农业科研

吉林省永吉县养殖基地 | 未来农业10大科技趋势和创新、亮点

       家禾以科技为支撑,通过整合全省农业资源,打造完整产业链条,构建高质量的现代农业产业体系,推动农业研发创新,形成产、学、研紧密结合,育、繁、推一体化的现代农业发展模式。家禾农业科研成果市场转化平台致力于推动农业生产科学技术发展,涵盖农村与城市生活相关技术及简易农产品加工技术,包括种植、养殖、种子、化肥、农药的研发与应用,农业生产资料的鉴别,以及高效农业生产模式等方面,助力吉林省扛起“中国粮食、中国饭碗”战略重任。同时,与种子、农药、化肥等生产资料供应商开展合作,提升农民对生产资料的议价能力。

近年来,农业技术创新为农业实践带来了颠覆性且可持续的变革。

例如,智能农业作为一个新兴概念,将物联网、计算机视觉和人工智能等技术应用于农业生产。机器人和无人机逐步替代人工农场操作,如果实采摘、除草、喷灌等,加速了农场自动化进程。

结合无人机与卫星图像及全球定位系统,可实现农田的高分辨率、精准定位视图。同时,基于传感器技术的物联网设备实时采集田间数据,助力农民做出数据驱动的决策。

此外,近年来精准农业与室内农业的广泛应用进一步推动了农业物联网的发展。这些技术创新不仅提升了作物的整体质量与产量,加强了牲畜管理,更致力于实现可持续发展的长远目标。

总结全球未来农业科技十大趋势如下:

01『农业物联网技术』

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在传统农业中,农田监测需耗费大量人力、物力和时间。物联网技术为传统农业提供了新的解决方案。物联网设备搭载各类传感器,实时采集土壤温湿度、动植物生长等信息,并通过移动应用等方式反馈给农民。物联网还支持远程监控农场,极大提升了管理便利性。新型智能灌溉系统结合蒸散传感器、土壤湿度传感器与雨量传感器,实现自动供水。通过结合无人机、机器人与计算机视觉技术,物联网进一步提升了农业信息的准确性与精确性。

02『农业机器人营业』

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劳动力短缺是农民面临的主要问题,尤其在大型农田作业中更为突出。农业机器人可协助完成采摘、收割、种植、移栽、喷洒、播种和除草等任务。农民越来越多地借助机器人自动化完成重复性田间作业,例如采用自动和半自动拖拉机进行收割。部分拖拉机还配备自动驾驶技术,便于在田间导航。此外,机器人也用于牲畜管理中的自动化系统,包括自动称重、孵化、挤奶和喂食设备。机器人使农民能更专注于提升整体生产效率,而不必担心农业生产进程缓慢。

03『农业人工智能应用』

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人工智能在农业中的应用使农民能够实时掌握田间状况并采取主动措施。AI通过预测天气、作物产量和价格等提供决策支持,帮助农民做出科学判断。聊天机器人可为农民提供建议与技术指导。人工智能与机器学习算法能自动识别动植物异常与病害,实现及时检测与响应。生物技术领域也借助机器学习算法推荐基因选配方案。此外,AI通过替代信用评分,为无法获得传统银行信贷的农民提供更便捷的融资渠道。未来,AI将以多种方式提供创新解决方案,全面提高农业质量。

04『农业生物技术』

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作物产量常因病虫害而遭受损失。虽然农药在一定程度上可缓解问题,但从可持续角度并非最优选择。农业生物技术通过提升作物和牲畜品质,提供了更可持续的路径。植物育种、杂交、基因工程和组织培养等技术有助于筛选优良性状。国外已广泛应用基因编辑技术,其目标特异性强、速度与精度高,可培育出抗病、耐旱、抗虫及高产的转基因作物,从而提高农业生产效益。此外,农业生物技术还可提供生物农药、生物除草剂、生物肥料和生物塑料等解决方案,减轻土壤毒性,最大限度降低对环境的负面影响。

05『精准农业』

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农业可持续发展强调采用生态友好型方法与投入品,将环境影响降至最低。精准农业即为一例,其通过对不同区域实施差异化管理,实现对水、农药和肥料等资源的精确施用,从而提高作物产量、品质与生产效率。由于农田中不同地块的土壤性质、光照和坡度存在差异,统一管理往往效率低下,易造成资源浪费。为此,多家农业科技初创公司正研发精准农业解决方案,以提升盈利能力并应对可持续性挑战。

06『无人机技术』

插图09

在控制成本的同时提高农场生产力具有挑战性,而无人机(无人驾驶飞行器)可有效应对这一难题。无人机采集原始数据,并将其转化为可用于农场监控的信息。配备摄像头的无人机支持航空成像与测量,优化肥料、水分、种子和农药的施用,推动精准农业实施。无人机还可用于牲畜追踪、电子围栏和放牧监测。它们可拍摄从可见光到多光谱的图像,助力作物、土壤和田间分析。尽管无人机可能惊扰家禽而不适用于家禽监测,但在牲畜监控、放牧管理与作物种植中表现优异。部分企业正在研发可测量叶绿素、杂草压力及土壤矿物成分的无人机。

07『大数据与分析』

插图10

大数据与分析技术将日常农场数据转化为可操作的见解。作物面积、产量、土地利用、灌溉、农产品价格、天气预报和作物病害等数据为下一季种植提供依据。分析工具利用天气、农机、水循环、作物质量与数量等信息,提取与农场运营相关的规律,帮助种植者发现潜在模式与关联。多家初创公司提供农场分析解决方案,使农民能够充分利用田间数据。例如,数据分析可揭示土壤养分、酸碱度及肥料需求,支撑数据驱动决策。

08『受控环境农业』

插图11

多变与极端天气常阻碍传统农业操作,而在人口密集城市、沙漠或其他不利条件下种植作物更具挑战性。受控环境农业通过控制光照、温度、湿度和养分比例,为植物创造理想生长条件。其主要形式包括室内农业、垂直农业和温室种植等。水培、气培等无土栽培技术日益普及,鱼菜共生系统则同时种植植物与鱼类,形成共生循环。此类CEA方法能减少病虫害,提高产量。

09『再生农业』

插图12

传统农业操作易导致土壤长期侵蚀与板结。频繁耕作和过度放牧使土壤缺乏恢复时间。再生农业则致力于最小化土壤干扰,提升土壤生物多样性和表土恢复能力。其措施包括免耕、少耕、轮作等。例如,在种植季间作覆盖作物以恢复土壤肥力。再生农业还能通过碳封存使农田成为碳汇,有助于减少大气中的碳排放,缓解气候变化影响。

10『5G互联网技术在农业中的应用』

插图13

若缺乏5G、LPWAN、农村宽带或卫星通信等连接技术,智能农业难以实现。5G技术推动物联网设备、机器人与传感器的应用,并支持它们之间高速通信,使农民能够更准确地实时监测数据并迅速响应。光纤网络支持的高速互联网助力实时数据交换,对提升农业操作精准性至关重要。连接技术与其他技术协同作用,共同构建互联农场生态系统。

 

近年来,消费互联网逐步向产业互联网延伸与拓展,农业产业数字化、网络化、智能化转型不断加速,智慧农业逐步落地并显现成效,农业智能化与无人化水平持续提升。

在我国向第二个百年奋斗目标迈进的关键时期,智慧农业已被纳入网络强国、数字中国与智慧社会的整体布局中统筹推进,力求在“十四五”期间实现良好开局与稳步发展。

智慧农业即通过物联网技术赋能传统农业,借助传感器与软件基于移动或电脑平台对农业生产实施控制,实现精准化种植、可视化管理与智能化决策,赋予传统农业更高水平的“智慧”。


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06『无人机技术』

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在控制成本的同时提高农场生产力具有挑战性,而无人机(无人驾驶飞行器)可有效应对这一难题。无人机采集原始数据,并将其转化为可用于农场监控的信息。配备摄像头的无人机支持航空成像与测量,优化肥料、水分、种子和农药的施用,推动精准农业实施。无人机还可用于牲畜追踪、电子围栏和放牧监测。它们可拍摄从可见光到多光谱的图像,助力作物、土壤和田间分析。尽管无人机可能惊扰家禽而不适用于家禽监测,但在牲畜监控、放牧管理与作物种植中表现优异。部分企业正在研发可测量叶绿素、杂草压力及土壤矿物成分的无人机。

07『大数据与分析』

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大数据与分析技术将日常农场数据转化为可操作的见解。作物面积、产量、土地利用、灌溉、农产品价格、天气预报和作物病害等数据为下一季种植提供依据。分析工具利用天气、农机、水循环、作物质量与数量等信息,提取与农场运营相关的规律,帮助种植者发现潜在模式与关联。多家初创公司提供农场分析解决方案,使农民能够充分利用田间数据。例如,数据分析可揭示土壤养分、酸碱度及肥料需求,支撑数据驱动决策。

08『受控环境农业』

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多变与极端天气常阻碍传统农业操作,而在人口密集城市、沙漠或其他不利条件下种植作物更具挑战性。受控环境农业通过控制光照、温度、湿度和养分比例,为植物创造理想生长条件。其主要形式包括室内农业、垂直农业和温室种植等。水培、气培等无土栽培技术日益普及,鱼菜共生系统则同时种植植物与鱼类,形成共生循环。此类CEA方法能减少病虫害,提高产量。

09『再生农业』

插图12

传统农业操作易导致土壤长期侵蚀与板结。频繁耕作和过度放牧使土壤缺乏恢复时间。再生农业则致力于最小化土壤干扰,提升土壤生物多样性和表土恢复能力。其措施包括免耕、少耕、轮作等。例如,在种植季间作覆盖作物以恢复土壤肥力。再生农业还能通过碳封存使农田成为碳汇,有助于减少大气中的碳排放,缓解气候变化影响。

10『5G互联网技术在农业中的应用』

插图13

若缺乏5G、LPWAN、农村宽带或卫星通信等连接技术,智能农业难以实现。5G技术推动物联网设备、机器人与传感器的应用,并支持它们之间高速通信,使农民能够更准确地实时监测数据并迅速响应。光纤网络支持的高速互联网助力实时数据交换,对提升农业操作精准性至关重要。连接技术与其他技术协同作用,共同构建互联农场生态系统。

 

近年来,消费互联网逐步向产业互联网延伸与拓展,农业产业数字化、网络化、智能化转型不断加速,智慧农业逐步落地并显现成效,农业智能化与无人化水平持续提升。

在我国向第二个百年奋斗目标迈进的关键时期,智慧农业已被纳入网络强国、数字中国与智慧社会的整体布局中统筹推进,力求在“十四五”期间实现良好开局与稳步发展。

智慧农业即通过物联网技术赋能传统农业,借助传感器与软件基于移动或电脑平台对农业生产实施控制,实现精准化种植、可视化管理与智能化决策,赋予传统农业更高水平的“智慧”。


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近年来,消费互联网逐步向产业互联网延伸与拓展,农业产业数字化、网络化、智能化转型不断加速,智慧农业逐步落地并显现成效,农业智能化与无人化水平持续提升。

在我国向第二个百年奋斗目标迈进的关键时期,智慧农业已被纳入网络强国、数字中国与智慧社会的整体布局中统筹推进,力求在“十四五”期间实现良好开局与稳步发展。

智慧农业即通过物联网技术赋能传统农业,借助传感器与软件基于移动或电脑平台对农业生产实施控制,实现精准化种植、可视化管理与智能化决策,赋予传统农业更高水平的“智慧”。


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