今天的农（nóng）业已经进入高科（kē）技（jì）领（lǐng）域，大多（duō）数20世纪的农民甚至无法再认出（chū）它们。毕竟仅仅在100年前，美国农业刚刚用内燃机（jī）取代畜力（lì）。而（ér）在过（guò）去20年间，全球定位系（xì）统（tǒng）（GPS）、电子传感器以及其他新式工具（jù）的出现，已经将农业进一步推向“科技仙境（jìng）”。
除了（le）时髦的（de）空调和（hé）音（yīn）响系统外，现代大型拖（tuō）拉机的封（fēng）闭舱室内（nèi）还配备（bèi）了计（jì）算机（jī）显示器，可以显示（shì） 机械（xiè）性能、农田（tián）位置、操作播（bō）种机等附带设备等。今（jīn）天令人（rén）感到惊异（yì）的这些技术，还只是未来农业的（de）开始。自动驾驶机械和无人机将可（kě）以自动检测和治（zhì）疗出现（xiàn）病虫害（hài） 的农作物，这（zhè）些（xiē）工具在那些被称为“精准农业”的农场中将变（biàn）得司空见惯（guàn）。
所有这些高科技产（chǎn）品（pǐn）的最终目的是优化农业，无（wú）论是从经济角（jiǎo）度还是（shì）环（huán）境角度来看。我（wǒ）们只想（xiǎng）找（zhǎo）到最佳投入（rù）量（包括水（shuǐ）、化（huà）肥、杀虫剂、燃料以及劳动力等），以便更高效地种植高产作物。
GPS提供超本地化信（xìn）息（xī）
每次至少有3颗轨（guǐ）道卫星可参与计算你的距离，帮助GPS提供你（nǐ）在地球上任（rèn）何地方的精确位置信息。因此，配置有GPS接收器的农业机械能够识别（bié）它们在农场中的位置，调解操作（zuò），以便（biàn）在这个位置上（shàng）最大化地提（tí）高生产力（lì）或效率。
以土（tǔ）壤施肥（féi）为例。农民可使（shǐ）用GPS接收（shōu）器确（què）定预选的农（nóng）田，并收集其土（tǔ）壤样本（běn）。然后 对样（yàng）本进（jìn）行实验分析，并建立地理（lǐ）信息（xī）系（xì）统施肥图。在本质上，这是一种计（jì）算机数据（jù）库程序（xù）。利用这（zhè）类地图（tú），农民就可精确确（què）定每个取（qǔ）样农田区的施肥量。变量技术 （VRT）施肥机可以（yǐ）精（jīng）确地在农田中喷洒所（suǒ）需肥（féi）料。这个过程（chéng）就是“精准农业”的典范。
信息、分析与工具
“精准农业”要求在3个方面取得成功。它需（xū）要特定位置信息，比如（rú）土壤-肥力（lì）图；它要求对特定位（wèi）置信息进（jìn）行理解（jiě），并有作出（chū）决策的能力；做出决策往往需要计算机的（de）模拟帮（bāng）助，后（hòu）者需要利（lì）用数（shù）学和统（tǒng）计（jì）学分析土壤肥（féi）力与作物产量之间的可变关系。
最终，农民（mín）必须拥（yōng）有实施（shī）管理决策的（de）物理工具（jù）。比（bǐ）如（rú），配置有（yǒu）GPS系统（tǒng）的变量技（jì）术施肥机可（kě）根（gēn）据每（měi）块农田（tián）位置自动调节（jiē）施肥量。“精准农业”的其他例（lì）证还包（bāo）括：根据土壤类型不同，施行不同的播种率；利（lì）用传感器（qì）来识别（bié）杂（zá）草、疾病（bìng）或害（hài）虫（chóng），以便使用（yòng）最（zuì）相配的杀虫剂等。
特定位置信息的作用（yòng）除（chú）了帮助绘制（zhì）土壤条件地图（tú）和（hé）提高产量外，还可（kě）利（lì）用卫（wèi）星（xīng）图片显（xiǎn）示 农（nóng）作（zuò）物的健康状况。现在，无人（rén）机（jī）可以收（shōu）集高度清晰的农作物和农田照片。这些照片通（tōng）过计算机（jī）分（fèn）析可显示不同的反射光，据此科学家可（kě）了解农（nóng）作物的健康状况和土壤类型等。比如，图中（zhōng）健康作物呈现（xiàn）清晰（xī）的亮色，而（ér）有病作（zuò）物（wù）则呈（chéng）现暗色，这可（kě）以被用于确定棉根腐病的存在。将来，农民或只需（xū）对（duì）感染区进（jìn）行治疗。无人机的（de）优（yōu）势 还包括（kuò）成本低廉、照（zhào）片细节（jiē）清（qīng）晰等，但有关它们在农业领域使用的合法性依（yī）然在探讨中。
自动化
自动导航，即以GPS为基础的（de）系统可指引拖（tuō）拉机以更（gèng）加精确的模式（shì）作业，甚至超过真人操作。当（dāng）前，安全担忧完全限制了更（gèng）小机械的无人驾驶潜（qián）力（lì）。全自动或机器人耕（gēng）种机械已（yǐ）经开（kāi）始小规模地出现在高利（lì）润农业中，比如葡萄、苗圃作物、某些（xiē）水果和蔬菜等。
自动（dòng）机械可以取（qǔ）代（dài）人类，完成（chéng）更（gèng）加繁琐的任务，比如手工收割蔬菜。他们利用传感技术，包（bāo）括机（jī）械视觉（jiào），可（kě）检测位置、茎叶大小等信息，然后在作业过程（chéng）中通知机（jī）械（xiè）。日本已经成为这一领域的领导者。日本农业往往被划（huá）分成更小的田块，该国也是机器人技术也处于世（shì）界领先水平。但是自动机械在美国也正在崛起，特别是加州，那里有美（měi）国（guó）许多特产（chǎn）作物。
飞行机（jī）器人的发展（zhǎn）将（jiāng）导（dǎo）致当前大（dà）多数人类操作的（de）无人（rén）机被取代（dài），它们拥（yōng）有机械视觉和类 似（sì）人手（shǒu）的钳子。许多（duō）侦察任务，比如病虫害（hài），要求人走到很远的地方（fāng），获取代表植物的叶片（piàn），然（rán）后反复（fù）查看（kàn）其是否存在（zài）病虫（chóng）害。研（yán）究人员（yuán）正开发一种技术（shù），可以（yǐ）利用 飞行（háng）机器人执行这（zhè）些任务，无需人类参与。
育种（zhǒng）+传感器+机器（qì）人
高通量植物表型（xíng）（HTPP）是一（yī）种未来化（huà）“精准农业”技（jì）术，它是遗传学、传感器以 及机器人（rén）的结合（hé）体。它可被（bèi）用（yòng）于研发新的作（zuò）物品种，或提高作物营养含量、耐抗旱以及（jí）抗病虫害（hài）的能力。HTPP技术采用多个（gè）传感器测量植（zhí）物的重要物理数据，比 如高度、叶片数量、大（dà）小、形状、角度、颜色、枯萎程度、茎（jīng）厚、结（jié）果数量等。这（zhè）些都属于表型（xíng）特征（zhēng），也是植物遗（yí）传代码的物理表达。科（kē）学家（jiā）可以将这（zhè）些（xiē）数据与特定（dìng） 植物的已知遗传数据对比。
再加上传（chuán）感器，科学家可以非（fēi）常迅速地获得成千上（shàng）万种（zhǒng）植物（wù）的表型特（tè）征，育种学家和遗传学家可据此决定（dìng）哪（nǎ）些品种将被排除，哪些可进一步测试，这（zhè）将（jiāng）大大（dà）加速农作物（wù）改良的进（jìn）程。
过去（qù）20年间，农（nóng）业生（shēng）产领域已经发生巨变。很（hěn）难想象未来数年内，其将发展到何种程度。但（dàn）是农业（yè）高科技创新的步伐只会越来越大。如果10年后（hòu）看到这样一幕，请不必感到惊讶：你沿着高速公路驾车行驶，看到有小型（xíng）直（zhí）升机在农田上空飞行（háng），并降落到（dào）农作物身上，利用（yòng）机器钳子采摘叶片、利用照相机和机械视觉查看病虫害，随后重新起（qǐ）飞查看（kàn）其他（tā）农作物。（转自互联网（wǎng）风（fēng）帆（fān））
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