今天的农业（yè）已经（jīng）进入高科技领域，大多数20世纪的农民甚至无（wú）法再（zài）认出（chū）它们。毕（bì）竟仅仅在（zài）100年前，美国农业（yè）刚刚用（yòng）内（nèi）燃机取（qǔ）代（dài）畜力（lì）。而在过（guò）去20年间，全球定位系（xì）统（tǒng）（GPS）、电子传感器以及其（qí）他新（xīn）式（shì）工（gōng）具的出现（xiàn），已（yǐ）经将农业进一步（bù）推向“科技仙境”。
除了（le）时（shí）髦（máo）的空调和音响系统外，现代大（dà）型拖拉机的封闭舱室内（nèi）还配备了（le）计（jì）算机显示器，可（kě）以（yǐ）显示（shì） 机械性能（néng）、农田位置、操作播种机等附带设备等。今天令人感（gǎn）到惊异的（de）这些（xiē）技术，还只是未来农业的开始。自动驾驶（shǐ）机械和无人机（jī）将可以自动检测和治（zhì）疗出现病虫害 的农作物，这些（xiē）工具在那些被称为“精（jīng）准农业”的（de）农场中将（jiāng）变（biàn）得司空见惯。
所有这些高科技（jì）产品的最终目的是优化农业，无论是从经济角度（dù）还（hái）是环境角度来看（kàn）。我们只想找到最佳投入量（包括水、化（huà）肥、杀虫剂、燃料以及劳动力等），以便更高效地种植（zhí）高产作（zuò）物。
GPS提供超本（běn）地化信息
每次至少有3颗轨道（dào）卫星可参（cān）与（yǔ）计算你的距离，帮助GPS提供（gòng）你在地球上任何地（dì）方的精确位置信息（xī）。因此，配置有（yǒu）GPS接（jiē）收器的农业机械能够识别它们在农场（chǎng）中的位置，调解操作（zuò），以便在这个位置上最（zuì）大化地提高生产（chǎn）力或效（xiào）率（lǜ）。
以土壤施（shī）肥为例。农民可使用GPS接收（shōu）器（qì）确定预选的农田，并收集其土壤（rǎng）样本。然后（hòu） 对样本进行实验分析，并建立地理（lǐ）信息系统施肥（féi）图。在本（běn）质上，这是一种计算机数据库程（chéng）序。利用这（zhè）类地图，农（nóng）民就可精确确定每个取样农（nóng）田区的施（shī）肥量。变量（liàng）技术 （VRT）施肥机可（kě）以精确地（dì）在农田（tián）中（zhōng）喷洒所需肥料（liào）。这个过（guò）程就是“精准农业”的典范。
信（xìn）息（xī）、分析与工具
“精准农业”要求在3个（gè）方面（miàn）取得成功。它需要特定（dìng）位置信息，比如土壤-肥力图（tú）；它要（yào）求（qiú）对（duì）特定（dìng）位置信息（xī）进（jìn）行（háng）理解，并有（yǒu）作（zuò）出决策的能（néng）力；做出决（jué）策往往需要计算机的模拟帮助，后者（zhě）需要利用数学和（hé）统计学分析土（tǔ）壤肥力与（yǔ）作物产量之（zhī）间的可变关系。
最（zuì）终，农民必须（xū）拥有实施管理决策的物理工具。比（bǐ）如，配置有GPS系统的变量（liàng）技（jì）术施肥机可根据（jù）每块（kuài）农田位置自动调节施肥量。“精准农业（yè）”的其他例证还包括：根（gēn）据（jù）土壤类型（xíng）不同，施行不同（tóng）的播种率；利用传感器来识别杂草、疾（jí）病或害虫，以便使用最相配的杀虫剂等。
特定位置信息（xī）的作（zuò）用除了帮助绘（huì）制（zhì）土壤（rǎng）条件地图和（hé）提高产量（liàng）外，还（hái）可利用卫星图（tú）片显示 农作物（wù）的（de）健康状（zhuàng）况（kuàng）。现在，无人机可以收（shōu）集（jí）高度清（qīng）晰的农作物和农田（tián）照片。这些照片（piàn）通过计算机分析可显示不同的反（fǎn）射光，据此科学家可了解农作（zuò）物的健康状况（kuàng）和土壤类（lèi）型等。比如，图中健康作物呈现清晰（xī）的亮色，而有病作物则（zé）呈现暗色，这可以（yǐ）被用于确定棉（mián）根腐病的（de）存（cún）在。将来，农民或只需对感（gǎn）染区进行治疗。无人机（jī）的优势（shì） 还包括成本（běn）低廉、照片细（xì）节清（qīng）晰等，但有关它们在农业（yè）领域使用的合（hé）法性依然在探讨中。
自动化
自（zì）动导（dǎo）航，即以GPS为基础的系统可指引拖拉机（jī）以更加（jiā）精确的（de）模（mó）式作业，甚至超过（guò）真（zhēn）人操作。当（dāng）前，安全担忧（yōu）完全限（xiàn）制了更小机械的无人驾（jià）驶潜力。全（quán）自（zì）动（dòng）或机器人耕种（zhǒng）机械已（yǐ）经开始小规模（mó）地出现在高利润农业中，比如葡萄（táo）、苗圃作物、某些水果（guǒ）和蔬菜等。
自动机械（xiè）可以（yǐ）取代人类（lèi），完成更（gèng）加繁琐的任（rèn）务，比如手工收割（gē）蔬菜。他们利用传感（gǎn）技术，包括（kuò）机械视觉（jiào），可检测位（wèi）置（zhì）、茎叶大小等信息（xī），然后（hòu）在（zài）作业过程（chéng）中（zhōng）通知机（jī）械。日本已经成（chéng）为这一（yī）领域的领导（dǎo）者。日（rì）本农业往往（wǎng）被划分成（chéng）更小（xiǎo）的田块，该国也是机器人技术也处（chù）于世界领先水平（píng）。但是自动机械在美国（guó）也正在崛起，特别（bié）是（shì）加州，那（nà）里有美国许（xǔ）多特产作物。
飞（fēi）行机器人的（de）发展将导致当（dāng）前大多数人（rén）类（lèi）操作的无人机被（bèi）取代，它们拥有机（jī）械视（shì）觉和类 似人（rén）手的钳子。许多侦察任务，比（bǐ）如病虫害（hài），要求人走（zǒu）到很远的地方，获（huò）取代表植物的叶片，然后反复查看其（qí）是否存在病虫害。研究人员正开发（fā）一种技术，可（kě）以利用（yòng） 飞行（háng）机器人执行这（zhè）些任务，无需人类参与。
育种+传（chuán）感（gǎn）器+机器人
高通量植（zhí）物表型（HTPP）是一种未来化“精准（zhǔn）农（nóng）业”技术，它（tā）是（shì）遗传（chuán）学、传感器以（yǐ） 及机器人的（de）结合体。它可被用于研发新（xīn）的作物品种，或提高作物营养含（hán）量、耐抗旱以及（jí）抗病虫害的能力。HTPP技术采（cǎi）用多个传感器测量植物的（de）重（chóng）要物（wù）理数据，比 如高度、叶片数（shù）量、大小（xiǎo）、形状、角度、颜色、枯萎程度、茎厚（hòu）、结果数量等（děng）。这些都属于（yú）表型特征，也是植物遗（yí）传（chuán）代码的（de）物理表达（dá）。科（kē）学家（jiā）可以（yǐ）将这些数据与（yǔ）特定 植物的已知遗传数据（jù）对比。
再加（jiā）上传感（gǎn）器，科学家（jiā）可（kě）以非常迅（xùn）速（sù）地获得成千上万种植物的表型特征，育种学（xué）家和遗传学（xué）家可据此（cǐ）决（jué）定哪些品种将被排除，哪些可进一步测试，这将大大加速农（nóng）作物改良的进（jìn）程。
过（guò）去20年间，农（nóng）业生产领域已经发生巨变。很难想象未（wèi）来数（shù）年（nián）内，其（qí）将发（fā）展到（dào）何种程（chéng）度（dù）。但（dàn）是农业高科技创新的步伐只会越来（lái）越大。如果10年后看到这样一幕（mù），请不必感到惊讶：你沿着高（gāo）速（sù）公路（lù）驾车行驶，看到有小（xiǎo）型（xíng）直升机在农田上空飞行（háng），并降落到农作物（wù）身上，利（lì）用机器钳子采摘叶片、利用（yòng）照相机和机械视觉查（chá）看病虫害，随后（hòu）重新起飞查看其他农作物。（转自互联网风帆）
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