是遗传学、传感器以 及机器人的结（jié）合（hé）体。它（tā）可被（bèi）用于研发新的（de）作物品种，或提高作物（wù）营（yíng）养含量、耐抗旱（hàn）以及抗病虫害的能（néng）力。HTPP技术采用多个传感器测量植物（wù）的（de）重要（yào）物理数据，比 如高度、叶片数量（liàng）、大小、形状、角度、颜色、枯萎程度、茎厚、结果数量等。这（zhè）些都属于表型特征，也是植物遗（yí）传代码（mǎ）的物（wù）理表达。科学家可以将这些数据与特定 植物的（de）已知遗传（chuán）数据对比。
再（zài）加上传感器，科学家可以非常（cháng）迅速地获得成千（qiān）上万种植物的表型特征，育种学家和遗传学（xué）家可据此决定哪些品种将（jiāng）被排除，哪些可进一步测试，这（zhè）将（jiāng）大大加速农作物（wù）改良的（de）进程。
过去20年间，农业生产领域已经发生巨变。很难想象（xiàng）未来（lái）数年内，其将发展到（dào）何（hé）种程度（dù）。但是（shì）农业（yè）高（gāo）科技创新的步（bù）伐只会越（yuè）来（lái）越大。如果10年后（hòu）看到这样一幕，请不必（bì）感到惊（jīng）讶：你（nǐ）沿着高（gāo）速公路驾车行驶，看到有小型（xíng）直升（shēng）机在农田上空飞（fēi）行，并降落到农作物（wù）身上，利（lì）用机器钳（qián）子采摘叶片、利用（yòng）照相机和机械视觉查看病虫害，随后（hòu）重新起飞查看其他（tā）农作物。（转自互联（lián）网风帆（fān））
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