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农业的未来——工厂化新鲜,农民以后何去何从?

 大成教育图书馆 2020-08-12

被这篇文章吸引,除了题目引发的好奇之心,还有封面上城市垂直农业的照片。现代农业的发展面临很多的挑战,既要解决持续增长的人口温饱问题,又要满足人类要吃的更好的诉求。                                     

所以农业的发展之路是用科技武装的创新之路,将废弃的工厂改装成种植的温室,用人类活动产生的有机废弃物作为基质和养分来源种植蔬菜,既能利用废弃的资源,又可以为都市生活提供新鲜的蔬菜供应,因为这些工厂大多在城市中心,在运输速度上往往占有配给速度快的优势,是未来农业发展的新型模式。

除此之外,精准农业、新品种的繁育、机械现代化、智能农场、信息技术、基因改造等都在从不同的方向助推着农业的加速发展。

本文是2016年经济杂志上的一篇报道,虽已3年之久,今日读来仍有对人们认知未来农业的启发之意,故将全文翻译以饷读者,也欢迎感兴趣的人士联系我们,多做交流,并对翻译的内容给予批评指正。

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工厂化新鲜

Geoffrey Carr说,如果农业要继续养活世界,它需要变得更像制造业。幸运的是,这已经开始发生了。

汤姆·罗杰斯是加州中央山谷马德拉县的一名杏仁农场主。杏仁好吃又有营养。他们也很赚钱。加州农民种植的坚果占全球供应量的80%,他们从中赚取了110亿美元。但是杏仁很耗水。六年前,两名荷兰研究人员进行的一项计算表明,种植一棵这样的树需要消耗大约一加仑的水。这仅仅是3.8升的美国加仑,而不是4.5升的英制加仑,但仍然是相当多的水。而且水是要付费的。

然而现在,罗杰斯先生说,技术已经到来。他的农场像实验室里的老鼠一样被连在一起。或者,更准确地说,它是“有线”的。遍布坚果林的水分传感器可以跟踪土壤指标的变化。他们将结果发送到云端的一台计算机上(这是一个服务器网络,承担着世界上越来越多的重型计算任务)进行处理。这些结果被传回农场的灌溉系统——一个由水泵连接的滴灌带(打了洞的软管)组成的灌溉网格。

该系统类似于在温室中种植蔬菜的水培法。每隔半小时,根据云计算,就会有一个经过仔细校准的水脉冲,并按照计划与适当剂量的肥料混合,通过条带,向每棵树精确喷洒。这些脉冲在树干的两侧交替进行,经验表明,这有助于水分的吸收。在这个系统实施之前,罗杰斯先生大概每周灌溉一次他的农场。使用这种用量小但频繁的新技术,他的用水量比以前减少了20%。这既节省了资金,也带来了荣誉,因为加州遭受了长达四年的干旱,社会、政治以及财政方面都面临着节约用水的压力。

罗杰斯的农场,以及种植开心果、核桃和葡萄等其他高价值但需水作物的类似农场,都处于这种被称为“智能农场”的精准农业的前沿。显然,不仅水果和坚果种植者从“精确”中获益。覆盖美国中西部大部分地区的玉米和大豆等所谓的旱作作物也正在被技术改造。播种、浇水、施肥和收割都由电脑控制。甚至在它们生长的土壤上,一英寸之内的生命也被监测。

因此,农场正变得更像工厂:生产可靠产品的严格控制操作,尽可能不受大自然变幻莫测的影响。

由于对DNA有了更好的了解,农场里饲养的动植物也受到了严格的控制。精确的基因操作,即所谓的“基因组编辑”,使改变作物或牲畜的基因到单个基因“字母”的水平成为可能。人们希望这项技术将比支持早期基因工程的物种间的整个基因转移更能被消费者接受,因为它只是简单地模仿了作物育种一直依赖的突变过程,而且是以一种更可控的方式。

了解作物的DNA序列也意味着育种本身可以变得更加精确。你不需要把一棵植物种植到成熟,就能知道它是否具有你想要的特性。事先快速查看一下它的基因组就能知道答案。

在硬件、软件和“生命件”方面的这种技术变革已经超越了田野、果园和牛栏。养鱼业也将因此得到提振。室内园艺,已经是最受控制和最精确的农业类型,即将变得更加如此。

从短期来看,这些改善将通过削减成本和提高产量来提高农民的利润,而且还将以更低的价格使消费者(即所有食用食品的人)受益。

然而,从长远来看,它们可能有助于为一个日益紧迫的问题提供答案:未来世界如何才能在不给地球土壤和海洋造成无法弥补的压力的情况下得到满足?从现在到2050年,地球人口可能会从现在的73亿增加到97亿。这些人不仅需要吃饭,他们还想比现在的人吃得更好(见图表),因为到那时,大多数人的收入将处于中等水平,许多人将富裕起来。

联合国负责考虑这类问题的机构——粮食及农业组织(FAO)在2009年发表了一份报告,报告指出,到2050年,农业产量将必须增长70%,才能满足预期的需求。由于大多数适合耕种的土地已经耕种,这种增长必须来自更高的产量。农业在过去经历了影响产量的转变,包括二战前的机械化,以及在上世纪五六十年代的绿色革命中引入新的农作物品种和农用化学品。然而,在世界上一些集约化耕作的地区,水稻和小麦等重要农作物的产量现已停止增长,这一现象被称为产量停滞。毫无疑问,目前最佳实践(技术)的传播会将其它地方的产量推高至这些水平(产量停滞水平)。但要超越它们,就需要改进技术。

这将是一个挑战。农民们对变革的怀疑是出了名的,也是明智的,因为出错的代价(毁掉整个季节的收成)是如此之高。然而,如果精准农业和基因组学能像许多人希望的那样发挥作用,另一种类似的变化即将到来。

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