2020年可能成為農(nóng)業(yè)歷史上最快的技術(shù)競賽的起點。大數(shù)據(jù)與前沿科學(xué)、人工智能和云連接技術(shù)的融合發(fā)展，有可能改變我們的行業(yè)。

歷經(jīng)十年的發(fā)展，隨著智能手機(jī)等具有社會變革意義的工具的普及以及機(jī)器人擠奶機(jī)的應(yīng)用，2020年可能成為農(nóng)業(yè)歷史上最快的技術(shù)競賽的起點。大數(shù)據(jù)與前沿科學(xué)、人工智能和云連接技術(shù)的融合發(fā)展，有可能改變我們的行業(yè)。三位農(nóng)場未來學(xué)家分享了他們對未來十年的預(yù)測。

覆蓋作物。根據(jù)2017年的農(nóng)業(yè)普查數(shù)據(jù)，美國覆蓋作物種植面積激增至1540萬英畝。由于覆蓋作物在土壤健康、土壤養(yǎng)分管理和碳封存方面的作用，這種趨勢可能會持續(xù)下去。新墨西哥州立大學(xué)前經(jīng)濟(jì)學(xué)家Lowell Catlett說：“農(nóng)業(yè)是唯一能證明其固碳能力超過大自然的產(chǎn)業(yè)。”

碳匯農(nóng)業(yè)。在未來十年里，私營公司或政府項目將能夠向農(nóng)民支付農(nóng)地保碳費(fèi)。根據(jù)Refinitiv的一項研究，全球碳市場的規(guī)模估計達(dá)1600億美元。

超精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)。憑借超精準(zhǔn)技術(shù)，通過使用精確資源獲得最高產(chǎn)量，從而實現(xiàn)利潤的最大化。

根據(jù)Grand View Research的數(shù)據(jù)，全球精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)市場價值預(yù)計將在5年內(nèi)達(dá)到100億美元。專家們表示，投資與技術(shù)、數(shù)據(jù)處理和人工智能的發(fā)展相結(jié)合，將會推動產(chǎn)生持續(xù)不斷的創(chuàng)新。

微生物農(nóng)業(yè)。細(xì)菌、真菌和原生動物等微生物具有實現(xiàn)重大突破的潛力。

“我稱之為地下農(nóng)業(yè)，”Catlett說，“由于人們對微生物領(lǐng)域的興趣日益濃厚，我們將對地面之下和地表之上進(jìn)行同樣的管理。”

據(jù)Markets and Markets Research預(yù)測，到2022年農(nóng)業(yè)微生物市場價值將達(dá)到60億美元。

全球?qū)崿F(xiàn)5G或更快數(shù)據(jù)連接。世界上超過40%的地區(qū)沒有互聯(lián)網(wǎng)接入。隨著大量投資涌入農(nóng)村寬帶和5G部署，聯(lián)網(wǎng)農(nóng)場將迎來新的發(fā)展機(jī)遇。

“很多嬰兒潮一代都在為技術(shù)苦苦掙扎，但10年后，他們中的許多人將不再經(jīng)營家庭農(nóng)場，”商業(yè)顧問兼作家Jim Carroll說，“未來的農(nóng)場經(jīng)營者是那些精通技術(shù)的孩子們。”

傳感器革命。新的傳感器有助于監(jiān)測和管理牲畜和農(nóng)作物生產(chǎn)。新墨西哥大學(xué)生物學(xué)教授David Hanson專注于將針狀傳感器安裝到植物葉子上，以監(jiān)測細(xì)胞間的液體水平。他希望有一天能夠?qū)崿F(xiàn)為植物按需提供水分。

物聯(lián)網(wǎng)和區(qū)塊鏈。五年內(nèi)，聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可能會超過750億部。Uldrich表示，在下一個十年里，從牲畜到農(nóng)田的一切事物都將連接到互聯(lián)網(wǎng)上。

這種連接和數(shù)據(jù)需要有自身的語言和追蹤技術(shù)。區(qū)塊鏈技術(shù)的興起將有助于實現(xiàn)分門別類，有序可控。

Uldrich說：“通過使用區(qū)塊鏈技術(shù)，農(nóng)民們能夠安全地與其他農(nóng)民共享數(shù)據(jù)，甚至在合作社中集體共享數(shù)據(jù)。”

人工智能。“人類不能解析所有數(shù)據(jù)，”Uldrich說，“人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)算法將幫助農(nóng)民篩選數(shù)據(jù)，形成有力的分析見解，幫助他們提高效率、生產(chǎn)率和產(chǎn)量。”

CRISPR基因編輯。CRISPR-Cas9利用細(xì)菌的免疫系統(tǒng)來編輯或剪切和替換DNA序列，可使基因改變的速度更快，成本更低。這個革命性的系統(tǒng)也許有一天能保護(hù)植物免受干旱和病蟲害，幫助人類抗擊癌癥或消除遺傳疾病。

特征表達(dá)。在過去的十年中，科學(xué)家們已完成對世界上許多最重要的食物基因組的測序。加之基因科學(xué)的進(jìn)步，植物和動物的新特性將會激增。

精密機(jī)器人。低價傳感器、改良GPS和自學(xué)機(jī)器的發(fā)展正在幫助機(jī)器人成為主流。

“今天的一些機(jī)器人體積龐大、行動笨拙、價格昂貴，”Uldrich說，“未來十年，由于傳感器技術(shù)、人工智能和5G技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)將變得更加智能。”  

在美國的乳品店，機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用最為明顯。根據(jù)Wintergreen Research的一項研究，擠奶機(jī)器人的業(yè)務(wù)規(guī)模將在5年內(nèi)達(dá)到300億美元。

生物制品。生物解決方案正逐漸應(yīng)用到常規(guī)作物田地。

Uldrich說：“我們正在尋找提高產(chǎn)量的方法，從空氣或土地中獲取氮元素，這樣將來就無需購買這些材料。”

美國微生物科學(xué)院（American Academy of Microbiology）的一份報告稱，微生物可能會使農(nóng)藥和肥料的用量在20年內(nèi)減少20%。

面部識別。計算機(jī)運(yùn)算力的提高，加上機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能的發(fā)展，有助于養(yǎng)殖者監(jiān)控和跟蹤牲畜的一舉一動。

“該軟件能夠比訓(xùn)練有素的技術(shù)人員提前兩天發(fā)現(xiàn)牲畜跛行或異常行為，”Catlett說，“不僅能助你改善牲畜的健康狀況，還能助你查明牲畜是否存在應(yīng)激反應(yīng)，以及是否得到妥善處理。”

健康記錄器。常見的人類健康記錄器目前在家畜群中擁有一席之地。記錄器可追蹤飼料或草料的消耗情況，同時監(jiān)測行為健康，甚至可預(yù)測牲畜發(fā)情或產(chǎn)犢的可能性。

設(shè)計畜牧業(yè)。與農(nóng)作物的創(chuàng)新一樣，基因編輯和CRISPR-Cas9技術(shù)帶來的基因改良也將對畜牧業(yè)產(chǎn)生類似的影響。從快速生長的鮭魚到中國最近努力培育的耐寒豬，現(xiàn)在已實現(xiàn)能夠設(shè)計適應(yīng)特定環(huán)境和抵抗疾病的動物。十年后，它們可能將會成為常態(tài)。

科學(xué)家和監(jiān)管機(jī)構(gòu)正在研究改變主要食用牲畜所帶來的長期影響。美國國家豬肉生產(chǎn)商委員會（National PorkProducers Council）等組織正在督促政策領(lǐng)導(dǎo)人，完善基因編輯動物的監(jiān)管框架。

大型奶牛場。從2008年到2018年，美國減少了1.7萬個奶牛場。然而，奶牛總量并未減少，牛群規(guī)模平均達(dá)到250頭。預(yù)計大型奶場將繼續(xù)增長，小型奶場將朝多樣化發(fā)展或消失。

“在得克薩斯州，有一家奶牛場要給10萬頭奶牛擠奶，”Catlett說，“如果我國有900萬頭奶牛，那么只需要90個優(yōu)秀的奶農(nóng)，便可向全國供應(yīng)所需的牛奶和奶制品。”

食品公司和農(nóng)場合作伙伴。從通用磨坊(General Mills)到珀杜農(nóng)場(Perdue Farms)，各大食品公司都在大力宣傳，與農(nóng)場合作伙伴加強(qiáng)合作，希望利用消費(fèi)者的偏好，差異化推銷自己的產(chǎn)品。

“消費(fèi)者將會利用數(shù)據(jù)，表示想買方圓60英里或100英里內(nèi)農(nóng)場生產(chǎn)的本地農(nóng)產(chǎn)品或肉制品。”Uldrich說。

多樣化的飲食。從Keto到地中海，再到素食主義者，美國人的飲食是一道口味多樣化、充滿各種機(jī)會的自助餐。

Uldrich說：“有些人因為條件限制，總是會選擇最便宜、最實惠的食品，但我樂見人們以不同的方式支持農(nóng)業(yè)，這是未來十年農(nóng)業(yè)發(fā)展一個令人興奮的前景。”

植物蛋白革命。在這個十年行將結(jié)束之際，實驗室培育的植物蛋白進(jìn)入了肉類領(lǐng)域。全球植物蛋白市場預(yù)計在2019年價值達(dá)80億到185億美元之間，到2025年有望超過400億美元。

和其他食品趨勢一樣，Catlett預(yù)計植物蛋白將占據(jù)2%或3%的市場份額。如果這是全球份額，那么這仍是一筆不小的數(shù)目。甚至一些規(guī)模最大的農(nóng)業(yè)公司，如嘉吉（Cargill）、ADM和杜邦，也都將植物蛋白市場作為增長和創(chuàng)新的目標(biāo)。

社交媒體授權(quán)。在未來的十年里，農(nóng)業(yè)可能要面對鍵盤俠和社交媒體的批判和奚落。但無論是臥底視頻、偽科學(xué)家的狂熱帖子，抑或是完美農(nóng)場日的病毒式分享，社交場景都會引發(fā)人們正面和負(fù)面的關(guān)注。

“遺憾的是，社會媒體驅(qū)動下的世界所帶來的影響是，無知的人會根據(jù)無聊的信息做出愚蠢的決定。”Carroll說。

所有這些創(chuàng)新將如何改變你的農(nóng)場?專家們預(yù)測出以下好處：

降低投入。由于基因技術(shù)的進(jìn)步或新產(chǎn)品的發(fā)展需要的投入減少，可降低種植作物或養(yǎng)殖牲畜的總成本。

進(jìn)入利基市場。農(nóng)場將可能建立自己的利基市場和專屬客戶群。就像農(nóng)貿(mào)市場的增長一樣，“集群化”或“集團(tuán)化”將為農(nóng)民銷售特色產(chǎn)品創(chuàng)造機(jī)會。

解決社會問題。20世紀(jì)90年代，信息通過互聯(lián)網(wǎng)傳播，21世紀(jì)初出現(xiàn)了社交共享。2020年，兩者將完全融合，幫助農(nóng)民解決問題，學(xué)習(xí)新技能。

來源：Agropages    編譯：北京農(nóng)林科學(xué)院 張曉靜    

采編：花生

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