2020年可能成為農業歷史上最快的技術競賽的起點。大數據與前沿科學、人工智能和云連接技術的融合發展，有可能改變我們的行業。

歷經十年的發展，隨著智能手機等具有社會變革意義的工具的普及以及機器人擠奶機的應用，2020年可能成為農業歷史上最快的技術競賽的起點。大數據與前沿科學、人工智能和云連接技術的融合發展，有可能改變我們的行業。三位農場未來學家分享了他們對未來十年的預測。

覆蓋作物。根據2017年的農業普查數據，美國覆蓋作物種植面積激增至1540萬英畝。由于覆蓋作物在土壤健康、土壤養分管理和碳封存方面的作用，這種趨勢可能會持續下去。新墨西哥州立大學前經濟學家Lowell Catlett說：“農業是唯一能證明其固碳能力超過大自然的產業。”

碳匯農業。在未來十年里，私營公司或政府項目將能夠向農民支付農地保碳費。根據Refinitiv的一項研究，全球碳市場的規模估計達1600億美元。

超精準農業。憑借超精準技術，通過使用精確資源獲得最高產量，從而實現利潤的最大化。

根據Grand View Research的數據，全球精準農業市場價值預計將在5年內達到100億美元。專家們表示，投資與技術、數據處理和人工智能的發展相結合，將會推動產生持續不斷的創新。

微生物農業。細菌、真菌和原生動物等微生物具有實現重大突破的潛力。

“我稱之為地下農業，”Catlett說，“由于人們對微生物領域的興趣日益濃厚，我們將對地面之下和地表之上進行同樣的管理。”

據Markets and Markets Research預測，到2022年農業微生物市場價值將達到60億美元。

全球實現5G或更快數據連接。世界上超過40%的地區沒有互聯網接入。隨著大量投資涌入農村寬帶和5G部署，聯網農場將迎來新的發展機遇。

“很多嬰兒潮一代都在為技術苦苦掙扎，但10年后，他們中的許多人將不再經營家庭農場，”商業顧問兼作家Jim Carroll說，“未來的農場經營者是那些精通技術的孩子們。”

傳感器革命。新的傳感器有助于監測和管理牲畜和農作物生產。新墨西哥大學生物學教授David Hanson專注于將針狀傳感器安裝到植物葉子上，以監測細胞間的液體水平。他希望有一天能夠實現為植物按需提供水分。

物聯網和區塊鏈。五年內，聯網設備可能會超過750億部。Uldrich表示，在下一個十年里，從牲畜到農田的一切事物都將連接到互聯網上。

這種連接和數據需要有自身的語言和追蹤技術。區塊鏈技術的興起將有助于實現分門別類，有序可控。

Uldrich說：“通過使用區塊鏈技術，農民們能夠安全地與其他農民共享數據，甚至在合作社中集體共享數據。”

人工智能。“人類不能解析所有數據，”Uldrich說，“人工智能和機器學習算法將幫助農民篩選數據，形成有力的分析見解，幫助他們提高效率、生產率和產量。”

CRISPR基因編輯。CRISPR-Cas9利用細菌的免疫系統來編輯或剪切和替換DNA序列，可使基因改變的速度更快，成本更低。這個革命性的系統也許有一天能保護植物免受干旱和病蟲害，幫助人類抗擊癌癥或消除遺傳疾病。

特征表達。在過去的十年中，科學家們已完成對世界上許多最重要的食物基因組的測序。加之基因科學的進步，植物和動物的新特性將會激增。

精密機器人。低價傳感器、改良GPS和自學機器的發展正在幫助機器人成為主流。

“今天的一些機器人體積龐大、行動笨拙、價格昂貴，”Uldrich說，“未來十年，由于傳感器技術、人工智能和5G技術的發展，機器人技術將變得更加智能。”  

在美國的乳品店，機器人技術的應用最為明顯。根據Wintergreen Research的一項研究，擠奶機器人的業務規模將在5年內達到300億美元。

生物制品。生物解決方案正逐漸應用到常規作物田地。

Uldrich說：“我們正在尋找提高產量的方法，從空氣或土地中獲取氮元素，這樣將來就無需購買這些材料。”

美國微生物科學院（American Academy of Microbiology）的一份報告稱，微生物可能會使農藥和肥料的用量在20年內減少20%。

面部識別。計算機運算力的提高，加上機器學習和人工智能的發展，有助于養殖者監控和跟蹤牲畜的一舉一動。

“該軟件能夠比訓練有素的技術人員提前兩天發現牲畜跛行或異常行為，”Catlett說，“不僅能助你改善牲畜的健康狀況，還能助你查明牲畜是否存在應激反應，以及是否得到妥善處理。”

健康記錄器。常見的人類健康記錄器目前在家畜群中擁有一席之地。記錄器可追蹤飼料或草料的消耗情況，同時監測行為健康，甚至可預測牲畜發情或產犢的可能性。

設計畜牧業。與農作物的創新一樣，基因編輯和CRISPR-Cas9技術帶來的基因改良也將對畜牧業產生類似的影響。從快速生長的鮭魚到中國最近努力培育的耐寒豬，現在已實現能夠設計適應特定環境和抵抗疾病的動物。十年后，它們可能將會成為常態。

科學家和監管機構正在研究改變主要食用牲畜所帶來的長期影響。美國國家豬肉生產商委員會（National PorkProducers Council）等組織正在督促政策領導人，完善基因編輯動物的監管框架。

大型奶牛場。從2008年到2018年，美國減少了1.7萬個奶牛場。然而，奶牛總量并未減少，牛群規模平均達到250頭。預計大型奶場將繼續增長，小型奶場將朝多樣化發展或消失。

“在得克薩斯州，有一家奶牛場要給10萬頭奶牛擠奶，”Catlett說，“如果我國有900萬頭奶牛，那么只需要90個優秀的奶農，便可向全國供應所需的牛奶和奶制品。”

食品公司和農場合作伙伴。從通用磨坊(General Mills)到珀杜農場(Perdue Farms)，各大食品公司都在大力宣傳，與農場合作伙伴加強合作，希望利用消費者的偏好，差異化推銷自己的產品。

“消費者將會利用數據，表示想買方圓60英里或100英里內農場生產的本地農產品或肉制品。”Uldrich說。

多樣化的飲食。從Keto到地中海，再到素食主義者，美國人的飲食是一道口味多樣化、充滿各種機會的自助餐。

Uldrich說：“有些人因為條件限制，總是會選擇最便宜、最實惠的食品，但我樂見人們以不同的方式支持農業，這是未來十年農業發展一個令人興奮的前景。”

植物蛋白革命。在這個十年行將結束之際，實驗室培育的植物蛋白進入了肉類領域。全球植物蛋白市場預計在2019年價值達80億到185億美元之間，到2025年有望超過400億美元。

和其他食品趨勢一樣，Catlett預計植物蛋白將占據2%或3%的市場份額。如果這是全球份額，那么這仍是一筆不小的數目。甚至一些規模最大的農業公司，如嘉吉（Cargill）、ADM和杜邦，也都將植物蛋白市場作為增長和創新的目標。

社交媒體授權。在未來的十年里，農業可能要面對鍵盤俠和社交媒體的批判和奚落。但無論是臥底視頻、偽科學家的狂熱帖子，抑或是完美農場日的病毒式分享，社交場景都會引發人們正面和負面的關注。

“遺憾的是，社會媒體驅動下的世界所帶來的影響是，無知的人會根據無聊的信息做出愚蠢的決定。”Carroll說。

所有這些創新將如何改變你的農場?專家們預測出以下好處：

降低投入。由于基因技術的進步或新產品的發展需要的投入減少，可降低種植作物或養殖牲畜的總成本。

進入利基市場。農場將可能建立自己的利基市場和專屬客戶群。就像農貿市場的增長一樣，“集群化”或“集團化”將為農民銷售特色產品創造機會。

解決社會問題。20世紀90年代，信息通過互聯網傳播，21世紀初出現了社交共享。2020年，兩者將完全融合，幫助農民解決問題，學習新技能。

來源：Agropages    編譯：北京農林科學院 張曉靜    

采編：花生

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