从土壤流失到作物问题:为何无人机是农业的未来

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在从上空扫描农业系统方面,人类和卫星都难以媲美无人机的细致视角。无人机在云层之下飞行,几乎实时地采集并传输图像。在过去十年中,无人机飞行器(UAV)作为所谓精准农业的一部分,在农业领域迅速普及。在其广泛的应用中,它们可以帮助农民检查作物健康状况、追踪牲畜、规划施肥、评估损失,并以高分辨率绘制田块地图。全球各大洲销售的农用无人机机型数量日益增多,但许多专家质疑无人机能否满足世界各地所有农民的需求。

虽然美国、英国和澳大利亚日益广泛地采用农业科技,但农场平均规模约为2.5英亩的发展中国家,采用速度则较为缓慢。密歇根州立大学地理学教授约瑟夫·梅西纳(Joseph Messina)解释称,如何让无人机服务小农户仍是一个难题。约瑟夫·梅西纳表示:“挑战之一在于如何将无人机技术转化为能为农民提供有用信息的形式。”梅西纳对《食物罐》(Food Tank)如是说。

据市场研究机构益普索(Ipsos)的一份报告显示,2013年至2015年间,农用无人机投资增长了344%,这也使得曾经高昂的无人机价格有所下降。梅西纳解释说,一架基础农用无人机的运营成本在过去五年中下降了五倍,从5万美元降至1万美元,这使得更多小农户能够负担得起无人机飞行器。

梅西纳表示:“但要告诉他们一些真正有用的信息[利用无人机],则是另一回事。”他解释说,无人机提供的数据归根结底主要涉及植物健康状况,以及一点环境信息。无人机采集的图像可能会告诉农民应在何处施肥、是否需要喷洒农药,或设备在何处发生故障。梅西纳解释道:“工业化农场拥有更多资源,能够迅速解决问题”,而发展中国家的小农户可用的解决方案则更为有限。

工业化农场拥有更多资源,能够迅速解决问题,而发展中国家的小农户可用的解决方案则更为有限。

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作为发展中国家的小农户,“你可以走到田里自己除草,或者进城去打零工”,梅西纳对《食物罐》如是说;然而,无人机通过促进早期决策为小农户提供了优势,使他们能够借助无人机数据比依靠肉眼更早发现问题。

梅西纳解释说,无人机能够在卫星无法覆盖的云层之下飞行,“这一点意义重大,尤其对全球南方国家而言”。“与穿越云层相比,处理阴影要容易得多;在雨养环境中,这比我预期的要有用得多。”

梅西纳对《食物罐》表示:“无人机可以识别出那些能为小农户做出可持续选择的地点。”无人机可以帮助小型农场应对土壤流失问题,方法是发现需要通过种植树木和绿肥进行修复的退化土地。绿肥是一种由落叶或连根拔起的植物组成的肥料,经翻耕后还田,为土壤提供养分。梅西纳表示:“通过收集落叶并将其翻入土中,这是改善土壤结构的好方法。”

但小块田地仍可能限制无人机的能力。梅西纳表示,单一种植系统更易于评估,玉米等作物尤其适合通过无人机进行管理。在发展中国家,农民往往在其有限的几英亩土地上种植多种作物,这可能会带来问题。梅西纳认为:“在马拉维,[我们的研究人员]主要研究了玉米、鸽豆和南瓜,这些作物很容易识别。但对于高粱和玉米这类在不同生长阶段非常相似的植物,你必须先了解田中有什么,才能进行评估。”对于缺乏长期发展历史的本土作物,例如苔麸,梅西纳表示:“利用该技术存在更大的不确定性,但借助无人机,你能够更快地识别作物中的问题。”

在撒哈拉以南非洲各国,非洲联盟通过“天空之眼、地面智能技术”项目,支持商业无人机在农业领域的推广。

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在撒哈拉以南非洲各国,非洲联盟通过天空之眼、“地面智能技术”项目支持商业无人机在农业领域的推广,该项目由农业与农村合作技术中心(CTA)牵头实施。然而,该机构在其无人机报告中指出,虽然无人机研究主要关注信息技术所能提供的信息类型,但对于哪些干预措施能够使无人机对非洲小农户具有成本效益,研究关注仍然不足——这些小农户土地有限、存在土地权属问题,且农业系统多种多样。

无人机的法律环境同样存在问题。梅西纳表示,虽然美国对无人机运营实施严格监管,主要出于安全考虑,但飞行高度受限,使其难以覆盖大面积区域。非洲联盟指出,仅约26%的非洲国家制定了针对无人机飞行器的法律。在整个非洲大陆,法律缺乏明确性、限制严苛,或在相关法律实施前临时禁止无人机飞行,这些因素都在减缓该行业的起步。梅西纳表示,由于坦桑尼亚、马拉维和莫桑比克等邻国对无人机的监管方式各不相同,“你想出一套能在所有这些环境中都行之有效的方案的能力就会下降”。

梅西纳对《食物罐》表示:“我们正努力提出解决方案,以便最终能够足够快地向农民提供信息,帮助他们做出决策。”“我们常常只用发达国家的视角看问题,却没有意识到在其他地方,农民仍需亲手完成这些工作。”

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