Hans W. Griepentrog
现在,欧洲的许多农民正在对精准农业进行反思。这是因为通常情况下,机械制造商承诺得太多、太快。农民发现自己淹没在新技术如洪水般的数据中,而不知道如何去运用它,许多所谓新技术是农民根本不需要的。
但最近在精准农业领域,还是出现了一些有益的进展。例如,机械制造商正在积极推动ISOBUS标准,还有考虑作物需求的新型应用技术,以及支持农民简单有效作出决策的解决方案。欧洲的科研机构、咨询机构和制造企业的目标是一致的,就是要将有关作物生产方方面面的因素,都整合到精准农业这一系统中来。
近年来,劳动力成本居高不下,且有愈演愈烈的趋势。这就要求农机生产企业研发出马力更大、速度更快、割幅更宽、更符合成本效益的机械。在这方面,最前沿的创新是特征传感器和机械控制系统的改进。新的传感器能够记录农作物的生长条件的改变,比原有的解决方案更加灵敏、准确和高效。在其作用下,高科技的农机及其子系统能够自动快速地做出相应的调整。精准农业管理到目前为止尚未解决的问题在于用较为简单的方法管理一般农场的数据,额外变化的土地面积和时间等相关的数据尚不能非常可靠地被纳入原有的管理系统。此外,还有从其他来源获得的信息与本地信息之间的兼容互动问题。整合不同的信息来源,实现自动化辅助决策,目前还是一个难题。这也正是所谓“智能农业”今后的发展方向。
在大多数情况下,一个农场中的拖拉机和农具来自不同的制造商。越来越多的拖拉机挂接农具电子控制系统,这可以通过ISOBUS实现标准化。但因为有统一不同机械和不同的数据格式的问题,这项技术的应用仍有一定困难。而且,农场用于数字土壤地图或产量地图的计算机不能简单地与传感器的数据集成,还需要在有外部数据的情况下集成更多的信息,例如从供应商和客户,农业承包和机械经销商,立法和认证的规定等等。因此,这里的潜力挖掘还有很长的路要走。
在机械控制方面,自动转向系统在商业上已经获得了成功。利用这一技术,通过尽量减少重叠路径,可以节省燃油,节约时间,减轻驾驶员的工作量。在实验中有数据显示,自动转向系统在理想情况下可以节约时间和柴油超过40%。另外,通过光学传感器进行机械控制有助于一些重要的工作,例如用摄像头监控牧草青贮收获和运输过程中的损失、控制拖车加载负荷等。光学传感器系统在控制机械转向方面也提供了一种新方法。
实时传感器也是一项非常有前途的技术,主要应用于特定地点的在线测量和记录。它能够把信息(如土壤图)与实时测量的参数结合起来。诸如植物种群、分蘖和穗数量、品种特性、生长发育阶段、植物病害和杂草情况都能得到反映,用于日常管理。使用者还可以以此整合长期的数据。
此外,还有植保自动喷洒装置。与大型喷雾器相比,这种小型设备依靠更准确的定位系统、自动化的个别喷嘴控制,可以避免错误,提高效率约18%。
总之,时下决定作物生产的决策主要基于很小的区域,很短的时间,很少的相关信息。因此,这种系统的作用十分有限。但情况会发生变化,比如其中一些相关参数的自动化系统最终也会用于帮助决定,而该系统也将更容易使用。
图为:装有自动转向系统的收获机械在田间作业。
(本文作者系德国霍恩海姆大学教授)(本文原载于英国PROFI《拖拉机与农业机械》杂志,由本报记者马铮编译。)