今天的农业已经进入高（gāo）科（kē）技领域，大多数20世（shì）纪（jì）的农（nóng）民甚至无法再认出它们。毕竟仅仅在（zài）100年前，美国农（nóng）业刚刚用内燃机取代畜力。而在过去20年间，全球（qiú）定位系统（GPS）、电（diàn）子传感器以及其他新式工具的出现，已经将（jiāng）农业进（jìn）一（yī）步推（tuī）向“科技仙境”。
除了（le）时髦的空调和音响系统外，现（xiàn）代大（dà）型拖拉机（jī）的封闭舱室内还（hái）配（pèi）备了计算机（jī）显示器，可以显示 机械性能、农田（tián）位置、操作播种（zhǒng）机等（děng）附带设备等。今（jīn）天令人感到惊异的（de）这些技术，还只是未来（lái）农业的开始。自动驾驶机械和（hé）无人机将可以自（zì）动检测和治疗出现病虫害 的农作物，这些（xiē）工具在那些被称为“精准农业”的农场中将变得司空见惯。
所有这些高（gāo）科（kē）技产品（pǐn）的最终目的是优化农业，无论是从经济角度还是环境角度来看。我们（men）只（zhī）想找到最佳投入量（包括水、化肥、杀虫剂、燃（rán）料以及劳动力等），以便（biàn）更高效地种植（zhí）高（gāo）产作物（wù）。
GPS提供超本地化（huà）信（xìn）息
每次至少有3颗轨道卫（wèi）星可（kě）参与计算你的距离，帮助GPS提供你在（zài）地球（qiú）上任何地方的精确位置信（xìn）息。因此，配置有GPS接收器的（de）农业机械能够识别它们在（zài）农场中的（de）位置，调解（jiě）操作，以（yǐ）便在这个位置（zhì）上最大化（huà）地提高生产力或效率。
以土壤施（shī）肥为例。农民可使用GPS接收器确定预选的农（nóng）田，并（bìng）收集（jí）其土壤（rǎng）样本。然后（hòu） 对样本进行（háng）实（shí）验分（fèn）析，并建立地理信息系统施肥图。在（zài）本质上，这是一（yī）种计（jì）算机数据库（kù）程序。利用这类地图，农民就可精确确（què）定每个取样农田区的（de）施肥量。变（biàn）量技术 （VRT）施（shī）肥机可以精确地在（zài）农（nóng）田中喷洒所需肥料（liào）。这个（gè）过程就是（shì）“精准农业”的典范。
信息、分析与工具
“精准农业”要求在3个方面取得成功（gōng）。它需要特定位置信（xìn）息，比如土（tǔ）壤-肥力图；它（tā）要求对特定位（wèi）置信息进行（háng）理解，并有（yǒu）作出决策（cè）的（de）能力；做出决策往往需要计算机（jī）的模拟帮助（zhù），后者需要利（lì）用数学和统（tǒng）计学分（fèn）析土壤肥力与（yǔ）作物产（chǎn）量之间的可变关系。
最（zuì）终（zhōng），农（nóng）民必须拥有（yǒu）实施管（guǎn）理决策的物理工具。比如，配（pèi）置有GPS系统（tǒng）的变量（liàng）技术施（shī）肥（féi）机可根据每块（kuài）农田位置（zhì）自动（dòng）调（diào）节施肥量。“精（jīng）准农业”的其他例证还包括：根据土壤类型（xíng）不同，施行不同的播种（zhǒng）率；利用传感器来识别杂草、疾病或害虫，以便使用最相（xiàng）配的（de）杀虫剂等。
特（tè）定位置信息的（de）作用除（chú）了（le）帮助绘制（zhì）土壤条件地图和提高产量外（wài），还可利用（yòng）卫星图片显示 农作物的健（jiàn）康状况。现在，无人机可以（yǐ）收集高度清晰（xī）的农作物和农田照（zhào）片。这些照片通过计算机分析可（kě）显示不同的反射光，据此（cǐ）科学家（jiā）可（kě）了解农（nóng）作物的健康状况和土壤类型等。比如，图中健康作物呈现清晰的（de）亮色，而有病作物则呈现暗（àn）色，这可以被用于确定棉根（gēn）腐病的存在。将（jiāng）来，农民或（huò）只需对感染区进行治疗。无人机（jī）的（de）优势 还包括（kuò）成（chéng）本低（dī）廉、照片细节清晰等，但有（yǒu）关它们在农业领（lǐng）域使（shǐ）用的合法（fǎ）性依然在探（tàn）讨中。
自动化（huà）
自动导航，即以（yǐ）GPS为基础的系统（tǒng）可指引拖（tuō）拉机以更加精确的模式作（zuò）业，甚至超过真人操作。当前，安全担（dān）忧（yōu）完全限制了更小机械的无人驾驶潜（qián）力。全（quán）自动或机器人耕种（zhǒng）机械已经开始小规模地出现在（zài）高利润农（nóng）业中（zhōng），比如葡（pú）萄、苗圃作物、某些水果（guǒ）和蔬菜等。
自动机械可以取代（dài）人类，完（wán）成更加繁琐的任务（wù），比（bǐ）如手（shǒu）工收（shōu）割蔬菜。他们利用传感技术，包括机械视觉（jiào），可检测位（wèi）置、茎叶大小等信（xìn）息，然（rán）后（hòu）在作业过（guò）程中通知机械。日本已经成（chéng）为（wéi）这（zhè）一领域的领导（dǎo）者。日本农业往（wǎng）往被（bèi）划（huá）分成更小的田块，该国也是机器人技术也处（chù）于世界领先水平。但是自（zì）动机械在（zài）美（měi）国也正在崛起，特（tè）别是加州（zhōu），那（nà）里有美国许（xǔ）多（duō）特产作物。
飞行机（jī）器人（rén）的发展将导致当前大多数人类操作的无（wú）人机被（bèi）取代，它们拥有机械视觉和类 似人手的钳子。许多侦察任务（wù），比如病虫害（hài），要（yào）求人走到很远的地（dì）方，获取（qǔ）代表植物的叶片，然后（hòu）反复查看其是（shì）否存在病虫（chóng）害（hài）。研究人员正开发一种技术（shù），可（kě）以利用 飞行机器人执（zhí）行这些任务（wù），无需人类参与（yǔ）。
育种+传感器+机器人（rén）
高通量植物表型（xíng）（HTPP）是（shì）一种未来化“精准（zhǔn）农业”技（jì）术（shù），它是遗传学（xué）、传感器以 及机器人的结（jié）合体。它可（kě）被用（yòng）于研发新的作物品种，或（huò）提高作物营（yíng）养（yǎng）含量、耐抗旱以及抗病虫害的能力。HTPP技术采（cǎi）用多个传感器（qì）测量植物的重要（yào）物理数据，比 如高度（dù）、叶片数量、大小、形状（zhuàng）、角度、颜色、枯（kū）萎（wěi）程度、茎厚（hòu）、结果数量等。这些都属于表型特征，也是植物（wù）遗传代（dài）码的物理表达（dá）。科（kē）学家可以将（jiāng）这些（xiē）数据与特定 植物的已知（zhī）遗（yí）传数据对（duì）比。
再（zài）加上传感器，科学家可以非常迅速地获（huò）得成千上万种植物（wù）的（de）表型特（tè）征，育种学（xué）家和遗传（chuán）学家可据此决定哪（nǎ）些品种将被排除，哪些（xiē）可进一步（bù）测试，这将（jiāng）大大加（jiā）速农作物改良（liáng）的进程。
过去20年间，农业生产领域已经发生巨变。很难想（xiǎng）象未（wèi）来数（shù）年内，其将发展（zhǎn）到何种程度。但是农业高科技创新（xīn）的（de）步（bù）伐只会越来（lái）越大（dà）。如果10年后看到这样（yàng）一幕，请不必感（gǎn）到（dào）惊讶：你沿着高速公路驾车行驶，看到（dào）有（yǒu）小型（xíng）直（zhí）升机在农田上空飞行，并（bìng）降落到农作物身上（shàng），利用机（jī）器钳子采（cǎi）摘（zhāi）叶片、利用照相机和机械视觉查看（kàn）病（bìng）虫害，随后重新起飞查看其他农作（zuò）物。（转（zhuǎn）自互联网风帆（fān））
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