2021年8月2日 星期一

‧ 數位農業:荷蘭農民如何使用精準農業進行花卉栽培

 

Farmers in the Netherlands are growing more food using less resources - Pioneers for Our Planet

 荷蘭農民用更少的資源種植更多的食物



RETHINK WORK with Konica Minolta

 

鬱金香是荷蘭重要的出口商品,為了在永續發展的同時保持成功,花卉行業正在大力試驗精準農業。



 

如果你問人們,提到荷蘭時他們的想法,除了木屐之外,最常見的答案很可能是鬱金香。這絕非荒謬,因為「觀賞作物」的種植,在該國最暢銷的出口商品中,排在第三位。為了在永續發展的同時保持農業成功,該行業必須不斷發揮想像力。這就是為什麼在數位化過程中,精準農業的密集試驗正在進行中。無人機飛過溫室,檢測植物病害,並在百合和鬱金香的田間尋找雜草。

 

不高的人一定很聰明。荷蘭的農業空間有限。為了從土壤中獲得盡可能多的資源,荷蘭農民必須具有創新精神。農業用地的稀缺,使荷蘭農業在溫室園藝和花卉栽培等各個學科領域,處於世界領先地位。該國看到了數位農業的新機會。

 

多層次栽培雙豐收

花卉球莖領域的數位創新,一再推動農業和園藝的發展。其中一個例子,是多層鬱金香栽培。這是溫室中的栽培垂直堆疊的地方,因此種植者可以增加產量,而不必擴大溫室的地面面積。數學很簡單:僅僅兩個修為,收穫就已經翻了一番。

 

智慧農業

在這種智慧農業中,自動化運輸系統將鬱金香和其他作物,從一個層面轉移到另一個層面。鬱金香部分在黑暗中生長,部分在 LED 照明下生長,部分在日光下生長。為每個級別尋找理想的照明,有助於以最低的能源成本,開發最佳的鬱金香品質,從而實現最大的經濟價值。

 

透過精準農業培育健康植物

從數量上和品質上來說,病蟲害是造成植物收成損失的最常見原因。因此,農民和園丁盡最大努力,保護植物的健康。溫室種植者還每天檢查,他們的作物是否有病害。這一個密集、昂貴的手術過程。

 

與走過溫室的人相比,無人機可以看到更多,可以檢測到更多。因此,一群航空工程專業的學生,正在研究無人機,在檢測溫室植物問題方面的附加價值。首先,他們開發了一種可以飛過溫室的無人機。雖然無人機通常使用 GPS,但這在溫室中是不可能的。數位農業專用軟體的開發,使溫室定位和地理定位成為可能。

 

數位化的好處:用無人機辨識疾病

學生們最終設法使用無人機,創建了暴露蘭花溫室中的斑點和異常的圖像。僅此資訊就可以為種植者,節省大量去除病害作物的時間。下一步,正在編寫數位軟體,來分析照片並自動檢測疾病:農業向前邁進了一步。



#荷蘭農業中的無人機數量

使用無人機的農民數量

2018 年:1.8%

2019 年:4.7%

(超過兩倍)

表示對使用無人機感興趣的農民數量

2018 年:13.4%

2019 年:19.2%

 

主要業務與小型業務的比較

12.3% 的大型作業(可用面積超過 100 公頃的農民)使用無人機。

1.8% 的小型企業(可用面積為 10-20 公頃的農民)使用無人機。

31.2% 的大型企業(可用面積超過 100 公頃)有興趣使用無人機。

11.7% 的小型企業(可用面積為 10-20 公頃)有興趣使用無人機。

 

資料來源:https://www.agridirect.nl/persberichten/drones-in-akkerbouw-verdubbeld/

 

透過精準農業提高永續性

觀賞植物的種植,並不是農業中最可永續的領域。儘管自 1990 年代以來,球莖花卉領域對植物保護,和害蟲防治產品的使用已經大幅減少,但荷蘭企業家意識到,需要繼續改進永續性,並減少對作物保護產品的依賴。精準農業、大數據和智慧農業等技術發展,正在被探索作為潛在的解決方案。

 

精準除草

由於數位農業,使用無人機圖像,很容易在百合作物中發現「對沖旋花」。對沖旋花是一種雜草,當它從百合頂部長出來時,可以很好地進行化學處理。如果農民讓無人機飛過百合田,他們會收到大量有關綠籬旋花存在的數據。

如果將這些資訊,處理成任務地圖,機器將能夠對雜草,採取與位置相關的行動。這意味著噴塗,只發生在絕對必要的地方。這樣,使用的化學品更少。

 

精密技術不僅目的在為農業提供「即插即用」功能。在易用性方面,所有選項都是開放的。此外,並非所有農民和農場都相信盈利能力。為了促進對精準農業的更多認可,荷蘭啟動了「National Proeftuin Precisielandbouw」(NPPL)(國家精準農業實驗園)項目。

在這個項目中,瓦赫寧根大學的專家,支持農民和園丁應用各種方法,例如根據地點控制雜草和精準施肥。目標是更好的收成,和減少農業對環境的影響。

 

節水 10 - 20%

該項目於 2018 年開始,有六名農民參與。 2019 年,其他 10 名農民加入,其中包括一些球莖種植者。其中一名參與者 Huetink Bloembollen 種植洋蔥、草莓和百合。這些都是需要大量水分的植物。種植者的地塊形狀也很不尋常,通常與建成區或鋪砌區接壤,難以有效灌溉。為了節約用水,Huetink 正在 NPPL 項目中,測試用於測量灌溉的數位方法。

 

為了在正確的時間、正確的地點,和適量的水灌溉花球,種植者正在測試一種數位系統,其中配備了灌溉捲軸。這允許農民控制、計算和協調供水。第一個結果是有希望的。可以在房產的邊界內進行灌溉,並且灌溉機器能夠在住宅等障礙物上進行灌溉。使用這種方法,種植者預計可節水 10 - 20%

 

數位農業:地面感測器

然而,對最佳節水的探索尚未結束。借助土壤中的水分感測器,可以非常精確地記錄,不同土壤層中的含水量。未來,種植者希望在這些土壤樣本的基礎上,創建數位任務圖,這對於灌溉來說,應該是決定性的。

理想情況下,他們希望更進一步:透過將土壤濕度感測器,連接到自動灌溉諮詢系統,他們可以進一步優化他們的工作和耕作。透過以這種方式節水,他們正在努力尋找解決未來長期乾旱的方法,這對收成來說可能是災難性的。

 

精準農業的未來

另一項有助於農業和農業數位化的措施,在荷蘭廣為人知:「Bollenrevolutie 4.0」(燈泡革命 4.0)計劃,於 2019 年初啟動。來自花卉燈泡行業的各種企業家,正在與瓦赫寧根大學合作在實驗花園中,研究使用精準農業、智慧農業、機器人、人工智慧和大數據等技術,開發燈泡種植方法。

 

透過 NPPL 專案 Bollenrevolutie,荷蘭在精準農業和智慧農業方面,累積了大量經驗。拖拉機上的 GPS、土壤中的感測器、田野上空的無人機 —— 所有這些都透過推進數位化而成為現實。

現在的挑戰是在機器和機器人系統中,實現不斷提高的準確性,以便可以最佳地使用數據並降低成本。此外,系統需要變得更加人性化,以便農民可以更快速、更輕鬆地使用它們。只有這樣,這項技術才能為環境、農業和他們的錢包帶來回報。

 

就目前而言,讓我們不要忘記,無人機不僅在數位農業的背景下,用於檢測雜草和疾病。也得益於這項創新,我們可以欣賞到荷蘭鬱金香田的壯麗景象。



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