棉花生产是澳大利亚价值十亿美元的农业产业的一部分。
农药飘移(农药超出目标区域扩散)对该行业构成风险。
一个利用人工智能技术的新项目正使农民能够通过数据驱动的决策来控制喷洒作业。
2018至2019年间,澳大利亚农业产业的价值为620亿澳元。随着人口持续增长、粮食安全面临挑战,技术创新对于维持该行业的蓬勃发展至关重要。
世界各地的农场正依靠自动化机械和数据分析来监测土壤和作物水平,以提高农业生产效率,并确保世界人口能够获取生存和发展所需的物资。其中包括全球种植的最重要、使用最频繁的天然纤维之一——棉花。
棉花是世界经济中的重要商品,也是全球主要的高附加值作物之一。棉花在田间的种植以及在工厂中的加工,带来了数十亿美元的全球商业活动和收入。
探索如何应用数据驱动的人工智能技术以确保该行业的可持续发展,具有全球性的重要意义。
什么是农药飘移,为何它是一个问题?
对棉花行业(以及许多其他农业行业)而言,最大的风险之一是农药飘移。
在许多耕作方式中,农药被用于保护作物免受害虫、杂草和病害侵害,并有助于确保澳大利亚农业产业保持高产、盈利和可持续发展。
然而,农药超出目标作物范围的扩散(即农药飘移)极不可取,因为它会造成浪费,并使非目标区域受到不必要的暴露。
农药飘移及农药的非预期扩散,对种植者造成不利的经济影响,并且是一个需要加以解决的全球性环境问题。
Ann Nicholson 教授与 Ross Pearson。
棉花对农药飘移尤为敏感。2018年,农药飘移对澳大利亚棉花产业的经济影响十分显著,据估计造成了1800万澳元的产量损失。
农药飘移及农药的非预期扩散,对种植者造成不利的经济影响,并且是一个需要加以解决的全球性环境问题。
虽然农药飘移问题并不新鲜,但它在农业行业中已成为一个长期存在的重大问题。机器人和机器学习技术是人工智能这一更广泛领域的组成部分,它们有能力推动新的、更可持续的农业方法,通过节约资源、减少农药使用以及缩短产品上市时间,将耕作方式提升到新的高度。
人工智能正在提高生产力并减少环境影响
近期,信息技术学院(莫纳什大学)与 BARD AI、PentaQuest和 AgriSci建立了合作伙伴关系,正在应用人工智能技术,以支持基于信息的喷洒作业和更佳的决策,从而减少农药飘移的影响,并全面提高农业生产力、盈利能力和可持续性,同时最大限度地降低整体环境影响。
棉花研发公司(CRDC)“农业喷洒应用革新”项目正在应用人工智能和游戏设计方法,应对农药飘移这一挑战。
仅有信息并不能改变行为,先进技术的应用也不能确保农民采用新平台。通过融入能够提升培训和参与效果的类游戏化设计应用,并结合人工智能驱动的决策支持建模,该项目能够实现持续采用,并提供准确的决策支持,从而为农民提供适当的信息。
该平台的游戏化机制通过社区参与、对合规行为的认可,以及针对农民当前喷洒做法的实时风险评估,激励农民,从而推动行为改变。
该项目的人工智能部分将依托贝叶斯网络。贝叶斯网络为对包含不确定性的现实问题进行建模提供了严谨的概率方法。该技术将通过实时告知农民其喷洒决策可能带来的风险和后果,从而提供决策支持。
创新的规模化推广需要投资
为进一步推动人工智能在农业领域的应用,各级政府对于投资基础设施和项目,以支持农场管理解决方案的采用、试验和开发,至关重要。
该项目今年早些时候获得了接近10万澳元的商业研究与创新计划资助,并且正在考虑额外获得100万澳元,用于开发原型或概念验证,相关决定将于今年晚些时候作出。
此类资助机会使项目团队能够与当地志同道合的种植者、农艺师、经销商、顾问和喷洒承包商小组合作,共同消除农药飘移。
希望通过进一步的资助,该项目能够吸引农业群体的参与,并推动做法的改变,从而减少偏离目标的喷洒现象,并推广更安全的喷洒技术。
随着全球农业活动的规模扩大和多样化,农药飘移问题变得愈发紧迫。随着农药使用量的增加,剩余的未耕种土地和周边自然野生动物比以往任何时候都更需要得到保护。
随着全球人口增长导致城市扩张,可用于农业生产的土地将减少,迫使农民更加高效地利用土地。机器人技术、机器学习和新型数字农业做法可在使该行业面向未来方面发挥作用。
在保持药效并兼顾保护周边环境的同时,减少农业生产中农药的使用量,具有至关重要的意义。

