在荷蘭，80%的農(nóng)民使用全球定位系統(tǒng)捕捉農(nóng)田信息，并對農(nóng)田狀況進行科學(xué)分析。近日，本報記者探訪了位于荷蘭北布拉班特省的范登波恩農(nóng)場，探尋該農(nóng)場如何利用傳感器和無人機等高新技術(shù)手段，及時準(zhǔn)確地獲取和分析土地和農(nóng)作物等信息，以最低能耗獲得最大產(chǎn)量。

總面積900公頃的農(nóng)場僅有6名工作人員

       正是傳統(tǒng)意義上的農(nóng)閑時節(jié)，位于荷蘭北布拉班特省的范登波恩農(nóng)場卻是一片忙碌景象。辦公室里，農(nóng)場總經(jīng)理兼數(shù)據(jù)分析師保羅·范佐格正目不轉(zhuǎn)睛地盯著兩臺電腦的屏幕，上面分別顯示著農(nóng)場土地的監(jiān)控圖和密密麻麻的數(shù)據(jù)表格。“這是通過全球定位系統(tǒng)采集到的農(nóng)場所有土地的數(shù)據(jù)。我們會根據(jù)這些數(shù)據(jù)，合理制定每一塊地的種植計劃。這是我們農(nóng)場精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)周期中的第一個環(huán)節(jié)。”范佐格指著表格里的不同顏色條塊對記者說。

       范登波恩農(nóng)場是一個家族農(nóng)場，成立于1952年。農(nóng)場最初只擁有幾塊地，后來不斷發(fā)展擴大。如今，農(nóng)場擁有180塊土地，總面積達到900公頃，主要種植土豆、甜菜和玉米3種農(nóng)作物。然而，整個農(nóng)場包括保羅·范佐格在內(nèi)，僅有6名工作人員。

       “這一帶是荷蘭農(nóng)業(yè)基地之一，有許多家庭農(nóng)場，每個家庭農(nóng)場的平均規(guī)模為100多公頃。我們的農(nóng)場是這一帶種植面積最大的。”范佐格說，他們6個人就能經(jīng)營一家大型農(nóng)場，一是靠機械化。農(nóng)場有各種農(nóng)業(yè)機械30多臺，其中一些機械是高度自動化的。二是靠數(shù)字化。通過放置在田間地頭的許多傳感器獲得數(shù)據(jù)。“這些數(shù)據(jù)是我們提高效率的法寶。傳感器被應(yīng)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的每一個環(huán)節(jié)。”

       農(nóng)場主雅各布·范登波恩今年38歲，擁有農(nóng)學(xué)學(xué)士學(xué)位。早在2006年接手掌管農(nóng)場時，他就開始采用精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)，是荷蘭倡導(dǎo)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的先行者。“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)可以使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)做到既高產(chǎn)又環(huán)保，有助于實現(xiàn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)要求及時準(zhǔn)確地把握土地和農(nóng)作物等信息，這是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)難以做到的，只有借助數(shù)字技術(shù)才能實現(xiàn)。”

大數(shù)據(jù)分析指導(dǎo)施肥、灌溉和種植

       范登波恩經(jīng)過多年摸索，把精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)整個流程細分為14個環(huán)節(jié)，其中前3個環(huán)節(jié)需要在冬季完成。在對土地進行測繪規(guī)劃之后，便是土壤掃描和車轍計算。在一段現(xiàn)場作業(yè)視頻中，可以看到一輛拖拉機正拖載著一個長條形傳感器在土壤上運行。“過去，農(nóng)民們只憑經(jīng)驗來認識土壤。現(xiàn)在，我們可以借助信息技術(shù)和數(shù)字技術(shù)對土壤進行精確分析。傳感器掃描土壤、獲得土壤內(nèi)部結(jié)構(gòu)的清晰圖像之后，我們就可以更有針對性地施肥、灌溉和種植。”范佐格解釋說。

       “科學(xué)合理地設(shè)計機動車路線，可以平均提高7%的產(chǎn)量！”范佐格指著一幅示意圖有些激動地說，在農(nóng)田耕種過程中，機動車碾壓過的土地不再疏松，不利于農(nóng)作物生長，被碾壓的農(nóng)作物也會受到傷害，這都會降低產(chǎn)量。“為了盡可能減少機動車對農(nóng)田的碾壓，在農(nóng)耕開始之前，我們先在電腦上根據(jù)全球定位系統(tǒng)制定機動車行駛路線圖，供操作人員在田間作業(yè)時遵循。”

       “從春天施肥、播種到秋天收獲、儲存，農(nóng)作物保護、灌溉、監(jiān)測等每一個環(huán)節(jié)都離不開數(shù)據(jù)采集和分析。除了各種傳感器之外，我們還有一些用于數(shù)據(jù)采集的‘秘密武器’。”范佐格手指一摁，墻上一道暗門徐徐開啟，里面陳列著大小不一的無人機和其他高科技產(chǎn)品。范登波恩農(nóng)場獲得荷蘭空中管理機構(gòu)的批準(zhǔn)，可在規(guī)定時間內(nèi)使用無人機對農(nóng)田和農(nóng)作物進行及時監(jiān)測。

       范佐格興奮地指著一臺無人機說：“中國生產(chǎn)的無人機幫了我們的大忙！它不僅可以提供詳細的土壤化學(xué)分析、水含量、營養(yǎng)含量等數(shù)據(jù)，還能檢測每株植物甚至每顆土豆的健康狀況，并確定它們需要多少水和營養(yǎng)才能茁壯成長。”

       記者在農(nóng)場倉庫看到一臺大型機械，它的兩翼下方安裝著許多傳感器。據(jù)介紹，傳感器捕捉到的農(nóng)作物營養(yǎng)狀況數(shù)據(jù)會被上傳到機械駕駛室的電腦上。電腦分析數(shù)據(jù)，計算出農(nóng)田每一處不同的肥料需求，就可以在全球定位系統(tǒng)的引導(dǎo)下進行精準(zhǔn)施肥。

創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用提升農(nóng)業(yè)競爭力

       精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)已顯現(xiàn)出巨大的競爭優(yōu)勢。相關(guān)報告顯示，全球每英畝（約合0.4公頃）土豆的平均產(chǎn)量約為9噸，在范登波恩農(nóng)場，每英畝土豆的產(chǎn)量可以超過20噸。“我們對機械在農(nóng)田里采集的數(shù)據(jù)進行分析，可以優(yōu)化生產(chǎn)方式，以最低能耗獲得最大產(chǎn)量。”范登波恩表示，“購置數(shù)字化設(shè)備增加了成本。但在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)建成后，你可以有的放矢地耕作，而不是被動地看天吃飯，收成也能翻上幾番。”

       范登波恩農(nóng)場有一間大會議室，專門接待來自荷蘭各地和世界各國的“取經(jīng)者”。范登波恩也經(jīng)常去外地參加有關(guān)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的研討會。

       荷蘭政府大力支持農(nóng)戶從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)模式向精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)模式轉(zhuǎn)型。荷蘭有80%的農(nóng)民已在荷蘭政府提供的衛(wèi)星支持下，使用全球定位系統(tǒng)捕捉農(nóng)田信息，并對農(nóng)田狀況進行科學(xué)分析。此外，農(nóng)民們也通過無人機等方式收集田間信息。在荷蘭，幾乎所有的田間防治都基于大數(shù)據(jù)分析。

       荷蘭國土面積有限，農(nóng)業(yè)自然條件相對較差。然而，從上世紀(jì)五六十年代起，荷蘭逐漸成為全球農(nóng)業(yè)強國，農(nóng)產(chǎn)品以優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)而聞名。其農(nóng)產(chǎn)品和食品出口僅次于美國，位居全球第二。此外，荷蘭還是全球第二大蔬菜作物出口國。根據(jù)荷蘭中央統(tǒng)計局的數(shù)據(jù)，2018年，荷蘭的蔬菜水果出口總額達到177.74億歐元。荷蘭農(nóng)業(yè)的非凡競爭力從何而來？許多人認為，荷蘭農(nóng)業(yè)的過人之處在于精準(zhǔn)、高效的創(chuàng)新性技術(shù)。這種創(chuàng)新性技術(shù)的獲得，主要歸功于荷蘭獨具特色的“黃金三角”農(nóng)業(yè)創(chuàng)新機制。

       這一機制從農(nóng)戶和企業(yè)的實際需求出發(fā)，通過政府的政策協(xié)調(diào)和鼓勵，由專業(yè)研究機構(gòu)進行有針對性的技術(shù)開發(fā)。政府、企業(yè)和研究機構(gòu)之間形成了穩(wěn)定、通暢的三角合作關(guān)系，極大縮短了技術(shù)從研發(fā)向?qū)嶋H生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化的時間。例如，荷蘭瓦赫寧根大學(xué)每年會和企業(yè)、農(nóng)戶以及政府官員舉行多次信息交流會，確保第一時間了解農(nóng)戶的需求，并在政府的支持下提供最佳的解決方案。甚至企業(yè)的很多創(chuàng)新和解決方案都直接來自農(nóng)戶的想法。

       荷蘭瓦赫寧根大學(xué)及研究中心是世界上最大的農(nóng)業(yè)研究機構(gòu)。它坐落于農(nóng)業(yè)科技版“硅谷”——“食谷”，那里是荷蘭最大的農(nóng)業(yè)科技初創(chuàng)企業(yè)和試驗農(nóng)場集群，被認為是荷蘭農(nóng)業(yè)成功的搖籃。科研與市場“聯(lián)姻”、農(nóng)民與高校科研人員互動，推動農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的產(chǎn)學(xué)研深度融合。

       根據(jù)聯(lián)合國的一份報告，到2050年，全球人口將接近100億，對糧食的需求量將增加70%以上。“如何在提升作物產(chǎn)量的同時使其更富營養(yǎng)價值，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)可以提供答案。”范登波恩說。