美國的農友們在這些日子以來可說是處境艱難。牛奶的價格因為美國酪農業景況不佳而崩盤,玉米和大豆的種植者則因為美國總統川普(Trump)政府與中國之間的貿易戰而受到壓迫。在此同時,像是用來測繪耕地數位地圖的無人機等創新農業科技,或許會在幾年之內回收成本,卻不會真的那麼受到歡迎;儘管那些農業科技供應商的行銷人員想要讓我們相信。

看來會獲得市場更多青睞的,是相對較便宜的軟體工具,執行在雲端,號稱能提高產量同時降低運作成本。這些工具是風險投資業者(如以「軟體正在吞噬這個世界」這句標語而聞名的Andreessen Horowitz)所聲稱、朝「資料導向」(data-driven)精準農業(precision agriculture)之轉變的一部分。作為在20世紀中期發起的「綠色革命」(Green Revolution)之延伸,精準農業的支持者期望看到在使用高產量種子的同時,也能更仔細校準肥料與農藥的使用量。

第二次「綠色革命」

實際上,我們可能正在邁進「第二次綠色革命」的門檻上。農作物的耕種與施肥是使用酷炫的新型拖拉機,駕駛艙就像房車的座艙,會彙整並以無線傳輸透過大量感測器收集的田野資料,在生長季節用於將產量最大化,同時規劃來年的作物。

在過去五年,農業科技最大的創新是導入了以雲端為基礎的平台,利用穩定並持續改善的頻寬連結來收集並組織以感測器取得的田野資料。

美國農用機械品牌大廠John Deere的營運中心(Operations Center)主管Jeremy Leifker 表示:「農業真是一項團隊運動;」他負責的中心目前連結了一個有超過百種軟體工具的、仍在成長中的生態系統。現在農友們與設備經銷商、農業專家、地方農會還有軟體供應商共同合作,能在提升產量的同時維持永續經營。

隨著農村的網路連結性改善,John Deere在大約五年前開始以開放性平台的模式推出營運中心,扮演將田野數據傳輸至中央資料庫的中樞角色;該資料庫是能組織、管理並分享,支援農業營運的微調並提升產量。Leifker表示,其投資報酬來自於與農友們合作,做出在種植上的更佳前期決策;這種決策是農場營運成敗關鍵。

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有越來越多的農友仰賴田野調查的分析資料,像是此圖中的影像,來衡量如何以最佳的方法提升產量,同時降低肥料、農藥與灌溉成本;因此精準農業的支持者認為「軟體正在餵養這個世界」。
(來源:the Association of Unmanned Vehicles Systems)

該農業中樞處理的田野資料量持續呈指數成長;Leifker 估計,其營運中心目前每秒會有來自1,500萬個感測器的資料進入。而即將問世的5G無線技術搭配物聯網功能,可望提供即時資料擷取,有助於農友做出更佳的決策。農友們在田野間能透過以網頁為基礎的介面或是iOS/Android裝置連結營運中心;而Leifker指出,連結性仍是一個重要議題。

隨著寬頻管道進一步擴大,新工具也會成為量測田地與作物水分的主流,再加上管理病蟲害的方法;估計農業每年支出在殺蟲劑的金額高達800億美元。田野偵查資料可以幫助農友們決定最佳的種植、施肥、灌溉與收割的最佳時機。

「軟體餵養世界」

專注於更精確使用殺蟲劑的新興軟體工具,是一項已有數十年歷史的「綜合病蟲害管理」(integrated pest management)運動之擴大;這種方法旨在以目標性的除草與殺蟲劑,替代傳統噴灑殺蟲劑的方式,具備污染更低、花費也更少的雙重優勢。

來自一家農業科技軟體新創公司Farm Dog的Liron Brish表示:「殺蟲劑的好處在於能殺死病蟲害,但壞處在於它們會把其他的東西也殺死。」該公司與像是John Deere這樣的農業機具大型經銷商合作,收集每天累積的田野數據;那些資料到現在都還是儲存在農友們的腦袋裡。

該新創公司的軟體能組織與管理資料,用以決策在何時、何地需要對農地噴灑多少農藥,以降低作物損失;儘管廣泛使用殺蟲劑與除草劑,作物損失比例仍可能達到40%。而Brish指出,過度使用農業殺蟲劑就類似人類過量使用抗生素;大自然將因此產生新的蟲害,然後終有一天會能抵抗農友們與殺蟲劑產業可以噴灑的化學藥劑。

在田野之間,有越來越多富裕的新創公司或老牌廠商,專注於像是土壤與植栽分析等領域;前者將來自園藝的「滋養土壤而非植物本身」概念往前更推進一步,後者則是協助農友衡量農作物的水含量。

而對酪農來說,如分子感測器開發商Consumer Physics共同創辦人暨執行長Dror Sharon表示,在乳牛的青貯飼料(sileage)中水分越少,能產出品質更高的鮮乳;因此該公司與ADI合作,擴大其SCiO近紅外線光譜儀(spectrometer)的生產規模。

Sharon指出,飼料在酪農生產成本中佔據高達60%的比例;可隨身攜帶的光譜儀能判別乳牛青貯飼料的水分含量,將有助於減少昂貴飼料添加物的支出,同時產出更高品質的鮮乳。這將有助於酪農在價格競爭激烈的市場上創造產品差異化。

除了量測土壤與農作物水分的工具,還有其他新創公司是專注於精準的施肥方法…

 
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編譯:Judith Cheng