让机器人和 iPhone 来照料庄稼

自从四年前 Dorn Cox 开始对他位于新罕布什尔州的 250 英亩农场进行自动化改造以来，他已经安装了数十个传感器。有些传感器测量南瓜周围土壤的湿度。有些传感器跟踪黄瓜周围温室空气的温度。还有一些传感器跟踪大约四分之一英亩田地的风速和降雨量。当出现异常情况（温度过高或土壤过干）时，他的智能手机就会收到警报。他还派出无人机来监测田间作物的干旱、土壤侵蚀和植物健康状况。

“在农场里，有很多事情要做，”考克斯说。“能够在不雇佣更多人的情况下跟踪所有事情非常重要。这能让你做得更好、更有效率。”

几个世纪以来，农业生产都是凭直觉进行的。如今，农业生产已实现网络化、分析化和数据驱动化。大型农场（1000 英亩或以上）率先采用了精准农业工具——使用 GPS 导航拖拉机、无人机和计算机建模来定制每寸土地的耕作方式。农场经理可以测量和绘制土壤酸度和氮含量等数据，然后对特定植物施肥——而不仅仅是喷洒和祈祷。因此，他们种植的每颗种子都能获得最大收益。根据美国农场局联合会 2014 年的一项调查，这种方法平均降低了 15% 的农业成本，并将产量提高了 13%。

小型农场（据农业部统计，占美国所有农场的 88%）现在也采用了类似的方法，并借助大量价格实惠的传感器、无人机、摄像头、无线网络和数据计划。有时，小型农场的收成比大型农场更好。考克斯就是其中之一，他说他已将劳动力和化肥成本削减了 70%，在某些情况下，他的作物产量还翻了一番。

他和他的农民伙伴们还通过 farmhack.org 分享数据。过去，创新来自个人实验。现在，“如果你能够在其他农场的帮助下获取新数据，”考克斯说，“所有这些实验加起来就能让学习速度更快。”

农业曾经是依靠直觉的。如今，它依靠分析和数据驱动。

在考克斯的塔克威农场（距离朴茨茅斯东北约 20 英里），考克斯使用 farmOS，这是他参与开发的开源农场管理软件。他还可以创建农作物的 3D 模型来显示生物量。他可以通过无人机查看更大的景观模式。他可以实时分享信息。他的下一个创新将是在田间使用机器人。当玉米长到成熟高度时，很难穿过玉米行施氮肥。相反，农民们会在季节开始时将氮肥施到土壤上，并希望效果持久。但 Rowbot——由明尼苏达州农业工程师肯特·卡文德·巴雷斯和他的两个兄弟（其中一位是机器人专家）发明——小巧坚固，可携带几加仑氮气并沿着玉米行之间的空间移动，在需要时施氮肥。

“未来，机器将在田间工作，同时学习有关田地的知识，”卡文德-巴雷斯说。这些数据反过来会影响考克斯这样的农民如何管理他们的土地。“我们拥有将这些整合在一起的资源，”考克斯说。“我们以前没有这样做过。这是一件大事。”

还想了解更多？请查看《大众科学》2015 年 10 月刊中关于食品未来的专题。