農業創新再加一點人工智慧,為農夫省功夫還能兼具環保顧生態

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(本文獲《愛生態網》授權刊登轉載,首發於《天下網商》,作者/鄭倫,愛生態網創辦人,圖片來源:IntelFreePress CC Licensed,未經授權請勿轉載)

Google 人工智慧 AlphaGo 與世界圍棋冠軍李世石的世紀人機大戰終於落下帷幕,最終 AlphaGo 以 4:1 戰勝李世石,人工智慧在象徵人類最高智慧的圍棋項目中戰勝了人類,也讓人工智慧成為時下熱門話題。農業領域同樣也在向著智慧化的方向發展,但是農業領域的智慧化跟工業領域的智慧化有相似的地方,也有不同的地方,本文聊聊著農業智慧化的兩個發展方向。

  • 跟工業化人工智慧相似的智慧農業

這些主要體現在智慧硬體、物聯網和智慧分析軟體在農業領域的研究和應用。比如美國的 CropX 公司,就是一個做農業智慧灌溉解決方案的農業科技企業。Cropx 開發一種土壤探測硬體,用以探測地形、土壤結構和含水量,並通過無線裝置即時把資料發到伺服器上,然後通過資料分析土壤需求的灌溉量,這個灌溉資料即時發送給農戶使用者。通過這個裝置和系統,農戶在灌溉方面節約了大量的水資源。

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這是在智慧灌溉方面,還有在病蟲害防治方面。相比于傳統的大規模噴灑農藥,有家叫 Semios 企業提供更智慧的防治病蟲害的方式。Semios 在農田中安裝感應器、攝影機即時監控農場中害蟲密度,並將資訊透過無線聯網。當害蟲的密度超過警戒密度時,則會發出警告,並通過安裝在農田中的另一個裝置噴灑可以干擾昆蟲交配的賀爾蒙,從而達到控制蟲害的效果。這種方式可以取代殺蟲劑,對環境更友善,食品更安全。

還有一種是農業生產管理的智慧分析。比如,Descartes Labs 通過對包含可見光和紅外線光譜的衛星圖像校準與分析,為農業提供一些關鍵資料。還有一個叫 Prospero 的農業智慧型機器人,它會自動優化播種的間距及深度。

上面說的是跟工業人工智慧相似的發展方向,而在農業領域的另外一個智慧發展的方向更能體現出農業的不同之處。

  • 向大自然學習,利用自然界各種生物的不同習性進行巧妙的設計

這種生態特性的智慧農業不僅可以有更好的農業產出,還對環境更加友好。舉個例子,玉米是全球主要的農作物之一。在玉米的主要種植國美國,玉米的種植是大規模機械化的單一種植,這造成了玉米種植對除草劑和殺蟲劑的過度依賴。而同樣在北美的墨西哥,一種傳統的混種模式找到古老而智慧的解決方案。

墨西哥農民通常是把玉米、四季豆和南瓜一起種植的。玉米杆可以作為四季豆生長的架子;四季豆可以固定空氣中的氮氣,增強土壤肥力;南瓜的葉子可以遮蔽陽光,從而保持土壤濕潤。在混種的農田中也有所謂的雜草,但是這些雜草並不被當地農民視作雜草,而且當初家畜的飼料,而家畜的糞便又可以成為農田的肥料。這種生態混種農業不用化肥、不用除草劑、殺蟲劑,也不用任何農藥。

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非洲也有類似的例子,非洲長期受到玉米螟蛾和巫婆草的危害。玉米螟蛾會降低籽粒產量;巫婆草會把把地理的養分都吸走。這些危害讓非洲每年為此損失 70-130 億美元。印度昆蟲學教授澤約爾卡恩在玉米地中種植山螞蝗草,然後在玉米地旁邊種植狼尾草。山螞蝗草可以破壞巫婆草的根,還可以起到固氮的作用,為玉米提供足夠的養分。此外,也可以驅除玉米螟蛾,再以狼尾草的氣味吸引會螟蛾幼蟲,達成除蟲作用。節省肥料和農藥成本,也保護環境。

中國安徽合肥有個小團山香草農莊,農莊的設計和建設者是臺灣東吳大學物理學教授郭中一。郭教授當初選擇廢棄採石場建設先是靠大量的豆科植物和功能香草,來改善這裡的土壤環境和生態環境,增加土壤的有機質和肥力。

這裡種植康復利(comfrey)香草,能簡化生態農業中的有機堆肥。通常的有機堆肥發酵時間長,且菌種難控制,但是如果把這些原料糞肥直接給康復利,康復利吸肥能力強,可以直接吸收糞肥,然後把康復利的葉子割下來,放在桶裡。過兩個禮拜,葉子化成液體,直接噴灑。通過利用這些生物智慧,農莊可以在農業方面大大節省人力物力。

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這種利用自然界生物特性的智慧農業,看似有點古老,卻能長久流傳。農業行業的特殊性,使得利用生物特性的智慧農業為我們的發展提供了更廣闊、環境更友好、更具有可持續性的解決方案。

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