科技创新 美国如何发展智能农业？

提要：美国农业一直走在世界前列，他们是如何发展的呢？美国威斯康星州戴恩郡的作物与土壤部门代表官员Heidi Johnson表示，农民其实是最具创意的能工巧匠。24小时耕作、自动驾驶拖拉机、无人多用途收割机……这些设备不再是科幻小说的想像，现代农业已经开始拥抱各种创新科技。

面对农耕设备的科技化议题，农人们通常都得自己解决；因为有块地的那位王老先生不太可能拥有一个IT部门。美国威斯康星大学麦迪逊分校副教授Brian Luck表示，农民朋友们不只能自给自足，也擅长于在开发能贴近他们需求的东西上掌握先机。他补充，其实现在看到的许多新兴农业科技，都是农民们自己的发想。

美国威斯康星州在去年举行了一场农业科技展，现场不只能看到大型收割机、农业用直升机，参观者还能亲自尝试并与其他同业探讨最先进的农业科技，包括能联结至云端进行分析、改善农作物产量的感测器，以及能分担劳力的机器人。

无人机在现代农业科技中也扮演了一个角色

无人机、机器人、分子科学、云端服务以及气候变迁背后的巨量资料分析，已经是当代新农民每日闲话的议题。而Luck表示，农业领域的下一件大事，并非管理单一大农场，而是许多个小规模单位：“借由透过GPS与地图科技的进展，我们的目标是管理个别区域内的农地灌溉辆、施肥量，并精细到每一株作物。”

农民需要能即时处理分析农场资料的方案。

精确的农业耕作科技能让农民们即时观察、量测作物的状况并作出回应。Luck指出：“资料是其中的关键。”美国明尼苏达州农业合作社Lakes旗下的农业顾问子公司Winfield Solutions业务经理Larry Fiene表示：“农民们会想要立即知道农作物何时‘不舒服’以及原因所在”。他表示，农民最需要的高科技方案，包括能告诉他们土壤肥沃度的感测器，甚至精细到土壤颗粒中的化学、矿物质成分比重。此外Larry指出，农民们也会想知道：“土壤营养成分传递到作物的流速，因此农民需要即时性的资料以及所需的感测器、诊断工具。”农业技术供应商John Deere的Field Connect是一套能监测湿度并将资料传送上线，让农民即时做出是否需要灌溉的决定。

2014年底，美国国家食品及农业研究所总监Sonny Ramaswamy首度提出”农事联网“这个名词，但它也并非全新概念，因为农民们已经在实践。Luck指出：“他们收集来自空气与土地的资料借由放飞无人机、在施肥与喷药设备中部署作物感测器，以及把湿度感测器推入土壤。”不过Luck也指出，农民们缺乏能满足需求、具成本效益的宽频联结技术，现在就算是在偏远地区，农民们也能连上网际网路例如透过卫星。但是其可取得性与连线成本对他们来说不太友善，因为农民们得处理越来越大量的资料流。

现在农民们会用SD卡或随身碟储存在农场上收集到的资料，再带回家输入电脑、传送至服务机构让顾问或农作物专家进行分析，整套流程可能得花上几天。若农场设备终端节点具备足够运算能力，可以处理或编辑原始资料，再将其中最必要的部分直接传送至云端呢？这样的自动化程序将会是即时运作的，Luck指出：“我们正朝着这样的方向迈进。”

高科技农场上的机器帮手

戴恩郡作物与土壤部门的Johnson表示，现在的农场规模越来越大，农民们有很大范围的耕地面积，因此他们也正在积极寻求：“能从各方面提升产量以及因应农业劳动力短缺问题的解决方案。”

机器人正准备大举进军农耕领域，例如有一种能在玉米丛中窜来窜去的小型机器人，可以在夏季末开始播种，甚至在成熟的玉米收割之前；还有一种挤牛奶机器人也正兴起，但价格仍非常昂贵；Johnson表示，比起真人挤牛奶的手法会因人而异：“乳牛们其实更喜欢机器人稳定、力道一致的‘手感’。”Rowbot推出的小型农耕机器人，可以在玉米丛中跑来跑去播种。不需要操作员的自动转向拖拉机也已经问世。

但农民们其实已经开始尝试较小型的无人操作机器，也为24小时的农耕开启了大门——因为不需要人力，不必睡觉的机器能让农民坐享丰收之乐。而Luck认为，在无人驾驶车辆上路之前，应该可以先看到无人驾驶拖拉机在农场上工作。这种超大型的收割机具备智慧感测器，能监测收割到的玉米或干草重量，并估算出产量与收割面积。

当农业遇上科技

农民们通常会根据自己的经验法则来做决定，根据这个诀窍再加上农民们基本上具备的创新天性，农业为想尝试新工具、新演算法与分析技术的科技业者提供了一个完美的试验场。

美国硅谷的农业与食品相关技术新创公司认为农业科技的研讨会快速增加，Cleantech Corp的统计数据显示，农业与食品科技的投资额呈现大幅成长的趋势，在2014年相关领域投资金额达到11.4亿美元，投资案数量有176件。

让创业者与各家企业对农业与食品领域兴趣浓厚的原因，还包括根据联合国统计，全球需要粮食的人口数到2050年将达到90亿。Luck表示：“这意味着我们需要在未来40年内，将粮食生产量提高一倍。”虽然在理论上，新科技能让农耕“有种就有收获”，但仍有风险：Johnson表示“天气是个问题，农民们无法掌控老天爷的脾气。”为了收集更多精确的科学资料，像是Johnson这样的部门研究员，需要农民们持续好几年采用相同的技术。但如果中间出了什么问题，农民们就不会再想要重复那些产量不佳的实验。“这通常都是强迫推销”Johnson表示，“因为农民们认为这是在浪费钱。”

正如Winfield公司的Fiene所言，农业有3成到4成的产量，是天气决定的；靠天吃饭或许仍是农民们难以摆脱的宿命，但借由最新的农业科技，还是可以当个快乐的农夫！