2020年可能成为农业历史上最快的技术竞赛的起点。大数据与前沿科学、人工智能和云连接技术的融合发展，有可能改变我们的行业。

历经十年的发展，随着智能手机等具有社会变革意义的工具的普及以及机器人挤奶机的应用，2020年可能成为农业历史上最快的技术竞赛的起点。大数据与前沿科学、人工智能和云连接技术的融合发展，有可能改变我们的行业。三位农场未来学家分享了他们对未来十年的预测。

覆盖作物。根据2017年的农业普查数据，美国覆盖作物种植面积激增至1540万英亩。由于覆盖作物在土壤健康、土壤养分管理和碳封存方面的作用，这种趋势可能会持续下去。新墨西哥州立大学前经济学家Lowell Catlett说：“农业是唯一能证明其固碳能力超过大自然的产业。”

碳汇农业。在未来十年里，私营公司或政府项目将能够向农民支付农地保碳费。根据Refinitiv的一项研究，全球碳市场的规模估计达1600亿美元。

超精准农业。凭借超精准技术，通过使用精确资源获得最高产量，从而实现利润的最大化。

根据Grand View Research的数据，全球精准农业市场价值预计将在5年内达到100亿美元。专家们表示，投资与技术、数据处理和人工智能的发展相结合，将会推动产生持续不断的创新。

微生物农业。细菌、真菌和原生动物等微生物具有实现重大突破的潜力。

“我称之为地下农业，”Catlett说，“由于人们对微生物领域的兴趣日益浓厚，我们将对地面之下和地表之上进行同样的管理。”

据Markets and Markets Research预测，到2022年农业微生物市场价值将达到60亿美元。

全球实现5G或更快数据连接。世界上超过40%的地区没有互联网接入。随着大量投资涌入农村宽带和5G部署，联网农场将迎来新的发展机遇。

“很多婴儿潮一代都在为技术苦苦挣扎，但10年后，他们中的许多人将不再经营家庭农场，”商业顾问兼作家Jim Carroll说，“未来的农场经营者是那些精通技术的孩子们。”

传感器革命。新的传感器有助于监测和管理牲畜和农作物生产。新墨西哥大学生物学教授David Hanson专注于将针状传感器安装到植物叶子上，以监测细胞间的液体水平。他希望有一天能够实现为植物按需提供水分。

物联网和区块链。五年内，联网设备可能会超过750亿部。Uldrich表示，在下一个十年里，从牲畜到农田的一切事物都将连接到互联网上。

这种连接和数据需要有自身的语言和追踪技术。区块链技术的兴起将有助于实现分门别类，有序可控。

Uldrich说：“通过使用区块链技术，农民们能够安全地与其他农民共享数据，甚至在合作社中集体共享数据。”

人工智能。“人类不能解析所有数据，”Uldrich说，“人工智能和机器学习算法将帮助农民筛选数据，形成有力的分析见解，帮助他们提高效率、生产率和产量。”

CRISPR基因编辑。CRISPR-Cas9利用细菌的免疫系统来编辑或剪切和替换DNA序列，可使基因改变的速度更快，成本更低。这个革命性的系统也许有一天能保护植物免受干旱和病虫害，帮助人类抗击癌症或消除遗传疾病。

特征表达。在过去的十年中，科学家们已完成对世界上许多最重要的食物基因组的测序。加之基因科学的进步，植物和动物的新特性将会激增。

精密机器人。低价传感器、改良GPS和自学机器的发展正在帮助机器人成为主流。

“今天的一些机器人体积庞大、行动笨拙、价格昂贵，”Uldrich说，“未来十年，由于传感器技术、人工智能和5G技术的发展，机器人技术将变得更加智能。”  

在美国的乳品店，机器人技术的应用最为明显。根据Wintergreen Research的一项研究，挤奶机器人的业务规模将在5年内达到300亿美元。

生物制品。生物解决方案正逐渐应用到常规作物田地。

Uldrich说：“我们正在寻找提高产量的方法，从空气或土地中获取氮元素，这样将来就无需购买这些材料。”

美国微生物科学院（American Academy of Microbiology）的一份报告称，微生物可能会使农药和肥料的用量在20年内减少20%。

面部识别。计算机运算力的提高，加上机器学习和人工智能的发展，有助于养殖者监控和跟踪牲畜的一举一动。

“该软件能够比训练有素的技术人员提前两天发现牲畜跛行或异常行为，”Catlett说，“不仅能助你改善牲畜的健康状况，还能助你查明牲畜是否存在应激反应，以及是否得到妥善处理。”

健康记录器。常见的人类健康记录器目前在家畜群中拥有一席之地。记录器可追踪饲料或草料的消耗情况，同时监测行为健康，甚至可预测牲畜发情或产犊的可能性。

设计畜牧业。与农作物的创新一样，基因编辑和CRISPR-Cas9技术带来的基因改良也将对畜牧业产生类似的影响。从快速生长的鲑鱼到中国最近努力培育的耐寒猪，现在已实现能够设计适应特定环境和抵抗疾病的动物。十年后，它们可能将会成为常态。

科学家和监管机构正在研究改变主要食用牲畜所带来的长期影响。美国国家猪肉生产商委员会（National PorkProducers Council）等组织正在督促政策领导人，完善基因编辑动物的监管框架。

大型奶牛场。从2008年到2018年，美国减少了1.7万个奶牛场。然而，奶牛总量并未减少，牛群规模平均达到250头。预计大型奶场将继续增长，小型奶场将朝多样化发展或消失。

“在得克萨斯州，有一家奶牛场要给10万头奶牛挤奶，”Catlett说，“如果我国有900万头奶牛，那么只需要90个优秀的奶农，便可向全国供应所需的牛奶和奶制品。”

食品公司和农场合作伙伴。从通用磨坊(General Mills)到珀杜农场(Perdue Farms)，各大食品公司都在大力宣传，与农场合作伙伴加强合作，希望利用消费者的偏好，差异化推销自己的产品。

“消费者将会利用数据，表示想买方圆60英里或100英里内农场生产的本地农产品或肉制品。”Uldrich说。

多样化的饮食。从Keto到地中海，再到素食主义者，美国人的饮食是一道口味多样化、充满各种机会的自助餐。

Uldrich说：“有些人因为条件限制，总是会选择最便宜、最实惠的食品，但我乐见人们以不同的方式支持农业，这是未来十年农业发展一个令人兴奋的前景。”

植物蛋白革命。在这个十年行将结束之际，实验室培育的植物蛋白进入了肉类领域。全球植物蛋白市场预计在2019年价值达80亿到185亿美元之间，到2025年有望超过400亿美元。

和其他食品趋势一样，Catlett预计植物蛋白将占据2%或3%的市场份额。如果这是全球份额，那么这仍是一笔不小的数目。甚至一些规模最大的农业公司，如嘉吉（Cargill）、ADM和杜邦，也都将植物蛋白市场作为增长和创新的目标。

社交媒体授权。在未来的十年里，农业可能要面对键盘侠和社交媒体的批判和奚落。但无论是卧底视频、伪科学家的狂热帖子，抑或是完美农场日的病毒式分享，社交场景都会引发人们正面和负面的关注。

“遗憾的是，社会媒体驱动下的世界所带来的影响是，无知的人会根据无聊的信息做出愚蠢的决定。”Carroll说。

所有这些创新将如何改变你的农场?专家们预测出以下好处：

降低投入。由于基因技术的进步或新产品的发展需要的投入减少，可降低种植作物或养殖牲畜的总成本。

进入利基市场。农场将可能建立自己的利基市场和专属客户群。就像农贸市场的增长一样，“集群化”或“集团化”将为农民销售特色产品创造机会。

解决社会问题。20世纪90年代，信息通过互联网传播，21世纪初出现了社交共享。2020年，两者将完全融合，帮助农民解决问题，学习新技能。

来源：Agropages    编译：北京农林科学院 张晓静    

采编：花生

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